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  • 引言  目前,国内交通信号灯普遍采用定周期程控技术,即主要靠经验和以往统计数据确定红... 从功能特点来看,智能交通信号灯系统应具有时间固定模式、时间设定模式、时间感应模式、现场遥控模式、远程控制模式等信号
  • 基于CC2530单片机的交通信号灯系统
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  • java(交通信号灯系统)

    千次阅读 2015-03-14 18:52:37
    交通信号灯系统 1.题目 模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑,具体需求如下:  异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。 例如:   由南向而来去往北向的车辆 ---- 直行车辆   ...
    

                                交通信号灯系统

    1.题目

    模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑,具体需求如下:

     异步随机生成按照各个路线行驶的车辆。

    例如:

           由南向而来去往北向的车辆 ---- 直行车辆

           由西向而来去往南向的车辆 ---- 右转车辆

           由东向而来去往南向的车辆 ---- 左转车辆

            等等

     

    信号灯忽略黄灯,只考虑红灯和绿灯。

     

    应考虑左转车辆控制信号灯,右转车辆不受信号灯控制。

     

    具体信号灯控制逻辑与现实生活中普通交通灯控制逻辑相同,不考虑特殊情况下的控制逻辑。

    注:南北向车辆与东西向车辆交替放行,同方向等待车辆应先放行直行车辆而后放行左转车辆。

     

    每辆车通过路口时间为1秒(提示:可通过线程Sleep的方式模拟)。

     

    随机生成车辆时间间隔以及红绿灯交换时间间隔自定,可以设置。

     

    不要求实现GUI,只考虑系统逻辑实现,可通过Log方式展现程序运行结果。

     

    2.分析

     

    根据题意我们可以分析出交通灯控制车辆行驶图(如下)

     

     

    用面向对象思想分析得出:

              每条路线上都会出现多辆车,路线上要随机增加新的车,在灯绿期间还要每秒钟减少一辆车。

     

             设计一个Road类来表示路线,每个Road对象代表一条路线,总共有12条路线,即系统中总共要产生12Road实例对象。


            
    每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存。


            
    每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除,即表示车穿过了路口。

             每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,一个灯由绿变红时,应该将下一个方向的灯变绿。


           
    设计一个Lamp类来表示一个交通灯,每个交通灯都维护一个状态:亮(绿)或不亮(红),每个交通灯要有变亮和变黑的方法,并且能返回自己的亮黑状态。


            
    总共有12条路线,所以,系统中总共要产生12个交通灯。右拐弯的路线本来不受灯的控制,但是为了让程序采用统一的处理方式,故假设出有四个右拐弯的灯,只是这些灯为常亮状态,即永远不变黑。


           
    除了右拐弯方向的其他8条路线的灯,它们是两两成对的,可以归为4组,所以,在编程处理时,只要从这4组中各取出一个灯,对这4个灯依次轮询变亮,与这4个灯方向对应的灯则随之一同变化,因此Lamp类中要有一个变量来记住自己相反方向的灯,在一个Lamp对象的变亮和变黑方法中,将对应方向的灯也变亮和变黑。每个灯变黑时,都伴随者下一个灯的变亮,Lamp类中还用一个变量来记住自己的下一个灯。

            无论在程序的什么地方去获得某个方向的灯时,每次获得的都是同一个实例对象,所以Lamp类改用枚举来做显然具有很大的方便性,永远都只有代表12个方向的灯的实例对象。

    设计一个LampController类,它定时让当前的绿灯变红。

     

    3.写代码

    根据上述分析编写代码,代码分为如下步奏:

     

    Road

            每个Road对象都有一个name成员变量来代表方向,有一个vehicles成员变量来代表方向上的车辆集合。

            Road对象的构造方法中启动一个线程每隔一个随机的时间向vehicles集合中增加一辆车(用一个路线名_id”形式的字符串进行表示)。

            Road对象的构造方法中启动一个定时器,每隔一秒检查该方向上的灯是否为绿,是则打印车辆集合和将集合中的第一辆车移除掉。

    [java] view plaincopy

    1.    <span style="font-size:14px">package com.itheima.lin.Traffic;  

    2.      

    3.    import java.util.ArrayList;  

    4.    import java.util.List;  

    5.    import java.util.Random;  

    6.    import java.util.concurrent.ExecutorService;  

    7.    import java.util.concurrent.Executors;  

    8.    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  

    9.    import java.util.concurrent.TimeUnit;  

    10.    

    11.  /** 

    12.   * 每个Road对象代表一条路线,总共有12条路线,即系统中总共要产生12Road实例对象。 

    13.   * 每条路线上随机增加新的车辆,增加到一个集合中保存。 

    14.   * 每条路线每隔一秒都会检查控制本路线的灯是否为绿,是则将本路线保存车的集合中的第一辆车移除,即表示车穿过了路口。 

    15.   * 

    16.   */  

    17.  public class Road {  

    18.      private List<String> vechicles = new ArrayList<String>();  

    19.        

    20.      private String name =null;  

    21.      public Road(String name){  

    22.          this.name = name;  

    23.            

