汽车信号灯控制系统(2)

2020-02-22 11:05

武汉理工大学《计算机控制技术》课程设计说明书

(7) 当用户置开关状态为0AH时,表示汽车右转刹车,则右头灯、右尾灯、仪表右灯以30Hz

闪烁,左尾灯亮。

(8) 当用户置开关状态为0CH时,表示汽车此时处于紧急刹车状态,则左右头灯、仪表左

右灯以30Hz闪烁,左右尾灯亮。

(9) 当用户置开关状态为0DH时,表示汽车此时处于左转紧急刹车状态,则左右头灯、仪

表左右灯、左尾灯以30Hz闪烁,右尾灯亮,。

(10) 当用户置开关状态为0EH时,表示汽车此时处于右转紧急刹车状态,则 左右头灯、

仪表左右灯、左尾灯以30Hz闪烁,左尾灯亮。 设置实验系统的6个发光二极管的对应情况为:

L0:右尾灯 L1:左尾灯 L2:右头灯 L3:左头灯 L4:仪表右灯 L5:仪表左灯 通过5个开关(K0、K1、K2、K3、K4的组合)产生的32种情况中的10种来作为输入选择影响6个指示灯的输出,对应关系如下表:

表1 开关状态与灯状态对应表

灯状态 右尾 灯 左尾 灯 右头 灯 左头 灯 右仪 表灯 左仪 表灯 开关状态 1左转(01h) 2右转(02h) 3紧急(04h) 4刹车(08h) 5左转+刹车(09h) 6右转+刹车(0Ah) 7刹车+紧急(0Ch) 8左转+刹车+紧急(0Dh) 9右转+刹车+紧急(0Eh) 10停靠(10h) (L5) (L4) (L3) (L2) (L1) (L0) 灭 闪 闪 灭 灭 闪 闪 闪 闪 闪 闪 灭 闪 灭 闪 灭 闪 闪 闪 闪 灭 闪 闪 灭 灭 闪 闪 闪 闪 闪 闪 灭 闪 灭 闪 灭 闪 闪 闪 闪 灭 闪 闪 亮 亮 闪 亮 亮 闪 闪 闪 灭 闪 亮 闪 亮 亮 闪 亮 闪

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2 硬件设计

2.1 硬件的选择

根据课题所要实现的功能,结合所学的知识进行分析,系统要用到的主要芯片是8086微处理器芯片和可编程的并行接口芯片8255A以及8253。

8086:8086是Intel系列的16位微处理器,它有16根数据线和20根地址线,本系统采用它作为主处理器。8086是Intel系列的16位微处理器,它有16根数据线和20根地址线,本系统采用它作为主处理器,同时还需要增加地址锁存器及数据总线收发器来构成最小系统。8086CPU必须通过接口电路和外设连接起来。8086 CPU和I/O接口电路之间的数据通道是分时多路复用的地址/数据总线。当CPU处于最小模式下,输入/输出的控制信号由CPU直接提供。

8255A: 8255A是一个典型的可编程并行接口芯片。8255具有三个相互应独立的8位并行输入输出端口,即端口A,端口B和端口C,其中端口C分为两个4位来配合端口A和端口B工作,它为INTEL系列CPU与外设之间提供TTL电平兼容的接口。8255输入不同的指令可改变I/O口的工作方式。8255A可以工作在方式0,方式1,方式2三种方式,其中端口A可以工作在这3种不同的方式下,而端口B只能工作在方式0和方式1,端口C配合A口和B口工作。8255内部有4个寄存器:分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7~PA0、PB7~PB0、PC7~PC0上输入或输出的数据。而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。CS为低电平时选通8255;A1、A0为地址选通; RD和WR为读、写信号:RD为低、WR为高时为读方式,RD为高、WR为低时为写方式;D0~D7为数据口。 向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。

8253:是可编程间隔定时器,8253内部有3个独立的16位计数通道,通过对它进行编程,8253有6种工作方式,本次设计用到方式2,方式2又可称为频率发生器。当CPU写入控制字后,输出端OUT将变高,在写入计数初值以后的下一个CLK脉冲的下降沿开始计数。计数过程中OUT端始终保持高电平,当计数值减至1时OUT端变为低电平,而计数值减至0时OUT端又变为高电平,同时会自动将计数值送到执行部件继续进行减法计数,形成连续工作,重复计数,从而输出固定频率的脉冲。

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图2-1 8086管脚图

图2-2 8255管脚图 图2-3 8253 管脚图

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2.2系统电路设计

2.2.1电路工作原理

利用8086驱动8255A和8253来连接外部电路。通过时钟发生器和8086最小系统产生一定时频率,把时钟频率传送到8253的T1计数器,产生30HZ时钟脉冲,通过软件控制产生一定频率的时钟脉冲来驱动8255PA口使汽车灯左转灯,右转灯和暂停灯闪烁,使PB口保持高电平,通过开关使前远灯和近灯接通。

1.8255的CS端接74LS138地址译码电路地址为0F0H的接口,8253的CS端接74LS138地址译码电路地址为0E8H的接口从而达到选通控制。

2.DATA与8086/8088数据总线的低八位相连接,RD与IOR相连接,WR与IOW相连接,将8086/8088的地址线A1,A2与8255的A0,A1连接起来。同时将8086的地址线A2,A3与8253的A0,A1连接起来。

3.8255的PA端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪烁效果,PB端口用于输入,用其低五位做为输入控制,用8255的PC的一个端口作为8253输出的入口,接受8253输出的一定频率的方波。

4.C51的PB.0---PB.4端口用来检测输入信号——开关状态。

5. L0(右尾灯)、L1(左尾灯)、L2(右头灯) L3(左头灯) L4(仪表右灯)、 L5(仪表左灯)

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2.2.2电路原理图

图1 系统电路图


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