【正文】 PNP 兩種，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，三極管工作在放大區(qū)時，三極管發(fā)射結(jié)處于正偏而集電結(jié)處于反偏，集電極電流 Ic 受基極電流 Ib 的控制， Ic 的變化量與 Ib變化量之比稱作三極管的交流電流放大倍數(shù)β（β =Δ Ic/Δ Ib, Δ表示變化量。 圖 35 三極管電路圖 發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的 PN 結(jié)稱為發(fā)射結(jié) ,而集電區(qū)與基區(qū)形成的 PN 結(jié)稱為集電結(jié)。由于它的價格便宜使用簡單在 電器 特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮，當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。 D1 YD2 GD3 R 圖 33 LED燈 數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光 器件 ，其基本單元是 發(fā)光二極管 。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)過電阻與電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的。本設(shè)計就是用的按鍵手動復(fù)位。時鐘頻率用 6MHZ 時 C 取22uF,R取 1KΩ 。最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。 當在 STC89C51 單片機的 RST 引腳引入高電平并保持 2個機器周期時，單片機內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。圖中電容 C1 和 C2的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 530pF，典型值為 30pF。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP） 單片機引腳圖如下： E A /V P31X119X218R E S E T9P 3 7 / R D17P 3 6 W R16P 3 2 / IN T 012P 3 3 / IN T 113P 3 4 / T014P 3 5 / T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E/ P30P 3 1 / TX D11P 3 0 / R X D10GND20V C C40U1S TC 8 9 C 5 2 圖 31 單片機引腳圖 單片機最小系統(tǒng) 9 STC89C51 單片機的時鐘信號通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時鐘方式， 二是外部時鐘方式。 /EA/VPP：當 /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間， 每個機器周期兩次 /PSEN 有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE才起作用。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸 出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 RST：復(fù)位輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 ： T0，計時計數(shù)器 0輸入。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 其引腳分配如下： ： RXD，串行通信輸入。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當做定時器2的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 P2 除了當做一般 I/O 端口使用外，若是在 STC89C52 擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2 便不能當 做 I/O 來使用了。設(shè)計者必須外加一鎖存器將端口 0送出的地址栓鎖住成為A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15 合成一完整的 16位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。其他三個 I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0在當做 I/O 用時可以推動 8 個 LS的 TTL 負載。 STC89C52 可 以利用 PSEN 及 RD 引腳分別啟用存在外部的 RAM 與 EPROM，使得數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器可以合并在一起而共用 64K 的定址范圍。此外在燒錄 8751 程序代碼時，此引腳會被當成程序規(guī)劃的特殊功能來使用。 STC89C52 可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的 8位鎖存器（如 74LS373），將端口 0 的地址總線（ A0～ A7）鎖進鎖存器中，因為 STC89C52 是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM 時，可以利用此引腳來輸入 21V 的燒錄高壓（ Vpp）。因此在 8031 及 8032 中， EA引腳必須接低電平，因為其內(nèi)部無程序存儲器空間。 RESET： STC89C52 的重置引腳，高電平動作，當要對晶片重置時，只要對此引腳電平提升至高電平并保持兩個機器周期以上的時間， AT89S51 便能完成系統(tǒng)重置的各項動作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址 0000H 處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。 7 XTAL1: 單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。 單片機引腳介紹 VCC： STC89C52 電源正端輸入，接 +5V。在控制領(lǐng)域中 ,現(xiàn)如今人們更注意計算機的底成本、小體積、運行的可靠性和控制的靈活性。 單片機系統(tǒng) 單片機是在集成電路芯片上集成了各種元件的微型計算機，這些元件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存儲器 RAM、程序存儲器 ROM、定時 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、時鐘部件的集成和 I/O 接口電路。其具體的硬件電路總圖如圖 31 所示。 本系統(tǒng)以單片機為核心，組成一個處理、自動控制為一身的閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的總體框圖如上所示。急停按鍵和違規(guī)檢測隨時調(diào)用中斷。如圖（圖 22）所示： 鍵盤設(shè)置模塊對系統(tǒng)輸入模式選擇及具體通行時間設(shè)置的信號，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)，執(zhí)行交通燈狀態(tài)顯示控制，同時將時間數(shù)據(jù)倒計時輸入到 LED數(shù)碼管上實時顯示。 