    24.          //模拟车辆不断随机上路的过程       

    25.          ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();  

    26.          pool.execute(new Runnable(){  

    27.              public void run(){  

    28.                  for(int i=1;i<1000;i++){  

    29.                      try {  

    30.                          Thread.sleep((new Random().nextInt(10) + 1) * 1000);  

    31.                      } catch (InterruptedException e) {  

    32.                          e.printStackTrace();  

    33.                      }  

    34.                      vechicles.add(Road.this.name + "_" + i);  

    35.                  }                 

    36.              }  

    37.                

    38.          });  

    39.            

    40.          //每隔一秒检查对应的灯是否为绿,是则放行一辆车          

    41.          ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);  

    42.          timer.scheduleAtFixedRate(  

    43.                  new Runnable(){  

    44.                      public void run(){  

    45.                          if(vechicles.size()>0){  

    46.                              boolean lighted = Lamp.valueOf(Road.this.name).isLighted();  

    47.                              if(lighted){  

    48.                                  System.out.println(vechicles.remove(0) + " is traversing !");  

    49.                              }  

    50.                          }  

    51.                            

    52.                      }  

    53.                  },  

    54.                  1,  

    55.                  1,  

    56.                  TimeUnit.SECONDS);  

    57.            

    58.      }  

    59.  }</span>  



    Lamp

     

            系统中有12个方向上的灯,在程序的其他地方要根据灯的名称就可以获得对应的灯的实例对象,综合这些因素,将Lamp类用java5中的枚举形式定义更为简单。

            每个Lamp对象中的亮黑状态用lighted变量表示,选用S2NS2WE2WE2N这四个方向上的Lamp对象依次轮询变亮,Lamp对象中还要有一个oppositeLampName变量来表示它们相反方向的灯,再用一个nextLampName变量来表示此灯变亮后的下一个变亮的灯。这三个变量用构造方法的形式进行赋值,因为枚举元素必须在定义之后引用,所以无法再构造方法中彼此相互引用,所以,相反方向和下一个方向的灯用字符串形式表示。

            增加让Lamp变亮和变黑的方法:lightblackOut,对于S2NS2WE2WE2N这四个方向上的Lamp对象,这两个方法内部要让相反方向的灯随之变亮和变黑,blackOut方法还要让下一个灯变亮。

            除了S2NS2WE2WE2N这四个方向上的Lamp对象之外,其他方向上的Lamp对象的nextLampNameoppositeLampName属性设置为null即可,并且S2NS2WE2WE2N这四个方向上的Lamp对象的nextLampNameoppositeLampName属性必须设置为null,以便防止lightblackOut进入死循环。

    [java] view plaincopy

    1.    <span style="font-size:14px">package com.itheima.linbin.traffic;  

    2.      

    3.    /** 

    4.     * 每个Lamp元素代表一个方向上的灯,总共有12个方向,所有总共有12Lamp元素。 

    5.     * 有如下一些方向上的灯,每两个形成一组,一组灯同时变绿或变红,所以, 

    6.     * 程序代码只需要控制每组灯中的一个灯即可: 

    7.     * s2n,n2s     

    8.     * s2w,n2e 

    9.     * e2w,w2e 

    10.   * e2s,w2n 

    11.   * s2e,n2w 

    12.   * e2n,w2s 

    13.   * 上面最后两行的灯是虚拟的,由于从南向东和从西向北、以及它们的对应方向不受红绿灯的控制, 

    14.   * 所以,可以假想它们总是绿灯。 

    15.   * 

    16.   */  

    17.  /**/  

    18.    

    19.  public enum Lamp {  

    20.      /*每个枚举元素各表示一个方向的控制灯*/     

    21.      S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),  

    22.      /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯,它们的相反方向灯下一个灯应忽略不计!*/  

    23.      N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),  

    24.      /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制,所以,可以假想它们总是绿灯*/  

    25.      S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);  

    26.        

    27.      private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted){  

    28.          this.opposite = opposite;  

    29.          this.next = next;  

    30.          this.lighted = lighted;  

    31.      }  

    32.    

    33.    

    34.      /*当前灯是否为绿*/   

    35.      private boolean lighted;  

    36.      /*与当前灯同时为绿的对应方向*/     

    37.      private String opposite;  

    38.      /*当前灯变红时下一个变绿的灯*/     

    39.      private String next;  

    40.      public boolean isLighted(){  

    41.          return lighted;  

    42.      }  

    43.        

    44.      /** 

    45.       * 某个灯变绿时,它对应方向的灯也要变绿 

    46.       */   

    47.      public void light(){  

    48.          this.lighted = true;  

    49.          if(opposite != null){  

    50.              Lamp.valueOf(opposite).light();  

    51.          }  

    52.          System.out.println(name() + " lamp is green,下面总共应该有6个方向能看到汽车穿过!");  

    53.            

    54.      }  

    55.        

    56.      /** 

    57.       * 某个灯变红时,对应方向的灯也要变红,并且下一个方向的灯要变绿 

    58.       * @return 下一个要变绿的灯 

    59.       */   

    60.      public Lamp blackOut(){  

    61.          this.lighted = false;  

    62.          if(opposite != null){  

    63.              Lamp.valueOf(opposite).blackOut();  

    64.          }         

    65.            

