【導(dǎo)讀】更是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。本系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C52中心器件。來設(shè)計(jì)交通燈控制器，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單、擴(kuò)展性強(qiáng)。緊急情況中斷系統(tǒng)、復(fù)位電路等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外，還具有。倒計(jì)時(shí)、緊急情況處理等功能，較好的模擬實(shí)現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。

　　

【正文】 位（ ）是原來寫入字節(jié)最高位的反碼。寫周期完成后，所輸出的數(shù)據(jù)是有效的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)入下一個(gè)字節(jié)的寫周期，寫周期開始后， Data Palling 可能隨時(shí)有效。 ：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過 “RDY/BSY 輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE 變?yōu)楦唠娖?“H” 后， （ RDY/BSY）端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。編程完成后， 變?yōu)楦唠娖奖硎緶?zhǔn)備就緒狀態(tài)。 ：如果加密位 LB LB2 沒有進(jìn)行編程，則代碼數(shù)據(jù)可通過地址和數(shù)據(jù)線讀回原編寫的數(shù)據(jù) 采用的電路。加密位不可直接校驗(yàn)，加密位的校驗(yàn)可通過對存儲器的校驗(yàn)和寫入狀態(tài)來驗(yàn)證。 ：利用控制信號的正確組合并保持 ALE/PROG 引腳 10mS 的低電平脈沖寬度即可將 PEROM 陣列（ 4k 字節(jié)）和三個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入 “1” ，這步驟需再編程之前進(jìn)行。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)： AT89C52 單片機(jī)內(nèi)有 3 個(gè)簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 和032H。用于聲明該器件的廠商、型號和編程電壓。讀 AT89C52 簽名字節(jié)需將 和 置邏輯低電平，讀簽名字節(jié)的過程和單元 030H、 031H 及 032H 的正常校驗(yàn)相仿，只返回值意義如下： （ 030H） =1EH 聲明產(chǎn)品由 ATMEL 公司制造。 （ 031H） =52H 聲明為 AT89C52 單片機(jī)。 （ 032H） =FFH 聲明為 12V 編程電壓。 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 （ 032H） =05H 聲明為 5V 編程電壓 。 第 三 節(jié) 通行燈輸出控制 道口交通燈指示采用高亮度紅綠雙色發(fā)光二極管，左拐 、直行、右拐 及行人各一個(gè)。當(dāng)發(fā)光電流為 6mA，按公式 R=()/ 計(jì)算，限流電阻應(yīng)為 510 歐姆。由于南北通行時(shí)雙向只是牌相同，因此每個(gè)端口應(yīng)有 12mA 的吸收電流能力。另外，人行道口按 4個(gè) 燈 算需 24mA 的吸收電流。這樣在單片機(jī)的輸出口需接驅(qū)動電路 74HC244以保護(hù)單片機(jī)的輸出端口。圖 所示位道口指示燈電路圖。 圖 城市道口交通燈電路 一、芯片 74HC244 74HC244 是驅(qū)動器，常用于 I/O 驅(qū)動，注意是單向驅(qū)動， 245 是雙向驅(qū)動74HC244/245 本身僅僅是一個(gè)緩沖驅(qū)動器而已 ，用于增強(qiáng)你的信號帶負(fù)載能力，也許可以用于單片機(jī)提供下載程序的電路里，但它本身是不具備下載功能的。 二、 74HC244 芯片的功能 如果輸入的數(shù)據(jù)可以保持比較長的時(shí)間 (比如鍵盤 )，簡單輸入接口擴(kuò)展通常使用的典型芯片為 74HC244，由該芯片可構(gòu)成三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。 74HC244 芯片的引腳 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 排列如圖 圖 74HC244 芯片引腳圖 74HC244 芯片內(nèi)部共有兩個(gè)四位三態(tài)緩沖器，使用時(shí)可分別以 1C 和 2G作為它們的選通工作信號。