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班級11111學(xué)號西安電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文題目學(xué)院專業(yè)學(xué)生姓名導(dǎo)師姓名fewf畢業(yè)設(shè)計(論文)誠信聲明書本人聲明:本人所提交的畢業(yè)論文《基于單片機的控制交通燈的設(shè)計》是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立研究、寫作的成果,論文中所引用他人的無論以何種方式發(fā)布的文字、研究成果,均在論文中加以說明;有關(guān)教師、同學(xué)和其他人員對本文的寫作、修訂提出過并為我在論文中加以采納的意見、建議,均已在我的致謝辭中加以說明并深致謝意。本論文和資料若有不實之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者:(簽字)時間:2016年05月04日指導(dǎo)教師已閱:(簽字)時間:2016年05月04日西安電子科技大學(xué)長安學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師學(xué)院專業(yè)電子信息工程題目名稱1.了解電路所需芯片的功能,參數(shù)的工作原理。2.采用protel完成交通燈控制系統(tǒng)的原理圖繪制。3.完成交通燈控制系統(tǒng)的功能。4.用二極管顯示紅,黃,綠燈。5.用數(shù)碼管顯示十字路口兩個方向的剩余時間。6.用單片機的定時器產(chǎn)生秒信號,控制十字路口的紅綠黃燈交替點亮和熄滅。7.用按鍵設(shè)置兩個方向的通行時間和暫緩黃燈通行時間。8.及時提交論文,老師檢查、給出意見,再進(jìn)行完善和修改。開始日期20151215完成日期201658院長(簽字)年月日注:本任務(wù)書一式兩份,一份交學(xué)院,一份學(xué)生自己保存。西安電子科技大學(xué)長安學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)工作計劃學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師職稱教授學(xué)院專業(yè)電子信息工程題目名稱一、畢業(yè)設(shè)計(論文)進(jìn)度起止時間選的課題老師給與講解和說明。熟悉仿真軟件和單片機的使用。導(dǎo)老師溝通,及時解決。度,同時焊接好成品。行二次修改和優(yōu)化。整理資料,為畢業(yè)論文答辯做好準(zhǔn)備。二、主要參考書目(資料)[1]張秀國主編.單片機C語言程序設(shè)計教程與實訓(xùn).北京:北京大學(xué)出版社,2008.6[7]邊海龍,單片機開發(fā)與典型工程項目,電子工業(yè)出版社,2008年[8]郭天祥單片機網(wǎng)絡(luò)視頻,2007年三、主要儀器設(shè)備及材料計算機、單片機、數(shù)碼管、計時器等四、教師的指導(dǎo)安排情況(場地安排、指導(dǎo)方式等)每周集中匯報一次、指導(dǎo)一次五、對計劃的說明注:本計劃一式兩份,一份交學(xué)院,一份學(xué)生自己保存(計劃書雙面打印)西安電子科技大學(xué)長安學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表學(xué)院長安學(xué)院專業(yè)電子信息工程學(xué)生姓名學(xué)號班級導(dǎo)師姓名職稱教授單位題目名稱基于單片機的控制交通燈的設(shè)計檢查內(nèi)容檢查結(jié)果題目是否更換及更換原因否學(xué)生出勤情況100%出勤率進(jìn)度評價(完成總工作量的百分比)80%質(zhì)量評價、進(jìn)度描述已完成硬件成品的焊接,能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能,論文進(jìn)行一半,同時對有關(guān)硬件進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究,已完成的部分良好??傮w評價(按優(yōu)、良、中、及格、不及格五擋評價)優(yōu)存在的問題與建議建議對有關(guān)器件的原理進(jìn)行了解,并在自己的課題上進(jìn)行延伸。學(xué)院審核(蓋章)注:此表由指導(dǎo)教師填寫,中期檢查成績將作為畢業(yè)設(shè)計總成績的一部分;此表裝訂入畢業(yè)設(shè)計(論文)中。畢業(yè)設(shè)計(論文)成績登記表學(xué)院專業(yè)電子信息工程姓名學(xué)號成績題目名稱基于單片機的控制交通燈的設(shè)計指導(dǎo)教師職稱教授指導(dǎo)教師評語及對成績的評定意見簽名年月日評閱人評語及成績評定意見簽名年月日答辯小組意見簽名年月日學(xué)院答辯委員會意見答辯委員會主任簽名(學(xué)院蓋章)年月日注:學(xué)院、專業(yè)名均寫全稱;成績登記表雙面打印。摘要摘要交通燈控制系統(tǒng)是城市道路管理中極為重要的一個環(huán)節(jié),其在加強道路交通管理,減少交通事故的發(fā)生,提高道路使用效率等方面具有不可替代的作用。近年來隨著科技的飛速發(fā)展,單片機的應(yīng)用正在不斷深入,同時帶動傳統(tǒng)控制技術(shù)日益更新。本文將介紹一種用單片機作為系統(tǒng)的主控單元,通過單片機嵌入軟件程序來實現(xiàn)交通信號燈的多重控制方式,整個系統(tǒng)以STC89C52RC單片機為核心加以晶振電路、復(fù)位電路、電源電路構(gòu)成系統(tǒng)的控制樞紐,系統(tǒng)狀態(tài)顯示系統(tǒng)采用7段LED數(shù)碼管進(jìn)行倒計時的現(xiàn)實,紅、黃、綠三色LED燈作為信號指示。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外,還具有倒計時、緊急情況處理等功能,較好的模擬實現(xiàn)了十字路口出現(xiàn)的狀況。本系統(tǒng)性能穩(wěn)定,功能完善,實用性強。關(guān)鍵詞:STC89C52R單片機交通燈控制LED數(shù)碼顯示ABSTRACTABSTRACTtrafficlightcontrolsystemisthemanagementofcityroadisextremelyimportant,instrengtheningthemanagementofroadtraffic,reducetrafficaccidents,hasanirreplaceableroletoimproveroadefficiency.