基于PC机与8255的交通灯电路系统设计

《微型计算机技术》课程设计报告题目：基于8255A的应用—交通灯的设计专业名称：通信工程班级：学号：姓名：2013年 1月基于8255A的应用—交通灯的设计胡晋电子信息工程学系摘要：随着微型计算机技术的飞速发展。

为此，基于8255芯片原理来实现交通灯的的控制是这次设计基础。

因为交通灯的控制可以分东西方向和南北方向两种，每种可用红、绿、黄三个灯进行交通管理，所以用8255芯片的PB口对六个交通灯进行控制。

通过8255芯片的PA口来控制交通灯状态的切换。

关键词：交通灯；8255芯片;控制；开关1 设计要求、目的和内容1.1设计要求基于微型计算机技术，利用8255芯片的原理实现交通的的控制，即8255芯片的应用—交通灯的的设计。

1.2 设计目的掌握8255芯片方式0的编程方法，PC机及配套的接口电路实验装置的连接于调试，IC芯片：8255A芯片的原理应用1.3 设计内容采用8255芯片设计交通灯控制的接口方案，硬件电路的设计和连接，程序的编写和调试。

2 设计原理2.1 8255内部框图介绍图1 8255A的内部结构图数据总线缓冲器:这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是8255A与微机系统数据总线的接口。

输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。

三个端口A，B和C:A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入锁存器。

B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。

C端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器(输入没有锁存器)。

A组和B组控制电路:这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路，它们对于CPU而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU输出的一字节方式控制字或对C 口按位复位字命令。

方式控制字的高5位决定A组的工作方式，低3位决定B组的工作方式。

[2]对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位。

西安郵電學院硬件课程设计报告题目：微机原理与接口课程设计院系名称：计算机学院专业名称：软件工程班级：软件0802学生姓名：***学号（8位）：********指导教师：**设计起止时间：2011年05月23日~2011年05月27日一、设计目的通过可编程并行接口芯片8255A和可编程定时器／计数器芯片8253／8254以及中断控制器 8259实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握并行接口和定时器／计数器及数码管控制的实际应用。

二、设计内容1．用试验台提供的发光二极管（红绿黄各两支，共六支）作为南北路口（红绿黄各一支）和东西路口（红绿黄各一支）的模拟交通灯。

2．用可编程并行接口芯片8255A控制模拟交通灯的亮与灭和数码管的倒计时显示。

3．用可编程定时器／计数器芯片8253实现模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制。

4．用数码管作为模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制的倒计时显示。

5．用汇编语言编程使六个灯按交通灯变化规律“亮/灭”。

交通灯变化规律要求：① 南北路口的绿灯，东西路口的红灯同时亮30秒，且数码管30秒倒计时显示。

② 南北路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，同时东西路口的红灯继续亮，且数码管3秒倒计时显示。

③ 南北路口的红灯，东西路口的绿灯同时亮20秒，且数码管20秒倒计时显示。

④ 南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，且数码管3秒倒计时显示。

⑤ 转①重复⑥按压“东西紧急键”，则东西方向绿灯，南北方向红灯；再次按压“东西紧急键”，解除东西紧急通行状态。

(“东西紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)⑦按压“南北紧急键”，则南北方向绿灯，东西方向红灯；再次按压“南北紧急键”，解除南北紧急通行状态。

(“南北紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)⑧按<ESC>键退出程序。

备注：1、按键用8255A 芯片的PC 口实现或用键盘模拟实现。

2、8253定时到可以通过8259，用中断的方式实现定时器。

8255A 控制交通灯的应用系统设计天津轻工职业技术学院　周树清[摘　要]单片机是一个基本的微型计算机,由M CS -51单片机一个芯片通过简单的电路连接,便可组成最小应用系统,利用集成在单片机内部的接口,实现并、串行数据传输,定时 计数控制,中断等功能,从而完成一定的检测控制功能。

