【正文】 ，分為兩路 —— 1A1～ 1A4， 2A1～ 2A4，同時8個輸出端，也分為兩路 —— 1Y1～ 1Y4， 2Y1～ 2Y4，分別由 2個門控信號 1G和 2G控制，當(dāng)記為低電平時， 1Y1～ 1Y4的電平與 1A1～ 1A4的電平相同，即輸出反映輸入電平的高低；同樣，當(dāng) 2G 為低電平時， 1Y1～ 1Y4的電平與 2A1～ 2A4的電平相同。經(jīng) 74LS244緩沖后，輸入信號被驅(qū)動，輸出信號的驅(qū)動能力加大了。 74LS240 芯片介紹 1O E11A 121A 241A 361A 48GND101Y 4121Y 3141Y 2161Y 118V C C202Y 432Y 352Y 272Y 192A 1112A 2132A 4172A 3152O E19S N 74 L S 24 0N 圖 34 74LS240引腳 14 74LS240 芯片結(jié)構(gòu)與功能和 74LS244 的相類似，而有所區(qū)別的是 74LS244 是八同向三態(tài)緩沖器 /線驅(qū)動器， 74LS240 是八反向三態(tài)緩沖器 /線驅(qū)動器，如圖 44。 74LS240 芯片的特點是三態(tài)門，可以把多個芯片的輸出，并聯(lián)在一起而不會互相影響； CD4511 芯片介紹 CD4511 是一個用于驅(qū)動共陰 LED 顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器，其引腳路如圖 45 ， 邏輯功能見表 1， 8421 BCD 碼對應(yīng)的顯示見圖 46。 LT：當(dāng) BI=1， LT=0 時，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示 “8” 。 LE：使能控制端，當(dāng) LE=0 時，允許譯碼輸出。 abcdefg：為譯碼輸出，輸出為高電平。 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 。 16 A7B1C2D6LE5BI4LT3a13b12c11d10e9f15g14VDD16GND8CD4511f2g3e4d5c8DP7b9a10f2g3e4d5c8DP7b9a10f2g3e4d5c8DP7b9a10f2g3e4d5c8DP7b9a10 圖 37數(shù)碼管連接方式 圖 47 是 CD4511 譯碼器與數(shù)碼管的連接方式，從 89C51 芯片端輸出四個信號給CD4511 的 A， B， C， D端口，經(jīng)過譯碼后 a,b,c,d,e,f， g七個端口，經(jīng)過 CD4511 譯碼器的譯碼，將輸出信號轉(zhuǎn)變成高低電平傳送給數(shù)碼管。為可靠起見電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。復(fù)位后 P0－P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。復(fù)位操作不會對內(nèi)部 RAM 有所影響。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。 基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。 但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。在使用時，陶瓷諧振槽 路和相應(yīng)的負載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進行優(yōu)化。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有：電磁干擾（ EMI）、機械震動與沖擊、濕度和溫度。 上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。最常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。硅振蕩器 的精度要比分立 RC振蕩器高，多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)木?。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路?nèi)部的電容值所決定。比如， HC04 反相器門電路的功率耗散電容值是 90pF。再加上 20pF 的晶振負載電容，整個電源電流為 。相比之下，晶振模塊一般需要電源電流為 10mA ~60mA。 在電路中起振蕩作用 .使電路中的電流形成高低電平來回振蕩 ,并以晶振的頻率振動 .XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz內(nèi)選擇。 LED 紅綠燈顯示 電路 1OE11A121A241A361A48GND101Y4121Y3141Y2161Y118VCC202Y432Y352Y272Y192A1112A2132A3152A4172OE19U574LS244DS3LED DS6LEDDS4LEDDS5LEDDS2LEDDS1LEDVCC 圖 310紅綠燈顯示電路圖 19 在十字路口 A、 B兩道交通燈中，由于在同一道中的紅綠燈顯示是完全一致的，所以在電路設(shè)計時只采用了一組紅綠燈來代表，可以用六個 LED 發(fā)光二極管來替代。它是由 89C51的六個輸出端口來控制的，由程序來直接控制紅綠燈的點亮情況。當(dāng)輸入信號時，高電平有效， DS1， DS2， DS3 分別代表綠，紅，黃；而 DS4， DS5， DS6 也分別代表綠，紅，黃。但當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，又按鍵來使得 DS2 和 DS5都兩紅燈。 七段數(shù)碼管時間顯示電路 VCC16LE5BI4LT3A7B1C2D6GND8g14f15e9d10c11b12a13*CD4511K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10D1K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10D2K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10D3K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10D4VCC 圖 311 數(shù)碼管顯示電路圖 20 數(shù)碼管顯示電路總共運用了四個七段數(shù)碼管，兩個為一組。 A， B， C， D 四個端口是 BCD 碼輸入端，經(jīng)過 CD4511 譯碼輸出，輸出高電平。其中的上拉電阻是起限流保護作用的， 電源電路 圖 312電源電路圖 在該系統(tǒng)中 ,無論是 AT89C51 單片機工作電源 ,二極管還是數(shù)碼管的驅(qū)動 ,都要用到 +5V 的直 流電源，所以，一個穩(wěn)定的 ,持續(xù)的 +5V 直流電源對本系統(tǒng)十分重要 .本系統(tǒng)運用橋式整流電路 ,將交流轉(zhuǎn)換為直流 ,為各部分電路提供恒定的 +5V 直流 .模擬部分和數(shù)字部分分別采用一個獨立的穩(wěn)壓管供電 ,保證電路的穩(wěn)定性和抗干擾性 ,其電路如圖 412所示。另外 CD4511譯碼器的作 用是譯碼從 89C51輸入的信號， 89C51的 P2端口的四個 I/O： ,，連接到 CD4511A， B， C， D四個口， CD4511的a,b,c,d,e,f,g 的七個引腳分別與四個數(shù)碼管的 a,b,c,d,e,f,g 連接，其中的電阻是起保護數(shù)碼管的作用的。 軟件設(shè)計 軟件控制流程圖 軟件部分包括主程序、延時、顯示子程序、中斷服務(wù)程序，各程序流程圖如各圖所示。我們可以很直觀的發(fā)現(xiàn)，當(dāng) A 道放行， B 道禁止時， A 道綠燈亮， B 道紅燈亮；當(dāng) A道警告， B 道禁止時， A 道黃燈亮， B 道紅燈亮； A 道禁止， B 道放行時， A 道紅燈亮， B 道綠燈亮；當(dāng) A 道禁止， B 道警告時， A 道紅燈亮， B 道黃燈亮。 28 結(jié)論 本系統(tǒng)主要采用了 AT89C51 的 I/O 端口來完成對交通信號燈的控制，并附屬以74LS240， 74LS244， CD4511 等小型芯片來完善信號燈的功能。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。 本系統(tǒng)的設(shè)計簡單，清晰，功能完善，能很好的解決中國現(xiàn)階段的交通狀況。即可以節(jié)省交警的人力布控，又可以提高城市交通的運行效率。 29