【正文】 大量應用于各種工業(yè)控制或電子家電等產品中，是電子工程師必須掌握的知識之一。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。　　數碼管引腳，共陰和共陽的測量　　找公共共陰和公共共陽：首先，我們找個電源（3到5伏）和1個1K（幾百歐的也行）的電阻，VCC串接個電阻后和GND接在任意2個腳上，組合有很多，但總有一個LED會發(fā)光的，找到一個就夠了，然后GND不動，VCC（串電阻）逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陰的了?！　〕笠?guī)模集成電路還具有熱保護功能，當任何一片的溫度超過一定值時可自動關斷，并且可在控制室內看到故障顯示。 　　由于它的價格便宜、使用簡單,在電器特別是家電領域應用極為廣泛,空調、熱水器、冰箱等等。比外型高度小。　 數碼管的驅動方式　　數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。30V輸入電平低電源電流：典型值是8mA符合甚至優(yōu)于ANSI標準 EIA/ESD保護大于MILSTD883（方 法3015）標準的2000V 數碼管介紹數碼管是一種半導體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。由于TXD端最多可以驅動8個TTL門。器件執(zhí)行任何一條將SBUF作為目的寄存器的命令時，數據便開始從RXD端發(fā)送。(4)通過AT89c51單片機的P3口來控制系統(tǒng)是工作。在方式0和方式1中，每當CPU響應中斷后，都應該在中斷服務子程序中對T0和T1初始化，即軟件重裝初值n。因此在單片機的定時或計數應用中要注意GATE位的清“0”。當C/=1時，多路開關接通計數引腳（T0），外部計數脈沖由引腳T0輸入。8051型單片機提供了五個中斷源：兩個外部中斷源和三個內部中斷源。其中有關定時的控制位共有4位：?F0和TF1—計數溢出標志位當計數器計數溢出（計滿）時，該位置“1”；使用查詢方式時，此位作狀態(tài)位供查詢，但應注意查詢有效后應以軟件方法及時將該位清“0”；使用中斷方式時，此位作中斷標志位，在轉向中斷服務程序時由硬件自動清“0”。從中斷相應到轉向執(zhí)行中斷服務程序，完成中斷所要求的操作任務，是一個很復雜的過程。所謂實時控制，就是要求計算機能及時地相應被控對象提出的分析、計算和控制等請求，使被控對象保持在最佳工作狀態(tài)，以到達預定的控制效果。在不訪問片外存儲器時，89C51自動在ALE/PROG線上輸出頻率為F0SC/6的脈沖。（4）~ ：這組引腳的第一功能和其余端口的第一功能相同。 引腳描述 圖22 是AT89C51的引腳結構圖： 圖22 8051引腳圖AT89C51有40 條引腳，分為端口線、電源線和控制線三類（4*8=32條）8051有四個并行I/O端口，每個端口有8條口線，用于傳送數據和地址。在PPP3端口內，都接有內部上拉電阻，此上拉電阻分為固定部分和附加部分，當端口的狀態(tài)要從0變?yōu)?時，在發(fā)生變化的哪個機器周期的S1P1和S1P2接通附加的拉高電路以增加變化的速度，否則這個狀態(tài)的變化將十分緩慢。接通鎖存器時，P0口作為雙向I/O使用，如P0口的鎖存器的值為1，使輸出驅動器中的場效應管截止，引腳空，此時端口可作高阻輸入。而且隨用戶的需要和發(fā)展，還可以進行修改，使系統(tǒng)不斷能追隨用戶的最新要求。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師?，F在，這種單片機的使用領域已十分廣泛，如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等。可以說，二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。我們從中可以得出的是，我們最終的設計應該盡量使用模塊化設計。還有一個必須考慮到的就是，預置數必須在下一個狀態(tài)來之前準備好，而紅綠燈的狀態(tài)變化，必須和計數狀態(tài)同步，于是引起預置數變化的程序要超前于系統(tǒng)本身的狀態(tài)變化，所以，系統(tǒng)中的兩個狀態(tài)轉換時，在上一狀態(tài)結束時設置預置數，而控制紅綠燈的是隨著系統(tǒng)本身狀態(tài)的變化而變化，體現在本子電路中就是有兩組電路去判斷符合的狀態(tài)。紅燈的設計時間為40秒，綠燈及左轉綠燈各為20秒。由于生活水平的提高，人們對交通運輸的安全性及服務水平提出了更高的要求。1968年，聯合國《道路交通和道路標志信號協定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。