为扩大单片机的实际应用范围,常需要将单片机系统扩展,以实现更为强大的功能。

所谓扩展就是在以CPU 为核心的单片机的外围连接具有各种功能的芯片,包括ROM 扩展芯片、RAM 扩展芯片、并行接口芯片、中断扩展芯片、定时 计数器扩展芯片等。

8255就是并行接口芯片的一种,在各种应用系统设计中使用非常广泛。

[关键词]可编程接口　L ED (发光二极管) 1.可编程接口:是指其功能可由计算机的指令来改变的接口芯片。

可编程接口通过编制程序,可使一个接口执行不同的接口功能,使用灵活方便。

用它来连接计算机的外设时,不需要或只需要很少的外加硬件。

2.L ED (发光二极管):在单片机系统中,经常用L ED (发光二极管)数码显示器来显示单片机系统的工作状态,运行结果等各种信息,它是单片机与人对话的一种重要输出设备。

一、设计要求编写程序,使用8255A 可编程并行接口芯片,控制12位L ED (发光二极管)的亮灭,从而实现交通灯的模拟控制过程。

控制要求如下:初始状态为四个路口的红灯全亮,之后,东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮,东西路口方向通车。

延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪烁,闪烁若干次后,东西路口红灯亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北方向开始通车,延时一段时间后,南北路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪烁。

闪烁若干次后,再切换到东西路口方向,之后重复以上过程。

二、设计目的希望通过设计了解8255A 芯片的内部结构、工作方式、各引脚功能及I O 口的使用,掌握8255A 的控制字的意义、功能和设置方法,重点是根据控制要求,对8255A 进行初始化编程和应用,培养将理论知识应用于实践的综合能力。

微机原理与接口技术课程设计课程设计题目：基于PC机与8255的交通灯电路系统设计班级专业：姓名：学号：指导老师：地点：微机原理与接口技术实验室基于PC机与8255的交通灯电路系统设计第一部分概论十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

井然秩序的实现，靠的是交通信号灯的自动指挥系统。

交通信号灯控制方式有很多。

本系统采用8255A芯片实现了A口设置红、绿、黄灯点亮时间的功能，从而控制LED发光二极管实现红、黄、绿灯循环点亮。

另外结合日常生活经验，并且从亚残会中对残疾人的生活不便中得出感悟，采用8253进行控制扬声器，在红、绿灯变换之间黄灯闪烁时，同时添加了“声音提示"功能。

整个系统具有固定的“红灯—黄灯—绿灯”转换间隔，并自动切换，对东西南北方向的道路进行“自动”的控制。

但是，经过小组成员提出的各种假设，发现此系统需要加入更多人性化的元素：交警可以根据实际的路面情况，针对不同的突发事件，进行手工控制红绿灯的转换。

例如救护车警车执行紧急任务；例如东西道路塞车，南北道路空闲无车辆行驶时，需要灵活调节红绿灯的转化。

通过8255并口控制，可以达到更加人性化的效果从而方便各种人群。

1.1设计任务：交通信号灯的控制（1）通过8255并行接口来控制LED发光二极管的亮灭，并适当延时。

（2）黄灯闪烁时，通过8253控制扬声器发出声音，以提醒灯的转换。

（3）通过8255并口控制，人工进行交通灯的转换。

1.2 任务要求（1）南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮5秒左右。

（2）南北路口的黄灯闪烁若干次，扬声器鸣叫，同时东西路口的红灯闪烁。

（3）南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮5秒左右。

（4）南北路口的红灯闪烁、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次，扬声器鸣叫。

（5）转(1)重复。

紧急情况可以手动控制红绿灯的变换。

1.3设计原理电路原理：本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于各模块电路内部已经连接，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。

随着计算机科学技术的不断发展，微型计算机得到了广泛的应用，是人们利用计算机设计和开发各种应用系统的基础。

同时微型计算机接口技术也是一门实践性较强的课程，理论与实践相结合可以更好的掌握知识，这也是这次交通灯系统控制的设计目的。

交通灯是交通安全的关键，已广泛应用于城乡的十字路口，它的有无作为交通安全检查的重要依据，是交通秩序正常进行的有力保障。

十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。

十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。

当前，国大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯，它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔，并自动切换。

它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。

交通灯的时间控制显示，以固定时间值预先“固化”在单片机中，每次只是以一定周期交替变化。

但是，实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的，是高度非线性的、随机的，还经常受认为因素的影响。

采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆积压。

它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化，其最大的缺陷就在于当路况发生变化时，不能满足司机与路人的实际需要，轻者造成时间上的浪费，重者直接导致交通堵塞，导致城市交通效率的下降。

