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的相互关系。单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。其电路如图3.4所示:
图3.4 时钟电路模块
3.1.2复位电路模块
电容在上接高电平,电阻在下接地,中间为RST。这种复位电路为高电平复位。其工作原理是:通电时,电容两端相当于是短路,于是RST引脚上为高电平,然后电源通过电阻对电容充电,RST端电压慢慢下降,降到一定程度,即为低电平,单片机开始正常工作。其电路如图3.5所示:
图3.5 复位电路模块
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3.1.3主控制系统模块
主控制器采用STC89C52RC,STC89C52RC 单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单 片机,指令代码完全兼容传统 8051 单片机,12 时钟/机器周期和 6 时钟/机器周 期可以任意选择。
其特点如下:
1. 增强型 8051 单片机,6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期可以任 意选择,指令代码完全兼容传统 8051.
2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V 单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机) 3. 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通 8051 的 0~80MHz,实际工 作频率可达 48MHz
4. 用户应用程序空间为 8K 字节 5. 片上集成 512 字节 RAM
6. 通用 I/O 口 (32 个) 复位后为: , P1/P2/P3/P4 是准双向口/弱上拉, P0 口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需加上拉电阻。
7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程) ,无需专用编程器,无 需专用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程 序,数秒即可完成一片
8. 具有 EEPROM 功能 9. 具有看门狗功能
10. 共 3 个 16 位定时器/计数器。即定时器 T0、T1、T2
11. 外部中断 4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可 由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12. 通用异步串行口(UART) ,还可用定时器软件实现多个 UART 13. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级) 14. DIP 封装
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854321DS1DCBEDS2SMG-2DECBDP9S2AVCCDPVCCW-green1W-red2W-yello3wA54A65E-yellow6E-red7E-green8S413S312A2A1A3*S4A4*S5A5*S6A6*R1811.0592C130PC230P311918RST9A417A3161514U1P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWRSTC89C52RXDTXDALE/PPSEN10P3.011P3.13029P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728ABCDEFGDPC3S1A1*RSTR1CS2A2*S3123456789S-greenS2AGF10D12678GFS1VCCR2L1N-greenS-yeowL2N-yellowL3N-redCS2L4E-greenS2S-yellowS-redS-greenS3L12W-red10W-redL11W-yellowAW-yellowFL10W-greenN-yeowN-greenN-redS-redN-greenSMG-2N-redN-yellowR3S4E-greenL5E-yellowE-yellowL6E-redE-redADPGF67891012B3C4E5DS2FADPGDECBS154321DECBS3CEDAFS2876S4SMG-2B10987J121135SW1246VCC6GAF接线端子自锁开关电池供电 电池盒上红线接1、黑线接2S1DBCE12DP34S94321CON4135SW1S1BCED246VCCA5S2自锁开关USB供电请先确定好正负极,用万用表可以量12345图3.6主控置系统模块电路
3.1.4交通灯输出控制模块
道口交通灯指示采用红、黄、绿发光二极管进行提示。其图如图3.7所示:
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DPR5VCCBDP9GS1GW-greenSMG-2L9S-redR4L8S-yellowL7S-greenBGDPAFS2S2SMG-2ATitleSizeA3Date:File:6NumberRevision24-Jan-2014Sheet of F:\\新淘宝东东四方向数码管交通灯Drawn\\protelBy原理图pcb\\jtd.Ddb78
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图3.7LED显示模块电路
当R=1000欧时,按公式A=(5-1.8)/R计算,电路中的电流大小应为A=3.2mA。由于每个路口的通行双向指示处理相同,因此每个端口应具有6.4mA的吸收电流能力。
3.1.5时间显示电路模块
考虑设计需要,我们在各个方向分别用二位数码管用来显示倒计时时间,构成交通提示信息,形象逼真。本系统使用数码管完成倒计时显示功能。以方向东西为为例,数码管显示的数值从绿灯的设置时间最大值往下减,每秒钟减1,一直减到0。然后又从红灯的设置时间最大值往下减,一直减到0。接下来又显示绿灯时间,如此循环。
系统共有4个二位的LED 数码管,分别放置在模拟交通灯上方。 道口通行剩余时间采用红色7段数码管显示,采用共阴数码管,如用单片机P0口加上拉电阻驱动,P3.0/P3.1来控制数码管的位。其显示电路如图3.8所示:
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图3.8数码管显示模块电路
3.1.6系统电源模块电路
由于该系统中 51 单片机及二极管工作电压均为 5V 电压,所以要保证系统稳定可靠的工作,需要设计一个可以稳定提供 5V 电压的供电系统。本设计采用外置3节5号电池作为系统的供电电源,该系统电源电路设计如图3.9所示:
图3.9系统电源电路
3.1.7 按键输入模块
由于该系统具有夜间模式,紧急模式和交通灯倒计时时间设定功能,所有需要加上这些功能键,如下图3.10所示:
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