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,SCMapplicationsarecontinuallydeepening,andatthesametime,increasinglydriventoupdatethetraditionalcontroltechnology.Thispaperwillintroduceasingle-chipmicrocomputerasthemaincontrolunitsystem,multiplecontrolbasedonMCUembeddedsoftwareprogramtorealizethetrafficsignallamp,thesystemusesSTC89C52RCmicrocontrollerasthecoretocrystalcircuit,resetcircuit,powersupplycircuitsystemcontrolhub,systemstatusdisplaysystemusingthe7LEDdigitaltubebackthereality,red,yellow,andgreenLEDlampasthesignalindicator.Inadditiontothebasictrafficlightsfunction,butalsohasacountdown,andotherfunctions,toachieveabettersimulationofthesituationatthecrossroads.Stableperformance,thesystemhasperfectfunction,strongpracticality.Keywords:STC89C52RCtrafficsignalcontrolLEDdigitaltubedisplay目錄目錄第一章緒論............................................................................................................11.1課題研究背景.............................................................................................11.2課題研究范圍及意義...............................................................................2第二章基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計.......................................................52.1基于單片機的控制交通燈控制原理......................................................52.2基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計......................................................52.3基于單片機的控制交通燈系統(tǒng)的工作原理..........................................6第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路原理圖設(shè)計..................................73.1交通燈通行模式.........................................................................................73.2硬件電路圖設(shè)計原理...............................................................................83.3主要模塊電路設(shè)計....................................................................................9第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計.....................................................154.1C語言和keilC51軟件簡介................................................................154.2軟件總體流程圖.......................................................................................164.3程序設(shè)計..................................................................................................17第五章基于單片機的控制交通燈電路仿真.....................................................225.1proteus軟件簡介...................................................................................225.2電路仿真..................................................................................................22第六章控制交通燈硬件電路PCB板的設(shè)計.....................................................246.1protel99簡介.........................................................................................246.2PCB板的設(shè)計...........................................................................................24第七章焊接、調(diào)試...............................................................................................277.1焊接注意事項..........................................................................................277.2系統(tǒng)調(diào)試..................................................................................................29第八章總結(jié)..........................................................................................................31第九章致謝............................................................................................................