單片機(jī)；交通燈；控制器；智能交通

III摘要智能交通管理是智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）的領(lǐng)域。隨著城市發(fā)展的加速和汽車的普及，人們面臨著更多的交通擁堵。城市道路上的交通擁堵有幾個(gè)原因：一些車輛和一些道路。道路交通不準(zhǔn)確很重要，路口的三個(gè)維度的交通都很薄弱?？谛盘?hào)燈的時(shí)間已適當(dāng)設(shè)定不，等等。飛機(jī)運(yùn)輸在城市交通中所占的比例非常大。大部分交通都在十字路口。這主要是由于交通繁忙和等待時(shí)間不合理。這是城市交通中的緊迫問題。目前，中國城市道路交叉口的交通信號(hào)燈是自動(dòng)的，但是如果仔細(xì)看，您會(huì)發(fā)現(xiàn)交通信號(hào)燈的交替轉(zhuǎn)換是定時(shí)的。換句話說，轉(zhuǎn)換間隔是固定的。時(shí)序方程式不符合實(shí)際要求。如果東，西，北和南方向之間的交通流量大不相同，并且信號(hào)分布均勻，則會(huì)出現(xiàn)問題，更多的汽車將不足，并且剩余的汽車將更少。的轎廂在一個(gè)方向上被擠壓而轎廂在另一個(gè)方向上松動(dòng)的不合理情況是機(jī)器的自動(dòng)控制不如手動(dòng)現(xiàn)場命令那么好。在本文中，我們主要研究十字路口的交通信號(hào)的長度。您可以根據(jù)交通量更改路口。該系統(tǒng)使用單片機(jī)作為中央控制器。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器，I/O接口和A/D轉(zhuǎn)換器已基于最小的單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展，因此硬件電路可以適應(yīng)最終的控制功能。系統(tǒng)控制紅，綠和黃燈，根據(jù)時(shí)間順序變化，并具有倒數(shù)功能。兩者都使用LED顯示屏?；诖耍ㄟ^傳感器執(zhí)行車輛流量數(shù)據(jù)收集。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；交通燈；控制器；智能交通。AbstractTrafficLightIntelligenceControlisoneofitsbranches.Withtheriseofthecityandthecongestionofcars,peoplearehavingalotoftrafficproblems.Thereisalotofcongestiononcitystreets:moretraffic,lesstraffic;Roadimprovementsarebad;Heavywind,lessthanthreefeetoftraffic;Airtrafficratioisveryimportantintermsofcitytraffic,attheintersectionoftrafficlights.Mosttrafficflowsoccuratintersections.Thisismainlyduetothelargetrafficflowandincorrectwaitingtime.Thisisanemergencytrafficprobleminthecity.Currently,althoughtrafficlightsareautomaticallyattheintersectionofChinesecitystreets,carefulobservationsshowthattrafficsignalshaveadifferenttypeoftime,whichisadefineddifference.Thetimetypedoesnotmeettheactualrequirements.Thisisbecauseifthetrafficflowisverydifferentintheeast-westandnorth-southdirection,andthetrafficlightisalwaysdistributedevenlyovertheguidetime,suchaproblemoccurs:theroadtimeisnotsufficienttoguidetimeshortofdirections.Thereisasurplusofinstruction,whichcausesonedirectionofthecartogowrongintheother,theendbetweentheautomaticcontroloftheengineandthemanualcontrolofthescene.Itis.Inthiscase,trafficlightsatintersectionscanchangethedurationoftrafficsignalstotrafficvolume.Thesystemusesasingle-chipmicrocomputerasthecentralcontroller.Datamemory,programmemory,I/Oswitching,andA/Dconvertercanbeextendedtoatleastoneothermicrocomputersystem,sothatthemachinecycleisintegratedintoafullcontrolfunction.Thesystemcancontrolthered,greenandyellowlightsandthenthereadingstimeisactiveforasecond.AllhaveanLEDscreen.Typically,trafficflowdataiscollectedbysensors.Keywords：Singlechipmicrocomputer;trafficlight;controller;intelligenttransportation.目錄摘要 Abstract I第1章緒論 41.1課題背景 41.2研究課題的目的及意義 41.3課題研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo) 5第2章方案設(shè)計(jì)和論證 52.1系統(tǒng)方案論證 62.1.1供電方案論證 62.1.2輸入方案論證 62.1.3顯示方案論證 72.1.4輸出方案論證 72.2系統(tǒng)方案確定及系統(tǒng)框圖 7本章小結(jié) 8第3章單元電路設(shè)計(jì) 93.1單片機(jī)的概述 93.