當(dāng) 1C 和 2G 都為低電平時(shí)，輸出端 Y 和輸入端 A 狀態(tài)相同；當(dāng) 1G和 2G 都為高電平 時(shí)，輸出呈高阻態(tài) 圖 用 74HC244 進(jìn)行輸入接口擴(kuò)張的電路連接 圖 P0 口的時(shí)序圖 三、 應(yīng)用 74HC244 芯片擴(kuò)展輸入接口 是用 74HC2244 芯片進(jìn)行輸入接口擴(kuò)展的原理電路，圖 3 是讀 P0 口的時(shí) 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 序。由圖 可以看出，當(dāng) 和 RD 同為低電平時(shí)， 74HC2244 才能將輸入端的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)的 P0 口。其中， 決定了 74HC244 的地址， 0000H7FFFH(共 32K)地址都可以訪問這個(gè)單元，這就是用線選法所帶來的副作用。通?？蛇x擇其中的最高地址作為這個(gè)芯片的地址 來寫程序，如這個(gè)芯片的地址是 7FFFH。但這僅僅是一種習(xí)慣，并不是規(guī)定，當(dāng)然也完全可以用 0000H 作為這個(gè)芯片的地址。當(dāng)確定了地址之后，其接口的輸入操作程序如下： MOV DPTR， 7FFFH MOVX A,@DPTR 其中 MOVX 類指令是 MCS5l 單片機(jī)專用于對外部 RAM 進(jìn)行操作的指令。由于外部I／ O 與外部 RAM 是同一接口，所以一般使用這條指令對外部 I／ O進(jìn)行操作。一旦執(zhí)行到 MOVX 類指令，單片機(jī)就會在 RD 或 WR(根據(jù)輸入還是輸出指令 )引腳產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這個(gè)下降沿的波形與 相或， 則會在或門的輸出口也產(chǎn)生一個(gè)下降沿，這個(gè)下降沿將使 74HC244 的輸出與輸入接通，這樣，輸入設(shè)備的數(shù)據(jù)就可以被 MCS51單片機(jī)從總線上讀取。 需要說明的是， 74HC244 是不帶鎖存的，因此，如果輸人設(shè)備提供的數(shù)據(jù)時(shí)間比較短，那么就要用帶鎖存的芯片進(jìn)行擴(kuò)展，如 74HC373， 74HC573等。 由于單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線是為各個(gè)芯片服務(wù)的，一般不可能為一個(gè)輸出而一直保持一種狀態(tài)，因此，輸出接口的主要功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)保持 (即數(shù)據(jù)鎖存 )，也就是說，輸出接口的擴(kuò)展實(shí)際上就是擴(kuò)展鎖存器。 此外，一個(gè)系統(tǒng)可能由于存在各種干擾及不穩(wěn)定因素而出現(xiàn)故障，為解決這一問題，設(shè)計(jì)時(shí)也可以從軟件設(shè)計(jì)方面采取一些措施。 第 四 節(jié) 時(shí)間顯示模塊 道口通行剩余時(shí)間按采用高亮紅色 7段 LED發(fā)光數(shù)碼管顯示，采用共陽極數(shù)碼管，如用單片機(jī)吸收電流驅(qū)動，列掃描驅(qū)動使用三極管，按每段 6mA 電流算，全顯示字形“ 8”時(shí)，每個(gè)數(shù)碼管需 6mA 8=48mA。由于時(shí)間顯示每個(gè)道口相同， 4 組需 192mA因此設(shè)計(jì)中采用功率三極管 9012。由于單片機(jī)每個(gè)斷碼輸出口需吸收 24mA 電路，因此在電路設(shè)計(jì)中也使用了驅(qū)動集成塊 74HC244。 其顯示驅(qū)動電路如圖 所示 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 圖 時(shí)間顯示驅(qū)動電路 一、 AT89C52 并行口的擴(kuò)展 AT89C52 雖然有 4 個(gè) 8 位 I/O 端口 ,但真正能提供借用的只有 P1 口，因?yàn)?P2 和P0 口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù)， P3 口也有它的第二功能。因此， AT89C52通常需要擴(kuò)展。且由于系統(tǒng)所采用的數(shù)碼管達(dá) 10 個(gè)多，即使采用動態(tài)掃描， AT89C52的端口還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以需要進(jìn)行口擴(kuò)展。 