【正文】 數(shù)碼管就有 I 根位選線和 8 根段選線，要想顯示一個數(shù)值，就要分別對它們的高低電平來加以控制。 LED 數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)簡單，分為七段和八段兩種形式，也有共陽和共陰之分。而光的波長也就是光的顏色，是由形成 PN結(jié)的材料決定的。半導(dǎo)體晶片由三部分組成，一部分是 P 型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是 N 型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子，中間通常是 1 至 5 個周期的量子阱。 F I L E N A M E:B Y :D A T E:PA G E:T ra f f i c _ Li gh t _ gra ph . D S N2 0 1 2 / 4 / 1 6N O N EF : \ 畢業(yè)設(shè)計 \ b iy e s h e ji \A T 8 9 C51 實現(xiàn)的強大交通燈控制（匯編） \ 交通燈圖 \ T r a f f ic _ L ig h t _ g r a p h .D S NPA T H :1 of 1R EV: N O NE T I M E: 2 3 : 0 6 : 1 6D ESI G N T I T L E: F: \ 畢業(yè)設(shè)計 \ b i y e s he j i \ A T 8 9 C 5 1 實現(xiàn)的強大交通燈控制（匯編） \ 交通燈圖 \ T ra f f i c _ Li gh t _ gra ph . D S NP0.2P0.2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P0.0P0.1P0.0P0.1P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 2P 2 . 0P 2 . 7P 3 . 2P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 2 . 1R11 0 0R21 0 0R31 0 0R41 0 0R51 0 0R61 0 0R71 0 0R81 0 0R91 0 0R 1 01 0 0R 1 11 0 0R 1 21 0 02 3 4 5 6 7 8 91R P 12.7K+ 5 V東西南北東西通行南北通行全部禁行交通燈控制器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 C5 1X1CR Y S T A LC12 2 p FC22 2 p F全部通行高峰控制模擬違章設(shè)定時間時間加一選擇方向確定設(shè)時設(shè)定結(jié)束+ 5 VL S 1S O UN D E RC32 2 u FC42 2 u FR 1 31kR 1 41k121 2復(fù)位 圖 硬件電路連接 其他硬件介紹及連接 本科生畢業(yè)設(shè)計 17 LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，它是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 注： “警報提示 ”是以一個開關(guān)模擬傳感器發(fā)現(xiàn)闖紅燈時所傳輸?shù)男盘?。可以自動檢測違章闖紅燈。 高峰時，各方向通行時間縮短，南北方向 30s，東西方向 10s。還可以各個方向單獨通行。相應(yīng)地東西向紅綠燈工作順序為紅燈亮本科生畢業(yè)設(shè)計 16 40s 后轉(zhuǎn)綠燈亮 18s, 再轉(zhuǎn)黃燈亮 2s, 以此進(jìn)行循環(huán)。 系統(tǒng)上電或手動復(fù)位之后，初始時東西方向亮紅燈，南北方向亮綠燈。系統(tǒng)硬件電路由單片機，狀態(tài)燈，LED顯示，按鍵，蜂鳴器組成。 系統(tǒng)硬件總電路構(gòu)成及原理 實現(xiàn)本設(shè)計要求的具體功能，可以選用 AT89S51 單片機及外圍器件構(gòu)成最小控制系統(tǒng)， 12 個發(fā)光二極管分成 4 組 紅綠黃三色燈構(gòu)成信號燈指示模塊， 8 個 LED 東西南北各兩 個構(gòu)成倒計時顯示模塊，若干按鍵組成時間設(shè)置和模式選擇按鈕和緊急按鈕等，以及用 1 個蜂鳴器進(jìn)行報警。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、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見 圖 。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp,當(dāng)然這必須是該器件是本科生畢業(yè)設(shè)計 15 使用 12V 編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù) 位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA/VPP：外部訪問允許。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng) AT89C51由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存 儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。ALE：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。當(dāng)振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。 