目前，有一种使用“模糊控制”技术控制交通灯的方法。

能够根据十字路口两个方向上车辆动态状况，自动判断红绿灯时间间隔，以保证最大车流量，减少道口的交通堵塞。

但是却不像定时控制，能用数字显示器显示当前灯色剩余时间，以便于驾驶员随时掌握自己的驾驶动作，及时停车或启动。

本次的交通灯控制系统主要由8255A并行口、8253定时/计算器、8259单极中断控制器以及74LS139译码器实验等芯片组成。

整个课程设计主要使用8255A的A口和B口模拟十字路口交通灯的闪烁情况。

主要包括以下五个方面：1.课程设计题目名称；2.课程设计要求完成的任务；3.系统设计文档（包括了总体设计、详细设计以及程序设计等文档）；4、课程设计总结；5.参考文献本次课程设计以固定的程序实现对交通灯实行控制，没有实现智能化，但智能化是交通控制系统是交通控制系统发展的必然趋势，也是满足日益发展的社会需要。

西安郵電學院硬件课程设计报告题目：微机原理与接口课程设计；^院系名称：计算机学院专业名称：软件工程班级：软件0802学生姓名：王晶晶学号（8位）： 04085047指导教师：刘军设计起止时间：2011年05月23日~2011年05月27日[一、设计目的通过可编程并行接口芯片8255A和可编程定时器／计数器芯片8253／8254以及中断控制器 8259实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握并行接口和定时器／计数器及数码管控制的实际应用。

二、设计内容1．用试验台提供的发光二极管（红绿黄各两支，共六支）作为南北路口（红绿黄各一支）和东西路口（红绿黄各一支）的模拟交通灯。

2．用可编程并行接口芯片8255A控制模拟交通灯的亮与灭和数码管的倒计时显示。

3．用可编程定时器／计数器芯片8253实现模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制。

4．用数码管作为模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制的倒计时显示。

'5．用汇编语言编程使六个灯按交通灯变化规律“亮/灭”。

交通灯变化规律要求：① 南北路口的绿灯，东西路口的红灯同时亮30秒，且数码管30秒倒计时显示。

② 南北路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，同时东西路口的红灯继续亮，且数码管3秒倒计时显示。

③ 南北路口的红灯，东西路口的绿灯同时亮20秒，且数码管20秒倒计时显示。

④ 南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯闪烁3秒(三亮三灭)，且数码管3秒倒计时显示。

⑤ 转①重复⑥按压“东西紧急键”，则东西方向绿灯，南北方向红灯；再次按压“东西紧急键”，解除东西紧急通行状态。

(“东西紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)⑦按压“南北紧急键”，则南北方向绿灯，东西方向红灯；再次按压“南北紧急键”，解除南北紧急通行状态。

(“南北紧急键”可是键盘键，亦可是逻辑开关键)"⑧按 <ESC>键退出程序。

备注：1、按键用 8255A 芯片的 PC 口实现或用键盘模拟实现。

2、8253定时到可以通过8259，用中断的方式实现定时器。

交通灯控制课程设计报告课程名称：微型计算机技术及应用专业：电气工程及其自动化************ 级：班************ 学号：************ 姓名：: ************ 指导教师2013-12-10期：日目录第一章设计内容的概述一. 设计任务内容二. 设计要求第二章硬件的设计一. 设计过程简单分析二. 硬件系统工作原理三. 硬件原理1. 8086各个引脚的连接方法2. 时钟发生器8284芯片的说明第三章程序设计一．流程图二．程序代码三．硬件清单四．芯片资料1. 8255介绍2．8253介绍3. 8282介绍4．3—8译码器74LS138介绍第四章总结第一章设计内容的概述一．设计任务内容用8255来控制LED灯，用8253来定时，达到交通控制的目的。

二．设计要求一开始，（南北用1,3东西为2,4）四个路口都为红灯，然后南北变为绿灯通车东西变为红色，30秒之后后，黄灯变亮，黄灯闪烁5次之后南北变为红灯，东西变为绿灯通车，30秒之后后，黄灯变亮，黄灯闪烁5次之后南北变绿灯，东西变为红灯，重复上述过程。