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 103.2.1時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 113.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì) 113.3八位數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) 123.4電源電路的設(shè)計(jì) 143.5LED二極管顯示電路的設(shè)計(jì) 143.6程序下載電路的設(shè)計(jì) 15本章小結(jié) 16第4章軟件程序設(shè)計(jì) 174.1主程序流程圖 174.2數(shù)碼管顯示子程序設(shè)計(jì) 184.3Keil4編程軟件 18本章小結(jié) 19第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試 205.1整機(jī)電路工作原理及分析 205.2焊接調(diào)試 205.3系統(tǒng)調(diào)試 21本章小結(jié) 21結(jié)論 22致謝 錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄1譯文 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄2英文參考資料 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄3整機(jī)原理圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄5程序代碼 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄6元器件表 錯(cuò)誤!未定義書簽。第1章緒論1.1課題背景隨著人口的增長，運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展以及道路資源的有限，交通管制已經(jīng)出現(xiàn)。在人類的生活和工作環(huán)境中，交通起著非常重要的作用，人們一直在交通中四處走動(dòng)。如今，交通信號(hào)燈已安裝在各種軌道上，并已成為運(yùn)送交通車輛的最常見和最有效的方式。但是，這項(xiàng)技術(shù)自19世紀(jì)就出現(xiàn)了。紅綠燈的出現(xiàn)有效地控制了交通，在簡化交通，提高道路效率和減少1968年的事故方面發(fā)揮了重要作用。《聯(lián)合國為各種符號(hào)設(shè)計(jì)的道路交通信號(hào)公約》除其他禁止某些類型交通的標(biāo)志外，輕型車輛可左右移動(dòng)。在左邊和右轉(zhuǎn)車輛必須優(yōu)先在交叉路口合法行進(jìn)的車輛和行人穿越十字路口。紅燈表示信號(hào)缺失，面向紅燈的車輛必須在十字路口的停車場后面停車。黃燈是警告信號(hào)。俯瞰黃燈的車輛不能越過停車場，但如果車輛離停車場太近且無法安全停車，則有可能進(jìn)入十字路口。交通控制系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)獨(dú)有的公共管理系統(tǒng)。為了確保透明和可靠的交通指令和某些交通規(guī)則，還必須以特定的技術(shù)方式實(shí)施這些規(guī)則。隨著單個(gè)微型計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測領(lǐng)域發(fā)生了重大變化。在以非常高的成本取代傳統(tǒng)交通信號(hào)燈的照明控制系統(tǒng)研究中已取得重大進(jìn)展。控制措施。1.2研究課題的目的及意義 當(dāng)前，大量的信號(hào)燈電路協(xié)調(diào)數(shù)字化，低功耗，多樣性，便利性和道路之間的關(guān)系。多元價(jià)值發(fā)展隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通問題日益受到關(guān)注。這些城市過去曾在城市中修建高速公路，而道路的第一階段將有助于改善交通狀況。但是，隨著交通的快速發(fā)展和缺乏搜索和控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)正在經(jīng)歷城市公路結(jié)構(gòu)的特征還決定了城市公路的交通狀況與道路和常規(guī)道路的交叉點(diǎn)的交通狀況有關(guān)。協(xié)調(diào)人，車輛和道路之間的關(guān)系是交通管理部門需要解決的關(guān)鍵問題之一?？焖俚募夹g(shù)進(jìn)步為古代鑰匙的生產(chǎn)帶來了重大變化。現(xiàn)代電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了許多先進(jìn)的電子產(chǎn)品。特別地，單片計(jì)算機(jī)的發(fā)展非常迅速。由于單片機(jī)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用程序的某些區(qū)域中，它執(zhí)行的某些任務(wù)通常無法由通用微處理器完成。這是高質(zhì)量的處理器和高性能。高集成度，小尺寸，高可靠性，強(qiáng)大的控制功能和低電壓。由于單片機(jī)的特性，它已被廣泛應(yīng)用于人類生活中?？刂葡到y(tǒng)是計(jì)算機(jī)集成的管理系統(tǒng)，用于城市交通數(shù)據(jù)，交通信號(hào)控制和交通管理監(jiān)控。它是城市監(jiān)測和運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分。1.3課題研究內(nèi)容及技術(shù)指標(biāo)由于單片機(jī)通常具有智能處理功能，因此可以滿足人們的基本設(shè)計(jì)需求。因此，本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，結(jié)合了理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的優(yōu)勢。