【文章內容簡介】 2 電源電路 220V 市電經過降壓后得到 12V 交流電，經二極管整流成脈動直流電，經過電容濾波后再又經過 LM7805 穩(wěn)壓得到 5V的直流電供系統(tǒng)工作，后面的發(fā)光二極管是起一個電源指示的作用， 47UF 的電容是起一個再次濾波的作用。 關于穩(wěn)壓芯片 — 7805 的介紹： 7805為 3端穩(wěn)壓集成電路， TO220封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應用范圍廣。內含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達 1A。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不 同的電壓和電流。 引腳排列如圖 33： VI1VO3GND2U37 8 0 5 圖 33 7805引腳排列圖 主要特點： ? 1）輸出電流可達： 1A ? 2）輸出電壓有： 5V ? IN4007 VI 1 VO 3 2 7805 FU1 1A C1 33uF R1 500 47UF in out + _ GND 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 3）過熱保護 4）短路保護 5）輸出晶體管 SOA 保護 時鐘電路模塊 時鐘電路在單片機系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎。在一個單片機應用系統(tǒng)中，時鐘是保障系統(tǒng)正常工作的基準振蕩定時信號，主要由晶振和外圍電路組成，晶振頻率的大小決定了單片機系統(tǒng)工作的快慢。根據(jù)不同需要可以采用不同頻率的晶振，這里采用 12MHz的晶振，另外有兩個 33pF 的電容，兩晶振引腳分別連到 XTAL1 和 XTAL2 振蕩脈沖輸入輸出引腳。具體連接圖如圖 34所示： X1CR Y S T A L1 2 M H zC13 3 pC23 3 pX T A L 1X T A L 2 圖 34 時鐘電路 外接石英晶體或陶瓷諧振器以及電容 C1， C2 接在放大器的反饋電路中構成聯(lián)諧振電路。諧振器本身對外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度以及溫度的穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用 33pF，而使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF。 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 復位電路模塊 單片機在啟動時都需要復位，以使 CPU 及系統(tǒng)各部件處于確 定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。 89 系列單片機的復位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。當系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時，且振蕩器穩(wěn)定后，如果 RST 引腳上有一個高電平并維持 2個機器周期 (24 個振蕩周期 )以上，則 CPU 就可以響應并將系統(tǒng)復位。 除進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，可以按復位鍵以重新啟動，也可以通過監(jiān)視定時器來強迫復位。具體電路 如圖35： R11 0 0 RC31 0 u R21kRS T+5V 圖 35 復位電路 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 單片機最小系統(tǒng) 圖 36 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)（如圖 36）以 AT89S51為核心，外加時鐘和復位電路：電路結構簡單，抗干擾能力強，成本相對較低，非常符合本設計的所有要求。AT89S51單片機系列是在 MCS51系列的基礎上發(fā)展起來的，是當前 8位單片機的典型代表 ,采用 CHMOS工藝，即互補金屬氧化物的 HMOS工藝； CHMOS是 CMOS和 HMOS的結合，具有 HMOS高速度和高密度的特點，還具有 CMOS低功耗的特點。 時鐘電路在單片機的外部通過 XTAL XTAL2這兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調電容 ，構成穩(wěn)定的自激振蕩器 .本系統(tǒng)采用的為 12MHz的晶振，一個機器周期為 1us， C C2為 30pF。 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 1 2 3 4 5 6 7 8 16 U1 AT89S51 X1 CRYSTAL 12MHz C1 33p C2 33p R1 100R C3 10u R2 1k 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 復位電路分為上電自動復位和按鍵手動復位， RST引腳是復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效。上電自動復位通過電容 C3和電阻 R2來實現(xiàn)，按鍵手動復位是圖中復位鍵來實現(xiàn)的。 顯示部分 因為系統(tǒng)要求南北和東西方向的信號燈時間不一樣，所以就利用單片機的 p0和 p3口來做數(shù)碼管的段碼驅動，東西方向和南北方向的位線可以公共來使用，可以節(jié)約單片機的口線。 數(shù)碼管可以使用共陰數(shù)碼管，數(shù)碼管的每段的電流是 10毫安。電 路圖如 37所示： 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 ABABX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 S 5 12 3 4 5 6 7 8 91RP1RE S P A C K 8D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE11OE1U27 4 HC 5 7 3 圖 37 AT89S51與數(shù)碼管連接圖 其數(shù)碼管顯示原理： 數(shù)碼管按段數(shù)分為 7 段數(shù)碼管和 8段數(shù)碼管。 7 段數(shù)碼管是由七段條形發(fā)光二極管組成的“ 8”字形的 LED 顯示器，每段分別用 a、 b、 c、 d、 e、 f、g表示； 8段數(shù)碼管則是在 7 段的基礎上再加一個圓點型發(fā)光二極管，用 dp表示。由于連接方式的不同，數(shù)碼管又分共陽極接法和共陰極接法，接法不同，段碼值不同。 在該設計中采用共陰極接法，具體 段碼值確定如下表 31： 西安建筑科技大學課程設計（論 文） 第 頁 共 頁 表 31 采用共陰極連接 顯示數(shù)值 dp g f e d c b a 驅動代碼 （ 16 進制） 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 0 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 0 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6FH 信號燈部分 本設計利用單片機的 P2 口來驅動和控制各種信號燈的燃亮和燃亮時間，在實際中，交通燈的信號燈需要用高電壓控制，在這里我們只是模擬一下它的控制信號，所以我們就只用單片機的信號引腳直接來控制發(fā)光二極管，電路圖見圖 38：