33第十章附錄..........................................................................................................34附錄A:元器件清單:.......................................................................................34附錄B:總體電路原理圖、PCB、仿真圖及實物圖....................................35附錄C:程序......................................................................................................37第一章緒論1第一章緒論1.1課題研究背景交通是城市經(jīng)濟(jì)活動的命脈,對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平的提高起著十分重要的作用。城市交通問題是困擾城市發(fā)展、制約城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要因素。城市道路增長的有限與車輛增長的無線這一對矛盾是導(dǎo)致城市交通擁擠的根本原因。城市街道網(wǎng)絡(luò)上的交通容量的不斷增加,表明車輛對道路容量的要求仍然很高,短期內(nèi)還不可能改變。交叉路口是城市交通系統(tǒng)重要的組成部分,是城市道路網(wǎng)的咽喉,其通行能力制約著城市道路的通達(dá),是影響道路暢通的瓶頸。眾所周知,提高交叉路口通行能力的最有效辦法是修建立交橋。鑒于我國道路基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀以及從各個城市的經(jīng)濟(jì)水平情況,立交橋尚不能推廣普及。因此,人們更多的采用交通控制這一方式來充分利用交叉路口的時空資源,按照現(xiàn)實的交通流給予相應(yīng)的最適宜的交通控制,最大程度的提高交叉路口的通行能力,不但能提高車輛通過交叉路口的速度、減少延誤、節(jié)約人們的出行時間,同時能避免該交叉路口發(fā)生堵車,影響交叉路口臨近路段及更遠(yuǎn)路段的順利通行。據(jù)有關(guān)的資料顯示,機動車輛在其減速制動和起動期間所排放的有害物質(zhì)是其正常行駛時的7倍左右。因此,解決好城市交叉路口通行問題,減少機動車輛在交叉路口附近停車延誤對提高社會的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)都是具有重大意義的。隨著現(xiàn)代社會對交通運輸?shù)娜遮呉蕾?,交通系統(tǒng)的控制越來越受到普遍的重視。近年來,英國、美國等西方國家均在某些城市建立智能交通控制系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中,大部分都在路口附近裝有車輛檢測器,并由各路口的控制設(shè)備或工作人員將交通控制參數(shù)通過電話線、電纜、光纖或是無線網(wǎng)絡(luò)等方式輸入到微處理器,用小型計算機控制。尤其是伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,交通控制的概念已從交通管理者的行為改變?yōu)榻煌ü芾碚吆偷缆肥褂谜吖餐男袨椋瑥亩沟媒煌ǖ淖顑?yōu)化向全局最優(yōu)發(fā)展。在這些發(fā)展中,除了新設(shè)備的應(yīng)用外,數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲與發(fā)送等技術(shù)的發(fā)展也起了關(guān)鍵的作用。新型的監(jiān)測器,包括用攝像機采集圖像信息和進(jìn)行圖像處理技術(shù),為人們提供了大量的時變數(shù)據(jù);新的通信技術(shù),包括光纖通信、無線通信等技術(shù),能使人們更快的傳送數(shù)據(jù)。而計算機技術(shù)第一章緒論2的發(fā)展,使交通控制系統(tǒng)的發(fā)展又向前進(jìn)了一大步。這些控制技術(shù)與現(xiàn)代控制理論、現(xiàn)代的管理方法相結(jié)合,使交通控制系統(tǒng)日趨完善。與國外相比,我國目前的交通控制很落后,目前中國城市的問題呈現(xiàn)如下些問題:管理不力,秩序混亂;沒有科學(xué)、合理、有效的城市交通監(jiān)控系統(tǒng)。由此帶來的后果表現(xiàn)為道路的通行能力明顯低于設(shè)計要求且波動性大、出行難,交通事故發(fā)生率高,交通環(huán)境惡化,出行者易疲勞等問題。1.2課題研究范圍及意義交通的發(fā)展,促進(jìn)了人類社會的不斷進(jìn)步。社會的進(jìn)步,又促進(jìn)了交通設(shè)施的建設(shè)、交通工具的改進(jìn)。然而,隨著機動車輛的迅速增加,人們在專區(qū)由機動車輛所帶來的巨大利潤以及充分享受汽車巨大便利的同時,也越來越受到交通擁擠、交通事故頻發(fā)、環(huán)境污染加劇和燃油量上升所帶來的困惑。我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)還不是很發(fā)達(dá),因而產(chǎn)生了具有中國特色的城市交通局面。由于先天的不足,城市交通控制系統(tǒng)存在很多問題,如系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的變數(shù)大、系統(tǒng)適應(yīng)性差等一些棘手的問題,這些問題可以說是我國城市交通系統(tǒng)的特點。具體表現(xiàn)在如下幾個方面:(1)車型種類繁雜,混合交通嚴(yán)重。為了適應(yīng)不同人群和不同消費需求,各種車輛大量混雜在道路中。目前世界上廣泛使用的交通控制系統(tǒng)均對路網(wǎng)和流量有一定的要求,對于適應(yīng)小汽車交通的效果不是很好。(2)交通事故頻發(fā),對人類生命安全構(gòu)成極大的威脅。自從汽車問世以來,交通事故就伴隨而來。交通事故的產(chǎn)生與道路狀況、環(huán)境、駕駛員素質(zhì)等因素有關(guān)。車輛多,道路窄,機動車輛和非機動車輛混行,部分司機和行人不遵守交通規(guī)則,構(gòu)成了城市交通事故主要原因。據(jù)統(tǒng)計,每年10萬人中就有9人死于車禍,這個數(shù)字是和戰(zhàn)爭中死亡的人數(shù)差不多。就西安來說,每年都有很多人死于車禍。(3)交通擁擠嚴(yán)重,導(dǎo)致出行時間增加,能源消耗增大。據(jù)報紙顯示,全國城市的車速非常的低,形勢非常的嚴(yán)峻。我國國內(nèi)百萬人口以上的大城市,每年由于交通擁擠帶來的直接經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)1600億,相當(dāng)于國民生產(chǎn)總值的3.2%。第一章緒論3(4)空氣污染和噪聲污染嚴(yán)重,且日益加劇。汽車尾氣排放、噪聲是當(dāng)今世界上最嚴(yán)重的環(huán)境污染之一。