    66.          Lamp nextLamp= null;  

    67.          if(next != null){  

    68.              nextLamp = Lamp.valueOf(next);  

    69.              System.out.println("绿灯从" + name() + "-------->切换为" + next);            

    70.              nextLamp.light();  

    71.          }  

    72.          return nextLamp;  

    73.      }  

    74.  }</span>  



    LampController

    整个系统中只能有一套交通灯控制系统,所以,LampController类最好是设计成单例。

    LampController构造方法中要设定第一个为绿的灯。

    LampController对象的start方法中将当前灯变绿,然后启动一个定时器,每隔10秒将当前灯变红和将下一个灯变绿。

     

    [java] view plaincopy

    1.    <span style="font-size:14px">package com.itheima.linbin.traffic;  

    2.      

    3.    import java.util.concurrent.Executors;  

    4.    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;  

    5.    import java.util.concurrent.TimeUnit;  

    6.      

    7.    public class LampController {  

    8.        private Lamp currentLamp;  

    9.          

    10.      public LampController(){  

    11.          //刚开始让由南向北的灯变绿;       

    12.          currentLamp = Lamp.S2N;  

    13.          currentLamp.light();  

    14.    

    15.    

    16.          /*每隔10秒将当前绿灯变为红灯,并让下一个方向的灯变绿*/        

    17.          ScheduledExecutorService timer =  Executors.newScheduledThreadPool(1);  

    18.          timer.scheduleAtFixedRate(  

    19.                  new Runnable(){  

    20.                      public  void run(){  

    21.                          System.out.println("来啊");  

    22.                          currentLamp = currentLamp.blackOut();  

    23.                  }  

    24.                  },  

    25.                  10,  

    26.                  10,  

    27.                  TimeUnit.SECONDS);  

    28.      }  

    29.  </span>  



    Main

    for循环创建出代表12条路线的对象。

    接着再获得LampController对象并调用其start方法。

    [java] view plaincopy

    1.    <span style="font-size:14px">package com.itheima.linbin.traffic;  

    2.      

    3.    public class MainClass {  

    4.      

    5.        /** 

    6.         * @param args 

    7.         */  

    8.        public static void main(String[] args) {  

    9.              

    10.          /*产生12个方向的路线*/        

    11.          String [] directions = new String[]{  

    12.                  "S2N","S2W","E2W","E2S","N2S","N2E","W2E","W2N","S2E","E2N","N2W","W2S"       

    13.          };  

    14.          for(int i=0;i<directions.length;i++){  

    15.              new Road(directions[i]);  

    16.          }  

    17.            

    18.          /*产生整个交通灯系统*/         

    19.          new LampController();  

    20.      }  

    21.    

    22.  }  

     

     

    展开全文
  • 并利用8253可编程定时/计数器产生方波,同时利用8055可编程并行口芯片实现对交通灯的控制,其中A口进交通信号灯的控制,B口输出交通信号灯的时间(秒数)。 本项目中预定设置红灯和绿灯时间都为9秒,绿灯过后,黄灯...
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    利用arduino UNO制作的一个带倒计时的交通信号灯系统

    大一新生,刚开始学arduino,看的是程晨老师的《Arduino 电子设计实战指南 零基础篇》,有一道课后题是制作一个带倒计时的交通信号灯,利用实验室器材花了一个多小时时间做出来的。使用arduino uno开发板和共阳极数码管,其中红灯倒计时由9到0,绿灯倒计时由5到0,黄灯倒计时由2到0。
    实物图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
    原理图
    在这里插入图片描述
    代码如下,过于粗糙,欢迎大家斧正。

    int pinNum;
    int redLed = 10;
    int yellowLed = 11;
    int greenLed = 12;
    int smgtwo = 2;
    int smgthree = 3;
    int smgfour = 4;
    int smgfive = 5;
    int smgsix = 6;
    int smgseven = 7;
    int smgeight = 8;
    int smgnine = 9;
    void trafficLights(int red,int yellow,int green)
    {
      digitalWrite(redLed ,red);
      digitalWrite(yellowLed ,yellow);
      digitalWrite(greenLed ,green);
    }
    void smg(int two,int three,int four,int five,int six,int seven,int eight,int nine)
    {
      digitalWrite(smgtwo,two);
      digitalWrite(smgthree,three);
      digitalWrite(smgfour,four);
      digitalWrite(smgfive,five);
      digitalWrite(smgsix,six);
      digitalWrite(smgseven,seven);
      digitalWrite(smgeight,eight);
      digitalWrite(smgnine,nine);
    }
    void setup() 
    {
      for(pinNum=2;pinNum<=12;pinNum++)
      {
          pinMode(pinNum,OUTPUT);
      }
    }
    
    void loop() 
    {
      trafficLights(HIGH,LOW,LOW);
      smg(HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,LOW,HIGH,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,HIGH,HIGH,LOW,HIGH,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,HIGH,HIGH,LOW,LOW,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,HIGH,LOW,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,LOW,HIGH,HIGH,LOW,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,LOW,LOW,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      
      trafficLights(LOW,HIGH,LOW);
      smg(HIGH,HIGH,HIGH,LOW,LOW,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,HIGH,LOW,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,LOW,HIGH,HIGH,LOW,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(HIGH,LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,LOW,LOW,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      
      trafficLights(LOW,LOW,HIGH);
      smg(HIGH,LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,LOW,LOW,HIGH,LOW,LOW,HIGH,LOW);
      delay(1000);
      smg(LOW,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,HIGH,LOW);
      delay(1000);
    }
    

