【正文】 數(shù)碼管的閃爍，從而保護(hù)了數(shù)碼管并且不會(huì)影響數(shù)據(jù)顯示。 節(jié)拍發(fā)生器電路是一個(gè)具有譯碼輸出端的計(jì)數(shù)器。 譯碼器使用的是共陰極譯碼器 74SL48：將 Q0~Q3 分別接到四個(gè)譯碼器的 BI消隱輸入端，當(dāng)哪一個(gè)引腳的輸出為高電平時(shí)，該位譯碼器為高電平，可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)數(shù)碼管發(fā)光顯示。 然后掃描電路根據(jù)每個(gè)時(shí)刻的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值，輸出相應(yīng)的數(shù)碼管選擇控制。其缺點(diǎn)是需要不斷刷新、掃描，占用 CPU時(shí)間過多，影響顯示速度，穩(wěn)定性能不夠。 紅、黃、綠三色信號(hào)燈電路方案 方案一：普通發(fā)光二極管電路方案 每個(gè)方向各采用一 組紅、黃、綠三色發(fā)光電路指示交通狀態(tài)，每組發(fā)光電路由三個(gè)發(fā)紅、綠、黃光的二極管和多條線路構(gòu)成，發(fā)紅光由 磷 砷化鎵 制成的二極管構(gòu)成，發(fā)綠光由 磷化鎵 制成的二極管構(gòu)成，發(fā)黃光由 碳化硅 制成的二極管構(gòu)成。 采用 4個(gè)紅、黃、綠三色信號(hào)燈（每個(gè)方向 1個(gè)）指示交通通行狀態(tài)； 雙色LED 是由一個(gè)紅燈 LED 管芯和一個(gè)綠色 LED 管芯封裝在一起，公用負(fù)端。 經(jīng)過論證，本次設(shè)計(jì)采用第二種方案。 每個(gè)按鍵一端接地，另一端接上拉電阻。 優(yōu)缺點(diǎn)對比 ： 方案一：獨(dú)立式按鍵電路無需編程，通過檢測電平狀態(tài)即可判斷哪個(gè)按鍵被按下。 經(jīng)過對比，本次設(shè)計(jì)采用第二種方案。 變壓器選擇合適 變比 。 通過整流后，電源的脈動(dòng)成分較大。 方案二：開關(guān)電源電路 開關(guān)電源電路由輸入電磁干擾濾波電路、整流電路、軟啟動(dòng)電路、 DCDC轉(zhuǎn)換電路、次級(jí)濾波電路構(gòu)成。它由電源變壓器 B 、整流 二極管 D 和負(fù)載電阻 Rfz ，組成。此時(shí)二極管承受正向電壓面導(dǎo)通， e2 通過它加在負(fù)載電阻 Rfz 上，在 π ～ 2π 時(shí)間內(nèi)， e2 為負(fù)半周，變壓器次級(jí)下端為正，上端為負(fù)。 圖 24 （ 2） 全波整流電路 如果把整流電路的結(jié)構(gòu)作一些調(diào)整，可以得到一種能充分利用電能的全波整流電路。 全波整流電路的工作原理，可用圖 54 所示的波形圖說明。這種 電路 ，只要增加兩只二極管南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 口連接成 “ 橋 ” 式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時(shí)在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。 如此重復(fù)下去，結(jié)果在 Rfz ，上便得到全波整流電壓。不難看出，半波整說是以 犧牲 一半交流為代價(jià)而換取整流效果的，電流利用率很低（計(jì)算表明，整流得出的半波電壓 在整個(gè)周期內(nèi)的平均值，即負(fù)載上的直流電壓 Usc = ）因此常用在高電壓、小電流的 場合 ， 不適合本次的電路設(shè)計(jì)。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)采用開關(guān)電源電路，其可控性好，電壓穩(wěn)定。單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路分別輸送到雙色顯示電路、 LED 顯示電路，顯示電路接受信號(hào)，顯示數(shù)字、顏色。 （ 3） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器（ ROM）： 89C51 單片機(jī)有兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，通過對機(jī)器周期計(jì)數(shù)達(dá)到定時(shí)的目的，通過對外部事件計(jì)數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)之目的 。如：計(jì)算機(jī)主板與硬盤、打印機(jī)等之間的通信。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常采用串行通信方式。 PC 的長度為 16 位，故程序存儲(chǔ)器的尋址范圍為 64KB（ 0000H～ FFFFH），也就是說， 51系列單片機(jī)具有 64KB 的程序存儲(chǔ)器空間。 