【文章內(nèi)容簡介】 程脈沖（ PROG）。 如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。 PSEN—— 程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng) STC89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖，單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 10 在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次 PSEN 信號(hào)。 EA/VPP—— 外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 FLASH 存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp 基于 STC89C52交通燈控制系統(tǒng)的硬件電路分析及設(shè)計(jì) 各部分電路分析 （ 1）電源電路 單片機(jī)工作時(shí)需要的 +5V 電壓，本 設(shè)計(jì)采用普通的電源接口，通過 5V 的 電源適配器供電。電源部分還連接開關(guān)和發(fā)光二極管，用于判斷電源是否正常工 作。需要注意的是，濾波電容對于電路設(shè)計(jì)非常重要，不加濾波電容會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此在電源部分 10UF 鋁電解作為濾波電容。 （ 2） 復(fù)位電路 STC89C52 的復(fù)位輸入引腳 RST 為單片機(jī)提供了初始化的手段，可以使程 序從指定處開始執(zhí)行，在 STC89C52 的時(shí)鐘電路工作后，只要 RST 引腳上出現(xiàn)超過兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，即可產(chǎn)生復(fù)位操作。只要 RST 保持高電平，則單片機(jī)循環(huán)復(fù)位。只有當(dāng) RST 有高電平變?yōu)榈碗娖揭院螅瑔纹瑱C(jī)才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路，如圖二所示，當(dāng)復(fù)位鍵按下時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到四個(gè)方向都只有黃燈亮的初始狀態(tài)。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 11 圖二：復(fù)位電路 （ 3） 時(shí)鐘電路 STC89C52 的時(shí)鐘可以有兩種方式，一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另外一種為外部方式。本論文根據(jù)實(shí)際需要和簡便，采用內(nèi)部振蕩方式。 89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是此放大器的輸入和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的 片外的片外晶體與陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。 STC89C52 雖然有內(nèi)部震蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外接元件所以實(shí)際構(gòu)成的震蕩時(shí)鐘電路。外界晶體以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中。對接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響振蕩器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。晶體頻率可在 ～ 12MHZ 之間任選，電容 C1和 C2 的典型值在 20PF~100PF 之間選擇，考慮到本系統(tǒng)對于外接晶體的頻率穩(wěn)定性要求不單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 12 高，所以采取比較廉價(jià)的 12MHZ 陶瓷 諧振器。如圖三所示。 圖三：時(shí)鐘電路 （ 4） 顯示電路 顯示部分選用 4 位共陰數(shù)碼管。數(shù)碼管的 8 位數(shù)據(jù)端通過 1K 的上拉電阻連接到單片機(jī) P0 口， 4 位使能端分別連到 ，所以在設(shè)計(jì)時(shí)加上了三極管 9013 作為驅(qū)動(dòng)電路。 （ 5） 發(fā)光二極管 該系統(tǒng)用 12 個(gè)紅黃綠三色的發(fā)光二極管作信號(hào)燈，南北方向的紅黃綠發(fā)光二極管陰極分別接在 口。東西方向的紅黃綠發(fā)光二極管陰極分別接在 口，所有發(fā)光二極管的陽極都通過一個(gè) 1K 電阻接到 5V 電源。 設(shè)計(jì)過程 （ 1）設(shè)計(jì)要求和目的 此設(shè)計(jì)采用 STC89C52 單片機(jī)為核心控制元件，結(jié)合數(shù)碼管，發(fā)光二極管等器件；利用了單片機(jī)的延時(shí)電路，按鍵復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，定時(shí)中斷等電路構(gòu)成一個(gè)用于單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 13 十字路口的交通燈系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的如下： 。 ，東西南北四個(gè)方向均有三色燈指示。 ，南北方向紅燈亮?xí)r東西方向綠燈亮 ，如此循環(huán)。并且在紅燈切換為綠燈時(shí)黃燈會(huì)點(diǎn)亮 5 秒后再完成切換 的時(shí)間。 ，通過 5V 電源適配器供電。 （ 2）系統(tǒng)具體工作狀態(tài)如下表 1所示 （ 3) 系統(tǒng)方框圖 該系統(tǒng)的方框圖如圖 4所示，在 STC89C52單片機(jī)的 ；在 RST 腳接復(fù)位開關(guān)，用于將系統(tǒng)恢復(fù)為初始狀態(tài)（本設(shè)計(jì)初始狀態(tài)設(shè)為四個(gè)方向均是黃燈點(diǎn)亮）；在 P0 口接四位數(shù)碼管用于倒計(jì)時(shí)顯示信號(hào)燈亮的時(shí)間。在 P2 口接紅黃綠三色發(fā)光二極管用作信號(hào)燈。該系統(tǒng)還包括電源部分和振蕩器部分。 