發(fā)達(dá)國家的調(diào)查表明:汽車排放的污染物占大氣污染物總量的60%以上;交通噪聲占城市環(huán)境噪聲的70%以上,這種污染物在車輛制動和起動的過程中更為嚴(yán)重。以上這四個方面的問題集中體現(xiàn)了現(xiàn)階段我國城市交通系統(tǒng)的突出問題,具體表現(xiàn)在車輛混雜、事故頻發(fā)、擁擠嚴(yán)重、污染加重。這要求我們找出根本原因,分析問題,找出解決的辦法,采用積極的措施,以期徹底改善城市的交通問題。針對城市交通擁擠,有人提出修建新的城市道路或是修建新的立交橋??墒?,過不了多長的時間,道路又恢復(fù)到原來的擁擠狀態(tài)。一般來說修建新的道路不會改變原來的擁擠,誘發(fā)的交通量將很快占據(jù)新增的道路設(shè)施,這部分潛在的交通量是由于以前受道路供給短缺的制約而未能得到實現(xiàn)的。由于修建道路并不能從根本上解決城市交通擁擠的問題,人們開始尋求新的解決途徑。隨著人們對控制理論的認(rèn)識和利用的不斷深入以及計算機技術(shù)的發(fā)展,利用控制理論和計算機技術(shù)來解決交通問題顯得越來越重要了。各國相繼開發(fā)了不同的交通控制系統(tǒng),為緩解交通問題做出了很大的貢獻(xiàn)。隨著人工智能這一新興的科學(xué)的興起,人們開始將其引入到城市交通控制中來。經(jīng)過大量的探索和研究實踐,人們相信智能控制是解決城市交通問題的強有力的工具。第一章緒論4第二章基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計5第二章基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計2.1基于單片機的控制交通燈控制原理交通信號控制原理是按照一定的控制程序,在交叉路口的每個方向上通過紅、黃、綠三色燈循環(huán)顯示,指揮交通流,在時間上實施隔離。交通規(guī)則規(guī)定:紅燈——停止通行,綠燈——放行,黃燈——清尾,即允許已過停車線的車輛繼續(xù)通行,通過交叉路口。信號相位方案是指交通信號燈輪流給某些方向的車輛或行人分配交通權(quán)的一種順序安排。我們把每一種控制(即對各進(jìn)口道不同方向所顯示的不同色燈的組合)稱為一個信號相位。而一個相位又對應(yīng)多個步伐,每一步伐對應(yīng)該時刻不同燈色的狀態(tài)。路口的交通燈總在進(jìn)行著一系列的相變以控制車輛的運動,一系列的相就組成了周期,如附表所示。交通燈優(yōu)化控制問題,就是通過改變這些相的持續(xù)時間以及相鄰路口交通燈的相的周期,使目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。2.2基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計方案一:交通控制系統(tǒng)主要控制東西、南北,車道的交通,整個系統(tǒng)以STC89C52RC單片機為核心芯片,通過控制三色LED的亮滅來控制各車道的通行,上電時通過上電復(fù)位電路使系統(tǒng)進(jìn)入運行狀態(tài)。總體設(shè)計框圖如圖2.1所示:一設(shè)計框圖方案二:采用標(biāo)準(zhǔn)STC89C52RC單片機為控制器,通行倒計時顯示采用3位數(shù)碼管;車道指示燈采用三色發(fā)光二極管,LED顯示采用動態(tài)掃描,以節(jié)省端口。緊急車輛通行采用實時中斷完成,識別方法采用手動按鈕。按以上系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計,單片機端口資源剛好滿足要求。該系統(tǒng)具有電路簡STC89C52單片機復(fù)位電路晶振電路七段數(shù)碼管倒計時顯示電路第二章基于單片機的控制交通燈方案設(shè)計6單,設(shè)計方便,顯示亮度高耗電少,可靠性高,但是占用單片機資源太多了,整個框圖設(shè)計如圖2.2所示:P1P2INT1P0P3南北通行燈東西通行燈2位LED顯示器列掃描驅(qū)動上電復(fù)位電路晶振電路圖2.2方案二設(shè)計框圖方案三:采用標(biāo)準(zhǔn)STC89C52單片機為控制器,通行倒計時、東西、南北車道通行指示采用單塊LCD液晶點陣顯示器。這種方案設(shè)計占用單片機的端口最少,硬件也最少,耗電也最少,雖然顯示圖案也精美,但由于亮度太暗,晚上還得開背光燈,所以較少采用。通過以上綜合分析可以看出,方案一具有綜合設(shè)計優(yōu)點,因此城市道口交通燈控制系統(tǒng)模型采用方案一設(shè)計。2.3基于單片機的控制交通燈系統(tǒng)的工作原理采用單片機的I/O口P0口通過上拉電阻和交通燈相連接,P3.0、P3.1口接到數(shù)碼管控制位上,控制數(shù)碼管的顯示,程序放在STC89C52RC單片機的ROM中,在十字路口的四組紅、黃、綠交通燈中,由單片機的P1.0-P1.2、P1.5-P1.7、P2.0-P2.2、P2.5-P2.7控制,由于交通燈為發(fā)光二極管且陽極通過限流電阻和電源正極相連,因此I/O口輸出低電平時,與之相連的指示燈會亮,并通過數(shù)碼管顯示時間倒計時。I/O口輸出高電平時,相應(yīng)指示燈會滅?;趩纹瑱C的控制交通燈的設(shè)計7第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路原理圖設(shè)計3.1交通燈通行模式按交通燈控制規(guī)則,每個道口有紅、黃、綠三種指示燈,交道口模型如圖3.1所示:圖3.1交道口模型圖2組LED數(shù)碼管按照設(shè)置的通行時間(各路口默認(rèn)的通行時間均為30s)進(jìn)行倒計時,倒計時到5S時,綠燈變成黃燈,并各自進(jìn)行紅、黃、綠燈第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計8顯示,共有兩種通行方式分別為:圖3.2通行方式一示意圖圖3.3通行方式二示意圖通行方式一:倒計時時間為30s(通行時間),紅綠燈狀態(tài)為:東西通行:綠,南北禁行:紅;如圖3.2所示。通行方式二:倒計時時間為30s(通行時間),紅綠燈狀態(tài)為:南北通行:綠;東西禁行:紅;如圖3.3所示。通行默認(rèn)時間為30s,系統(tǒng)設(shè)置了任意更改功能,可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整,以提高車輛通過率,緩減交通壓力。在通行結(jié)束前5秒鐘,黃燈亮直至結(jié)束。本設(shè)計選用LED發(fā)光二極管的紅綠燈狀態(tài)用來指示交通指示信息。綠色表示通行,紅色則表示禁止通行,黃燈等待。你所有指示信息一目了然。3.2硬件電路圖設(shè)計原理圖3.4硬件電路圖本設(shè)計由單片機、LED數(shù)碼顯示模塊和按鍵等構(gòu)成。單片機是集成的IC芯片STC89C52單片機,只需根據(jù)實際選型。其他部分都需要根據(jù)應(yīng)用要求和性能指示設(shè)計。①本系統(tǒng)交通燈控制規(guī)則如下:第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計91)系統(tǒng)設(shè)置四組紅、黃、綠交通指示燈,并配置四隊LED顯示器。