    这里自定义了两个函数,一个trafficLights用来控制红绿灯的亮灭,一个swg用来控制数码管显示的数字。
    本人是大一新生某不知名邮电大学电子信息类专业,对硬件方面非常感兴趣,欢迎各位私聊交流。

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  • 可以比较合理高效的完成交通灯的设计。软件上基于C语言进行开发,整体的设计思路选择模块化的设计思路。把时间控制、数码管控制和案件检测等几个功能分别实现,再统一整合到一个工程中去。可以较为高效和提高程序的...
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    Proteus实现交通信号灯系统仿真实验报告【微机原理与接口技术】

    0b5585c697bc875785d7cc0f2936523a.png

    综合实验项目基本要求(任务书):设计实现交通信号灯系统。设A车道与B车道交叉组成十字路口,A是主道,B是支道,直接对车辆进行交通管理,基本要求如下:(1)用发光二极管模拟交通信号灯;(2)正常情况下,A、B两车道轮流放行,A车道放行绿灯亮,其中3秒用于警告(黄灯亮);B车道放行绿灯亮,其中3秒用于警告(黄灯亮);A、B车道放行、禁止通行时间自己定义;(3)有紧急车辆通过时,按下某开关使A、B车道均为红灯,紧急情况解除后,恢复正常控制(解除方式自选)(4)根据自己实际情况可以扩充控制功能:如时间显示、左右转向提示、掉头指示灯复杂路况的控制。(5)要求使用8255、8253、8259可编程芯片。 一 、 实验一:在Proteus仿真实现交通信号灯系统。(1) 交通信号灯系统设计描述(实现内容)(2) Proteus中实现原理图(3) 程序流程图及源程序清单(4) 仿真实现结果描述(5) 遇到的问题及解决方法二 、对课程及教学方法的建议要求及评分标准:1. 实验前应将实验的前3项按要求完成,未完成者不得进行实验。2. 实验结束应将每题的第(4)、(5)项根据实验结果补充完整。3. 提交报告前完成第二大项:二 对课程及教学方法的建建议。4. 实验报告要求双面打印,同时提交电子版文件(含实验报告、Proteus工程文件)5. 共安排2次实验,每次4学时,根据自己实验完成进度申请实验课程验收考核。6. 本次实验总分20分,验收评分:(1) 交通信号灯系统设计描述(5分,看完整性扣1-3分)(2) Proteus中实现原理图/实验接线图(5分,看正确性扣1-5分)(3) 源程序清单/程序流程图及程序清单(5分,看正确性扣1-5分)(4) 仿真实现结果描述/实验操作及问题回答情况(5分,看完整性扣1-5分)(5) 遇到的问题以及解决方法

    实验一:在Proteus仿真实现交通信号灯系统

    一、交通信号灯系统设计仿真(实现内容)

    (1)用发光二极管模拟交通信号灯;

    715d60096cc152fd8d709072dc1b0b96.png
    LED灯(左、中、右分别为红、绿、黄)

    用发光二极管来模拟实际的交通信号灯,与实际相符合。

    (2)综合红绿灯系统实现的功能:

    ①正常情况下,A、B两车道轮流放行,A车道放行绿灯亮,其中3秒用于警告(黄灯亮);B车道放行绿灯亮,其中3秒用于警告(黄灯亮);A、B车道放行时间分别为10s。

    ②有紧急车辆通过时,按下开关Botton使A、B车道均为红灯,紧急情况的时间为5s,紧急情况解除后,恢复正常控制。

    ③为了方便行人同行看到红绿灯的秒数,设置七段数码管进行描述显示,正常情况于紧急情况的秒数都可以显示。

    知乎视频www.zhihu.com
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    二、Proteus中实现原理图:

    988c61b737da271decdf60398fb28fe1.png

    三、程序流程图及源程序清单

    ①程序流程图

    主程序流程图:

    a3d8ecbd7d6ebfd91091bf22b3a31356.png

    中断服务子程序IR7的程序流程图:

    5a931cb873b86a2b74a2021dd564c736.png

    ②程序清单:

    ;====================================================================
    ; Main.asm file generated by New Project wizard
    ;
    ; Created:   
    ; Processor: 8086
    ; Compiler:  MASM32
    ;
    ; Before starting simulation set Internal Memory Size 
    ; in the 8086 model properties to 0x10000
    ;====================================================================
    ​
    CODE    SEGMENT PUBLIC 'CODE'
            ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
    ORG 100H;避开中断向量表
    START:
            ; Write your code here
      MOV AX,DATA;数据段
      MOV DS,AX
      MOV AX,STACK;堆栈段
      MOV SS,AX
      MOV AX,TOP
      MOV SP,AX
      CLI
      ;设置中断向量INT7(优先级比INT6低,等INT6执行完,IRR置1,IMR=0允许中断)
      PUSH DS
      MOV AX,0
      MOV DS,AX
      MOV BX,156;27H*4
      MOV AX,OFFSET INT7
      MOV [BX],AX
      MOV AX,0
      MOV [BX+2],AX
      POP DS
    ;修改  
      ;设置中断向量INT6(优先级高,IRR先置1)
      PUSH DS
      MOV AX,0
      MOV DS,AX
      MOV BX,26H*4;26H*4(8086根据中断类型码26H,找到中断IR6中断向量在中断向量表的位置,类似于26H左移两位,IMR=0允许中断)
      MOV AX,OFFSET INT6
      MOV [BX],AX 
      MOV AX,0
      MOV [BX+2],AX
      POP DS
      
      ;8259初始化(初始化之后8259进入就绪状态)
      MOV DX,CS8259A ;写ICW1(写入偶地址端口A0=0,接入A0的是A1)
      MOV AL,ICW1
      OUT DX,AL
      MOV DX,CS8259B ;写ICW2(写入奇地址端口A0=1,接入A0的是A1)
      MOV AL,ICW2
      OUT DX,AL
      MOV AL,ICW4;写ICW4
      OUT DX,AL
      MOV AL,OCW1;写OCW1(普通屏蔽方式,写入奇地址端口)
      OUT DX,AL
      STI        ;开中断
      
      ;8255初始化
      MOV AL,80H; 1000 0000B,1000A口输出,工作方式0,0000B口输出,工作方式0,C端口输出
      MOV DX,CT_PORT
      OUT DX,AL
      MOV AL,00
      MOV DX,A_PORT
      OUT DX,AL
      
      ;8253初始化(8253是定时用,通过写入计数初值实现软件定时,时钟输入频率是1MHZ(通过计数器0和计数器1级联实现)周期为1s)
      MOV DX,CTL;0号计数器写入控制字
      MOV AL,00110110B;00:0号计数器,11:16位(先写低八位再写高八位),011:工作方式3(方波发生器),0:二进制计数
      OUT DX,AL
      MOV DX,CNT0;0号计数器写入初值1000
      MOV AX,1000;先写低八位再写高八位
      OUT DX,AL
      MOV AL,AH
      OUT DX,AL
      MOV DX,CTL;1号计数器写入控制字
      MOV AL,01110110B;1号计数器16位工作方式3(方波发生器)二进制计数
      OUT DX,AL
      MOV DX,CNT1;1号计数器写入初值1000
      MOV AX,1000;先写低八位再写高八位
      OUT DX,AL
      MOV AL,AH
      OUT DX,AL
      
    LP:     NOP ;主程序
            STI
      JMP LP
    ;修改(普通中断优先级高于IR7)
    INT6:   CLI
            PUSH AX ;IR6中断服务子程序
            PUSH BX
      PUSH CX
      PUSH DX
      STI
      MOV DX,A_PORT
      MOV AL,00001001B ;B道红灯,A道红灯(B黄绿红 A黄绿红)
      OUT DX,AL
      MOV CX,5;通过延时子程序延时5s
        
    NEXT:   LEA BX,TAB
            ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,B_PORT
      OUT DX,AL
      LEA BX,TAB
      ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,C_PORT
      OUT DX,AL
      CALL DELAY100;延时子程序
            LOOP NEXT
      MOV DX,CS8259A ;中断服务子程序结束指令
      MOV AL,20H
      OUT DX,AL
      CLI
      POP DX
      POP CX
      POP BX
      POP AX
      OUT DX,AL ;将进入中断时信号灯情况进行恢复
      STI
      IRET;中断返回,中断结束之前将ISR6置0
      
      ;延时子程序
    DELAY100 PROC
            PUSH CX
      MOV CX,0
      LOOP $
      LOOP $
      LOOP $
      MOV CX,15000
      LOOP $
      POP CX
      RET
    DELAY100 ENDP
      
    INT7:   CLI  
            PUSH AX
      PUSH BX
      PUSH CX
      PUSH DX
      MOV CX,FLAG
      CMP CX,0
      JG B0
      MOV FLAG,20;一个循环周期设为20s
      
    B0:     DEC FLAG
            CMP CX,10
      JAE A0   ;>10-A道
      CMP CX,3
      JBE B1  ;<3--B道黄灯亮,A道红灯亮
      ;B道绿灯亮,A道红灯亮
      MOV AL,00010001B;B黄绿红 A黄绿红
      MOV DX,A_PORT
      OUT DX,AL
      JMP LEDB
      
    B1:     ;B道黄灯亮,A道红灯亮
            MOV AL,00100001B;B黄绿红 A黄绿红
      MOV DX,A_PORT
      OUT DX,AL
      LEA BX,TAB
            ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,C_PORT
      OUT DX,AL
      MOV DX,B_PORT
      OUT DX,AL
      JMP EXIT
      