1914年，電氣啟動的紅綠燈出現在美國。目 錄前言........................................................1第1章 交通管理方案論證......................................3 設計任務 3 方案介紹 3第2章 單片機概述............................................7 AT89c51芯片 7 89系列單片機的優(yōu)點 8 ATMEL89系列單片機的分類 9 I/O口的功能 9 結構框圖 10 引腳描述 11 中斷與定時/計數系統(tǒng) 13 中斷 13 定時器/計數器的控制寄存器 14 定時工作方式0 16第3章 交通燈控制系統(tǒng)硬件設計...............................18 18 芯片選擇與介紹 19 74HC164芯片介紹 19 max232芯片介紹 19 數碼管介紹 20 74LS04輸出信號與信號燈 23 交通燈控制線路圖 24 串口通信接線圖 25 RSR232總線 25第4章 交通燈控制系統(tǒng)軟件設計...............................28 程序設計流程圖 28 MATLAB的運用 29 MATLAB的語言特點 30 MAX232實現單片機與PC機之間的通訊 33 33結論 .......................................................37參考文獻....................................................38致謝 39附錄一 40附錄二 43前言今天，紅綠燈安裝在各個道口上，已經成為疏導交通車輛最常見和最有效的手段。這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成，安裝在紐約市5號大街的一座高塔上。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉彎和右轉彎，除非另一種標志禁止某一種轉向。在交通中管理引入單片機交通燈控制代替交管人員在交叉路口服務，有助于提高交通運輸的安全性、提高交通管理的服務質量。設A道和B道的車流量相同。方案2 設計思想：狀態(tài)轉換表如：表13表13 狀態(tài)轉換表狀態(tài)主干道燈顯示次干道燈顯示00(15S)紅燈綠燈01(05S)紅燈黃燈10(15S)綠燈紅燈11(05S)黃燈紅燈本方案分三步：（1）要建立三路信號燈的控制系統(tǒng)，本設計采用7408 芯片通過組合邏輯控制三路燈的顯示關系。對工程設計人員來說，將來的產品無論從修改還是升級考慮對有好處，但另外我們又需將設計簡單化，因此我覺得在設計初期盡可能的簡單化設計，而一旦設計的各項測試通過了，在有可能的條件下將設計模塊化，所以本設計以第一方案為主進行。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。 89系列單片機的優(yōu)點89系列單片機對于一般的用戶來說，存在下面很明顯的優(yōu)點：1. 含有FLASH存儲器因此在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進行修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。3. 89系列單片機內部結構89系列的內部結構和89C51相近，它主要含有如下一些部件。鎖存器的值為0時，下面的場效應管導通，輸出為0。附加的拉高電路允許通過的電流比普通的上拉電阻大100倍。（1）~ ：這組引腳共有8條，為P0口所專用。第二功能作控制用，每個引腳并不完全相同，如表21所列。圖23 晶振電路（3）EA/VPP：允許訪問片外存儲器編程電源線，可以控制89C51使用片內ROM還是使用片外ROM。由于這些控制參量的請求都是隨機發(fā)出，而且要求單片機必須作出快速響應并及時處理，對此只有靠中斷技術才能實現。中斷完成后，TCON或SCON中的中斷請求標志應及時清除。?R0和TR1—定時器運行控制位TRO（TR1）=0 停止定時器/計數器工作TRO（TR1）=1 啟動定時器/計數器工作（2）、工作方式控制寄存器（TMOD）TMOD寄存器是一個專用寄存器，用于設定兩個定時器/計數器的工作方式。每一個中斷源都有一個中斷申請標志位，但是串行口占有兩個中斷標志位。當計數脈沖發(fā)生負跳變時，這就是所謂計數工作方式。 當GATE=1，同時又TRO=1時，有關電路的或門和與門全都打開，計數脈沖的接通與斷開由外引腳信號控制。而且必須用兩條指令對TH0 和TL0（TH1和TL1）分別裝載初值。