二、 顯示原理 由于單片機(jī)的運(yùn)行速度相當(dāng)快，考慮到人的視覺特性，因而顯示系統(tǒng)采用了動態(tài)掃描：逐個(gè)地循環(huán)地點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。這 樣雖然在任一時(shí)刻只有一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮，但是由于人眼具有視覺殘留效應(yīng)，看起來與全部數(shù)碼管持續(xù)點(diǎn)亮效果完全一樣。 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動態(tài)掃描，除了要給數(shù)碼管提供段（字型代碼）的輸入之外，還要對數(shù)碼管加位的控制，這就是通常所說的段控和位控。因此，數(shù)碼管接口電路需要有兩個(gè)輸出口，其中一個(gè)用于輸出 8 條段控線（有小數(shù)點(diǎn)顯示）；另一個(gè)用于輸出位控線，位控線的數(shù)目等于數(shù)碼管的位數(shù)。圖 (c)為譯碼器與數(shù)碼管的連接線路圖。數(shù)碼由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆畫組成，如半導(dǎo)體顯示器。半導(dǎo)體數(shù)碼管 —— BS201A 半導(dǎo)體數(shù)碼管是 分段式半導(dǎo)體顯示器件，其基本結(jié)構(gòu)是 PN 結(jié)，即用發(fā) 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 光二極管（ LED）組成字型來來顯示數(shù)字。這種數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管，因此也稱 LED 數(shù)碼管或 LED 七段顯示器。 BCD七段顯示譯碼器（ 74LS48） ， 因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的是 BCD 碼，要想在數(shù)碼管上顯示十進(jìn)制數(shù)，就必須先把 BCD 碼轉(zhuǎn)換成 7 段字型數(shù)碼管所要求的代碼。我們把能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)輸出的 BCD 碼換成 7 段字型代碼，并使數(shù)碼管顯示出十進(jìn)制數(shù)的電路稱為“七段字型譯碼器”。 1）輸入： 8421BCD 碼，用 A3 A2 A1 A0 表示（ 4位 ）。 2）輸出：七段顯示，用 Ya ~ Yg 表示（ 7 位） 3）邏輯符號： 圖 七段顯示譯碼器 在數(shù)字測量儀表和各種數(shù)字系統(tǒng)中，都需要將數(shù)字量直觀地顯示出來，一方面供人們直接讀取測量和運(yùn)算的結(jié)果；另一方面用于監(jiān)視數(shù)字系統(tǒng)的工作情況。因此，數(shù)字顯示電路是許多數(shù)字設(shè)備不可缺少 的部分。數(shù)字顯示電路通常由譯碼器、驅(qū)動 器和顯示器等部分組成，如圖 所示。下面對顯示器和譯碼驅(qū)動器分別進(jìn)行介紹。 圖 數(shù)字顯示電路方框圖 數(shù)碼顯示器是用來顯示數(shù)字、文字或符號的器件，現(xiàn)在已有多種不同類型的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備中，目前數(shù)碼顯示器件正朝著小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。 數(shù)碼的顯示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 起來，要顯示某字符，只須使相應(yīng)的電極發(fā)亮即可，如輝光放電管、邊光顯示管等。第二種是分段式，數(shù)碼是由分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆劃組 成，如熒光數(shù)碼管等。第三種是點(diǎn)陣式，它由一些按一定規(guī)律排列的可發(fā)光的點(diǎn)陣所組成，利用光點(diǎn)的不同組合便可顯示不同的數(shù)碼，如場致發(fā)光記分牌。 數(shù)字顯示方式目前以分段式應(yīng)用最普遍，圖 表示七段式數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合方式，顯示 0～ 15 等阿拉伯?dāng)?shù)字。在實(shí)際應(yīng)用中， 10～ 15 并不采用，而是用 2位數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示。 圖 七段數(shù)碼器數(shù)字顯示發(fā)光組合圖 按發(fā)光物質(zhì)不同，數(shù)碼顯示器可分為下列幾類： （ 1）半導(dǎo)體顯示器，亦稱發(fā)光二極管顯示器；（ 2）熒光數(shù)字顯示器，如熒光數(shù)碼管、場致發(fā)光數(shù)字板 等；（ 3）液體數(shù)字顯示器，如液晶顯示器、電泳顯示器等；（ 4）氣體放電顯示器，如輝光數(shù)碼管、等離子體顯示板等。 