【正文】 P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .0 ( R X D )10P 3 .1 ( T X D )11P 3 .2 ( IN T 0 )12P 3 .3 ( IN T 1 )13P 3 .4 ( T 0 )14P 3 .5 ( T 1 )15P 3 .6 ( W R )16P 3 .7 ( R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2 .0 ( A 8 )21P 2 .1 ( A 9 )22P 2 .2 ( A 1 0 )23P 2 .3 ( A 1 1 )24P 2 .4 ( A 1 2 )25P 2 .5 ( A 1 3 )26P 2 .6 ( A 1 4 )27P 2 .7 ( A 1 5 )28P S E N29A L E /P R O G30E A /V P P31P 0 .7 ( A D 7 )32P 0 .6 ( A D 6 )33P 0 .5 ( A D 5 )34P 0 .4 ( A D 4 )35P 0 .3 ( A D 3 )36P 0 .2 ( A D 2 )37P 0 .1 ( A D 1 )38P 0 .0 ( A D 0 )39V C C40 圖 42 AT89S52 的 管腳 (1) 主要電源引腳 ① VCC 電源端 ② GND 接地端 (2) 外接晶體引腳 XTAL1和 XTAL2 ① XTAL1 接外部晶體的一個(gè)引腳。可編程串行通道 2個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz～ 24MHz 555 產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào) 時(shí)序控制電路 15 秒控制電路 時(shí)間顯示電路 天津工程師范學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 41 交通控制器設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成框圖 系統(tǒng)核心部分 —— 閃電存儲(chǔ)型器件 AT89S52 AT89S52 具有下列主要性能 [5]： DS1302 作為主要計(jì)時(shí)芯片，可以做到計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。 4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊和鬧鈴模塊共 6 個(gè)模塊組成，電路系統(tǒng)構(gòu)成框圖如圖 41所示。但是精度不夠高，誤差較大，掉電后丟失所有數(shù)據(jù)，軟件編程較復(fù)雜。由于將多功能 8 人機(jī)接口 顯示電路 軟件控制程序 電源電路 單片機(jī)控制電路 天津工程師范學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89S52 是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89S52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀 存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 正確地選擇方案可以減小開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，降低成本，更快地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。系統(tǒng)框圖如圖 21所示， 其軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，時(shí)間記錄準(zhǔn)確，可廣泛應(yīng)用于長時(shí)間連續(xù) 顯示的 系統(tǒng)中。軟件控制程序?qū)崿F(xiàn)所有的功能。 因而，此設(shè)計(jì)具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。利用單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片進(jìn)行記時(shí)，外加掉電存儲(chǔ)電路和顯示電路，可實(shí)現(xiàn)數(shù)碼的顯示和聲音報(bào)警。 用單片機(jī)來控制的小型家電產(chǎn)品具有便攜實(shí)用，操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。 單片機(jī)以其高可靠性、高性價(jià)比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點(diǎn)，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、通訊設(shè)備、日常消費(fèi)類產(chǎn)品和玩具等。天津工程師范學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文） 題 目 交通控制器設(shè)計(jì) 性 質(zhì)： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文 學(xué)生姓名 林偉 班 級(jí) 電氣 043 系 別 高職部 專 業(yè) 電氣技術(shù) 指導(dǎo)教師 李杰 天津工程師范學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 引言 在日新月異的 21 世紀(jì)里，家 用 電 子產(chǎn)品得到了迅速發(fā)展 。 許多家電 設(shè)備都 趨于人性化、 智能化 ， 這些電器設(shè)備大部分都含有 CPU 控制器 或者是 單片機(jī)。并且已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及人民生活的各個(gè)方面，如車間流水線控制、自動(dòng)化系統(tǒng)等、智能型家用電器（冰箱、空調(diào)、彩電）等。 本文設(shè)計(jì)的交通控制器設(shè)計(jì)屬于 小型智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)。交通控制器既可廣泛應(yīng)用于鐵路與公路的交叉口 ,也可應(yīng)用于安排不了人手看管的交叉路口 。 2 系統(tǒng)概述 本設(shè)計(jì)以 AT89S52單片機(jī)為核心，構(gòu)成單片機(jī)控制電路，結(jié)合 LM386 芯片， 顯示15 秒倒計(jì)時(shí)，并進(jìn)行報(bào)警，同時(shí) 完成對(duì) 它們的 自動(dòng)調(diào)整 和掉電保護(hù)，全部信息用數(shù)碼管顯示。整機(jī)電路使用 +5V 穩(wěn)壓電源，可穩(wěn)定工作。 圖 21 系統(tǒng)框圖 3 方案選擇 由于電子萬年歷的種類比較多， 因此 方案選擇在設(shè)計(jì)中是至關(guān)重要的。 