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基于at89s52單片機(jī)的交通燈設(shè)計(jì)-展示頁(yè)

2025-06-14 22:28本頁(yè)面
  

【正文】 0H 3 B0H 9 90H 4 99H P. 0CH 3 5 92H 滅 FFH 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)是采用 PNP 三極管驅(qū)動(dòng),有效增強(qiáng)數(shù)碼管顯示的亮度。將 LED 顯示器各位數(shù)碼 管的所有段控端相應(yīng)地并聯(lián)在一起,由P0 的 8 個(gè)口線控制,形成段選線多路復(fù)用,而各位數(shù)碼管的共陽(yáng)極分別由 P2 口的其中 四個(gè) 口線控制,實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。它們的驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且價(jià)格低廉,因此,得到了廣泛應(yīng)用。 顯示電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示器是 LED(發(fā)光二極管顯示器)、 LED(液晶顯示器)。其功能為:產(chǎn)生振蕩脈沖,為單片機(jī)運(yùn)行提供時(shí)序。由外接晶振及電容 C1, C2 所構(gòu)成的并 聯(lián)諧振電路接在放大器的反饋回路中。其功能為:上電的同時(shí), RC 回路開(kāi)始充電,RST 引腳端出現(xiàn)正脈沖,只要 RST 段保持 10ms 以上的高電平,就能夠使單片機(jī)有效的復(fù)位。 復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào),通過(guò) RST 引腳送入單片機(jī),進(jìn)行復(fù)位操作。掉電保護(hù)方式下, RAM 內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié), 單片機(jī)一切工 作停止,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外,AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作,支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 交通燈各模塊功能 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 2 單片 機(jī)最小系統(tǒng)由 CPU,復(fù)位電路,振蕩電路三部分構(gòu)成, CPU 采用的是Atmel 公司高密度非易失性存 儲(chǔ)器技術(shù)制造,與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容 的 AT89S52 芯片。通過(guò)對(duì)單片機(jī)編寫對(duì)應(yīng)的程序 ,控制各個(gè)部分,達(dá)到預(yù)期的效果。有應(yīng)急車輛出現(xiàn)時(shí),紅燈全亮,應(yīng)急車輛通車時(shí)間 10 秒,同時(shí)禁止其他車輛通過(guò)。按開(kāi)始鍵則開(kāi)始工作,按結(jié)束鍵則返回 “ P.” 狀態(tài)。 設(shè)計(jì)要求及說(shuō)明 設(shè)計(jì)一個(gè)具有 特定功能的十字路口交通燈。 1 1 交通燈的設(shè)計(jì)目的及方案介紹 1 設(shè)計(jì)課題的目的 通過(guò)單片機(jī)的課程設(shè)計(jì),加深和鞏固單片機(jī)知識(shí),提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決日常生活及工業(yè)控制的能力,提高針對(duì)知識(shí)的需要,選擇和查閱其他資料書籍、靈活運(yùn)用其中知識(shí)及自學(xué)能力, 提高組成系統(tǒng)、編程、 制版、調(diào)試的 全方面 能力 ,通過(guò) 對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較 , 熟悉單片機(jī) 運(yùn)用于 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、研制的過(guò)程,軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。培養(yǎng) 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、 分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維 的提高 。該交通燈上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符 “ P.” , 進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行,甲車道為主車道,每次通車時(shí)間為 60 秒,乙車道為次車道,每次通車時(shí)間為 30 秒,要求黃燈亮 3 秒,并且 1 秒閃爍一次。 方案介紹及工作原理 方案介紹 系統(tǒng)整體框圖如圖 所示: 工作原理 該系統(tǒng)采用的是使用現(xiàn)有單片 機(jī)最小的硬件電路和 P3 口控制交通燈, P2 口控制數(shù)碼管各位, P0 口控制數(shù)碼管各段, 、 口線控制數(shù)碼管各位和 口接收緊急信號(hào)電路集合而成,構(gòu)成交通燈的總體電路,即交通燈。 2 交通燈的硬件設(shè)計(jì) 及 PCB 圖 交通燈原理圖 電路原理圖如附錄一 ,電路原理圖由各功能模塊組成。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能: 8k 字節(jié) Flash, 256 字節(jié)RAM, 32 位 I/O 口線,看門狗定時(shí)器, 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器,一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口, 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路??臻e模式下, CPU 停止工作,允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。 8 位微控制器 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash AT89S52 。而復(fù)位電路又可以分為上電復(fù)位,按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位這三種,在這次設(shè)計(jì)中,選用的是按鍵電平復(fù)位電路。 振蕩電路是從 AT89S52 的 XTAL1 和 XTAL2 接入時(shí)鐘信號(hào)的。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)為減小干擾,晶振和電容應(yīng)該盡可能的與單片機(jī)近些,以減少寄生電容,更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠。 上拉電阻是為了拉高電壓,增強(qiáng) IO 口的驅(qū)動(dòng)能力。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。本次設(shè)計(jì)要顯示數(shù)字倒計(jì)時(shí),用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。共陽(yáng)極數(shù)碼管字形代碼表如表 所示。 當(dāng)給 P2 口線與三極管的發(fā)射極相連,用于連接數(shù)碼管位控與三極管的集電極相連,三極管的基極通過(guò)電阻與地相連,當(dāng)給 P2 高電平的同時(shí),輸出高電平信號(hào)控制數(shù)碼管的顯示位顯示。 程序下載口電路設(shè)計(jì) ATMEL公司的 89S5XX提供了支持 ISP(在線下載程序 ) 并口下載功能 ,它只需一塊八位鎖存器就可以實(shí)現(xiàn)了 ,原理如下 : MOSI:數(shù)據(jù) 串行輸出 ( 腳),MISO:串行數(shù)據(jù)輸入( S52 腳), SCK:同步控制時(shí)鐘( S51 腳), RST接單片機(jī)復(fù)位腳 , 當(dāng)有足夠的高電平使 S51 處于復(fù)位狀態(tài),它就會(huì)開(kāi)啟讀寫程序功能 。為了供電方便,我們直接在插孔處引一根數(shù)據(jù)線用 USB 接口供電。 表 交通 燈元件清單 元件名稱 元件個(gè)數(shù) 元件特性 AT89S52 1 電阻 25 3 1KΩ 1 200Ω 電容 2
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