    LEDB:   LEA BX,TAB
            ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,B_PORT
      OUT DX,AL
      LEA BX,TAB
      ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,C_PORT
      OUT DX,AL
      JMP EXIT
      
    A0:     SUB CX,10
            CMP CX,3
      JBE A1;<=3,A道黄灯亮,B道红灯亮
      ;A道绿灯亮,B道红灯亮
      MOV AL,00001010B;B黄绿红 A黄绿红
      MOV DX,A_PORT
      OUT DX,AL
      JMP LEDA
      
    A1:     ;A道黄灯亮,B道红灯亮
            MOV AL,00001100B;B黄绿红 A黄绿红
      MOV DX,A_PORT
      OUT DX,AL
      LEA BX,TAB
            ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,C_PORT
      OUT DX,AL
      MOV DX,B_PORT
      OUT DX,AL
      JMP EXIT
    ​
    LEDA:   LEA BX,TAB
            ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,C_PORT
      OUT DX,AL
      LEA BX,TAB
      ADD BX,CX
      MOV AL,[BX]
      MOV DX,B_PORT
      OUT DX,AL
      
    EXIT:   MOV DX,CS8259A;中断服务子程序结束指令
      MOV AL,20H
      OUT DX,AL
      CLI
      POP DX
      POP CX
      POP BX
      POP AX
      STI
      IRET;中断返回,中断结束之前将ISR7置0
    CODE    ENDS
    ​
    DATA SEGMENT
        ;Y0--8259(8位)
        CS8259A EQU 8000H;1000 0000 0000 0000B,偶地址A0是0
        CS8259B EQU 8002H;1000 0000 0000 0010B,奇地址A0是1
        ICW1 EQU 00010011B
        ICW2 EQU 00100000B
        ICW4 EQU 00000001B
        OCW1 EQU 00111111B;OCW1控制字开中断IR7和IR6(OCW1是普通屏蔽方式)
        ;Y1--8253(写入计数初值是软件启动)
        CNT0 EQU 9000H;A15……A0:1001 0000 0000 0000,9000H(计数器0)
        CNT1 EQU 9002H;A15……A0:1001 0000 0000 0010,9000H(计数器1)
        CNT2 EQU 9004H;A15……A0:1001 0000 0000 0100,9004H(计数器2)
        CTL  EQU 9006H;A15……A0:1001 0000 0000 0000,9006H(控制字)
        ;Y2--8255,10000000B,1000:A口输出,工作方式0,0000:B口输出,工作方式0,C端口输出
        A_PORT EQU 0A000H;A19……A2A1A0:0000 1010 0000 0000 0000(A口输出A道红绿灯)
        B_PORT EQU 0A002H;A19……A2A1A0:0000 1010 0000 0000 0010(B口输出B道红绿灯)
        C_PORT EQU 0A004H;A19……A2A1A0:0000 1010 0000 0000 0100(C口输出显示数码管)
        CT_PORT EQU 0A006H;A19……A2A1A0:0000 1010 0000 0000 0110(控制字)
        FLAG DW 20  ;A+B道总循环秒数
        ;7seg(7段数码表)
        TAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,67H,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
    DATA ENDS
    STACK SEGMENT STACK
        STA DB 512 DUP(0FFH)
        TOP EQU $-STA
    STACK ENDS
          END START

    ​四、仿真实现结果描述

    ①用发光二极管LED灯模拟交通信号,用LED红灯模拟红灯,用LED绿灯模拟绿灯,用LED黄灯模拟黄灯。

    ②正常情况下,A、B两车道轮流放行,A车道绿灯放行,B车道红灯亮禁止通行,七段数码管用于显示时间,A允许通行时间为10s,其中7s为绿灯,当秒数变为3s时,绿灯熄灭,黄灯亮起,用于警告,B道为10s的红灯禁止通行,当数码管显示为零时,A道的黄灯熄灭,红灯亮起禁止通行,B道的红灯熄灭,绿灯亮起允许通行,数码管重新从10s开始计时,A道为10s红灯禁止通行,B道7s绿灯,当还剩3s之后,B道绿灯熄灭,黄灯亮起,用于警告,当数码管显示为0时,B道黄灯熄灭,红灯亮起,A道红灯熄灭,绿灯亮起,如此循环。

    c922547dead64b9149d4338ebdf911c7.png

    e69adc9f12ca77e672d4f0531df443e7.png

    ③紧急情况下,当有紧急车辆通过时候,通过按下Button按钮,A,B车道均为红灯,紧急情况延时为5s;

    6b812ab1e8b3fea03b6327e3bfadd469.png

    ④扩展功能,在紧急情况下,按下Botton,实现紧急情况,七段数码管同时在正常情况下的计数跳变为紧急情况下的计数,从5s开始进行计数,当数码管倒计时到0s时,回到正常时候刚跳变时刻重新开始正常情况下的计数。

    五、遇到的问题及解决方法

    问题1:不知道如何在一个中断的基础上嵌入另一个中断。解决方法:通过改变8259的控制字OCW1进行开中断00111111,因为IMRi=1时,该位就被屏蔽,IMRi=0时,且该位优先级高的画,则允许中断。