本單片機控制交通燈系統(tǒng)，可用單片機直接控制信號燈的狀態(tài)變 化，基本上可以指揮交通的具體通行，當然，接入 LED 數(shù)碼管就可以顯示倒計時以提醒行使者，更具人性化。并能在高峰期根據(jù)實際狀況結(jié)合方程式控制按鈕來調(diào)整主次干道的通車時間，降低交通擁擠堵塞現(xiàn)象。 本系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展功能強 。本系統(tǒng)采用 STC89C52 單片機 以及單片機最小系 統(tǒng)和三極管驅(qū)動電路 以及外圍的按鍵和 數(shù)碼管顯示 等部件，設(shè)計一個基于單片機的 交通燈設(shè)計 。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的就是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。通過安檢模塊的控制，使得整個系統(tǒng)具有靈活性，實用性。 按鍵模塊功能 本系統(tǒng)要求的按鍵控制不多，且 I／ 0 口足夠，可直接采用獨立式。倒計時顯示是用來減少駕駛員在信號燈色改變的關(guān)鍵時刻做出復(fù)雜判斷的一種方法，它可以提醒駕駛員燈色發(fā)生改變的時間，幫助駕駛員在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇 。 顯示模塊功能 顯示模塊分數(shù)碼管顯示和 LED 顯示，數(shù)碼管倒計 時顯示可以提醒駕駛員在信號燈顏色發(fā)生改變的時間、在“停止”和“通過”兩者間作出合適的選擇。 單片機交通控制系統(tǒng)的功能要求 本設(shè)計能模擬基本的交通控制系統(tǒng)，用紅綠黃燈表示禁行，通行和等待的信號發(fā)生，還能進行倒計時顯示。狀態(tài)及紅綠燈狀態(tài)如表 21所示。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向允許通行，南北向禁止通行。此狀態(tài)下，除了已經(jīng)正在通行中的其他所以車輛都需等待狀態(tài)轉(zhuǎn)換。此狀態(tài)下，東西向禁止通行，南北向允許通行。說明：黑色表示亮，白色表示滅。 3 第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計與要求 單片機交通燈控制系統(tǒng)通行方案設(shè)計 設(shè)在十字路口，分為東西向和南北向，在任一時刻只有一個方向通行，另一方向禁行，持續(xù)一定時間，經(jīng)過短暫的過渡時間，將通行禁行方向?qū)Q。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。 交通燈的意義 當前，大量的信號燈電路正向著數(shù)字化、小功率、多樣化、方便人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，多值化方向發(fā)展隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市交通問題越來越引起人們的關(guān)注。他的建議立即得到有關(guān) 方面的肯定。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，當他看到紅燈而正要過去時，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他一身冷汗。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。由于單片機具有這些特點，2 在人類的生活應(yīng)用中得以十分廣泛。由于單片機的特殊結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，它承擔了一些通用的微型計算機無法完成的工作，它是一種高性能，低價格的處理器。 電子技術(shù)的飛速發(fā)展，給古老的鎖具生產(chǎn)帶來了巨大的變革，現(xiàn)代的電子技術(shù)與機械技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了一大批先進的電子類產(chǎn)品。紅燈是禁行信號，面對紅燈的車輛必須在交叉路口的停車線后停車。綠燈是通行信號，面對綠燈的車輛可以直行，左轉(zhuǎn)彎和右轉(zhuǎn)彎，除非另一種標志禁止某一種轉(zhuǎn)向。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。紅外線紅綠燈當行人踏上對壓力敏感的路面時， 它就能察覺到有人要過馬路。 1918 年，又出現(xiàn)了帶控制的紅綠燈和紅外線紅綠燈。電氣啟動的紅綠燈出現(xiàn)在美國，這種紅綠燈由紅綠黃三色圓形的投光器組成， 1914 年始安裝于紐約市 5 號大街的一座高塔上。它 由紅綠兩以旋轉(zhuǎn)式方形玻璃提燈組成，紅色表示“停止”，綠色表示“注意”。這是世界上最早的交通信號燈。但這一技術(shù)在 19世紀就已出現(xiàn)了。 本系統(tǒng)實用性強、操作簡單、擴展功能 很 強 。本系統(tǒng)采用 STC89C52 單片機 和 單片機最小系統(tǒng)和三極管驅(qū)動電路 以及外圍的按鍵和 數(shù)碼管 顯示 等部件，設(shè)計一個基于單片機的 交通燈設(shè)計 。那么靠什么來實現(xiàn)這井然秩序呢？靠的 是交通信號燈的自動指揮系統(tǒng)。在實時檢測和自動控制的單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。 如若 論文與資料 有不實之處，本人愿意承擔責任，特此聲明 。 工程 學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 基于 單片機控制的交通燈 姓 名 院（系） 專業(yè)班級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 論文答辯日期 年 5 月 12日 學(xué)生承諾書 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計 《基于單片機控制交通燈》是在岳洪偉老 師指導(dǎo)下，嚴格按照學(xué)校和學(xué)院的有關(guān)規(guī)定由本人獨立完成 ,沒有 請別人代做畢業(yè)論文 。 其他人發(fā)表或撰寫過的研究成果 只是拿來作參考比較，沒有盜用別人的成果作為自己的。 簽名： ____________ 中 文摘要 近 年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機的應(yīng)用正在不斷深入， 并且 帶動傳統(tǒng)控制檢測技術(shù)日益更新。 十字路口車輛 繁忙 ，行人熙攘，車 行車道，人行人道，有條不紊。交通信號燈控制方式 有 很多。設(shè)計通過 兩位一體 的 共陰極數(shù)碼管 顯示，并能通過按鍵對 定時 進行設(shè)置 。 關(guān)鍵詞： 交通燈，單片機，顯示，計時 ABSTRACT In recent years along with the rapid development of science and technology, SCM applications are continually deepening, and promote the traditional control detection technology is updated. In re