【文章內容簡介】 采用 的是8 位 共陰數(shù)碼管， 因此 要 點亮 數(shù)碼管，就必須 先將 位選選通， 接下來就給段選輸入數(shù)據(jù)，最后便可以顯示相應的字符 。 其電路 接線圖 如圖 7所示。 實物連線時 ， 由 STC89C52 的 P0口送入初值， 即是送入段碼值 ,P3 口 送入位碼值 。 圖 數(shù)碼管顯示電路 有關 8位共陰數(shù)碼管 的位 碼和段碼 ， 分別 見 表 2和表 3. 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 1 2 3 4 5 6 7 8 0xfe 0xfd 0xfb 0xf7 0xef 0xdf 0xbf 0x7f 表 八位共陰數(shù)碼管位碼表 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0x3f 0x06 0x5b 0x4f 0x66 0x6d 0x7d 0x07 0x7f 0x6f 表 數(shù)碼管 09段碼表 在數(shù)碼管的顯示電路中， 74HC573 鎖存器 幾乎都是要用到的 。其引腳如圖 8所示： 圖 74HC573 芯片引腳圖 74HC573 包含八進制 三 態(tài)非反轉透明鎖存器，是一種高性能硅門 CMOS 元 件。 74HC573 的八個鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當使能（ G）為高時， Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（ D）輸入而變。當使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當輸出被關閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。 。 這種電路可以驅動大 電容 或低阻抗負載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅動總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道，雙向總線驅動器和工作寄存器。 車流量檢測模擬電路 在本次畢業(yè)設計中， 本設計 用按鍵按的次數(shù)來代替車流量的大小，所以車流量的檢測即是按按鍵 ，按鍵按一次表示檢測到有一輛車通過。實際連線中，使用外部獨立按鍵與單片機連接，當按鍵按一次，單片機便計數(shù)一次，最終將總數(shù)進行分析，然后判斷 和改變 交通燈的顯示時長。 其接線 圖 如圖 9 所示。 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 9 圖 車流量檢測模擬電路 在圖中 K1 表示南北向車流量檢測的模擬按鍵， K2 表示東西向車流量檢測的模擬按鍵，分別和 單片機的 P2口的 和 連接。 紅綠燈顯示電路 在本次交通燈的設計中，南北向和東西向各用三 個發(fā)光二極管 （紅、黃、綠 發(fā)光二極管各一個 ）來指示，所以 本設計 采用了單片機 P1 口 的 05號端子來控制 六個發(fā)光二極管，這六個二極管是共陽極的。實際電路圖為圖 10 所示。 圖 紅綠燈電路圖 這些發(fā)光二極管由于是共陽極的，所以只有在單片機 P1口為低電平的時候才會亮，根據(jù)交通燈的亮滅規(guī)律， P1 口各端子的狀態(tài)可以總結為表 4： 表 紅綠燈顯示編碼 由于該設計只用到了 P1 口 05 號六個端子，剩下的 7 號端子就為高電平。 南北綠燈亮 南北紅燈亮 南北黃燈亮 東西綠燈亮 東西紅燈亮 東西黃燈亮 二進制碼 1111 1110 1111 1101 1111 1011 1111 0111 1110 1111 1101 1111 十六進制碼 0xfe 0xfd 0xfb 0xf7 0xef 0xdf 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 總體電路的設計 圖 1總體電路圖 由上面的總體電路圖可以清楚的看出，本 畢業(yè)設計 以 STC89C52 為控制核心，外部連接電源模塊，時間顯示模塊，和紅綠燈顯示模塊 ， 車流量檢測模塊 ， 其各模塊的 結構 關系如圖 11所示： 時 間 顯 示 模 塊紅 綠 燈 顯 示 模 塊電 源 模 塊車 流 量 檢 測 模 塊單片機 圖 1系統(tǒng)結構圖 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 第四章 軟件設計 C51 軟件簡介 Keil C51 是美國 KEIL SOFTWARE 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，其 具有 豐富的庫函數(shù)、功能強大的繼承開發(fā)調試工具、全 windows 界面，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)出高級語言 C 語言 的優(yōu)勢 。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中 ,這個集成開發(fā)環(huán)境包含：編譯器 ,匯編器 ,實時操作系統(tǒng) ,項目管理器 ,調試器。 uVision2IDE 可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 C51V7 版本是目前最高效、靈活的 8051 開發(fā)平臺。它可以支持所有 8051 的衍生產品 ,也可以支持所有兼容的仿真器 ,同時支 持其它第三方開發(fā)工具。 程序流程圖 程序流程圖 在 程序分析 時有很大的作用 ， 也是分析程序 時 最基本、最重要的 工具。 