红绿灯控制系统设n计

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1、红绿灯控制系统的设计随着城市人口的快速增长和机动车数量的大量增加，城市交通灯作为缓解交通压力、提高道路通行效率的重要手段，其作用越来越重要。因此，如何改进交通灯的设计，使其更好的适应城市交通的发展也成为一个重要课题。红绿灯控制系统是利用8253A定时/计数器芯片的定时功能，向8259A中断控制器芯片发出定时中断请求，驱动8255A可编程并行接口芯片改变路口的LED灯的亮灭。系统采用DVCC8086-JHN微机原理与接口技术实验箱作为测试与运行的平台，8086汇编语言作为编程语言，并用MASM5.0作为汇编语言开

2、发环境。一、十字路口基本情况分析图1-1是一个典型的十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明东、南、西和北四个流向的主车道,每个主车道置有一个交通灯，用于指示对面车辆的左转、右转和直行。比如，1号路口的左转灯亮时，即表示对面3号路口的车可以向左转行驶。每个路口的情况都不尽相同，要根据具体的情况来设置各个方向的放行时间。假设,1、3方向是主干道，车流量比较大，可以将1、3路口的直行灯亮的时间设得比较长；而2、4路口是一般道路，那么2、4路口直行灯亮的时间可以设得短一点。左转灯和右转灯放行的时间一般应比直行灯放行的

3、时间要短。通常情况下，主干道直行时间应在40-60秒左右；左转和右转通行时间应在15-30秒之间。每个路口应设置时间指示灯，用来显示剩余的通行时间，并在时间快用尽时，交通灯闪烁一定的次数，用来提醒行人。完成一个循环应在2分钟以内，以免引起车辆等待过长的时间。图1-1十字路口示意图二、交通灯状态转换分析合理的设置每个路口、每个方向的交通灯的通行时间，对车辆能否及时疏散，有着决定性的作用。在本系统中，路口共设有四个状态，分别用来表示不同时间路口的通行状况。状态1的时候，2、4两个路口的直行灯亮，东西方向行驶的车辆通

4、行45秒。2、4方向步行的行人，也可以同时通过路口。当通行时间快结束的时候，LED灯会闪烁，提醒车辆和行人通行时间快到了。状态2的时候，1、3两个路口左转灯亮，2、4两个路口右转灯亮15秒。在本状态的时候，四个路口的车辆可以同时进行疏散，并且不发生冲突，大大地加快了车辆通行的速度。这样的设置，在南京市新街口的十字路口有类似这样的设置。通过在十字路口中间设置相应的行车线，行人也可以和车辆同时地经过路口。当通行时间快结束的时候，LED灯会闪烁，提示通行时间即将结束。类似于状态2，状态3的时候，1、3两个路口右转灯亮

5、，2、4两个路口左转灯亮15秒。通过在十字路口中间设置相应的行车线，行人也可以和车辆同时地经过路口。当通行时间快结束的时候，LED灯会闪烁，提醒车辆和行人注意安全。类似于状态1，状态4的时候，1、3两个路口的直行灯亮，东西方向行驶的车辆通行45秒。1、3方向步行的行人，也可以同时通过路口。完成四个状态的一次循环需要120秒，完成了在适当的时间限度内，有效的疏散较大的通行量的目的。整个状态转换的过程见表1-1。表1-1路口四个状态和相互转换过程每个路口灯的点亮情况通行时间路口1路口2路口3路口4左右人行状态1（Z

6、T1）1.1直行直行40s20s40s1.2右转右转直行右转右转直行20s状态2（ZT2）左转右转左转右转15s状态3（ZT3）右转左转右转左转15s状态4（ZT4）4.1直行直行50s20s50s4.2右转直行右转右转直行右转30s三、硬件功能分析1．8253A定时/计数器芯片8253A定时/计数器具有定时、计数双功能。它具有三个相同且相互独立的16位减法计数器，分别称为计数器0、计数器1和计数器2。每个计数器计数频率为0－2MHZ。其内部数据总线缓冲器为双向三态，故可直接连在系统数据总线上，通过CPU写入计

7、数初值，也可由CPU读出计数当前值。读写控制逻辑，当选中该芯片时，根据读写命令和送来的地址信息控制整个芯片工作。其工作方式通过控制字确定。控制字寄存器用于接收数据总线缓冲器的信息。当写入控制字时，控制计数器的工作方式；当写入数据时则装入计数初值。控制寄存器为8位，只能写入不能读出。8253A内部结构见图1-2。当8253A执行计数功能时，计数器装入初值后，当GATE为高电平时，可用外部事件作为CLK脉冲对计数值进行减1计数。每来一个脉冲减1，当计数值减为0时，由OUT端输出一个标志信号。当8253A执行定时功能

8、时，计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK脉冲触发开始自动计数。当计数到零时，发计数结束定时信号。8253A可以工作在方式0到方式5，常用的有方式2频率发生器方式和方式3方波发生器方式。在方式2时，当初值装入后，OUT变为高；计数结束，OUT变为低。该方式下如果计数未结束，但GATE为低时，立即停止计数，将OUT变为高；当GATE再变高时，便启动一次新的计数周期。在方式3时，