如前所述，分段式數(shù)碼管是利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼的。因此，為了使數(shù)碼管能將數(shù)碼所代表的數(shù)顯示出來， 必須將數(shù)碼經(jīng)譯碼器譯出，然后經(jīng)驅(qū)動器點(diǎn)亮對應(yīng)的段。例如，對于 8421 碼的 0011 狀態(tài)，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為 3，則譯碼驅(qū)動器應(yīng)使 a、 b、 c、 d、 g 各段點(diǎn)亮。即對應(yīng)于某一組數(shù)碼，譯碼器應(yīng)有確定的幾個(gè)輸出端有信號輸出，這是分段式數(shù)碼管電路的主要特點(diǎn)。 第 五 節(jié) 電源電路 一、 LM7805 電源電路 由于整個(gè)系統(tǒng)采用的電源電壓只需 +5V 電壓，所以采用不可調(diào)的 3 端穩(wěn)壓器，用常用的 LM7805 就可以滿足系統(tǒng)電源的要求。 LM7805 三段集成文雅電源內(nèi)部由基準(zhǔn)電壓回路恒流源、過流保護(hù)、過壓保護(hù)和短路保護(hù)等 8部分組成，具有低功耗，高效率紋波系數(shù)小，輸出電壓穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 7805是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了，他的使用方便，用很簡單的電路即可以輸 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 入一個(gè)直流穩(wěn)壓電源 ,他的輸出電壓恰好為 5v，剛好是 51 系列單片機(jī)運(yùn)行所需的電壓，他有很多的系列如 ka7805， ads7805， cw7805 等，性能有微小的差 別 ,用的最多的還是 lm7805,下面我簡單的介紹一下他的 3個(gè)引腳以及用它來構(gòu)成的穩(wěn)壓電路的資料。 圖 LM7805 穩(wěn)壓芯片引腳 其中 1接整流器輸出的 +電壓， 2為公共 極 (也就是負(fù)極 )， 3 就是我們需要的正5V 輸出電壓了，下面介紹一個(gè)簡單的 7805 電路 圖 LM7805 電路 上圖中 R1 用 220Ω ， R2 用 680Ω 的這個(gè)是用來調(diào)節(jié)輸出電壓的。輸出電壓公式Uo≈Uxx(1+R2/R1) ，此穩(wěn)壓電路可在 5～ 12V 穩(wěn)壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)節(jié)。此三端集成穩(wěn)壓集成電路 lm7805 最大輸入電壓為 35V，輸入輸出差需保持 2V 以上， 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 這樣該電路中因?yàn)榉€(wěn)壓器的直流輸入電壓是正 14V，故該穩(wěn)壓電路的最大輸出電壓為正 12V。此電路的精度一般可達(dá)到 以上，用 lm7805 就能滿足一般需求了。 二、提示音電路 道口控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也考慮到了方便盲人過人行道的聲音提示電路，聲音控制電路與人行道通行控制等相同步，當(dāng)綠燈亮?xí)r 響一下，在行人結(jié)束通行前，綠燈閃爍 10s 時(shí)會間隔響 5 下每次 1s。盲人提示音采用柔和的低音，聲音悅耳。盲人提示音電路如圖 。 圖 盲人電路顯示圖 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 第四章 軟件設(shè)計(jì) 道口交通控制系統(tǒng)控制程序主要分為以下幾個(gè)模塊： 主程序、 初始化程序庫、定時(shí)中斷程序和特種車實(shí)時(shí)響應(yīng)程序等。 第 一 節(jié) 主程序設(shè)計(jì) 主程序主要負(fù)責(zé)總體程序管理功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互設(shè)定。又有采用動態(tài)掃描方式顯示時(shí)間，因此主程序大部分時(shí)間要調(diào)用掃描顯示程序。主程序圖如 所示 圖 程序流程圖 交通電路的主程序如下： START： MOV SP， 80H MOV R0， 00H ；清 00H8EH 內(nèi)存單元 MOV R7， 8FH CLEARDISP MOV @Ro， 00H 開始 初始化 顯示程序 =0？ 鍵功能程序 陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書