【正文】 D3e4dp5b6gnd8f9g10a11abcdefgdp 圖 數(shù)碼管的管腳分配 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 R * 1 0abcdegfdpR * 1 0abcdegfdp+ 5 V圖 數(shù)碼管的共陰極結(jié)構(gòu)圖 數(shù)碼管的共陽極結(jié)構(gòu) 七段 LED數(shù)碼管與單片機的連接，將一個八位 并行 I/O口與數(shù)碼管的各發(fā)光二極管引腳相連。 LED數(shù)碼管可以分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。 74LS07 是六緩沖的數(shù)碼驅(qū)動器，它是有 6個集電極開路的非門所組成，管腳分布如圖 所示，接在單片機的 P1 口 ,其工作原理如下，當(dāng)使能端為低電平時，輸入為高電平時輸出也為高電平，當(dāng)輸入為低電平時輸出也為低電平，其邏輯表達(dá)式為： Y=A 74 LS074 Y4 A5 Y5 A6 Y6 AVCCGND3 Y3 A2 Y2 A1 Y1 A1234567 891011121314 圖 74LS07的管腳分配圖 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 數(shù)碼顯示 —— 七段 LED數(shù)碼管 七段 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu) 七段 LED數(shù)碼管構(gòu)成“日”字形，還有一只發(fā)光二極管作為小數(shù)點。接在 P0 口作為數(shù)碼管的段碼輸入。例如：若 MCS51 單片機時鐘頻率為 12MHz，則復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)該為 2μ s。 圖 時鐘產(chǎn)生電路 下面為單片機復(fù)位電路。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，一般多在 ～ 12MHz之間選取。例如，定時器／計數(shù)器的計數(shù)輔入、外部中斷源輔入等。單片機中的 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 I/O 端口都是芯片的輔入 /輸出引腳。 2 存儲器組織 89S51 單片機的存儲器結(jié)構(gòu)特點之一是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，并有各自的尋址機構(gòu)和尋址方式，這種結(jié)構(gòu)稱為哈佛結(jié)構(gòu)單片機。目前使用的單片機大部分都是 MCS51 系列 , MCS51 系列單片機是 Intel 公司推出的通用型單片機而且它的品種很多 ,例如MCS48,MCS51(8 位機 ),MCS51(16 位機 )等 ,在 MCS51 系列中 ,所有產(chǎn)品都是以89S51 為核心 ,89S51 單片機內(nèi)部包含了作為微型計算機所必需的基本功能部件 ,各功能部件相互獨立而融為一體 ,集成在同一塊芯片上 ,而且具有以下特點： （ 1） 8 位 CPU； （ 2） 時鐘振蕩器 和時鐘電路； 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 （ 3） 32 根 I/O線； （ 4）外部存儲器尋址范圍 ROM、 RAM 各 64K； （ 5） 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器； （ 6） 5 個中斷源， 2個中斷優(yōu)先級； （ 7）全雙 工串行接口。 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 2 硬件設(shè)計 整體硬件原理 電路的核心是 89S51單片機，其內(nèi)部帶有 4KB的 FlashROM,無須擴展程序存儲器；沒有大量的運算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的 128B 片內(nèi) RAM 已能滿足要求，也不必 擴展片外 RAM，系統(tǒng)配備 4個 LED 顯示和 2 個單接口鍵盤，采用 P0 接口外接 8 路反相三態(tài)緩沖器 74LS373 作 LED 動態(tài)掃描的段碼控制驅(qū)動信號 ,用 P1 接口的 外接一片集電極開路反相門電路 74LS07 做為 4位 LED 的位選信號驅(qū)動口， LED 共陰極端與 74LS07 的輸出端相連；按鍵接口，由 , 來完成。每個獨立式按鍵單獨占有一根 I/O接口線，每根 I/O接口線的工作狀態(tài)不會影響到其他 I/O接口線。這種方案既滿足系統(tǒng)功能要求，又減少了系統(tǒng)實現(xiàn)的復(fù)雜度。 動態(tài)顯示的方案硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需占用 cpu較多的時間。 顯示方案 單片機技術(shù)中通常有兩種顯示方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示 方案一：串行擴展， LED靜態(tài)顯示。所以基本符合現(xiàn)實功能，能夠指揮車輛在十字路口完成左轉(zhuǎn)和不同路口的直行。 可用中斷計數(shù)器控制，來顯示不同的二極管來模擬交通燈不同的狀態(tài)。 考慮交通燈的功能，東西南北各兩組，一個十字路口至少需 4組交通燈（每組是四個發(fā)光二極管）。 交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量，提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。其中左轉(zhuǎn)燈、綠燈、黃燈、紅燈的持續(xù)時間分別是 15S、 30S、 3S、 48S。 ,以倒計時的方式顯示允許通過或禁止通行的時間。 指導(dǎo)教師（簽名）： 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II 摘 要 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平提高，擁有車輛的家庭越來越多，但隨之而來的交通問題也成為政府關(guān)注的問題。 關(guān)鍵詞 ：交通燈，單片機，定時器 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 目 錄 1 方案選擇 ........................................................... 1 交通燈的總體設(shè)計思路 ............................................ 1 設(shè)計框圖 ........................................................ 1 計時方案 ........................................................ 2 顯示方案 ........................................................ 2 .................................................... 3 2 硬件設(shè)計 ........................................................... 4 整體硬件原理 .................................................... 4 單片機 89S51 的簡介 .............................................. 5 單片機附屬電路 .................................................. 7 74LS373的功能 .................................................. 8 74LS07的功能 ................................................... 9 數(shù)碼顯示 —— 七段 LED數(shù)碼管 ..................................... 10 鍵盤接口工作原理 ............................................... 11 3 十字交通燈 的軟件設(shè)計 ............................................... 14 軟件的設(shè)計 ..................................................... 14 ........................................... 16 4 測試、調(diào)試及結(jié)果分析 ............................................... 23 狀態(tài)燈顯示測試 ................................................. 23 整體電路調(diào)試 ................................................... 23 ....................................................... 24 總 結(jié) ............................................................ 25 致 謝 ............................................................ 26 參考文獻 ............................................................ 27 附 錄 ............................................................ 28 濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 1 方案選擇 交通燈的總體設(shè)計思路 交通燈的控制主要是利用單片機，是單片機的一個典型應(yīng)用，首先用發(fā)光二極管的亮與滅來模擬交通燈的各種運行狀態(tài)。 先南北直行紅燈亮 48秒，而后黃燈亮 3秒，再直行綠燈亮 30秒，黃燈亮 3秒；然后南北轉(zhuǎn)彎綠燈亮 15秒，黃燈亮 3秒，南北交通燈都亮紅燈；東西交通燈以同樣規(guī)律變化。 (2)要求在綠燈亮（通行時間內(nèi)）和紅燈亮（禁止通行時間內(nèi)）均有倒計時顯示時間。該方案節(jié)省硬件成本，且能夠使 我們 在定時器 /計時器、中斷及程序設(shè)計方面得到鍛煉與提高。 方案二： LED動態(tài)顯示。 權(quán)衡利弊，我決定采用 方案二 實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示功能?？蓪⒚總€按鍵直接接在一根 I/O接口線上，這種連接方式的鍵 盤稱為獨立式鍵盤。來完成 道路上的應(yīng)急情況