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 14 圖四：系統(tǒng)原理框圖 （三）軟件部分 交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖（如圖五） 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 15 圖五：交通燈的軟件設(shè)計(jì)流程圖 控制器的軟件設(shè)計(jì) 每秒鐘的設(shè)定 延時(shí)方法可以有兩種一中是利用 STC51內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生溢出中斷來確定 1秒的時(shí)間，另一種是采用軟件延時(shí)的方法。 計(jì)數(shù)器硬件延時(shí) .a 計(jì)數(shù)器初值計(jì)算 定時(shí)器工作時(shí)必須給計(jì)數(shù)器送計(jì)數(shù)器初值，這個(gè)值是送到 TH 和 TL 中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1 到 全 0 時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為 C 和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計(jì)算通式： TC=MC 式中， M 為計(jì)數(shù)器模值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式 0 時(shí) M為 213 ；在方式 1時(shí) M 的值為 216；在方式 2 和 3 為 28 .b 計(jì)算公式 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 16 T=（ M－ TC） T 計(jì)數(shù) 或 TC＝ MC／ T 計(jì)數(shù) T 計(jì)數(shù)是單片機(jī)時(shí)鐘周期ＴＣＬＫ的 12 倍； TC 為定時(shí)初值 如單片機(jī)的主脈沖頻率為ＴＣＬＫ 12MHZ ，經(jīng)過 12 分頻 方式 0 TMAX＝ 213 ＊１微秒＝ 毫秒 方式 1 TMAX＝ 216 ＊１微秒＝ 毫秒 顯然１秒鐘已經(jīng)超過了計(jì)數(shù)器的最大定時(shí)間，所以我們只有采用定時(shí)器和軟件相結(jié)合的辦法才能解決這個(gè)問題． 1秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個(gè)初值為 20 的軟件計(jì)數(shù)器和使 T0 定時(shí) 50 毫秒．這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時(shí) CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進(jìn)入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計(jì)數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。為零表示 1 秒已到可以返回到輸出時(shí)間顯示程序。 相應(yīng)程序代碼 （ 1）主程序 （ 2）中斷程序 （ 3）延時(shí)程序 (4) 數(shù)碼管顯示程序 程序清單（見附錄一） （四） 電路原理圖與 PCB圖的繪制 4． 1 電路原理圖的繪制（見附錄二） 4． 2 PCB圖的繪制（見附錄三） 4． 3 印刷電路板的注意事項(xiàng) 印刷電路板圖設(shè)計(jì)的基本原則要求 印刷電路板的設(shè)計(jì)，從確定板的尺寸大小開始，印刷電路板的尺寸因受機(jī)箱外殼大小限制，以能恰好安放入外殼內(nèi)為宜，其次，應(yīng)考慮印刷電路板與外接元器件（主要是電位器、插口或另外印刷電路板）的連接方式。印刷電路板與外接組件一般是通 過塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接。但有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式。即：在設(shè)備內(nèi)安裝一個(gè)插入式印刷電路板要單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 17 留出充當(dāng)插口的接觸位置。 布線圖設(shè)計(jì)的基本方法 首先需要對所選用組件器及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等有完全的了解；對各部件的位置安排作合理的、仔細(xì)的考慮，主要是從電磁場兼容性、抗干擾的角度，走線短，交叉少，電源，地的路徑及去耦等方面考慮。各部件位置定出后，就是各部件的聯(lián)機(jī)，按照電路圖連接有關(guān)引腳，完成的方法有多種，印刷線路圖的設(shè)計(jì)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與手工設(shè)計(jì)方法兩種。 最原始的是手工排列布圖。這比較費(fèi) 事，往往要反復(fù)幾次，才能最后完成，這在沒有其它繪圖設(shè)備時(shí)也可以，這種手工排列布圖方法對剛學(xué)習(xí)印刷板圖設(shè)計(jì)者來說也是很有幫助的。計(jì)算機(jī)輔助制圖，現(xiàn)在有多種繪圖軟件，功能各異，但總的說來，繪制、修改較方便，并且可以存盤貯存和打印。 接著，確定印刷電路板所需的尺寸，并按原理圖，將各個(gè)元器件位置初步確定下來，然后經(jīng)過不斷調(diào)整使布局更加合理，印刷電路板中各組件之間的接線安排方式如下： （１）印刷電路中不允許有交叉電路，對于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即，讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙 處“鉆”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如何電路很復(fù)雜，為簡化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路問題。 （２）電阻、二極管、管狀電容器等組件有“立式”，“臥式”兩種安裝方式。立式指的是組件體垂直于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，臥式指的是組件體平行并緊貼于電路板安裝，焊接，其優(yōu)點(diǎn)是組件安裝的機(jī)械強(qiáng)度較好。這兩種不同的安裝組件，印刷電路板上的組件孔距是不一樣的。 （３）同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該級(jí)接地點(diǎn)上。特別是本級(jí)晶體管基極、發(fā)射極的接地 點(diǎn)不能離得太遠(yuǎn)，否則因兩個(gè)接地點(diǎn)間的銅箔太長會(huì)引起干擾與自激，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。 （４）總地線必須嚴(yán)格按高頻－中頻－低頻一級(jí)級(jí)地按弱電到強(qiáng)電的順序排列原則，切不可隨便翻來復(fù)去亂接，