(5)74HC164的A、B口用于串行輸出時間位，經過串并轉換送到七段數碼管的八的引腳。在寫信號有效時，相隔 一個機器周期后發(fā)送控制端SEND有效，即允許RXD發(fā)送數據，同時，允許從TXD端輸出移位脈沖。注意：當LED顯示器超過8個時，我們采用74HC244芯片驅動?！　荡a管的分類　　數碼管按段數分為七段數碼管和八段數碼管，八段數碼管比七段數碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數碼管和共陰極數碼管?！　、?靜態(tài)顯示驅動：靜態(tài)驅動也稱直流驅動。通常用英寸來表示。絕大多數熱水器用的都是數碼管,其他家電,也用液晶屏與熒光屏。　　關于數碼管亮度不均勻問題　　關于亮度一致性的問題是一個行業(yè)內的常見問題。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陽的。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。另外說明一下，232信號的有效通訊距離是15M。除具備卓越的數值計算能力外，它還提供了專業(yè)水平的符號計算，文字處理，可視化建模仿真和實時控制等功能?？梢哉f，用MATLAB進行科技開發(fā)是站在專家的肩膀上。MATLAB求解下列方程，并求解矩陣A的特征值。 65 71(4) 程序限制不嚴格，程序設計自由度大。(8) 功能強大的工具箱是MATLAB的另一特色。(9) 源程序的開放性。Parity39。fopen(s)。%將255以二進制的數據格式寫人到，缺省為異步通信方式。因此接口時要轉換。只要是串口線不太長，就可以工作。 （1） 串行通信的基本原理 　 計算機的數據傳送有并行和串行兩種方式。其字符格式通常表示如下：它用一個起始位表示字符的開始，用停止位表示字符的結束構成一幀。 （4） 串行通信的傳送速率 　　傳送速率用于說明數據傳送的快慢。常用的電平轉換芯片為MAX2232，此芯片能實現以上兩種電平的相互轉換。即單片機與PC機的“發(fā)送數據線（TXD）”與“接受數據線（RXD）”交叉連接，二者的地線 （GND）之接相連，其他線均不相連。 然后用BuildCommDCB( )和SetCommState( )函數通過通信設備控制塊DCB（Device Control Block）設置串口通信參數(如波特率、停止位、數據位、校驗位等)，其中BuildCommDCB( )中的字符串參數lpDef 定義同DOS命令中MODE的參數格式，關于DCB更具體的設置需要根據用戶對數據流定義、握手信號及通信結論本系統(tǒng)采用美國ATMEL公司生產的單片機AT89c51，以及其它芯片（如：74HC16MX2374LS04六位反向器、L7805三端穩(wěn)壓電源）來設計交通燈控制器，實現了紅燈亮40秒,綠燈和左轉綠燈各亮20秒。短短的2個多月中，我們通過自己的努力，在老師的精心指導下，完成了畢業(yè)設計。在此，我要感謝我的同學，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，其中特別要感謝王超塵同學，雖然我們不是同一組，但在設計前期他給予了我很大的幫助。另外經過這2個多月的鍛煉，培養(yǎng)了我們獨立思考問題，解決問題的能力。首先是我的指導老師路子赟。紅燈倒計時期間，對停駛線前段的梯形區(qū)域進行運動檢測，檢測算法在PC機上運行，通過串口將檢測結果及處理措施傳輸給單片機，當檢測出運動目標時就認為出現闖紅燈現象，啟動報警燈，否則不啟動。 （8） ＰＣ機串行通信實現 C++Builder （）并沒有提供串行通訊所需的相關組件，其實現方法也是通過WINDOW API函數來實現的。 （6） 單片機與PC機串行通信實現手段 由于PC機中集成了串行異步通信的可編程芯片8250，我們可以通過PC機的串行通信口COM1或COM2對它進行控制，因而不需要再單獨做實驗板。在串行通信中常用波特率來衡量通信速率的快慢，每秒鐘傳送一位就是一波特，一般異步通信波特率為110～９６００KHZ。 （3） 串行通信的收發(fā)過程 發(fā)送方發(fā)送數據時，通過發(fā)送低電平起始位開始一個字符的傳送，起始位之后便按特定的速率發(fā)送數據位（包括奇偶校驗位），當最后一位數（對于采用奇偶校驗位的異步通信來說，最后一位數據往往是奇偶校驗位）發(fā)送完畢后，發(fā)送一個高電平停止位用以標志一個字符傳送結束，這樣就完成了一幀數據發(fā)送。但并行數據傳送有多少數據位就需要多少根數據線，因此傳送成本高。Fclose(s)。②定義串口設備對象的通信屬性, 主要有波特率、異步串行幀格式包括起始位、數據位、校驗位、停止位等和輸出輸人緩沖的大小等；BaudRate:定義COM1的