首先是選擇所需的每個(gè)電路模塊和組件。同時(shí)，有必要估計(jì)電路模塊的組件的電阻值和電容的范圍。在對(duì)范圍進(jìn)行初始過濾之后，進(jìn)行了更準(zhǔn)確的選擇，最后確定了使用范圍。然后自定義并合并每個(gè)單元電路以形成完整的電路模式，并調(diào)試和模擬計(jì)算機(jī)。利用單片機(jī)技術(shù)，模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)和其他技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)與背面顯示器相交處的信號(hào)燈的控制。本次設(shè)計(jì)主要能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能：1.LED指示燈如果道路上有汽車且有兩條車道，則可以使用它停車。主干道一次最多可以持續(xù)24秒，LED指示燈一次可以持續(xù)24秒，總共20秒，第二條路線可以持續(xù)20秒。3，從綠色變?yōu)榧t色時(shí)，黃燈應(yīng)在4秒鐘內(nèi)改變照片。這樣可以使汽車離線，并改善了兩個(gè)LED的數(shù)字顯示。4.控制只影響從北到南和從西到東的兩條線。如果5輛車的數(shù)量超過3或2，則出發(fā)時(shí)間將增加到60秒。第2章方案設(shè)計(jì)和論證2.1系統(tǒng)方案論證有很多方法可以實(shí)現(xiàn)此電路。我們在以下解決方案中設(shè)置了最適合我們情況的范圍。第一個(gè)方案：使用數(shù)字電子技術(shù)。使用基礎(chǔ)555芯片（使用單穩(wěn)態(tài)實(shí)現(xiàn)時(shí)間），計(jì)算芯片（例如74LS163、74LS160等）來完成時(shí)間功能，控制電路芯片，解碼芯片（例如74LS138）以及其他與基本組件（例如電阻）結(jié)合的基本芯片，信號(hào)燈功能由邏輯電路完成。第二方案：使用單個(gè)可編程芯片來實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈功能。利用單芯片計(jì)算機(jī)上的外圍擴(kuò)展，顯示電路構(gòu)成了基本硬件。然后編程以控制電路的時(shí)間，控制和顯示，然后進(jìn)行調(diào)試以完成設(shè)計(jì)。2.1.1供電方案論證如果交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)正常工作，則穩(wěn)定可靠的電源是基本保證?；诖?，設(shè)計(jì)創(chuàng)建了三種電源方案供您選擇。選項(xiàng)1：使用獨(dú)立的電源。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)是可以提供穩(wěn)定可靠的電源，并且有多種成熟的電路可供選擇。缺點(diǎn)是每個(gè)模塊都使用免費(fèi)的電源，這會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜化并可能影響電路電平，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)電源混亂，不利于操作和維護(hù)。方案二：使用單芯片控制模塊直接供電。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)操作簡單并降低了設(shè)計(jì)成本。缺點(diǎn)是輸出功率不高，這是浪費(fèi)，不能有效利用資源。方案三：集成先前的兩個(gè)解決方案，即使用單個(gè)微計(jì)算機(jī)控制模塊作為主電源，并添加獨(dú)立的受控電源。使用單向二極管導(dǎo)體連接兩個(gè)電源，以形成電源結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢來保持系統(tǒng)運(yùn)行。2.1.2輸入方案論證在輸入端，我為緊急情況提供了中斷0，并提供了兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TO和T1進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這種設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了兩種選擇。解決方案1：基于8255芯片的靈活性和靈活性，將其擴(kuò)展到與微控制器并行的I/O端口。該解決方案的優(yōu)勢在于它易于使用和靈活，并且可以為微控制器擴(kuò)展更多的I/O端口。但這會(huì)增加設(shè)計(jì)成本。解決方案2：將主開關(guān)直接連接到微處理器的I/O端口。該解決方案具有編程簡單，易于使用且成本較低的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是有多個(gè)I/O端口，功能受到限制。2.1.3顯示方案論證基于設(shè)計(jì)要求的實(shí)用且良好的觀看效果。該設(shè)計(jì)使用諸如倒計(jì)時(shí)和狀態(tài)燈顯示之類的功能。根據(jù)功能要求，此設(shè)計(jì)有三個(gè)選項(xiàng)可供選擇。選項(xiàng)1：使用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。盡管此解決方案易于使用，但易于實(shí)現(xiàn)。但是，它顯示的數(shù)字和符號(hào)是有限的，視圖不牢固，并且不能滿足智能控制功能的要求。選項(xiàng)2：顯示點(diǎn)LED矩陣。實(shí)現(xiàn)此解決方案有點(diǎn)復(fù)雜，需要大量編程才能實(shí)現(xiàn)所需的顯示內(nèi)容。但是它功能強(qiáng)大，可以顯示各種數(shù)字，字母和其他符號(hào)。解決方案三：采用數(shù)字管與點(diǎn)陣LED結(jié)合的方法進(jìn)行顯示。除了此數(shù)字倒計(jì)時(shí)數(shù)字輸出外，還需要狀態(tài)燈輸出?？紤]到實(shí)際情況，同時(shí)為了方便查看，數(shù)字管用于時(shí)間顯示，點(diǎn)矩陣LED燈用于快速顯示。