【正文】 3. 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 14 根據(jù)上面圖 23 接線圖各引腳的分配如下： 、 、 分別作為南北綠燈、黃燈、紅燈的控制端。在 proteus 軟件仿真的時候軟件給出的發(fā)光二級管如圖所示，該紅綠燈模塊為共陰 極發(fā)光二級管模塊，所以仿真時采用的驅(qū)動方式是高電平驅(qū)動。常用的是發(fā)紅光、綠光或 黃光 的二極管。不同的 半導(dǎo)體材料 中電子和空穴所處的能量狀態(tài)不同。發(fā)光 二極管 與普通二極管一樣是由一個 PN 結(jié) 組成，也具有 單向?qū)щ娦?。而在 proteus 軟件仿真的時候由于采用共陰極數(shù)碼管時出現(xiàn)亂碼，在尋找錯誤時也沒有發(fā)現(xiàn)什么不對的地方，為了方便起見在軟件仿真時選用了共陰極LED 數(shù)碼管，這時就需要在 P0 口驅(qū)動的時候加上一個反相器其結(jié)果才和硬件電路一樣。常用LED 數(shù)碼管顯示的數(shù)字和字符是 0、 A、 B、 C、D、 E、 F。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個或多個發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個發(fā) 光二極管的管壓降為 左右，電流不超過 30mA。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的 2 個 8 數(shù)碼管字樣了。 LED 數(shù)碼管 數(shù)碼管結(jié)構(gòu) LED 數(shù)碼管實際上是由七個發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加 上小 數(shù)點 就是 8 個。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 I/O 口作為輸入口時有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過 某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面圖中的兩個三角形表示的就是輸入緩沖器 CPU 將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作這是由硬件自動完成的不需要我們操心 1 然后再實行讀引腳操作否則就可能讀入出錯為什么看上面的圖如果不對端口置 1 端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為 0Q端為 0Q^為 1 加到場效應(yīng)管柵極的信號為 1 該場效應(yīng)管就導(dǎo)通對地呈現(xiàn)低阻抗 ,此時即使引腳上輸入的信號為 1 也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的 1 信號讀入后不一定是 1 若先執(zhí)行置 1 操作則可以使場效 應(yīng)管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實現(xiàn)正確的讀入由于在輸入操作時還必須附加一個準備動作所以這類 I/O 口被稱為準雙向口 89C51 的 P0/P1/P2/P3 口作為輸入時都是準雙向口接下來讓我們再看另一個問題從圖中可以看出這四個端口還有一個差別除了 P1 口外 P0P2P3 口都還有其他的功能。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉 的緣故。 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 3. 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 10 個 TTL 門電流。在給出地址 “1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。同時該芯片還具有 PDIP、 TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 此外， AT89S51設(shè)計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式。 AT89S51 復(fù)位電路 2 位 LED 顯示器（ 4 組） 南北交通燈 (2 組 ) 東西交通燈 (2 組 ) 振蕩電路 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 3. 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 8 圖 32 單片機最小系統(tǒng) AT89S51芯片簡介 AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的 高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。各引腳分別對地接了一個 3 的電容，其目的是防止單 片機的自激。 振蕩電路的基本功能是：為單片機的工作提供了所需要的時鐘脈沖信號，使單片機的內(nèi)部電路和內(nèi)部程序開始工作。 （ 4）這樣如上 方案 的時間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。時間為 40 秒。 （ 2）黃燈閃爍 10 秒，警示車輛和行人紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。如圖 21 所示： 指示燈燃亮的方案 如下 50S 10S 40S 10S …… 東西道 紅燈亮 黃燈亮 綠燈亮 黃燈亮 …… 南北道 綠燈亮 黃燈亮 紅燈亮 黃燈亮 …… 根據(jù)指示燈燃亮的方案，對其做個 詳細的 說明： （ 1）當(dāng)東西方向為紅燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北道為綠燈，此道車輛通過，行人禁止通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時間。 設(shè)計方案及實現(xiàn)方法 東西、南北兩干道交于一個十字路口， 各干道有一組紅、黃、綠三的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。 （ 2）南北向的綠燈連在一塊，東西向的紅燈連在一塊，他們一塊與 相連?？紤]延時時間較長所以先用 T0 產(chǎn)生終端然后通過計數(shù)的方法來實現(xiàn)延時。 (5)由于對面對的兩個交 通燈現(xiàn)象一樣，同時合為一個，所以設(shè)計中控制 6 個燈就可以了。 (3)通過單片機控制設(shè)計，熟練掌握匯編語言的編程方法，將理論聯(lián)系到實踐中去，提高我們的動腦和動手的能力。東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 5 2． 系統(tǒng)方案設(shè)計 課題的方案 （ 1)通過交通信號燈控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握 at89s51 并行口傳輸數(shù)據(jù)的方法 ,以控制發(fā)光二極管的亮與滅。在城市交通控制中，定周期控制在交通不大且穩(wěn)定的情況下是簡單有效的，與感應(yīng)控制沒什么區(qū)別。 論文研究的主要內(nèi)容 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，汽車工業(yè)也在迅速發(fā)展，如果我們做不好城市規(guī)劃和城市交通控制，那么隨之而來的城市交通將會面臨嚴峻的形式。隨著人工智能這一新興的科學(xué)的興起，人們開始將其引入到城市東華理工大學(xué)畢業(yè)論文 1..緒論 4 交通控制中來。伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及人們對控制理論不斷的了解和深入，利用控制理論和計算機技術(shù)來解決交通問題顯得越來越重要了。一般來說修建新的道路不會改變原來的擁擠，由此引發(fā)的交通量將會以 極快的速度占據(jù)新增的道路設(shè)施，而這是由于以前道路供給短缺的制約才導(dǎo)致這部分潛在的交通量的產(chǎn)生。 城市交通解決的主要途徑 針對城市交通擁擠，有人提出修建新的城市道路或是修建新的立交橋。 與國外相比，我國目前的交通控制很落后，目前中國城市的問題呈現(xiàn)如下些問題：管理不力，秩序混亂；沒有科學(xué)、合理、有效的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)。而計算機技術(shù)的發(fā)展，使交通控制系統(tǒng)的發(fā)展又向前進了一大步。在這些發(fā)展中，除了新設(shè)備的應(yīng)用外，數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲與發(fā)送等技術(shù)的發(fā)展也起了關(guān)鍵的作用。在這些系統(tǒng)中，大部分都在路口附近裝有車輛檢測器，并由各路口的控制設(shè)備或工作人員將交通控制參數(shù)通過電話線、電纜、光纖或是無線網(wǎng)絡(luò)等方式輸 入到微處理器，用小型計算機控制。 東華理工大學(xué)畢業(yè)論文