P3 口除了作為一般的 I/0 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 所示。對 P3 口寫入 “1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其它控制信號。 在訪問外部序程存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。對端口寫 “1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。Pl 口： P1 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級叫可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時，每位能吸收電流的力式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口寫 “1”可作為高阻抗輸入端用。GND：地 引腳功能說明 如下 ： 圖 AT89C51引腳圖 AT89C51的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹 單片機電路是系統(tǒng)控制的核心。低功耗的閑置和掉電模式 5 個中斷源 32 可編程 I/O 線 三級程序存儲器鎖定 數(shù)據(jù)保留時 間： 10 年 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲器 主要特性： 單片機的選擇 AT89C51是美國 ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8位單片機，片內(nèi)含 4k bytes的反復(fù)擦寫的 Flash只讀程序存儲器和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash存儲單元可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。近來， 32 位單片機己進(jìn)入實用階段，但還未引入國內(nèi)市場。此階段的主要特征是，一方面不斷完善高檔 8 位機，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同用戶的需要；另一方面發(fā)展 16 位單片本科生畢業(yè)設(shè)計 12 機及專用單片機。由于這類單片機應(yīng)用領(lǐng)域較廣，其結(jié)構(gòu)和性能還在不斷地改進(jìn)和發(fā)展。這一類單片機常有串行 I/O 接口，有多級中斷處理，定時 /計數(shù)器為 16 位，片內(nèi)的 RAM 和 ROM 的容量相對增大，且尋址范圍可達(dá) 64KB，有的片內(nèi)還帶有 A/D 轉(zhuǎn)換接口。它是 8 位 機的早期產(chǎn)品，如 Mostek 公司的 3870, Intel 公司的 8048 等單片機即屬此類。 第二階段 :低、中檔 8 位機 (19741978 年 )。根據(jù)不同用途，還配有許多專用接口，如打印機接口、鍵盤及顯示器接口， PLA(可編程邏輯陣列 )譯碼輸出接口，有些甚至還包括 A/D, D/A 轉(zhuǎn)換， PLL(鎖相環(huán) )，聲音合成等電路。到目前為止，單片機的發(fā)展主要可分為以下四個階段 : 第一階 段 :4 位單片機。單片機采用上述結(jié)構(gòu)主要有 四點 好處 ——存儲量大、速度快、抗干擾性 、 強指令豐富。這是數(shù)據(jù)存儲器與程序存儲器相 互獨立的一種結(jié)構(gòu)。 MCS51系列單片機內(nèi)的定時 /計數(shù)器為 16 位，而 Z80 微型計算機只有 8 位， MCS51 系列單片機中不但有 4 個并行 I/O 接口，而且還有串行接口，且時鐘頻率可達(dá) 12MHz。目前應(yīng)用得最多的是 MCS51 系列單片機。單片機的主要特點有： 本科生畢業(yè)設(shè)計 11 集成度高、功能強 微型計算機通常由中央處理器 (CPU)、存儲器 (RAM, ROM)以及 I/O 接口組成，其各部分分別集成在不同的芯片上。并且該單片機的指令簡單，易學(xué)易懂，同時外圍電路也簡單，硬 件設(shè)計方便 io口操作簡單，無方向寄存器，資源豐富，對應(yīng)一般的設(shè)計已經(jīng)足夠使用了，更重要的是價格便宜、容易購買，資料豐富容易查到，程序燒寫簡單。這樣使得硬件電路界面也變得十分整潔。當(dāng)然這樣做增加了軟件代碼量。 本章小結(jié) 本章首先介紹 了 計算機控制系統(tǒng)的 五種 基本形式， 經(jīng)查閱相關(guān)資料確定了本文所需要設(shè)計的 單片機的類型 ——AT89C51。 3 供電電源單元 供電電源一般由 變壓器、整流濾波及穩(wěn)壓等電路組成，分別給以上各部分提供所需要的電壓，可以提供 +5V, +12V, +40V的穩(wěn)定電壓。 2 控制與執(zhí)行 部分 開關(guān)控制 交通燈的通行方式、時間的設(shè)定、模擬高峰和違章等情況。 1 顯示部分 顯示部分采用 LED作為模擬的交通燈，采用七段數(shù)碼管來作為倒計時顯示。若需要，則 對 AT89C51微控 器進(jìn)行 片 外存儲器擴展，以構(gòu)成控制系統(tǒng)的最基本部分。下面是其主要組成部分的實施方案 。 系統(tǒng)總體方案 根據(jù)實際情況及系統(tǒng)技術(shù)要求，擬采用 AT89C51微控器作為控制與數(shù)據(jù)處理的核心以構(gòu)成 交通燈 控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的驗 證處理可以被分解為三個主要部分。為了緩和這些問題，在最壞的環(huán)境和電壓條件下對這些單片機進(jìn)行無論