【文章內(nèi)容簡介】 D 數(shù)碼管根據(jù) LED 的接法不同分為共陰和共陽兩類，不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖 44 是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是 一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 LED 數(shù)碼管廣泛用于儀表，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。 交通燈的時間倒計時顯示電路采用兩位共陰極七段數(shù)碼管顯示。 顏色選用紅色。 共陰極七段數(shù)碼管引腳圖如下： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 43 七段共陰極數(shù)碼管引腳圖 圖 44 共陰 極 LED 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 如圖 44， A， B， C， D， E， F， G， DP 分別為七段發(fā)光二極管，當(dāng)其對應(yīng)引腳 1， 2， 4， 5， 6， 7， 9， 10 高 電平時， 數(shù)碼管與其對應(yīng)的 二極管發(fā)光。 在電路中，將 VT 端接電源，引腳 a， b， c， d， e， f， g， dp 接單片機的輸出口。當(dāng)單片機的信號從 單片機輸出，經(jīng)由驅(qū)動電路放大，再送到數(shù)碼管的對應(yīng)引腳時，數(shù)碼管的這個引腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，則數(shù)碼管對應(yīng)的段點亮。 位元選通由各自獨立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字 形，取決于單片機對位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感 ，也就形成了數(shù)碼各自顯示不同的數(shù)字的情況。 LED 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個 段碼，顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號 如下表所示： 表 41 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號 顯 示 數(shù) 字 a b c d e f g 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 1 0 1 1 0 1 3 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 1 0 0 1 1 5 1 0 1 1 0 1 1 6 0 0 1 1 1 1 1 7 1 1 1 0 0 0 0 8 1 1 1 1 1 1 1 9 0 0 0 1 1 0 1 本章小結(jié) 硬件電路的設(shè)計 是電路設(shè)計中最核心的一環(huán)。在交通燈系統(tǒng)中，單片機外圍硬件電路設(shè)計包括驅(qū)動電路和譯碼顯示電路 的設(shè)計 ，驅(qū)動電路由集成芯片構(gòu)成， 該芯片將單片機輸出信號放大并傳送給顯示電路，令顯示電路實現(xiàn)紅黃綠三色燈順序點亮及數(shù)碼管顯示剩余時間。 顯示電路則由紅黃綠三色的二極管模擬交通燈，以及共陰極數(shù)碼管顯示倒計時時間。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 結(jié)論 交通燈系統(tǒng)在實際應(yīng)用中有十分重要的作用。本次設(shè)計完成了基于單片機的交通燈的系統(tǒng)模擬。包括通行方案的設(shè)計，系統(tǒng)的硬件開發(fā)，軟件編程與仿真調(diào)試等。本系統(tǒng) 采用 AT89S52 單片機 和 驅(qū)動芯片 74LS245 為中心器件來設(shè)計交通燈控制器，實現(xiàn)了能通過 單片機 的 P1， P2 口設(shè)置 紅綠燈循環(huán)點亮，倒計時剩 5 秒時黃燈閃爍警示，所剩時間可通過 2 位數(shù)碼管顯示燈功能。 在畢業(yè)設(shè)計完成的過程中，主要做的工作有： （ 1）確定交通系統(tǒng)具體的通行方案，規(guī)定東西向和南北向車輛的行止?fàn)顟B(tài)和時間分配。 （ 2） 設(shè)計數(shù)碼顯示電路，將 P2 口做 I/O 口輸出，控制主道和支道的數(shù)碼管點亮狀態(tài)，在編程中實現(xiàn)數(shù)碼管的分別選通和送數(shù)顯示。 （ 3）了解單片機的應(yīng)用，設(shè)計單片機的最小系統(tǒng)如晶振電路和復(fù)位電路，計算單片機的機器周期。 （ 4）完成硬件電路的搭接和調(diào)試。 （ 5） 完成軟件程序的編寫和仿真，編寫主程序的循環(huán)點亮紅黃綠燈，按鍵電路的去抖和中斷程序的設(shè)計，同時需要設(shè)計延時電路的方式和計算其初值。 在論文的編寫中，主要介紹了交通燈的選題的目的背景意義，單片機的發(fā)展應(yīng)用及引腳功能介紹，電路的設(shè)計和調(diào)試，軟件的設(shè)計及編寫等 。另外，也涵括了國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述， 外國文獻(xiàn)摘錄和譯文等資料。 本次設(shè)計所做的準(zhǔn)備充足，涉及到的內(nèi)容比較全面。在設(shè)計上實現(xiàn)了交通的智能控制，同時還有路段選擇性放行和緊急車輛通過的設(shè)計，與以往的交通燈比更加人性化。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技 能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程，以及在常用編程設(shè)計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 致謝 經(jīng)過一段時間忙碌的工作，本次畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計能夠順利的完成，離不開各位老師以及同學(xué)們 的關(guān)心和幫助。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師林玉江老師。林 老師平日里工作繁忙，但在我做 畢業(yè) 設(shè)計的每 個階段，都給予了我悉 心的指導(dǎo)和耐心的講解。由于我 經(jīng)驗的匱乏，難免有 許多考慮不周全的地方，林 老師細(xì)心地糾正我們的錯誤， 自始至終關(guān)心督促畢 業(yè)設(shè)計進(jìn)程和進(jìn)度 ， 幫助解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題。還不斷向我們傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢設(shè)過程中少走很多彎路。 畢業(yè)設(shè)計能夠順利完成離不開林老師指導(dǎo)。 其次要感謝在 畢業(yè) 設(shè)計階段給我提出寶貴意見的各位電子信息工程學(xué)院的 老師 們 ， 老師在工作之余熱心解答我的疑問，并提供了許多設(shè)計和搭接電路時需要用到的資料和工具，老師們的指導(dǎo)和幫助為我的畢業(yè)設(shè)計提供了極大的方便。在此，我也要真誠的對電信學(xué)院的老師們說一聲，謝謝您。 再次要感謝身邊的 同學(xué) 們 ，他們在本次設(shè)計中給了我很多的鼓勵和幫助 ， 如 各種資料的下載和共享，熱心的幫助和探討我所不懂的問題， 另外 在設(shè)計遇到困難時也是他們首先毫無保留的給予幫助和支持 。 最后要感謝學(xué)院給我提供了一次很好的實踐機會，在這次 畢業(yè) 設(shè)計期間，無論是從技術(shù)上還是從對環(huán)境的適應(yīng)能力上來講， 都 對我今后的學(xué)習(xí)打下了一個良好的基礎(chǔ) ，通過這次設(shè)計，將大學(xué)期間所學(xué)的知識應(yīng)用到了實際的電路設(shè)計中，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，解決問題和學(xué)習(xí)更多的知識時必將更加得心應(yīng)手 。 由于我的學(xué)術(shù)水平有限， 本次的設(shè)計 難免有不足之處，懇請各位老師和同學(xué) 批評和指正 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 參考文獻(xiàn) [1] 高宏志編著 .MCS51 單 片機原理及應(yīng)用技術(shù)教程 .北京郵電出版社，2020 [2] 楊居義 .單片機課程設(shè)計實例教程 .清華大學(xué)出版社， 2020 [4] 楊素行編著 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程 .高等教育出版社， 2020 [5] 余錫存 .單片機原理及接口技術(shù) .西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 [6] 張毅坤 . 單片微型計算機原理及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社 ， 1998 [7] 雷麗文 等 .微機原理與接口技術(shù) [M].電子工業(yè)出版社， [8] 趙曉安 . 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