第二章硬件的设计一.设计过程简单分析分析：红，黄，绿灯可分别接在8255的A口，B口和C口上，灯的亮灭可直接由8086输出0，1控制。

30秒延时及闪烁由8253控制，由闪烁的实现方法可由8253来实现。

设8253各口地址分别为：设8253基地址即通道0地址为04A0H；通道1为04A2H；通道2为04A4H；命令控制口为04A6H。

黄灯闪烁的频率为1HZ，所以想到由8253产生一个1HZ的方波，8255控制或门打开的时间，在或门打开的时间内，8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。

由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲，工作在方式3即方波发生器方式，理 s，因此通1MHZ0.01s的方波。

摘要 (3)第一章问题概述 (4)1.1 设计题目 (4)1.2 设计目的 (4)1.3 仪器、设备及器材 (4)1.4 设计内容 (4)1.5 设计步骤 (4)1.6 思考题 (4)第二章交通灯设计方案 (4)2.1 方案设计 (5)2.2 状态分析 (5)第三章交通灯控制系统的实现 (7)3.1 扩展并行I/O口8255 (7)3.2 8255A芯片的工作方式0 (8)3.3 电路插接 (8)3.4 程序设计 (8)3.5 程序运行测试 (10)3.6 运行结果分析与问题回答 (11)第四章课程设计小结 (12)随着社会的发展,城市规模的不断扩大,城市交通成为制约城市发展的一大因素。

人口和汽车日益增长，市区交通也日益拥挤，人们的安全问题当然也日益重要。

因此，红绿交通信号灯成为交管部门管理交通的重要工具之一。

有了交通灯，人们的安全出行也有了很大的保障。

自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进，设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。

尤其是近几年来，随着电子与计算机技术的飞速发展，电子电路分析和设计方法有了很大的改进，电子设计自动化也已经成为现代电子系统中不可或缺的工具和手段，这些都为交通灯控制系统的设计提供了一定的技术基础。

本课程设计运用可编程并行接口芯片8255A作为扩展输出口，通过十二个发光二极管来模拟进行交通灯的燃灭管理，并详细阐述了其工作原理、基本功能框图、关键设计技术及软件工作流程，对选用芯片的特点进行了分析，并最后进行了软件实现，达到了系统要求的功能。

关键词：交通灯、8255A第一章问题概述1.1、设计题目8255A应用——交通灯控制1.2、设计目的●掌握8255A方式0的使用与编程方法● PC机及配套的接口电路实验装置● IC芯片：8255A应用1.3、仪器、设备及器材● PC机及配套的接口电路实验装置● IC芯片：8255A1.4、设计内容●采用8255A设计交通灯控制的接口方案●插接电路●编写控制程序1.5、设计步骤（1）方案设计考虑普通十字路口，交通灯的控制可分东西向和南北向两组，每组可用红、黄、绿三个灯进行交通管理，所以本方案要点是对六个交通灯进行控制。

实验一 8255控制交通灯实验一、实验目的与要求1、了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。

学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。

并行接口芯片实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。

2、熟悉8255内部结构和与8088的接口逻辑，熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。

字格式。

3、认真预习本节实验内容，尝试自行编写程序，填写实验报告。

、认真预习本节实验内容，尝试自行编写程序，填写实验报告。

二、实验设备STAR 系列实验仪一套、系列实验仪一套、PC PC 机一台机一台三、实验内容1、编写程序：使用8255的PA0..2PA0..2、、PA4..6控制LED 指示灯，实现交通灯功能。

指示灯，实现交通灯功能。

2、连接线路验证8255的功能，熟悉它的使用方法。

的功能，熟悉它的使用方法。

四、实验原理图D034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710RD 5WR 36A09A18RESET 35CS68255U36D0D1D2D3D4D5D6D7WRRD RSTA0A1PC5PC6PC7PC2PC3PC4PC0PC1DS35DS36DS37DS38DS39DS40DS4112345678VCCDS42A0A1CSCS1(0F000H)510R111510R112510R113510R114510R115510R116510R117510R118五、实验步骤1、连线说明：、连线说明：B4区：区：CS CS CS、、A0A0、、A1 ————A3区：CS1CS1、、A0A0、、A1B4区：区：JP56JP56JP56（（PA 口）口）————G6区：区：JP65 JP652、观察实验结果，是否能看到模拟的交通灯控制过程。