振蕩電路 (1 19)：單片機(jī)是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖信號(hào)才能正常工作，在單片機(jī)內(nèi)部已集成了振蕩器，使用 晶體振蕩器，接 1 19 腳。 (2)時(shí)鐘電路引腳 (XTEL1)（ 19腳）：該腳 的 接外部晶體和微調(diào)電容的另一端。他還具有第二功能，即當(dāng)主電源 VCC 發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將 5V 電源自動(dòng)接入 RST 端，為單片機(jī)提供備用電源。 (2)當(dāng) EA 腳接低電平時(shí)， CPU 只訪問外部 EPROM，并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令。 PSEN(29 腳 ):程序存儲(chǔ)器允許輸入端 (也叫 :外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)端 ):在讀外部 ROM 時(shí) PSEN 低電平有效，實(shí)現(xiàn)外部 ROM單元的讀操作： (1)內(nèi)部 ROM讀取時(shí)， PSEN 不動(dòng)作； (2)外部 ROM讀取時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次； (3)外部 RAM讀取時(shí)，兩個(gè) PSEN 脈沖被跳過不會(huì)輸出 ； (4)外接 ROM時(shí)， 和 ROM 的 OE腳相接。平時(shí)不訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 以六分之一的振蕩頻率固定輸出正脈沖。即： — P2 口： 8 位雙向 I/O 端口 (21— 28 引腳 )。 (3)不擴(kuò)展時(shí)，可做一般的 I/O 使用，但內(nèi)部無上拉電阻，作 為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 有內(nèi)部 EPROM的單片機(jī)芯片，為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的。 本設(shè)計(jì)是兩 位的 雙色 LED 顯示 ,采取 靜 態(tài)掃描方式?？紤]到良好監(jiān)測和控制的目的，本次設(shè)計(jì)采用靜態(tài)掃描方式。 S（第 8 腳）為時(shí)鐘輸入端，每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到 S端時(shí)，移位寄存器移一位， 8 個(gè)時(shí)鐘脈沖過后， 8 位二進(jìn)制數(shù)全部移入 74LS164 中。 其連線如下圖 31： 31 LED 顯示模塊電路圖 紅、黃、綠三色信號(hào)燈電路模塊的設(shè)計(jì) 設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時(shí)刻只有一個(gè)方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時(shí)間，經(jīng)過短暫的過渡時(shí)間，將通行禁行方向?qū)Q。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 31 所示。 矩陣式鍵盤的工作原理 ： 從 上電路原理圖 圖可 見， 4 條 I／ O 口線分為 2 條行線和 2 條列線，按鍵設(shè)置在行線和列線交點(diǎn)上，即按鍵開關(guān)的兩端分別接在行線和列線上。 (2) 確定有鍵按下后，求鍵碼。電源電路如圖 32 所示。測試中通過用電壓表測量后數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤而且沒有波動(dòng)。在檢測中我們用到了 DS1150— 150MHZ——— 數(shù)字示波器來進(jìn)行測量，測量結(jié)果為≈ 20KHZ，在允許誤差之內(nèi)。系統(tǒng)程序采用分段 y=k(xb)處理，實(shí)現(xiàn)較高 精度。 設(shè)計(jì)部分為硬件部分，最終達(dá)到設(shè)計(jì)的要求和目的。掌握這種如何發(fā)現(xiàn)問題并解決問題能力人最終能使自身產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 何立民， MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)， 北京航空航天大學(xué)出版社， 2021。 首先要向我的指導(dǎo)老師 朱杰斌 老師致以誠摯的謝意，在論文的寫作過程中 朱老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。還有很多我無法一一列舉姓名的師長和友人給了我指導(dǎo)和幫助，在此衷心的表示感謝，他們的名字我一直銘記在心！ 