2.1.4輸出方案論證根據(jù)此設(shè)計(jì)中輸出顯示和控制所需的I/O端口，該設(shè)計(jì)采用兩種方案：解決方案1：基于芯片8255的可移植性和靈活性，可以與微控制器并行擴(kuò)展I/O端口。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)是易于使用和靈活，并且可以為微控制器擴(kuò)展更多的IO端口。但這會(huì)增加設(shè)計(jì)成本。方案2：將顯示器和控件直接連接到微控制器的I/O端口。該解決方案的優(yōu)點(diǎn)是編程更簡單，更易于使用且成本更低。缺點(diǎn)是I/O端口較少，功能有限。無法處理大型操作系統(tǒng)控件。2.2系統(tǒng)方案確定及系統(tǒng)框圖應(yīng)用自底線設(shè)計(jì)思想與程序設(shè)計(jì)的基本思想矛盾。選擇具有計(jì)數(shù)器（例如，六邊形計(jì)數(shù)器）的微控制器。更正后或清潔程序來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。每個(gè)模塊的數(shù)量不一樣，這里的每個(gè)模塊都知道預(yù)設(shè)數(shù)量和計(jì)數(shù)器數(shù)量，因此，有必要考慮再次添加模塊。模塊的主要功能分為不同的狀態(tài)輸入。下一狀態(tài)的預(yù)設(shè)數(shù)量可以使用數(shù)據(jù)選擇器思想。在此系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)電路直接描述了該數(shù)量。下一步是計(jì)算模塊。其主要功能分為預(yù)設(shè)。數(shù)字開始計(jì)數(shù)，一個(gè)條件結(jié)束。判斷后，通知主控制模塊進(jìn)入下一個(gè)模塊。要記住的另一件事是，必須在下一個(gè)狀態(tài)之前提供預(yù)設(shè)編號(hào)，并且信號(hào)狀態(tài)的更改必須與計(jì)算狀態(tài)同步，因此導(dǎo)致預(yù)設(shè)編號(hào)更改的程序必須位于更改系統(tǒng)條件的最前面。因此，當(dāng)系統(tǒng)中的兩個(gè)狀態(tài)都打開時(shí)，將在先前狀態(tài)的末尾設(shè)置預(yù)設(shè)編號(hào)，并且信號(hào)控制燈會(huì)隨系統(tǒng)本身狀態(tài)的變化而變化。在這種小型電路中，需要評(píng)估兩組電路。合規(guī)狀態(tài)。為此LED二極管解決方案選擇了單個(gè)STC15F2K60S2微計(jì)算機(jī)控制電路，并將數(shù)字管用作顯示電路。單片機(jī)通過P8255A提供第二個(gè)讀數(shù)字顯示管。系統(tǒng)程序框圖如圖2-1所示。電源電路按鍵電路單片機(jī)電源電路按鍵電路單片機(jī)P8255A數(shù)碼管顯示圖2-1程序框圖本章小結(jié)本章主要介紹本設(shè)計(jì)的方案選擇，各部分模塊的選擇與使用情況相比較，最終確定以STC15F2K60S2單片機(jī)為核心，并對(duì)所選方案設(shè)計(jì)及模塊原理給予分析。在接下來的章節(jié)，會(huì)對(duì)該課題中各單元電路的具體設(shè)計(jì)方案、元器件的選擇作進(jìn)一步的詳細(xì)論述。第3章單元電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)的概述芯片微型計(jì)算機(jī)由五個(gè)主要部分組成：數(shù)字設(shè)備，存儲(chǔ)控制器，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。該微控制器由計(jì)算機(jī)，小型存儲(chǔ)器控制器，主序列端口電路的輸入/輸出序列，中斷和限時(shí)芯片組成。通常，微處理器由集成電路組成，該集成電路由計(jì)算機(jī)最重要的組成部分組成：處理器，存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口，該微型計(jì)算機(jī)可以與正確的軟件和外部設(shè)備一起使用。作為微芯片操作系統(tǒng)微芯片芯片已經(jīng)開發(fā)出第一代，第二代和第三代。微型計(jì)算機(jī)芯片正在生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品。增加處理器功能，增加內(nèi)部資源，多功能，低電壓和低功耗?？梢哉f，二十世紀(jì)有三個(gè)階段：電氣時(shí)代，電子時(shí)代和計(jì)算機(jī)地板。但是，這些類型的計(jì)算機(jī)長期以來被稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)。主機(jī)，鍵盤和屏幕許多人不知道還有另一臺(tái)計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)是一臺(tái)帶有芯片的計(jì)算機(jī)，該芯片可以向另一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供信息。顧名思義，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用集成電路輕松工作。由于其體積小，它通常隱藏在腹部運(yùn)動(dòng)的管理中。在各種設(shè)備上發(fā)揮人的思想如果出了什么問題，一切都會(huì)癱瘓。目前，這些微控制器隨處可見，包括智能計(jì)數(shù)器，實(shí)時(shí)生產(chǎn)控制，通信，導(dǎo)航和家用電器。使用一塊微芯片的不同產(chǎn)品可以在通知您像智能洗衣機(jī)之前起到重要作用。今天，一些工程技術(shù)工廠和其他愛好計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)人員擁有簡單或可乘的復(fù)雜鏈或功能。這可能是因?yàn)楫a(chǎn)品可能未使用微控制器或其他可編程邏輯設(shè)備。如今，帶有微處理器的微處理器已廣泛應(yīng)用于我們的生活的各個(gè)領(lǐng)域，因此很難理解哪些區(qū)域沒有微處理器。