..’. 实验四8255A并行口实验-----交通灯控制一、8255A并行口实验（二）目的掌握通过8255A并行口传输数据的方法，以控制发光二极管的亮与灭。

二、8255A并行口实验（二）内容1、实验原理实验原理图如图所示，PB4 ~ PB7和PC0 ~ PC7分别与发光二极管电路L1~ L12 相连，本实验为模拟交通灯实验。

交通灯的亮灭规律如下：设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。

8255A的PB4~ PB7对应黄灯，PC0 ~ PC3对应红灯，PC4~ PC7对应绿灯。

8255A工作于模式0，并置为输出。

由于各发光二极管为共阳极，使其点亮应使8255A相应端口清0。

2、实验线路连接(1) 8255CS插孔连译码输出070H－07FH插孔。

(2) L1 - PC4 L4 - PC5 L7 - PC6 L10 - PC7L2 - PB4 L5 - PB5 L8 - PB6 L11 - PB7L3 - PC0 L6 - PC1 L9 - PC2 L12 - PC33、实验步骤(1) 按图5－9连好实验线路(2) 运行实验程序在系统显示"DVCC－86H"状态下，按任意键，系统显示命令提示符"－"。

按GO键，显示"1000 XX"输入F000 ：B1B0按EXEC键，在DVCC－8086H上显示"8255－2"。

同时L1~L12 发光二极管模拟交通灯显示。

三、实验程序CODE SEGMENTASSUME CS:CODEIOCONPT EQU 0073HIOAPT EQU 0070HIOBPT EQU 0071HIOCPT EQU 0072HIOBDATA EQU 0500HCONTPORT EQU 00DFH DATAPORT EQU 00DEHDATA1 EQU 0640HSTART: JMP IOLEDIOLED: CALL FORMATCALL LEDDISPMOV AX,0HMOV DS,AXMOV AL,82HMOV DX,IOCONPTOUT DX,ALMOV DX,IOBPTIN AL,DXMOV BYTE PTR DS:[0501H],ALMOV DX,IOCONPTMOV AL,80HOUT DX,ALMOV DX,IOBPTMOV AL,DS:[0501H]OR AL,0F0HOUT DX,ALMOV DX,IOCPTMOV AL,0F0HOUT DX,ALCALL DELAY1IOLED0: MOV AL,10100101BMOV DX,IOCPTOUT DX,ALCALL DELAY1CALL DELAY1OR AL,0F0HOUT DX,ALMOV CX,8HIOLED1: MOV DX,IOBPTMOV AL,DS:[0501H]AND AL,10101111BOUT DX,AL..’. CALL DELAY2OR AL,01010000B OUT DX,ALCALL DELAY2 LOOP IOLED1 MOV DX,IOCPT MOV AL,0F0H OUT DX,ALCALL DELAY2 MOV AL,01011010B OUT DX,ALCALL DELAY1 CALL DELAY1OR AL,0F0HOUT DX,ALMOV CX,8HIOLED2: MOV DX,IOBPT MOV AL,DS:[0501H]AND AL,01011111BOUT DX,ALCALL DELAY2OR AL,10100000BOUT DX,ALCALL DELAY2LOOP IOLED2MOV DX,IOCPTMOV AL,0F0HOUT DX,ALCALL DELAY2JMP IOLED0 DELAY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0030H DELY2: CALL DELAY2 LOOP DELY2POP CXPOP AXRETDELAY2: PUSH CXMOV CX,8000H DELA1: LOOP DELA1POP CXRETLEDDISP:MOV AL,90HMOV DX,CONTPORTOUT DX,ALMOV BYTE PTR DS:[0600H],00 LED1: CMP BYTE PTR DS:[0600H],07HJA LED2MOV BL,DS:[0600H]MOV BH,0HMOV AL,CS:[BX+DA TA1]MOV DX,DA TAPORTOUT DX,ALADD BYTE PTR DS:[0600H],01HJNZ LED1LED2: RETFORMAT: MOV BX,0MOV WORD PTR DS:[BX+0640H],405BHADD BX,2MOV WORD PTR DS:[BX+0640H],4040HADD BX,2MOV WORD PTR DS:[BX+0640H],6D6DHADD BX,2MOV WORD PTR DS:[BX+0640H],7F5BHRETCODE ENDSEND START。