正常情況下兩個干線上的紅、黃、綠燈進(jìn)行轉(zhuǎn)換。2東西方向和南北方向交替通行,東西方向每次放行30秒,南北方向每次放行30秒。3綠燈亮表示可以通行,紅燈亮表示禁止通行,每次綠燈變紅燈前,黃燈亮5秒鐘。4)十字路口要有倒計時顯示,以便人們更方便直觀的把握時間,具體要求東西方向、南北方向通行時間及黃燈亮的時間均以秒為單位作減計數(shù)。5)有緊急模式按鍵,按下后紅燈常亮。6)有夜間模式按鍵,按下后黃燈閃爍。7)倒計時時間可以通過按鍵設(shè)定。整個系統(tǒng)的構(gòu)成以STC89C52RC單片機為核心,由I/O口擴(kuò)展,LED數(shù)碼管顯示,還有復(fù)位電路、時鐘電路等組成。單片機作為整個硬件系統(tǒng)的核心,它既是協(xié)調(diào)整機工作的控制器,又是數(shù)據(jù)處理器。它由單片機、晶振電路、復(fù)位電路等組成。行車方向指示采用LED發(fā)光二極管,可有紅、綠兩種顏色指示放行與禁止,黃燈作為紅綠轉(zhuǎn)換的提示,形象直觀。系統(tǒng)采用雙數(shù)碼管倒計時計數(shù)功能,最大顯示數(shù)字99。3.3主要模塊電路設(shè)計主控制器采用STC89C52RC,STC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超強抗干擾的單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機,12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可以任意選擇。其特點如下:1.增強型8051單片機,6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2.工作電壓:5.5V~3.3V(5V單片機)/3.8V~2.0V(3V單片機)3.工作頻率范圍:0~40MHz,相當(dāng)于普通8051的0~80MHz,實際工作頻率可達(dá)48MHz4.用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5.片上集成512字節(jié)RAM第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計106.通用I/O口(32個)復(fù)位后為:,P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口/弱上拉,P0口是漏極開路輸出,作為總線擴(kuò)展用時,不用加上拉電阻,作為I/O口用時,需加上拉電阻。7.ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用可編程),無需專用編程器,無需專用仿真器,可通過串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下載用戶程序,數(shù)秒即可完成一片8.具有EEPROM功能9.具有看門狗功能10.共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T211.外部中斷4路,下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路,PowerDown模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒12.通用異步串行口(UART),還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART13.工作溫度范圍:-40~+85℃(工業(yè)級)/0~75℃(商業(yè)級)14.DIP封裝圖3.5單片機STC89C52第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計11(1)時鐘電路模塊時鐘電路由一個晶體振蕩器12MHZ和兩個30pF的瓷片電容組成。時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需的時鐘信號,而時序所研究的是指令執(zhí)行中各信號之間的相互關(guān)系。單片機本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路,為了保證同步工作方式的實現(xiàn),電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴(yán)格地工作。其電路如圖3.4所示:圖3.6時鐘電路模塊(2)復(fù)位電路模塊電容在上接高電平,電阻在下接地,中間為RST。這種復(fù)位電路為高電平復(fù)位。其工作原理是:通電時,電容兩端相當(dāng)于是短路,于是RST引腳上為高電平,然后電源通過電阻對電容充電,RST端電壓慢慢下降,降到一定程度,即為低電平,單片機開始正常工作。其電路如圖3.5所示:圖3.7復(fù)位電路模塊第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計12(3)交通燈輸出控制模塊道口交通燈指示采用紅、黃、綠發(fā)光二極管進(jìn)行提示。其圖如圖3.7所示:圖3.8LED顯示模塊電路當(dāng)R=1000歐時,按公式A=(5-1.8/R計算,電路中的電流大小應(yīng)為A=3.2mA。由于每個路口的通行雙向指示處理相同,因此每個端口應(yīng)具有6.4mA的吸收電流能力。(4)時間顯示電路模塊考慮設(shè)計需要,我們在各個方向分別用二位數(shù)碼管用來顯示倒計時時間,構(gòu)成交通提示信息,形象逼真。本系統(tǒng)使用數(shù)碼管完成倒計時顯示功能。以方向東西為為例,數(shù)碼管顯示的數(shù)值從綠燈的設(shè)置時間最大值往下減,每秒鐘減1,一直減到0。然后又從紅燈的設(shè)置時間最大值往下減,一直減到0。接下來又顯示綠燈時間,如此循環(huán)。系統(tǒng)共有4個二位的LED數(shù)碼管,分別放置在模擬交通燈上方。道口通行剩余時間采用紅色7段數(shù)碼管顯示,采用共陰數(shù)碼管,如用單片機P0口加上拉電阻驅(qū)動,P3.0/P3.1來控制數(shù)碼管的位。其顯示電路如圖3.8所示:第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計13圖3.9數(shù)碼管顯示模塊電路(5)系統(tǒng)電源模塊電路由于該系統(tǒng)中51單片機及二極管工作電壓均為5V電壓,所以要保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作,需要設(shè)計一個可以穩(wěn)定提供5V電壓的供電系統(tǒng)。本設(shè)計采用外置3節(jié)5號電池作為系統(tǒng)的供電電源,該系統(tǒng)電源電路設(shè)計如圖3.9所示:圖3.10系統(tǒng)電源電路第三章基于單片機的控制交通燈硬件電路圖設(shè)計14(6)按鍵輸入模塊由于該系統(tǒng)具有夜間模式,緊急模式和交通燈倒計時時間設(shè)定功能,所有需要加上這些功能鍵,如下圖3.10所示:3.11按鍵輸入采用四方向數(shù)碼管設(shè)計,更加符合真實的交通信號燈設(shè)計。