數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的自動(dòng)化過程自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行和自動(dòng)化管理系統(tǒng)中自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)化（包括機(jī)器人，智能電表和醫(yī)療設(shè)備）廣泛應(yīng)用于智能卡，處理系統(tǒng)，航空設(shè)備，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信中。大多數(shù)被用作控制室的重要部分。微型計(jì)算機(jī)芯片的研究，開發(fā)和部署已經(jīng)創(chuàng)建了一組科學(xué)家和工程師來使用和管理計(jì)算機(jī)。目前，單片機(jī)已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難知道哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈導(dǎo)航設(shè)備，飛機(jī)上各種儀器的控制，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，各種廣泛使用的智能卡，安全保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于民用豪華車來說，照相機(jī)，全自動(dòng)洗衣機(jī)以及程控玩具，電子動(dòng)物等的控制與微控制器密不可分。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域中的機(jī)器人，智能儀表和醫(yī)療設(shè)備。它主要用作控制室的基本組件。管的數(shù)字顯示是分段顯示的，并且通過照亮不同的部分來顯示不同的數(shù)字。其中，分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。八段LED數(shù)字燈管比七段LED數(shù)字燈管多一個(gè)LED燈。根據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字管也可以分為公共陰極數(shù)字管和公共陽極數(shù)字管。該系統(tǒng)使用八段共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)。由八個(gè)LED燈組成的公共陽極數(shù)字管用于將所有LED燈的陽極高水平地連接在一起，作為公共控制端子。陰極用作段的控制端子。當(dāng)段的控制端子之一連接到低電平時(shí)，該段的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過點(diǎn)亮不同的段顯示不同的數(shù)字。該系統(tǒng)的公共陽極數(shù)字管的公共控制端子連接到高電平+5V。公共陰極數(shù)字管是指將LED燈的陰極連接在一起以形成公共陰極（COM）的數(shù)字管。與陽極不同，它連接到低電平陰極。陽極用作段選擇端子，需要高電平才能打開段。

LED燈管的數(shù)字顯示屏可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型。盡管靜態(tài)顯示可以用比動(dòng)態(tài)顯示更少的電流來增加數(shù)碼管的亮度，但是CPU運(yùn)行時(shí)間更少，編程更簡單，節(jié)省了存儲(chǔ)空間并且顯示易于檢測和控制。但是，它占用了太多的端口1/0，僅適用于少數(shù)幾個(gè)數(shù)碼管。3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)是整個(gè)單片機(jī)的最中心部分。以STC單片機(jī)為核心，外圍電路配置為：時(shí)鐘電路，電源電路，上電、復(fù)位電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)的電路圖如圖3-1所示。它由STC公司生產(chǎn)，其功能，特性和穩(wěn)定性都很好。該程序易于下載，串行下載器用于方便在線調(diào)試程序。單片機(jī)的第9針連接到RC電路，并且完成了上電復(fù)位，因此單片機(jī)在初始狀態(tài)下工作，并且S1按鈕可防止手動(dòng)復(fù)位鍵。功率不好的時(shí)候晶體振蕩器選擇12MHz。這次，沒有串行端口用于通信，因此選擇了12MHz的晶體振蕩器。單片機(jī)運(yùn)行相對(duì)較快。電容器C2C3起到振動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｓ捎趩纹瑱C(jī)的P0端口是雙向端口，因此必須將一個(gè)外部10K電阻連接到LCD，以便將其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地發(fā)送到相應(yīng)的LCD寄存器。單片機(jī)的第31針連接到上位，并選擇內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)單片機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，PC內(nèi)部程序計(jì)數(shù)器開始從內(nèi)部ROM讀取。設(shè)計(jì)電路時(shí)，此引腳必須非常小心。電源選擇典型的5V電源。圖3-1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖根據(jù)不同功能的引腳布局，STC89C52微控制器可分為4類：時(shí)鐘引腳，控制引腳，I/O端口引腳，電源引腳。詳細(xì)信息如下：1.時(shí)鐘功能：微控制器上XTAL1和XTAL2的連接。一種用于輸入，一種用于設(shè)備輸出。晶體振蕩器的末端和兩個(gè)30kF初級(jí)電容器為單片機(jī)系統(tǒng)提供穩(wěn)定的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。注：如果外部時(shí)鐘頻率大于33MHz，則建議直接使用外部有源晶振。2.