【正文】 P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 S 5 12 3 4 5 6 7 8 91RP1RE S P A C K 8D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE11OE1U27 4 HC 5 7 3 圖 37 AT89S51與數(shù)碼管連接圖 其數(shù)碼管顯示原理： 數(shù)碼管按段數(shù)分為 7 段數(shù)碼管和 8段數(shù)碼管。 顯示部分 因?yàn)橄到y(tǒng)要求南北和東西方向的信號(hào)燈時(shí)間不一樣，所以就利用單片機(jī)的 p0和 p3口來做數(shù)碼管的段碼驅(qū)動(dòng)，東西方向和南北方向的位線可以公共來使用，可以節(jié)約單片機(jī)的口線。 XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 1 2 3 4 5 6 7 8 16 U1 AT89S51 X1 CRYSTAL 12MHz C1 33p C2 33p R1 100R C3 10u R2 1k 西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論 文） 第 頁 共 頁 復(fù)位電路分為上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位， RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效。AT89S51單片機(jī)系列是在 MCS51系列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是當(dāng)前 8位單片機(jī)的典型代表 ,采用 CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物的 HMOS工藝； CHMOS是 CMOS和 HMOS的結(jié)合，具有 HMOS高速度和高密度的特點(diǎn)，還具有 CMOS低功耗的特點(diǎn)。 除進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，可以按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)，也可以通過監(jiān)視定時(shí)器來強(qiáng)迫復(fù)位。 89 系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從 RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。諧振器本身對外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度以及溫度的穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用 33pF，而使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF。根據(jù)不同需要可以采用不同頻率的晶振，這里采用 12MHz的晶振，另外有兩個(gè) 33pF 的電容，兩晶振引腳分別連到 XTAL1 和 XTAL2 振蕩脈沖輸入輸出引腳。 引腳排列如圖 33： VI1VO3GND2U37 8 0 5 圖 33 7805引腳排列圖 主要特點(diǎn)： ? 1）輸出電流可達(dá)： 1A ? 2）輸出電壓有： 5V ? IN4007 VI 1 VO 3 2 7805 FU1 1A C1 33uF R1 500 47UF in out + _ GND 西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論 文） 第 頁 共 頁 3）過熱保護(hù) 4）短路保護(hù) 5）輸出晶體管 SOA 保護(hù) 時(shí)鐘電路模塊 時(shí)鐘電路在單片機(jī)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá) 1A。 關(guān)于穩(wěn)壓芯片 — 7805 的介紹： 7805為 3端穩(wěn)壓集成電路， TO220封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總方框圖 圖 22 系統(tǒng)總方框圖 其工作原理： 電 源 信號(hào)燈 AT89S51 信號(hào)燈時(shí)間顯示部分 震 蕩 部 分 復(fù) 位 電 路 西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論 文） 第 頁 共 頁 由軟件設(shè)置交通燈的初始時(shí)間，南北方向和東西方向各 25 秒，數(shù)碼管的段碼用不同的口線，東西方向的是用的 P0 口，南北的使用 P3口，用單片機(jī)來控制各種信號(hào)燈的燃亮?xí)r間，通過單片機(jī)的 P2 口控制。當(dāng)為低電平時(shí)， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器指令。 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) PSEN ： PSEN 是讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。 西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論 文） 第 頁 共 頁 地址鎖存允許信號(hào) ALE：系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE 用于控制地址鎖存器鎖存 P0口輸出的低 8 位地址，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與低位地址的 復(fù)用。 P3 口（ ~）： P3 口同樣是內(nèi)部帶上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口， P3 口除了作為一般的 I/O 口使用之外，其還具有第二引腳功能，具體如表 21所示： 表 21 P3 口 線的第二功能 口線 特殊功能 信號(hào)名稱 RXD 串行輸入口 TXD 串行輸出口 INT0 外部中斷 0 輸入口 INT1 外部中 斷 1 輸入口 T0 定時(shí)器 0 外部輸入口 T1 定時(shí)器 1 外部輸入口 WR 寫選通輸出口 RD 讀選通輸出口 XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，若使用外部 TTL 時(shí)鐘時(shí)，該引腳接外部時(shí)鐘的輸入端。 P2 口（ ~）：它為一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口，作為輸入口時(shí)同樣需先向其內(nèi)部鎖存器寫 1。在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它作存儲(chǔ)器的低 8 位地址線。 Vss：接地端。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 S 5 1 圖 21 AT89S51 管腳圖 AT89S51（如圖 21）具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè)外部 雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 6個(gè)中斷源， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器， 2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 該方案主要通過控制信號(hào)燈的時(shí)間長短來實(shí)現(xiàn)城市交通井然有序的通行。人、車、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)越來越受到交通部門的重視，也越來越成為衡量一個(gè)城市基礎(chǔ)建設(shè)的基本硬件指標(biāo)。黃燈是警告信號(hào)，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線西安建筑科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論 文） 第 頁 共 頁 而不能安全停車時(shí)可以進(jìn)入交叉路口。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。 1968 年，聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號(hào)協(xié)定》對各種信號(hào)燈的含義作了規(guī)定。紅外光束能把信號(hào)燈的紅燈延長一段時(shí)間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴(kuò)音器來啟動(dòng)紅綠燈，司機(jī)遇紅燈時(shí)按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。 1869 年 1月 2日，煤氣燈爆炸，使警察受傷，遂被取消。 1868年，英國機(jī)械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會(huì)大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1