左側(cè)按鍵從上到下依次為:復(fù)位、夜間模式、緊急模式、設(shè)定時間、時間加、時間減。夜間模式:按下夜間模式按鍵進(jìn)入,四方向紅燈長亮,再次按下按鍵退出。緊急模式:按下緊急模式按鍵進(jìn)入,四方向黃燈閃爍,再次按下按鍵退出。設(shè)定倒計時時間:按下設(shè)定鍵后,進(jìn)入設(shè)定狀態(tài),先設(shè)定南北方向,再次按下按鍵設(shè)定東西方向,設(shè)定好后,按下按鍵退出,正常運行。設(shè)定時間時,第一次按下“設(shè)定時間”鍵,設(shè)定東西方向的倒計時時間,東西方向的兩個數(shù)碼管亮,再次按下“設(shè)定時間”鍵,則設(shè)定南北方向的倒計時時間,同時南北方向的兩個數(shù)碼管亮,再次按下則退出設(shè)定狀態(tài),開始運行。第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計15第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計根據(jù)實際交通燈的變化情況和規(guī)律。假設(shè)一個十字路口為東南西北走向。初始狀態(tài)1東西綠燈通車,南北紅燈亮。過30s,轉(zhuǎn)狀態(tài)2,東西綠燈滅黃燈亮,南北紅燈滅黃燈亮,過5s,再轉(zhuǎn)狀態(tài)3,南北綠燈通車,東西紅燈亮。過30s,轉(zhuǎn)狀態(tài)4,南北綠燈滅黃燈亮,東西紅燈滅黃燈亮,過5s,又循環(huán)至狀態(tài)1。對于交通信號燈來說東西南北共四組燈,由于同一道上的兩組的信號燈的顯示情況是相同的,因此,采用單片機內(nèi)部的I/O口來控制12個信號燈。通過編寫程序,實現(xiàn)對發(fā)光二極管的控制,來模擬交通信號燈的管理。4.1C語言和keilC51軟件簡介C語言是一門通用計算機編程語言,應(yīng)用廣泛。C語言的設(shè)計目標(biāo)是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產(chǎn)生少量的機器碼以及不需要任何運行環(huán)境支持便能運行的編程語言。C語言具有以下特點:(1)C語言是編譯型語言,具有高級語言的特性,也具備匯編語言簡潔、可以控制硬件的功能且開發(fā)周期短;(2)表達(dá)能力強,易于編程,可讀性好,有豐富的庫函數(shù)可以調(diào)用;(3)可移植性好,C語言本身不依賴系統(tǒng)硬件,可以很容易移植到不同類型的單片機上,編譯時要選擇芯片,將同一條語句變成該芯片對應(yīng)的指令。(4)寄存器的分配,由編譯器完成,編程者可將精力集中到軟件整體設(shè)計,有利于提高軟件質(zhì)量,可以多人編寫一個大程序,將各模塊之間接口確定即可。(5)有事實多任務(wù)操作系統(tǒng),可以合理的分配CPU的時間及單片機的資源,單片機種類多,結(jié)構(gòu)不同,編譯軟件還不能全部的適應(yīng)。Keil是德國Keil公司開發(fā)的單片機編譯器,是目前最好的51單片機開發(fā)工具之一。KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具,全Windows界面。KeilC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計16器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,C51已被完全集成到uVision3的集成開發(fā)環(huán)境中,這個集成開發(fā)環(huán)境包含:編譯器、匯編器、實時操作系統(tǒng)、項目管理器、調(diào)試器。KeilC51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程,該集成系統(tǒng)可以編譯C源程序,也可編譯匯編語言源程序。圖4.1軟件下載界面圖4.2軟件總體流程圖軟件總體設(shè)計及流程圖見圖4-1,主要完成各部分的軟件控制和協(xié)調(diào)。本系統(tǒng)主程序模塊主要完成的工作是對系統(tǒng)的初始化,發(fā)送顯示數(shù)據(jù),同時對按鍵進(jìn)行掃描,等待外部中斷,以及根據(jù)所需要的功能進(jìn)行相應(yīng)的操作。其流程圖如圖4.1所示第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計17圖4.1流程圖4.3程序設(shè)計(1)主程序流程該交通信號燈控制系統(tǒng)的四中工作狀態(tài)(南北方向的交通燈為例):①南北方向A車道紅燈亮,東西方向B車道綠燈亮。表示南北方向A車道上的車輛禁止通行,東西方向B車道允許通行。綠燈亮足規(guī)定的時間隔時,控制器發(fā)出狀態(tài)信號,轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。②南北方向A車道紅燈亮,東西方向B車道黃燈亮。表示東西方向B車道上未過停車線的車輛停止通行,已過停車線的車輛繼續(xù)通行,南北方向A車道禁止通行。黃燈亮足規(guī)定時間間隔時,控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號,轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。③南北方向A車道綠燈亮,東西方向B車道紅燈亮。表示南北方向A車道允許通行,東西方向B車道上的車輛禁止通行,綠燈亮足規(guī)定的時間間隔時,控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號,轉(zhuǎn)到下一工作狀態(tài)。④南北方向A車道黃燈亮,東西方向B車道紅燈亮。表示東西方向B車道禁止通行,南北方向A車道上位過限停車線的車輛停止通行,已過停車線的車輛繼續(xù)通行。黃燈亮足規(guī)定的時間間隔時,控制器發(fā)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換信號,系統(tǒng)又轉(zhuǎn)換到第(1)種工作狀態(tài)。