控制引腳：9引腳RST復(fù)位引腳，復(fù)位信號(hào)輸入，高電平有效，在操作期間，僅將24個(gè)時(shí)鐘周期的高電平施加到微控制器復(fù)位引腳，設(shè)置系統(tǒng)將被重置。另外，有很多重置方法，下面將詳細(xì)描述。3.I/O端口引腳：有四組I/O端口：P0，P1，P2和P3端口。端口P1和P2是高級(jí)語義8位端口。內(nèi)部升壓電阻這兩個(gè)工作狀態(tài)很弱。在端口上寫“1”，以通過內(nèi)部電阻拉高端口，該電阻可用作進(jìn)入端口；端口P0具有三種類型：高電平，低電平和高阻抗。通常，此I/O端口將被連接。上拉電阻；端口P3不同，除了用作I/O端口外，它還是第二個(gè)功能端口。4.電源引腳：這主要是為了為單片機(jī)提供適當(dāng)而穩(wěn)定的電源，包括將40引腳VDC連接到+5V，將20引腳GND連接到地。3.2.1時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路分為內(nèi)時(shí)鐘電路和外時(shí)鐘電路。在微控制器系統(tǒng)的操作期間，必須使用單個(gè)脈沖信號(hào)來支持它，否則系統(tǒng)將無法運(yùn)行。根據(jù)使用環(huán)境的不同，引入了以下兩種類型的時(shí)鐘：電路圖如圖3-2所示。圖3-3時(shí)鐘電路圖3.2.2復(fù)位電路設(shè)計(jì)重置是將系統(tǒng)還原到其初始化狀態(tài)。復(fù)位微控制器后，系統(tǒng)將從程序存儲(chǔ)器0000H中重新讀取指令并執(zhí)行程序。它將主要由于程序故障，故障或鎖定狀態(tài)而被重置。在本設(shè)計(jì)中選擇的STC89系列單片機(jī)具有兩種復(fù)位方法，但是常見的復(fù)位只有上電復(fù)位和按鈕復(fù)位。這次，它設(shè)計(jì)有一個(gè)重置按鈕。當(dāng)從外部向RST引腳提供2個(gè)機(jī)器周期的脈沖時(shí)，微控制器復(fù)位。1.重置內(nèi)部低電壓檢測：必須在下載器中設(shè)置重置閾值電壓才能執(zhí)行重置。復(fù)位閾值電壓為3.7V或4.1V。2.打開或關(guān)閉電源：當(dāng)VCC電源電壓低于電源打開或關(guān)閉電路的檢測閾值電壓時(shí)，所有邏輯電路都會(huì)復(fù)位?；謴?fù)正常電壓后，經(jīng)過32,768個(gè)時(shí)鐘延遲，上電/下電復(fù)位將結(jié)束。當(dāng)您進(jìn)入關(guān)機(jī)模式時(shí)，開機(jī)/重置重置功能將關(guān)閉。圖3-2手動(dòng)復(fù)位電路圖3.3八位數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)數(shù)碼管是一種電致發(fā)光半導(dǎo)體器件。它在單片機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，可以顯示單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。正如該系統(tǒng)的數(shù)碼管用于顯示紅，綠，黃燈的持續(xù)時(shí)間和跳躍時(shí)間一樣，它也是人機(jī)對(duì)話的非常重要的輸出設(shè)備。它的基本單元是發(fā)光二極管。管的數(shù)字顯示是分段顯示的，并且通過照亮不同的部分來顯示不同的數(shù)字。其中，分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。八段LED數(shù)字燈管比七段LED數(shù)字燈管多一個(gè)LED燈。根據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字管也可以分為公共陰極數(shù)字管和公共陽極數(shù)字管。該系統(tǒng)使用八段共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)。由八個(gè)LED燈組成的公共陽極數(shù)字管用于將所有LED燈的陽極高水平地連接在一起，作為公共控制端子。陰極用作“段”的控制端子。當(dāng)“段”的控制端子之一連接到低電平時(shí)，該段的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過點(diǎn)亮不同的段顯示不同的數(shù)字。該系統(tǒng)的公共陽極數(shù)字管的公共控制端子連接到高電平+5V。公共陰極數(shù)字管是指將LED燈的陰極連接在一起以形成公共陰極（COM）的數(shù)字管。與陽極不同，它連接到低電平陰極。陽極用作段選擇端子，需要高電平才能打開段。LED燈管的數(shù)字顯示屏可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型。盡管靜態(tài)顯示可以用比動(dòng)態(tài)顯示更少的電流來增加數(shù)碼管的亮度，但是CPU運(yùn)行時(shí)間更少，編程更簡單，節(jié)省了存儲(chǔ)空間并且顯示易于檢測和控制。但是，它占用了太多的端口1/0，僅適用于少數(shù)幾個(gè)數(shù)碼管。不適合該系統(tǒng)，因此選擇了動(dòng)態(tài)顯示。接下來是數(shù)字管的數(shù)字顯示。常用的LED數(shù)字管段的數(shù)量通常為7段加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，另一個(gè)類似于3位數(shù)的“+1”類型。有一半數(shù)字，即1、2、3、4、5、6、8、10等。..LED數(shù)字管根據(jù)其共分為陰和陽兩種類型LED的連接。這些特性對(duì)于編程非常重要，因?yàn)槌似溆布娐分?，不同類型的?shù)字電子管還具有不同的編程方法。共陰極和共陽極數(shù)字管的內(nèi)部電路，其發(fā)光原理相同，但供電極性不同。管的數(shù)字顯示是分段顯示的，并且通過照亮不同的部分來顯示不同的數(shù)字。其中，分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。八段LED數(shù)字燈管比七段LED數(shù)字燈管多一個(gè)LED燈。根據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字管也可以分為公共陰極數(shù)字管和公共陽極數(shù)字管。該系統(tǒng)使用八段共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)。由八個(gè)LED燈組成的公共陽極數(shù)字管用于將所有LED燈的陽極高水平地連接在一起，作為公共控制端子。陰極用作段的控制端子。當(dāng)段的控制端子之一連接到低電平時(shí)，該段的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過點(diǎn)亮不同的段顯示不同的數(shù)字。該系統(tǒng)的公共陽極數(shù)字管的公共控制端子連接到高電平+5V。公共陰極數(shù)字管是指將LED燈的陰極連接在一起以形成公共陰極（COM）的數(shù)字管。與陽極不同，它連接到低電平陰極。陽極用作段選擇端子，需要高電平才能打開段。