    问题2:不知道如果将数码管的查表加入到中断服务子程序IR7中。解决方法:通过设立一个子函数LEDA,和子函数LEDB,A道当十秒时候跳转到子函数LEDA进行查表将秒数输出到七段数码管,B口用于B车道进行数码管计时输出,C口用于A车道进行数码管计时输出。

    问题3:不知道如何在紧急情况下让数码管跳变为紧急情况进行计数。解决方法:在IR6中断服务子程序中加入此段查表代码用8255的B口和C口进行输出:

    LEA BX,TAB
    ADD BX,CX
    MOV AL,[BX]
    MOV DX,B_PORT
    OUT DX,AL
    LEA BX,TAB
    ADD BX,CX
    MOV AL,[BX]
    MOV DX,C_PORT
    OUT DX,AL

    六、对课程的看法及建议

    ①对课程的看法:

    1、由于本课程涉及到汇编语言,所以学习来难免会有点吃力,该课程希望尽可能多的实践环节,因为实践才能检验真理,一味教授理论知识都不如在实践中获取的知识牢固,所以希望老师以后能多给同学时间课下进行实践。

    2、编程语言要顺应时代潮流的变化,比如是否能用流行的编程语言进行编程实现同样的功能。所以课程能不能引导学生们对这门语言感兴趣,以便于以后的自主学习与创造。

    3、课程尽可能不要去考学生,因为过多的考试会让学生讨厌该课程并且使得学习的范围也变得局限,尽可能多的时间给学生自主理解的时间,平时应该多一些小组讨论环节,可以在小组中互相问问题,并解决课程上面的知识点与难点。

    ②对课程的建议:

    1、希望老师们的课件能统一一下,因为老师课件一样,这样方便课下和不同班级的同学交流上课不懂得知识点,课件尽可能不要遮挡,尤其是学生使用电子设备进行记笔记的时候非常不方便。

    2、希望老师课程能上课一边编程一边讲述原理,同学可以跟着老师一起做,在编程中理解代码以及函数的含义与用法,也提高了听课的质量与效率。

    3、老师给学生的参考代码时,尽可能在代码后面添加详细的描述与解释,这样学生如果课上没有听懂的话,课下也可以观看代码解释理解与学习。

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  • 1,按照行驶方向有十二种方式,每个方向的直行,左转和右转,在生活中正常情况每个方向的右转不受交通的影响,左转和直行需要收交通灯的控制,一个方向预期相对的方向受交通灯的影响相同,所以受控制的只有四组。...

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    需求:



    1,按照行驶方向有十二种方式,每个方向的直行,左转和右转,在生活中正常情况每个方向的右转不受交通的影响,左转和直行需要收交通灯的控制,一个方向预期相对的方向受交通灯的影响相同,所以受控制的灯只有四组。




    2,每条线路的行驶情况都要收交通灯的控制,每条线路的车辆数量也需要模拟。




    3,需要一个监控器来监控操作每个灯变灯情况。


     


    定义灯Lamp:


    package com.traffic;
    
    
    /*分析交通灯可以想象为有十二个灯,每条道路的直行,左转,右转,一共十二种行驶方式,所以将其定义为枚举,在此忽略黄灯的情况。当一个方向的等绿时行驶其相对方向也行驶
    
    
    S2N,E2W,S2W,E2S,
    
    
    N2S,W2E,N2E,W2N,
    
    
    S2E,E2N,N2W,W2S;*/
    
    
    public enum Lamp {
    
    
     
    
    
    S2N("N2S","S2W",false),S2W("N2E","E2W",false),E2W("W2E","E2S",false),E2S("W2N","S2N",false),
    
    
    /*下面元素表示与上面的元素的相反方向的灯,它们的“相反方向灯”和“下一个灯”应忽略不计*/
    
    
     
    
    
    N2S(null,null,false),N2E(null,null,false),W2E(null,null,false),W2N(null,null,false),
    
    
    /*由南向东和由西向北等右拐弯的灯不受红绿灯的控制,所以,可以假想它们总是绿灯*/
    
    
     
    
    
    S2E(null,null,true),E2N(null,null,true),N2W(null,null,true),W2S(null,null,true);
    
    
     
    
    
    private Lamp(String opposite,String next,boolean lighted)
    
    
    {
    
    
    this.opposite=opposite;
    
    
    this.next=next;
    
    
    this.lighted=lighted;
    
    
    }
    
    
    public String opposite;//该方向等地相对方向灯
    
    
    public String next;//该方向红灯停止行驶后下一个行驶方向的灯
    
    
    public boolean lighted;//该灯是否为绿灯
    
    
    public boolean islighted()
    
    
    {
    
    
    return lighted;
    
    
    }
    
    
    public void light()//亮绿灯
    
    
    {
    
    
    lighted=true;
    
    
    System.out.println(name()+"...is Green");
    
    
    if(opposite!=null){//对其属性相对的等判断,否则会造成死循环
    
    
    Lamp.valueOf(opposite).light();
    