該設(shè)計的主程序中已經(jīng)包含了顯示模塊的程序段,具體的主程序如下:voidjtdb(第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計18{qm(;//所有信號燈滅flgaa=1;//標(biāo)志位W_green=0;//西向綠燈亮E_green=0;//東向綠燈亮N_red=0;//北向紅燈亮S_red=0;//南向紅燈亮while(1{if(djs1>5//當(dāng)?shù)褂嫊r時間大于5秒時,執(zhí)行{if(k0==0//是否“復(fù)位”按鍵按下{delayms(3;if(k0==0{while(!k0;//確定是否“復(fù)位”按鍵按下djs=20;//倒計時時間重新賦值djs1=20;//倒計時時間重新賦值jtda(;//調(diào)用jtda(函數(shù)}}if(k2==0//是否“緊急模式”按鍵按下{delayms(3;if(k2==0{while(!k2;//確定是否“緊急模式”按鍵按下TR0=0;//啟動定時器jj(;//調(diào)用緊急模式}}if(k1==0//是否“夜間模式”按鍵按下{delayms(3;if(k1==0{while(!k1;//是否“夜間模式”按鍵按下TR0=0;//啟動定時器yj(;//調(diào)用夜間模式}第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計19}if(menu==0//是否“設(shè)定倒計時時間”按鍵按下{delayms(3;if(menu==0{while(!menu;//是否“設(shè)定倒計時”按鍵按下TR0=0;//啟動定時器set_djs(;//調(diào)用設(shè)定倒計時時間函數(shù)}}djsxs22(;//數(shù)碼管時間顯示if(djs1<=5//當(dāng)?shù)褂嫊r時間小于5秒時,執(zhí)行{jtdby(;//調(diào)用函數(shù)}}}}(2)中斷處理子程序鍵盤處理子程序和顯示子程序等組成。下面僅對INT0中斷服務(wù)程序部分進(jìn)行簡單介紹。P3.4與K2連接,K2與地連接。按下K2,東西南北四個方向全紅,也就是說,東西南北四個通道都不能通車,這時可對南北的總時間進(jìn)行調(diào)節(jié)。K1與AT89S52的P3.3管腳相連。在按下K2的前提下,按下K1,此時顯示的是東西的總時間,并可對其調(diào)節(jié)。其外部中斷服務(wù)程序具體程序塊如下:voidtimer0(interrupt1using1{TF0=0;TH0=0x4c;TL0=0x00;//重新賦高地位初值js++;if(js==22{js=0;djs--;djs1--;kkk++;//以上用于產(chǎn)生1S中斷第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計20}}(3)延時子程序延遲程序塊是要生成一定的是時間延時,這在數(shù)碼管顯示模塊中會用到延遲程序,以滿足足動態(tài)掃描時數(shù)碼管的閃亮能產(chǎn)生視覺效果。具體的程序設(shè)計如下:voiddelayms(intx{chari;while(x--{for(i=150;i>0;i--;}}(4)LED倒計時顯示子程序LED計時每1秒都要刷新1次,那么計時滿1秒時就要將存儲時間的工作寄存器R4減1,然后送入LED顯示程序中顯示。下面要將時間數(shù)據(jù)R4的十位,個位分開送顯P1,P0端口,首先將R4除以10,整數(shù)即十位放在A中,余數(shù)即個位放在B中,設(shè)置7段LED顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表,用數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR指向數(shù)據(jù)表的首地址,再加上A中的偏移量,就可以指向十位數(shù)字,然后送顯即可,個位顯示同理。具體程序如下:用來顯示設(shè)定東西倒計時的時間:voiddjsxs1({intb1,b2;b1=djs1/10;//將倒計時時間的高位賦予b1b2=djs1%10;//將倒計時時間的低位賦予b2P0=table[b1];smg3=0;delayms(3;smg3=1;//顯示b1P0=table[b2];smg4=0;delayms(3;//顯示b2smg4=1;}用來顯示設(shè)定南北倒計時的時間:voiddjsxs(第四章基于單片機的控制交通燈軟件設(shè)計21{intb1,b2;b1=djs/10;//將倒計時時間的高位賦予b1b2=djs%10;//將倒計時時間的低位賦予b2P0=table[b1];smg1=0;delayms(3;smg1=1;//顯示b1P0=table[b2];smg2=0;delayms(3;smg2=1;//顯示b2}第五章基于單片機的控制交通燈電路仿真22第五章基于單片機的控制交通燈電路仿真5.1proteus軟件簡介PROTEUS軟件是英國LABCENTERELECTRONICS公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能,還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。PROTEUS是世界上著名的EDA工具(仿真軟件,從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計,真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三三合一的設(shè)計平臺,其處理器模型支持8051、HC11、PIX10/12/16/18/24/30/DSPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即將增加CORTEX和DSP系列處理器,并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面,它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多種編譯器PROTEUS與其它單片機仿真軟件不同的是,它不僅能仿真單片機CPU的工作情況,也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時,關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變,而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗,從某種意義上講,是彌補了實驗和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。打開WAVE6000集成調(diào)試環(huán)境,把已經(jīng)編好的程序輸入,保存為“JTD.ASM”。選擇菜單[文件][新建項目]功能,加入模塊文件和保存文件,然后保存項目,系統(tǒng)自動生成“JTD.PRJ”文件。設(shè)置好仿真器后,編譯程序無誤后調(diào)試執(zhí)行程序,結(jié)果顯示符合要求。5.2電路仿真A.建立程序第五章基于單片機的控制交通燈電路仿真23選擇菜單[文件|新建文件]出現(xiàn)一個文件名為NONAME1的源程序窗口,輸入程序段將文件存為擴(kuò)展名為.ASM的文件進(jìn)行保存。B.建立項目建立項目分如下三步:a)加入模塊文件。(將上述A中建立的ASM文件加入)b)加入包含文件。(若無包含文件,此步加以取消)c)保存項目。C.仿真器的設(shè)置選擇菜單[設(shè)置|仿真器設(shè)置]功能或按“仿真器設(shè)置”快捷圖標(biāo)打開“仿真器設(shè)置”對話框。在“仿真器”欄中,選擇仿真器類型和配置的仿真頭以及所要仿真的單片機。在“語言”欄中,“編譯器選擇”選擇為“偉福匯編器”。編譯項目。選擇菜單[項目|編譯]功能或按編譯快捷圖標(biāo),編譯項目。