LED燈管的數(shù)字顯示屏可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型。盡管靜態(tài)顯示可以用比動(dòng)態(tài)顯示更少的電流來增加數(shù)碼管的亮度，但是CPU運(yùn)行時(shí)間更少，編程更簡單，節(jié)省了存儲(chǔ)空間并且顯示易于檢測和控制。但是，它占用了太多的端口1/0，僅適用于少數(shù)幾個(gè)數(shù)碼管。該系統(tǒng)使用動(dòng)態(tài)顯示器照亮四個(gè)2位數(shù)字管，每個(gè)公共陽極數(shù)字管的相應(yīng)段選擇控制端子并聯(lián)連接，并由端口P0控制，并由驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。每個(gè)數(shù)碼管的公共端，也稱為“位選擇端”，由微控制器的端口P1控制。管的數(shù)字顯示是分段顯示的，并且通過照亮不同的部分來顯示不同的數(shù)字。其中，分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。八段LED數(shù)字燈管比七段LED數(shù)字燈管多一個(gè)LED燈。根據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字管也可以分為公共陰極數(shù)字管和公共陽極數(shù)字管。該系統(tǒng)使用八段共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)。由八個(gè)LED燈組成的公共陽極數(shù)字管用于將所有LED燈的陽極高水平地連接在一起，作為公共控制端子。陰極用作段的控制端子。當(dāng)段的控制端子之一連接到低電平時(shí)，該段的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過點(diǎn)亮不同的段顯示不同的數(shù)字。該系統(tǒng)的公共陽極數(shù)字管的公共控制端子連接到高電平+5V。公共陰極數(shù)字管是指將LED燈的陰極連接在一起以形成公共陰極（COM）的數(shù)字管。與陽極不同，它連接到低電平陰極。陽極用作段選擇端子，需要高電平才能打開段。

LED燈管的數(shù)字顯示屏可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型。盡管靜態(tài)顯示可以用比動(dòng)態(tài)顯示更少的電流來增加數(shù)碼管的亮度，但是CPU運(yùn)行時(shí)間更少，編程更簡單，節(jié)省了存儲(chǔ)空間并且顯示易于檢測和控制。但是，它占用了太多的端口1/0，僅適用于少數(shù)幾個(gè)數(shù)碼管。使用四個(gè)數(shù)字兩位數(shù)的電子管（共陽），顯示電路的電路圖如下所示圖3.1八位數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì)原理圖3.4電源電路的設(shè)計(jì)電路是指用于電氣設(shè)備電源的電路的結(jié)構(gòu)，以及電路的類型和要使用的特性，原理圖如下圖3.2電源電路的原理圖3.5LED二極管顯示電路的設(shè)計(jì)稱為LED的LED可以將電能轉(zhuǎn)換為光能。當(dāng)電子和空穴結(jié)合時(shí)，可以發(fā)射可見光。用作電路和設(shè)備的指示器，或包括文本或數(shù)字顯示。響應(yīng)于相同設(shè)計(jì)的光信號(hào)，砷化鎵二極管發(fā)出紅光，二氧化磷化鎵發(fā)出綠光，碳化硅二極管發(fā)出黃光。倒數(shù)固態(tài)半導(dǎo)體芯片被用作LED發(fā)光材料。與常規(guī)燈相比，具有體積小，工作電壓低，工作電流小，發(fā)光均勻穩(wěn)定，響應(yīng)速度快，發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)。壽命長，價(jià)格低。單芯片路標(biāo)系統(tǒng)的理想選擇。類似的交通燈。連接時(shí)請(qǐng)注意LED燈的單相電導(dǎo)率。反向連接會(huì)阻止火勢正常運(yùn)行。模擬信號(hào)燈使用發(fā)光二極管顯示不同的顏色信號(hào)指示器。每個(gè)路口使用3個(gè)LED燈進(jìn)行顯示，分別代表三種類型的燈：紅色，綠色和黃色，以模擬路口的交通變化。在正常情況下，在南北方向上，倒計(jì)時(shí)從24秒開始。南北方向可以一直走，即綠燈亮，東西方向被禁止，紅燈亮。當(dāng)顯示達(dá)到0秒時(shí)，黃色的南北LED閃爍，禁止東西方向，而紅色的LED點(diǎn)亮。正常情況下，東西方向從20秒開始倒數(shù)，東西方向可以筆直走，即綠燈常亮，禁止南北方向，紅燈亮。發(fā)光二極管連接到微控制器，并且二極管顯示電路的顯示由微控制器控制。該圖如下管的數(shù)字顯示是分段顯示的，并且通過照亮不同的部分來顯示不同的數(shù)字。其中，分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管。八段LED數(shù)字燈管比七段LED數(shù)字燈管多一個(gè)LED燈。根據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)字管也可以分為公共陰極數(shù)字管和公共陽極數(shù)字管。該系統(tǒng)使用八段共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)。由八個(gè)LED燈組成的公共陽極數(shù)字管用于將所有LED燈的陽極高水平地連接在一起，作為公共控制端子。陰極用作段的控制端子。當(dāng)段的控制端子之一連接到低電平時(shí)，該段的相應(yīng)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。通過點(diǎn)亮不同的段顯示不同的數(shù)字。該系統(tǒng)的公共陽極數(shù)字管的公共控制端子連接到高電平+5V。公共陰極數(shù)字管是指將LED燈的陰極連接在一起以形成公共陰極（COM）的數(shù)字管。與陽極不同，它連接到低電平陰極。陽極用作段選擇端子，需要高電平才能打開段。

