【正文】 信號燈單個發(fā)光單元的視在功率一般在 40VA~60VA 之間。 LED 發(fā)出的光是單色光，因而不需要用色片來產(chǎn)生紅、黃、綠的信號顏色； LED發(fā)出的光具有方向性，并有一定的發(fā)散角，由此可以屏棄傳統(tǒng)信號燈中使用的非球面反光鏡。 [1～ 5] LED 技術(shù)的應(yīng)用 道路交通信號燈（以下簡稱信號燈）的光源幾經(jīng)變遷，從最初易發(fā)生爆炸的煤氣燈發(fā)展到穩(wěn)定、安全的白熾燈、鹵鎢燈，如今發(fā)光二極管（ LED）得到了廣泛應(yīng)用。在實時控制系統(tǒng)、軍工產(chǎn)品和一些高級家用電器等領(lǐng)域，需要高性能單片機，以滿足其功能、速度、可靠性方面的特殊要求。隨著集成度的不斷提高，把眾多的外圍功能器件集成在片內(nèi)已經(jīng)具備了充分的條件。從而得到了各界領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。它們的引腳及指令系統(tǒng)相互兼容，主要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上有些區(qū)別。這些廠家生產(chǎn)的芯片是 MCS51 系列的兼容產(chǎn)品，準確地說是與 MCS51 指令系統(tǒng)兼容的單片機。單片機的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、 PC 機外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。 在以往的交通信號燈中，東西南北方向的通行時間是固定的，不論路上的車輛是多是少。尤其是計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，單片機系統(tǒng)逐漸應(yīng)用在更加廣泛的領(lǐng)域， “ 交通信號燈控制系統(tǒng) ” 就是在單片機的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。s interest. The person ， the vehicle, the road three relations coordinations, have bee one of important questions which the traffic control department needs to solve. The municipal transportation control system is uses in the puter synthesis management system management system which the municipal transportation data monitor, the streettraffic control lights control and the transportation unblocks, it is in the modern municipal transportation monitoring mand system the most important constituent. Along with the city vehicle quantity unceasing increase, many big cities like Beijing, Shanghai, Nanjing and so on had the transportation excess load movement situation, therefore, from the8039。軟件采用匯編語言編寫實現(xiàn)，并依據(jù)程序應(yīng)用Keil 軟件進行了仿真調(diào)試，對出現(xiàn)的問題進行分析和反復(fù)修改，最終得到正確并符合設(shè)計要求的結(jié)果。 本課題設(shè)計是基于單片機技術(shù)原理，以單片機芯片 AT89S51 作為核心控制器，通過硬件電路的制作以及軟件程序的編制，設(shè)計出的一個模擬交通信號燈控制系統(tǒng)。高 精度、多功能、小體積、低功耗，是現(xiàn)代交通信號燈發(fā)展的趨勢。交通信號燈已不僅僅被看成一種用來指揮交通的工具， 在很多實際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它功能。 AT89S51 就是 51 系列中的一個比較成熟的型號，它完全兼容 51 單片機的指令。主要硬件有： AT89S51 單片機、 16*16 點陣式 LED 顯示屏、七段數(shù)碼管、 LED 和按鍵等。 關(guān)鍵字： AT89S51； LED 顯示 ； 交通燈 iii Abstract Has analyzed the modern municipal transportation control and the management question present situation, unified the city and countryside transportation the actual situation to elaborate the traffic light control system principle of work, has produced one kind of simple practical city traffic light control system hardware circuit design plan. Along with the social economy development, the municipal transportation question more and more arouses people39。transportation light I 目錄 第 1 章 緒論 .................................................. 1 引言 ..........................................................1 課題研究的背景 ................................................1 單片機的應(yīng)用與發(fā)展 ......................................1 LED 技術(shù)的應(yīng)用 ...........................................2 交通信號燈的發(fā)展 ........................................4 課題研究的 主要內(nèi)容 ............................................5 課題研究的目的及意義 ..........................................6 第 2 章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................... 7 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ..............................................7 硬件系統(tǒng)中的芯片認識 ..........................................7 AT89S51 芯片簡介 .......................................8 8255 芯片簡介 ..........................................10 74LS164 芯片簡介 ........................................11 74LS273 芯片簡介 ........................................13 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 ..................................... 