中北大学2010届毕业设计说明书
图3.7 内部逻辑符号图
3.4.4 稳压电源
考虑到单片机工作需要严格稳定的5V电压，本设计采用12V锂电池输出电压经7805稳压块变压稳压，得到稳定的5V直流电压，分别供接口电路和LED信号灯使用。集成稳压器是指将不稳定的直流电压变为稳定的直流电压的集成电路。由于集成稳压器具有稳压精度高、工作稳定可靠、外围电路简单、体积小、重量轻等显箸优点，在各种电源电路中得到了普遍的应用。电路图如3.8：
图3.8 稳压电路图
稳压电路工作原理：
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7805集成稳压器是常用的固定正输出电压的集成稳压器，输出电压有5V ，7805将调整器，取样放大器等环节集于一体，它的内部含有限流保护、过热保护和过压保护电路，可以防止过载，具有较高的稳定度和可靠性。采用了噪声低、温度漂移小的基准电压源，工作稳定可靠7805属串联型集成稳压器。VD3整流，C2滤波，VD4稳压后提供5V电压。7805集成稳压器为三端器件：1脚为输入端，2脚为接地端，3脚为输出端，使用十分方便。其输出电压是固定不变的，这种固定电压输出，极大的限制了它的应用范围，同时也使它的功能在可应用范围内较为稳定，因此选用到本设计电路中。 3.4.5 按键电路
图3.9 按键电路图
首先外部中断0出现低电平的时候，就产生一个中断0，可以通过中断0进行处理数据，而且必须外部中断0端子为高电平的时候才能恢复中断。外部按键电路中R1为上拉电阻，起到限流的作用，那么当你按下触发时，单片机引脚得到低电平，定时器0开始工作，松开触发按键，外部中断0一直为低电平，直到再次手动按开触发器时，中断才完成，在此期间CPU一直杂不停的检测，检测到低电平时开始执行中断，检测到高电平时，中断结束，继续执行主程序,电路图如3.9示。 3.4.6 外接二极管电路
设计采用发光二极管模拟交通信号灯，发光二极管（LED）具有发光亮度高、色泽鲜艳醒目、电光转换效率高、耗电量少、寿命长、响应时间快等优点。其电压在2V左右，电流在10mA左右，为了保证电流、电压的稳定电路中还设有稳压块。
因为7805输出的5V电压，二极管分压一般普通发光二极管的正向导通电压为2V,工作电流为10mA，所以电阻的分压为3V，
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R1=(5V-2V)/10mA
=300欧,
串联的分压电阻取300Ω即可
3.5 电路图设计
图3.10 硬件电路图
本设计要采用MCS-51系列单片机AT89S51为中心器件来设计交通灯控制器，来实现能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5s时黄灯闪烁警示（交通灯信号通过P1口输出，P3口为复位锁存器）；若有紧急车辆通行则两路口均置红灯，保证车辆畅通！本系统以8051单片机为核心，加上适当的驱动电路，数码管显示，红、黄、绿交通灯显示，在单片机计数器达到规定数值瞬间完成十字路口通行状态的转换（如图3.10所示）。
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4.软件设计
4.1 编程的思路及方法
考虑到所编程序必须有可靠地使用性，并且编程的思路和方法的好坏将直接影响到程序的执行效率，因此此设计采用了如下思路和方法： 1）
采用中断技术，并采用边沿触发技术，极大地加强了系统的实时处理能力并节省了系统成本；
2）
采用89s51单片机内部的定时系统控制时间来实现工作过程的自动化，从而降低操作费用和简化操作过程，提高系统的自动化程度；
3）
采用把外部中断0设定为高优先级，这样可以有效地保证当有紧急情况出现时，系统能够及时处理；
4）
采用程序指令的优化来确保系统软件的执行效率。
MCS-51的工作频率为12HZ，机器周期与主频率有关，机器周期是主频的1倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/12MHZ）=1us。我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1S的时间，但同时由于单片机的运行速度很快其他执行时间可以忽略不计。 4.3 软件主题设计 4.3.1 主程序框图
子程序的调用是主程序的基本任务，一个主程序可以调用多个子程序，对于89S51单片机，主程序是一个无限循环的过程，即是一个反复调用子程序的过程。主程序采用查询方式定时，由R2寄存器确定调用0.5s延时子程序的次数，从而获取交通灯的各种时间。子程序采用定时器1方式1查询定时，定时器定时50S。R3寄存器确定50S循环10次，从而获取0.5S的延时时间，从而满足控制系统设计要求，A道路放行，B道路禁止60S，包含5S警告时间（绿灯闪烁3S，黄灯闪烁2S），B道路放行，A道路禁止30S，包含5S警告时间（绿灯闪烁3S，黄灯闪烁2S），若无完结中断请求，则循环下去。
4.2.软件延时原理
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