惶恐地承受諸位的恩惠，唯有乘風(fēng)破浪，展翅高飛以求不負(fù)眾望 。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對我的嚴(yán)格要求以及為人處世的坦蕩將使我終身受益。 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐，周立功等，北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 年 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 致 謝 本文從擬定題目到定稿， 歷時(shí)數(shù)周。 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)竟賽訓(xùn)練教程，電子工業(yè)出版社， 2021年。兩個(gè)月時(shí)間，是一個(gè)追求更高更深更廣的知識(shí)的 探索過程，是大學(xué)里所學(xué)知識(shí)的一次代表大會(huì)。在實(shí)踐過程中學(xué)會(huì)了如何進(jìn)行設(shè)計(jì)、如何將書本知識(shí)和實(shí)際生活聯(lián)系在一起并且還要了解當(dāng)前這個(gè)學(xué)科發(fā)展的概況。由于元件精度的影響以及電子開關(guān)上的壓降，輸出的頻率與輸入電壓并非成準(zhǔn)確的線性關(guān)系。在不與 ADS7824 芯片接通的情況下用電壓表測量光電隔離轉(zhuǎn)換器輸入輸出電壓，發(fā)現(xiàn)輸入端位 380V，輸出段也在 0～ 5V的范圍之內(nèi)，所以這一部分調(diào)試合格。 1. 測試儀器 34401A——— 6 1/2 數(shù)字萬壓表 DS1150— 150MHZ——— 數(shù)字示波器 2. 硬件調(diào)試 （ 1）電源模塊：該模塊是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，主要為模擬電路。 在鍵盤處理程序中，每個(gè)鍵都被賦予了一個(gè)鍵號(hào)，由從列線 I／ O 口輸出的數(shù)據(jù)和從行線 I／ O口讀入的數(shù)據(jù)可以求出閉合鍵的鍵號(hào)。 判斷是否有鍵按下的方法分下面幾步： (1) 向所有的列線 I／ O 口輸出低電平后，將行線的電平狀態(tài)讀人累加器 A中。 鍵盤電路的模塊電路的設(shè)計(jì) 將 I/O 口線的一部分作為行線，另一部分作為列線，按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉點(diǎn)上，這就構(gòu)成了矩陣式鍵盤。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。說明：黑色表示亮，白色表示滅。在給出了 8 個(gè)脈沖后，最先進(jìn)入 74LS164 的第一個(gè)數(shù)據(jù)到達(dá)了最高位，再來一個(gè)脈沖，第一個(gè)脈沖就會(huì)從 最高位移出 。 QA…Q H（第36 和 1013 引腳）并行輸出端分別接 LED 顯示器的 a本次設(shè)計(jì)使用 8 個(gè) LED， 74LS64南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 移位寄存器 能 擴(kuò)展 I/O 端口。動(dòng)態(tài)掃描方式的特點(diǎn)：將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)，由 為選線控制是哪一位數(shù)碼管有效，顯示亮的數(shù)碼管。 LED 是一類可直接將電能轉(zhuǎn)化為可見光和輻射能的發(fā)光器件，具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短，光色純，結(jié)構(gòu)牢固，抗 沖擊，耐振動(dòng)，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小，成本低等一系列特性 。 P2 口有兩個(gè)功能 : (1)擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線使用； (2)做一般 I/O 口使用，其內(nèi)部有上拉電阻。即： — P0 口有三個(gè)功能： (1)外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)做數(shù)據(jù)總線。 另 外還有四個(gè) 8位并行通訊端口： P0 口： 8 位雙向 I/O 端口 (39— 32 引腳 )。 ALE(30 腳 ):是 地址鎖存控制信號(hào)端。 (3)此腳還具有第二功能 VPP：是對 89C51 片內(nèi)同化編程時(shí)，作為施加較高編程電壓輸入端。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 EA/VPP