14 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計 ...........................................14 AT89S51 最小系統(tǒng)的設(shè)計 ..................................14 按鍵控制電路設(shè)計 .............................................15 LED 顯示電路設(shè)計 ..............................................16 LED 結(jié)構(gòu)和參數(shù) ..........................................16 LED 器件的恒流驅(qū)動方式 ..................................17 LED 器件的脈沖驅(qū)動方式 ..................................18 點陣式 LED 顯示屏 .......................................18 以單片機為核心的動態(tài)掃描電路設(shè)計 .............................19 電源設(shè)計 .....................................................21 II 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ......................................... 23 單片機開發(fā)流程 ...............................................23 KEIL UVISION2軟件的仿真調(diào)試 ....................................23 Keil 的介紹 .............................................23 Keil uVision2 軟件的操作 ................................24 系統(tǒng)軟件設(shè)計程序流程 .........................................24 定時電路設(shè)計 ...........................................26 倒計時電路流程圖設(shè)計 ...................................28 按鍵電路流程圖設(shè)計 .....................................29 圖形顯示電路和字形顯示電路流程圖設(shè)計 ...................29 工作原理分析 .................................................30 第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計總結(jié)與展望 ................................... 32 總結(jié) .........................................................32 系統(tǒng)主要特點 .................................................33 展望 .........................................................33 結(jié)論 ......................................................... 34 致謝 ......................................................... 35 參考文獻 ..................................................... 36 附錄一 控制源 程序清單 ....................................... 37 附錄二 電路原理圖 ............................................ 43 1 第 1 章 緒論 引言 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異、不斷發(fā)展，自動化、智能化、功能多樣化越來越成為電氣控制的主流。我們也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)馗纳菩盘枱舻墓δ?，使其日益完善，滿足現(xiàn)在交通的要求。 課題研究的背景 單片機的應(yīng)用與發(fā)展 單片機自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48 開始，迄今已有 三 十多年了 ， 由于單片機集成度高、功能強、可靠性高、體積 小、功耗地、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面。 [1] 20 世紀 80 年代中期以后， Intel 公司以專利轉(zhuǎn)讓的形式把 8051 內(nèi)核技術(shù)轉(zhuǎn)讓給許多半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)廠家，如 ATMEL、 PHILIPS、 ANALOG、 DEVICES、 DALLAS等。 MCS51 系列及 80C51 單片機有多種品種。以單片機制成的電子時鐘具有計時準確，功耗低的優(yōu)點。單片機正向著功能更強，速度更快，功耗更低，輻射更小的方向發(fā)展。 從單片機近年的發(fā)展趨勢來看，單片機正朝著多層次用戶、多品種、多規(guī)格、高性能方向發(fā)展，現(xiàn)在許多公司根據(jù)市場的要求不失時機的研制并推出各種優(yōu)秀的單片機。那些小型、低耗能、廉價的單片機就具有明顯的 優(yōu)勢和市場需求，它們也將是未來市場的重要角色，有著廣闊的應(yīng)用前景。 LED 之所以能夠在信號燈中得到廣泛應(yīng)用，是因為 LED 具有如下優(yōu)點： 單色 光，具有發(fā)散角 。 LED 是一種冷光源，其顯著的特點之一就是能耗低，這對燈具的應(yīng)用而言是很有意義的。 信號燈的工作環(huán)境相對比較惡劣，嚴寒酷暑、日曬雨淋，因而對燈具的可靠性要求較高。 存在的一些問題。 （ 4）常年使用后， LED 輸出光強急劇下降。以目前的狀況看， LED 信號燈的發(fā)展有以下幾方面的趨勢： 4 大功率 LED 的應(yīng)用，優(yōu)點是大幅減少 LED 的數(shù)量，需要解決的問題是散熱和成本。適用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信號控制機控制，指導(dǎo)車輛和行人安全有序地通行。白熾燈和鹵鎢燈光源信號燈的特點是發(fā)光穩(wěn)定、均勻，但是存在能耗高、壽命低、易產(chǎn)生幻像信號顯示、色片易