方案 1—— 基于 AT89S52 單片機(jī)的交通控制器的設(shè)計(jì) 不使用時(shí)鐘芯片，而直接用 AT89S52 單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子萬年歷設(shè)計(jì)。 單片機(jī)的 可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦 寫 1000 余 次。 用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)交通控制器設(shè)計(jì)，無須外接其他芯片，充分利用了單片機(jī)的資源。 方案 2—— 基于 與非門數(shù)字電子的交通控制器設(shè)計(jì) 用電子元器件來搭交通控制器設(shè)計(jì)，電路較復(fù)雜，接點(diǎn)較多，運(yùn)行不穩(wěn) 定。主控芯片使用 52 系列 AT89S52 單片機(jī)，時(shí)鐘芯片使用美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302，存儲(chǔ)模塊采用 美國 ATMEL 公司 生產(chǎn) 的低功耗 CMOS 串行 EEPROM 存儲(chǔ)芯片 AT24C02。更重要的是， DS1302 可以在很小電流的后備 （ ～ 電源，在 時(shí)耗電小于 300nA）下繼續(xù)計(jì)時(shí)，并可編程選擇多種充電電流來對(duì)后備電源進(jìn)行慢速充電，可以保證后備電源基本不耗電。 8KB可改編程序 Flash 存儲(chǔ)器（可經(jīng)受 1000 次的寫入 /擦除周期） 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密 32條可編程 I/O 線 6個(gè)中斷源 片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器 AT89S52 的引腳及功能 AT89S52 單片機(jī)的管腳說明如圖 42所示。在單片機(jī)內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入 端。 ② XTAL2 接外部晶體的另一個(gè)引腳。采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)懸浮不連接。 當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE 端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的 1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號(hào)。然而要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ③ /PSEN 程序存儲(chǔ)允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。要使 CPU 只訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H～FFFFH），則 /EA 端必須保持低電平（接到 GND 端）。 (4) 輸入 /輸出引腳 ～ 、 ～ 、 ～ 和 ～ ① P0 端口（ ～ ） P0是一個(gè) 8位漏極開 路型雙向 I/O 端口。 ② P1 端口（ ～ ） P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 ③ P2 端口 （ ～ ） P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 ④ P3 端口（ ～ ） P3口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流 ， 這是由于上拉的緣故。 表 41 P3 端口的特殊功能 端口引腳 兼 用 功 能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （ 定時(shí)器 0的外部輸入） T1 （定時(shí)器 1的外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） LM386 電路 LM386 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大 器 ,主要應(yīng)用于低電壓消費(fèi)類產(chǎn)品。但在 1 腳和 8腳之間增加一只外接電阻和電容 ,便可將電壓增益調(diào)為任意值 ,直至 200。 LM386 的封裝形式有塑封 8引線雙列直插式和貼片式。 工作電壓范圍寬 ,412V or 518V。 電壓增益可調(diào) ,20200。 LM386 電源電壓 412V，音頻功率 。它的 典型輸入阻抗為50K。鬧鈴電路如圖 412 所示。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振 蕩器。由于外部時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過二分頻觸發(fā)后作為外部時(shí)鐘電路輸入的，所以對(duì)外部 時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時(shí)間和最少高電平持續(xù)時(shí)間等還是要符合要求的。 10PF 陶瓷諧振器 C1,C2=40PF177。這種狀 態(tài)可以通過軟件產(chǎn)生。 空閑模式可以被任一個(gè)中斷或硬件復(fù)位終止?？臻e模式被硬件復(fù)位終止后，為了防止預(yù)天津工程師范學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 想 不到的寫端口，激活空閑模式的那一條指令的下一條指令不應(yīng)該是寫端口或外部存儲(chǔ) 器。片上 RAM AT89S52 18 和特殊功能寄存器保持原值，直到掉電模式終止。復(fù)位重新定義了 SFR 的值，但不改變片上 RAM 的值。 表 6 空閑模式和掉電模式下的外部引腳狀態(tài) 程序存儲(chǔ)器的加密位 AT89S52有三個(gè)加密位不可編程（ U）和可編程獲得下表所示的功能。 在對(duì)芯 片的管腳功能和用法有充分的了解后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)硬件電路，包括單片機(jī)控制電路、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路、鍵盤掃描電路、顯示倒計(jì)時(shí)電路和報(bào)警。 參考文獻(xiàn) 數(shù)字集成電路應(yīng)用 300 例，黃繼昌等主編。山東科學(xué)技術(shù)出版社 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分），康華光主編。上海交通大學(xué)出版社， 1989．