【正文】 到底的顯示。一組數碼管可以顯示0`99 之間的數字， AT89C51 的 P2 口輸出四個信號給 CD4511， CD4511 的四個端口，分別是 A， B， C， D。如圖所示。當 DS1 亮時， DS5 也亮，但由于亮的時間不同，當 DS1 亮了 25秒以后， DS6 亮；當 DS4 亮的時候， DS2 先亮，亮了二十五秒以后， DS3 亮。 1Y1， 1Y2， 1Y3，2Y1， 2Y2， 2Y3 分別與 89C51 芯片的 , 連接。圖中的 DS1~DS6 就是六個 LED， DS1~DS3 為一組， DS4~DS6 為另外一組。電容取 30PF 左右。內部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時鐘頻率就為 6MHz。硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能，范圍可以從低頻（固定）器 件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。陶瓷諧振槽路一般具有較大的負載電容，相應地也需要更多的電流。在 4MHz、 5V電源下工作時，相當于 的電源電流。 CMOS 放大器功耗與工作頻率成正比，可以表示為功率耗散電容值。 選擇振蕩器時還需要考慮功耗。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)設計 19 方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運行。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩(wěn)定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。具有高 Q 值的晶振對放大器的選擇 并不敏感，但在過驅動時很容易產生頻率漂移（甚至可能損壞）。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。 RC 振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差，會在標稱輸出頻率的 5%至 50%范圍內變化。另一種為簡單的分立 RC 振蕩器。 晶振電路 30pFC330pFC21 2Y1X2X1 圖 39 晶振電路圖 微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、 陶瓷諧振槽路； RC（電阻、電容）振蕩器。當復位 引 腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運行程序。 在振蕩器運行時，有兩個機器周期（ 24 個振蕩周期）以上的高電平出現在此引 腳時，將使單片機復位，只要這個 引 腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復位。 單元電路設計 復位電路 1KR122uFC11KR2V C CR E S E TS1S W P B 圖 38 復位電路圖 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)設計 18 圖 48 的復位電路是比較簡單的基本 復位電路 ， 復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。 表 1 邏輯功能表 圖 36 BCD碼顯示圖 這里使用的是共陰數碼管，對于 CD4511 ，它與數碼管的基本連接方式如圖 47所示 。 A7B1C2D6LE5BI4LT3a13b12c11d10e9f15g14VDD16GND8CD4511 圖 35 CD4511芯片引腳 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)設計 16 輸入 輸出 LE BI LT D C B A a b c d e f g 顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 。 DCBA：為 8421BCD 碼輸入端。它主要用來檢測數碼管是否損壞。 其功能介紹如下： BI：當 BI=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數碼管均處于熄滅狀態(tài)，不顯示數字。內部引腳是相同的。 74LS244緩沖器主要用于三態(tài)輸出的存儲地址驅動器、時鐘驅動器和總線定向接收器和定向發(fā)送器等。而當 1G（或2G）為高電平時，輸出 1A1～ 1A4（或 2A1～ 2A4）為高阻態(tài)。 74LS244 芯片介紹 74LS244是一種三 態(tài)輸出的八緩沖器和線驅動器，該芯片的邏輯電路圖和引腳圖如圖 43所示。 另外 AT89C51還具有 MCS51系列單片機的所有優(yōu)點。工作電壓范圍寬 ～ 6V ,全靜態(tài)工作 ,工作頻率寬 ,在 0Hz ～ 24MHz 內 ,比 8751/87C51等系列的 6 MHz ～ 12MHz 更具有靈活性 ,系統(tǒng)能快能慢。只要程序長度小于 4K，四個 I/O口全部提供給用戶。它與 MCS51系列單片機在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容 ,不僅可完全代替 MCS251系列單片機 ,而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS51系列產品沒有的功能。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 /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：每當用作外部數據存儲器時，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：復位輸入。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個帶內部上拉電阻的雙向 I/O口，可接收輸出 4個 TTL門電流。在給出地址“ 1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數據存儲器進行讀寫時， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內容。這是由于內部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當 FIASH進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。當 P1口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 當我們已經完全知道我們的硬件需要時，在畫原理圖的時候要合理的布置各個芯片，各條線，盡量不要使電線交叉在一起，還要讓我們的原理圖看上去美觀。為了不使用外部電源，系統(tǒng)設計了一個橋式整流電源。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)設計 10 3 系統(tǒng)設計 硬件電路設計 圖 31 硬件系統(tǒng)總框圖 在設計硬件電路時，我們根據硬件系統(tǒng)的總框圖，知道要用到哪幾個芯片， 89C51芯片是總的系統(tǒng)的核心，它既驅動數碼管，又驅動交通燈。 另外在這個系統(tǒng)當中，還有三個電路，分別是復位電路，晶振電路，電源電路，在三個電路在一般的系統(tǒng)設計中都是要使用到的，他們在整個系統(tǒng)當中的作用在下面的單元電路中都會做詳細的介紹。 根據交通燈的設計，數字從大到小顯示一直到零，當 A道亮綠燈從三十到零時， B 道紅燈從二十五減到零，然后亮黃燈，從五減到零。 在數碼管時間顯示與信號輸入之間存在一個譯碼的問題，在這是用了一個CD4511 芯片來譯碼。從 P1 端口輸出的6個 I/O 口連接到 74LS244 的 6個輸入端，因為在十字路口有兩組是相同的，所以只用到了 6 個 LED。 74LS240 的主要功能是反向驅動，從 89C51 傳送過來的輸入信號經過驅動后，輸出信號的驅動能力加大了。 5)當有緊急救護車出現時 ,應使東西南北四個方向全亮紅燈 ,并延時 10 秒鐘 ,以便急救車通過 .技術上可用外部中斷 0 發(fā)出一單脈沖向 CPU 申請中斷。 2）由 89C51 單片機的定時器每秒鐘通過 P0 輸送交通信息，顯示紅，綠，黃燈的燃亮情 況；由 P0， P2口顯示每個燈的燃亮時間。 注：本設計選用設備 AT89C51 芯片一片， 74LS244 一片， 74LS240 一片 ,共陰極的七段數碼管四個，紅、黃、綠發(fā)光二極管各 2個，導線、電阻若干。 考慮到 LED 需要驅動，我們選擇了 74LS240 和 74LS244 兩片芯片，其中 74LS244是用來驅動 LED 紅綠燈的，而 74LS240 是用來驅動 七段數碼管 的。 北 西 東 南 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 交通信號燈的設計要求及實現