LED燈管的數(shù)字顯示屏可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種類型。盡管靜態(tài)顯示可以用比動(dòng)態(tài)顯示更少的電流來增加數(shù)碼管的亮度，但是CPU運(yùn)行時(shí)間更少，編程更簡單，節(jié)省了存儲(chǔ)空間并且顯示易于檢測和控制。但是，它占用了太多的端口1/0，僅適用于少數(shù)幾個(gè)數(shù)碼管。圖3.3LED二極管顯示電路的原理圖3.6程序下載電路的設(shè)計(jì)當(dāng)STC系列MCU通電時(shí)，使用ISPFLASH啟動(dòng)ISP項(xiàng)目。在串行接口0x7F可用之前，ISP模式將保持活動(dòng)狀態(tài)。如果按需下載STC微控制器，則必須在安裝微控制器之前將其下載到軟件中。此外，必須通過特殊的STC-ISPMCU下載程序下載STC微控制器。下載步驟如下：1.設(shè)置MCU型號(hào)，COM端口，波特率和其他參數(shù)。2.加載要刻錄的MCU程序。3.單擊“下載”。4.打開微控制器。5.顯示下載軟件：下載...6.下載完成。圖3.4程序下載電路的設(shè)計(jì)本章小結(jié)本章主要對(duì)該設(shè)計(jì)中所用到的模塊以及模塊電路做了詳細(xì)介紹和分析，一些用途和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。以及各部分所發(fā)揮出來的作用。包括STC單片機(jī)芯片，單片機(jī)最小系統(tǒng)的介紹，LED二極管顯示電路，電源電路，程序下載電路。第4章軟件程序設(shè)計(jì)4.1主程序流程圖讀秒交通燈控電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)由數(shù)碼管顯示、LED、電源電路組成，部分程序如下：開始開始初始化紅燈閃爍20S黃燈閃爍4S綠燈閃爍24S延長到60S車流量是否大于3輛/S?黃燈閃爍4S圖4.1主程序流程圖4.2數(shù)碼管顯示子程序設(shè)計(jì)為了在主要道路上達(dá)到24秒，在次要道路上達(dá)到20秒，在從亮綠色到紅色的每個(gè)過渡過程中，黃燈必須在4秒內(nèi)一直亮著，以便行駛中的車輛具有在禁流線外停車，當(dāng)循環(huán)流量大于3輛/秒時(shí)，釋放時(shí)間增加到60秒，并且數(shù)字電子管和LED二極管必須同步，并且電子管的顯示時(shí)間必須在子程序中設(shè)置。對(duì)于兩個(gè)公共陽數(shù)字管，使用了兩個(gè)鎖。4.3Keil4編程軟件Keil編譯器軟件是當(dāng)今最受歡迎的軟件，它支持多種語言，例如C語言，匯編語言。與C51系列單片機(jī)開發(fā)兼容的軟件系統(tǒng)包括編譯器，庫管理，鏈接器，宏程序集和仿真器。這些組件的組合是通過集成開發(fā)環(huán)境完成的。該設(shè)計(jì)在WIN7系統(tǒng)下工作。當(dāng)然，Keil還是各種開發(fā)工程師的首選。即使不需要在軟件中編譯C字，也只需要匯編。這是一個(gè)非常實(shí)用的開發(fā)環(huán)境，模擬調(diào)試功能將提高工作效率。該軟件已通過多次升級(jí)進(jìn)行了改進(jìn)，但其用法仍然相似。KailVision4于2009年2月發(fā)布。KailVision4引入了靈活的窗口管理系統(tǒng)，允許開發(fā)人員通過該界面使用多個(gè)監(jiān)視器和控制窗口。新的用戶界面使用更多的屏幕空間，更有效地管理多個(gè)窗口，并提供一個(gè)干凈高效的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。這個(gè)新版本支持更多的ARM芯片，并增加了其他新功能。[3]2011年3月，ARM啟動(dòng)了RealViewMDK開發(fā)工具，這是最新的集成開發(fā)環(huán)境。包括最新版本的KeilμVision4。適用于ARM設(shè)備的調(diào)試和調(diào)試工具。5151C51，isionVision和IschellToolbox的整體結(jié)構(gòu)是用于Windows和DOS的C51IDE，可用于編輯，添加，連接，調(diào)試和仿真。開發(fā)人員可以使用自己的IDE或其他編輯器來編輯C源代碼或匯編文件。它編譯C51和C51編譯器以創(chuàng)建LIB51目標(biāo)文件（.obj）。您可以使用庫文件創(chuàng)建和創(chuàng)建目標(biāo)文件作為庫文件，或綁定到庫文件以創(chuàng)建絕對(duì)文件（.abs）。將ABS文件從OH51轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)dScope51或tScope51十六進(jìn)制文件，以進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試?；蛘?，您可以直接在模擬器中自定義目標(biāo)地圖。諸如EPROM之類的程序也可以直接寫入內(nèi)存。有關(guān)使用獨(dú)立楔形模擬器的注意事項(xiàng)。該仿真器標(biāo)配有11.0592MHz的晶體振蕩器。但是，您可以在仿真器的石英插座中用另一個(gè)頻率替換晶體振蕩器。重置仿真器重置按鈕僅重置仿真芯片，而不重置目標(biāo)系統(tǒng)。由于仿真芯片的引腳31（/EA）已連接至高電平，因此在仿真過程中只能使用片上ROM，而