    
    }
    
    
    }
    
    
    public Lamp blackOut()//同样绿灯变红灯时也要对其相对的等变红灯
    
    
    {
    
    
    lighted=false;
    
    
    if(opposite!=null)
    
    
    {
    
    
    Lamp.valueOf(opposite).blackOut();
    
    
    }
    
    
    Lamp nextLamp=null;
    
    
    if(next!=null)//此方向绿红灯,对其下一方向的灯绿灯操作
    
    
    {
    
    
    nextLamp=Lamp.valueOf(next);
    
    
    System.out.println(name()+"变为红灯   "+next+"变为绿灯");
    
    
    nextLamp.light();
    
    
    }
    
    
    return nextLamp;
    
    
    }
    
    
    }
    



     


    定义道路Road:


     


    package com.traffic;
    
    
     
    
    
    import java.util.ArrayList;
    
    
    import java.util.Random;
    
    
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    
    
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    
    import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
    
    
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    
     
    
    
    public class Road {
    
    
    ArrayList<String> ves=new ArrayList<String>();
    
    
    private String name=null;
    
    
    Road(String name)
    
    
    {
    
    
    this.name=name;
    
    
    ExecutorService pool=Executors.newSingleThreadExecutor();
    
    
    /*定义一个线程,其道路上的车1秒到5秒随机增加一辆,模拟道路上车的数量,用数组存储该道路上的车辆数量*/
    
    
     
    
    
    pool.execute(new Runnable(){
    
    
    public void run()
    
    
    {
    
    
    for(int x=1;x<=1000;x++)
    
    
    {
    
    
    try {
    
    
    Thread.sleep((new Random().nextInt(5)+1)*1000);
    
    
    } catch (InterruptedException e) {
    
    
    e.printStackTrace();
    
    
    }
    
    
    ves.add(Road.this.name+x);
    
    
    }
    
    
    }
    
    
    });
    
    
     
    
    
    /*该道路行驶出去车辆的情况*/
    
    
    ScheduledExecutorService timer=  Executors.newScheduledThreadPool(1);
    
    
    /*定义一个定时器,并判断等该道路某方向为绿灯时,每隔一秒行驶出去一辆车,车辆得行驶规律是先进先出,所以对其存储车辆的集合调用remove(0)方法,让该道路上的第一辆车行驶出去*/
    
    
     
    
    
    timer.scheduleAtFixedRate(
    
    
    new Runnable(){
    
    
    public void run()
    
    
    {
    
    
    boolean islighted=Lamp.valueOf(Road.this.name).islighted();
    
    
    if (islighted)//判断灯是否为绿灯
    
    
    {
    
    
    if(ves.size()>0)//判断该行驶方向道路是否有车
    
    
    {
    
    
    System.out.println(ves.remove(0)+"..........行驶");
    
    
    }
    
    
    }
    
    
    }
    
    
    },
    
    
     1,  //一秒钟后运行
    
    
     1,  //每隔一秒运行一次
    
    
    TimeUnit.SECONDS);
    
    
    }
    
    
    }
    



     


    定义一个交通灯的监视器:


    package com.traffic;
    
    
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    
    public class LampController {
    
    
    private Lamp currentLamp;
    
    
    public LampController() {
    
    
    currentLamp=Lamp.valueOf("S2N");
    
    
    currentLamp.light();
    
    
    //默认绿灯方向为S2E
    
    
    //定义一个定时器用来定义变灯,每隔10秒绿灯改变一次,默认开始绿灯方向为S2E,所以等待10秒后在进行变灯操作,
    
    
    Executors.newScheduledThreadPool(1).scheduleAtFixedRate(
    
    
    new Runnable()
    
    
    {
    
    
    public void run(){
    
    
    currentLamp=currentLamp.balckOut();
    
    
    }
    
    
    },
    
    
    10,
    
    
    10,
    
    
    TimeUnit.SECONDS);
    
    
    }
    
    
    }
    
    
     
    
    
    验证类:
    
    
     
    
    
    package com.traffic;
    
    
     
    
    
    public class mainclass {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
    String[]roads=
    
    
    {"S2N","E2W","S2W","E2S","N2S","W2E","N2E","W2N","S2E","E2N ","N2W","W2S"};
    
    
          //创建十二条线路
    
    
    for (String road:roads)
    
    
    {
    
    
    new Road(road);
    
    
    }
    
    
    new LampController();//开启交通灯监控,交通模拟开始启动。
    
    
    }
    
    
    }

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  • 交通灯管理系统 需求: 模拟实现十字路口的交通灯管理系统逻辑,具体需求如下: * 异步随机生成按照各个路线...* 考虑左转车辆控制信号灯,右转车辆不受信号灯控制 * 信号灯控制欲现实生活中相同:南北向车辆交替放
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  • 课程设计--模拟智能交通信号灯系统

    千次阅读 2014-06-21 13:22:38
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  • //十字路口交通灯的演示情况 cout; cout十字路口的交通灯演示"; cout; cout; cout; //东边方向车道的情况 cout东路口-------\n"; if (greena > 0) greena=lv(greena); if(greena=...

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