在 本次畢業(yè)設計的程序設計 中 ，其 主程序的 設計思想 是：首先定義 各種 變量， 然后 初始化參數(shù)， 設定 程序 的 初始狀態(tài) s1:東西 向 紅燈亮，南北 向 綠燈亮，一段時間后 東西 向 紅燈依舊，南北 向 黃燈閃爍。 在東西 向 紅燈亮的這段時間里 ， 東西 的車流量檢測程序一直執(zhí)行，直到 南北黃燈閃爍結束 ； 南北 向 黃燈結束后，程序進入 狀態(tài) s2： 東西 向 綠燈亮，南北 向 紅燈亮，一段時間后，東西 向 黃 燈 閃爍，南北 向 紅燈依舊，在南北 向 紅燈亮的這一段時間里，南北 向車流量檢測程序一直執(zhí)行，直到東西 向 黃燈閃爍結束，東西 向 黃燈結束以后程序再次跳入 到初始狀態(tài) s1 即東西 向 紅燈亮，南北 向 綠燈亮， 以上為 交通燈運行的 一個周期 ， 在這個周期中東西向和南北向的車流量的大小已經被單片機所記錄， 根據(jù)記錄的車流量的大小，在下一個狀態(tài) 程序運行時，交通燈的顯示時長會根據(jù)單片機上周期所記錄的車流量的大小來改變。 本設計的 主程序的 運作 流程圖如 圖 13 所示： 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 開 始初 始 化狀 態(tài) s 1 :南 北 通 行 ，東 西 禁 行F l a g = 1 ？東 西 車 流 量 檢 測南 北 黃 燈 結束 ？狀 態(tài) s 2 :東 西 通 行 ，南 北 禁 行南 北 車 流 量 檢 測南 北 黃 燈 結束 ？F l a g = 1 ？否是否是否是是否 圖 1主程序流程圖 數(shù)碼管 顯示子程序流程圖 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 本文對于數(shù)碼管顯示的程序，其主要思路是，在初始化中已經定義好倒計時的起始時間，根據(jù)單片機內部時鐘計時，當一秒 已到時 ，紅綠燈顯示時長就減一秒，沒到 時 仍然顯示此時的時長時間，數(shù)碼管顯示的時候又分為十位和個位，其 運作 流程圖如圖 14 所示： 開 始1 s 到 ？1 s 到 就 減 1秒 十 位 顯 示秒 各 位 顯 示是否返 回 圖 1數(shù)碼管顯示子程序 按鍵檢測流程圖 我們都知道，按鍵在按下 與 釋放的瞬間都會 出現(xiàn) 抖動 的情況 ，抖動的時長 取決于 按鍵的機械特性， 通常 在 5 到 10毫秒 之間 。如圖 15 所示。 理 想 波 形實 際 波 形釋 放 抖 動穩(wěn) 定 閉 合按 下 抖 動 圖 1按鍵被按下時的電壓變化 實驗 表明，在 我們按下按鍵 再 立即釋放 的這個過程中 ， 按鍵 穩(wěn)定閉合的時間 大于 二十毫秒 ，因此在 按鍵 檢測 時都要 進行 去抖的操作 ， 對于按鍵消抖 有專門的去抖電路，也有專門的去抖芯片， 然而 我們用 一般的 軟件延時的方法就很容易的 排除 按鍵抖動的 現(xiàn)象 ，而沒有必要添加其它的的硬件電路。而在本次設計中對按鍵的消抖采用的是判斷標志位 flag 和交通燈的狀態(tài) S來實現(xiàn)的，其原理是在按鍵第一個下降沿就執(zhí)行相關的程序，而不是在按鍵穩(wěn)定閉合的時候才開始執(zhí)行。 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14 開 始主 程 序K e y 1 = 0 ？ O r k e y 2 = 0 ？F l a g = 0 ？車 流 量 計 數(shù) 并 且 標志 位 復 原否是否是返 回 圖 1軟件消抖流程圖 部分程序 介紹 由于本畢業(yè)設計采用的是 C 語言編程，所以程序的條理比較清晰，也很容易讀懂，下面將本 次畢業(yè)設計中的部分程序給予講解。 初始化程序 void init() { half_sec = 0。 s = 1。 //交通燈狀態(tài)選擇標志 t = 0。 count1=0。//南北 向 車流量 count2=0。//東西向車流量 sec=25。 ew_Rtime=15。 ns_Rtime=25。 Ytime = 5。 //黃燈顯示時長 yellowflag = 0。//黃燈標志位置零 上海海事大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 IT1 = 0。 //設 定 外部中斷 1 在 低電平觸發(fā) IT0 = 0。 //設 定 外部中斷 0 在 低電平觸發(fā) EX0 = 1。 //允許外部中斷 0 EX1 = 1。 TMOD = 0x11。 //設置定時器 0和 定時器 1的 位工作方式 TH0 = (65536 50000)/256。 TL0 = (65536 50000)%256。 //設置定時時間為 50MS EA = 1。 //開總中斷 ET0 = 1。 //開定時器 0中斷 TR0 = 1。 //啟動定時器 0 } 在初始化程序，設定了兩主道的車流量大小以及系統(tǒng)開啟時，兩道紅綠黃燈燈的顯示時長等參數(shù)， 另外還設 定 了單片機 運行時 的中斷方式和定時器 類型 。 數(shù)碼管 與發(fā)光二極管 點亮程序 if((s == 1) amp。amp。 (yellowflag == 0)) { P1 = 0xed。 //設置車道燈 dula = 1。 //打開段鎖存器 P0 = table[(sec Ytime)/10]。 //存入段碼 值 ，顯示綠燈 的 十位 dula = 0。 //鎖住段碼 P0 = 0xff。 //消影 wela = 1。 //打開位鎖存器 P0 = 0xfe。 //存入位選 wela = 0。 P0 = 0。 //消影 delay(4)。 dula = 1。 P0 = table[(sec Ytime)%10]。 //顯示綠燈的個位 dula = 0。