在編譯過程中,如果有錯可以在信息窗口中顯示出來,雙擊錯誤信息,可以在源程序中定位所在行。糾正錯誤后,再次編譯直到?jīng)]有錯誤。在編譯之前,軟件會自動將項目和程序存盤。在編譯沒有錯誤后,就可調(diào)試程序了。仿真電路圖第六章控制交通燈硬件電路PCB板的設(shè)計24第六章控制交通燈硬件電路PCB板圖的設(shè)計6.1protel99簡介Protel99是澳大利亞ProtelTechnology公司推出的一個的電路板設(shè)計軟件。該軟件功能強大,人機界面友好,易學(xué)易用,使用該軟件的設(shè)計者可以容易地設(shè)計出電路原理圖和畫出元件設(shè)計電路板圖。而且由于其高度的集成性與擴(kuò)展性,一經(jīng)推出,立即為廣大用戶所接受,很快就成為世界PC平臺上最流行的電子設(shè)計自動化軟件,并成為新一代電氣原理圖工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。Protel99SE主要有兩大部分組成,每一部分個有幾個模塊,第一部分是電路設(shè)計部分,主要有:原理設(shè)計系統(tǒng),包括用于設(shè)計原理圖的原理圖編輯器Sch,用于修改和生成原理圖元件的原件編輯器,以及各種報表的生成器Schlib。印刷電路板設(shè)計系統(tǒng),包括用于設(shè)計電路板的電路板編輯器PCB以及用于修改,生成元件封裝的元件封裝編輯器PCBLib。第二部分是電路仿真與可編程邏輯器件設(shè)計。6.2PCB板的設(shè)計由于本電路硬件設(shè)計中,用單片機的一個IO口控制各路交通燈的循環(huán)點亮。用同一芯片單片機的P0口來控制數(shù)碼管的顯示點亮。因此,在同一芯片中,所要接的線路比較多。在硬件的布局中,各位LED燈和數(shù)碼管的布局比較固定化,集中分布在所控制的兩個路口。因此,若采用雙面PCB板的話,這個電路的布線比較容易實現(xiàn)。但是,現(xiàn)實水平中做雙面板會出現(xiàn)一些焊點接觸不良而導(dǎo)致電路調(diào)試過程不易實現(xiàn)。因此,決定使用單面板布線。單片面板的布線需要犧牲本設(shè)計電路板一部分實際電路的美觀。印制電路板的設(shè)計是以電路原理圖為根據(jù),實現(xiàn)電路設(shè)計者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計,需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。第六章控制交通燈硬件電路PCB板的設(shè)計25實物PCB板的設(shè)計步驟:(1)方案分析決定電路原理圖如何設(shè)計,同時也影響到PCB板如何規(guī)劃。根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行方案比較、選擇,元器件的選擇等,開發(fā)項目中最重要的環(huán)節(jié)。(2)電路仿真在設(shè)計電路原理圖之前,有時會會對某一部分電路設(shè)計并不十分確定,因此需要通過電路方針來驗證。還可以用于確定電路中某些重要器件參數(shù)。(3)設(shè)計原理圖元件PROTELDXP提供了豐富的原理圖元件庫,但不可能包括所有元件,必要時需動手設(shè)計原理圖元件,建立自己的元件庫。(4)繪制原理圖找到所有需要的原理元件后,開始原理圖繪制。根據(jù)電路復(fù)雜程度決定是否需要使用層次原理圖。完成原理圖后,用ERC(電氣法則檢查)工具查錯。找到出錯原因并修改原理圖電路,重新查錯到?jīng)]有原則性錯誤為止。(5)設(shè)計元件封裝和原理圖元件一樣,PROTELDXP也不可能提供所有元件的封裝。需要時自行設(shè)計并建立新的元件封裝庫。(6)設(shè)計PCB板確認(rèn)原理圖沒有錯誤之后,開始PCB板的繪制。首先繪出PCB板的輪廓,確定工藝要求(如使用幾層板等)。然后將原理圖傳輸?shù)絇CB板中,在網(wǎng)絡(luò)表、設(shè)計規(guī)則和原理圖的引導(dǎo)下布局和布線。利用設(shè)計規(guī)則查錯。是電路設(shè)計的另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),它將決定該產(chǎn)品的實用性能,需要考慮的因素很多,不同的電路有不同要求。(7)文檔整理對原理圖、PCB圖及器件清單等文件予以保存,以便以后維護(hù)和修改。圖6.2PCB板圖第六章控制交通燈硬件電路PCB板的設(shè)計26第七章焊接、調(diào)試27第七章焊接、調(diào)試7.1焊接注意事項一般地,單孔板較適合數(shù)字電路和單片機電路,連孔板則更適合模擬電路和分立電路。因為數(shù)字電路和單片機電路以芯片為主,電路較規(guī)則;而模擬電路和分立電路往往較不規(guī)則,分立元件的引腳常常需要連接多根線,這時如果有多個焊盤連在一起就要方便一些。當(dāng)然這并不絕對,每個人的喜好不一樣,選擇自己用起來比較順手的就OK了,銅板要注意防氧化,使用前用橡皮或棉棒沾酒精擦拭,錫板材質(zhì)比銅板堅硬,不易變形。烙鐵:要求我們的烙鐵頭有較高的精度,建議使用功率30瓦左右的尖頭電烙鐵。錫接走線法比較費錫,也更要求焊接的功力和萬能板的質(zhì)量,但焊接的質(zhì)量高,性能也更為穩(wěn)定。1、焊接技巧(1)初步確定電源、地線的布局電源貫穿電路始終,合理的電源布局對簡化電路起到十分關(guān)鍵的作用。某些洞洞板布置有貫穿整塊板子的銅箔,應(yīng)將其用作電源線和地線;如果無此類銅箔,你也需要對電源線、地線的布局有個初步的規(guī)劃。(2)善于利用元器件的引腳洞洞板的焊接需要大量的跨接、跳線等,不要急于剪斷元器件多余的引腳,時候直接跨接到周圍待連接的元器件引腳上會事半功倍。另外本著節(jié)約材料的目的,可以把剪斷的元器件引腳收集起來作為跳線用材料。第七章焊接、調(diào)試28(3)善于設(shè)置跳線特別要強調(diào)這一點,多設(shè)置跳線不僅可以簡化連線,而且要美觀得多。(4)善于利用元器件自身的結(jié)構(gòu)焊接的矩陣鍵盤。這是一個利用了元器件自身結(jié)構(gòu)的典型例子:輕觸式按鍵有4只腳,其中兩兩相通,我們便可以利用這一特點來簡化連線,電氣相通的兩只腳充當(dāng)了跳線。圖7.1實物焊接制作過程準(zhǔn)備工作:采購萬能板若干張,實物電路所需的各種元器件;還有其他的基本電子器件和制板工具。①總制板工藝程序1先將所有元器件擺放到萬能板上,確實各個原件的最有位置,原則是,既美觀,又容易焊接。2把擺好位置的元器件焊到板子上,最好用焊臺來完成。3根據(jù)原理圖,把所有的連線連接起來,連接的導(dǎo)線,盡量用細(xì)一點的。②制板心得:我們在制板過程中,2首先是PROTEL設(shè)計的時候出現(xiàn)的錯誤導(dǎo)致印制電路板制作錯誤。其次是由于設(shè)計的理論和實際有誤差導(dǎo)致無法實現(xiàn)目標(biāo)。3焊接過程中出現(xiàn)了一些問題,比如焊跳線的時候,由于接線太多,而第七章焊接、調(diào)試29且是手工焊接,并且焊接設(shè)備不好,烙鐵頭高溫下容易老化氧化和溫度不可控制。因此導(dǎo)致焊盤脫落,原件燙傷等原因?qū)е聢髲U了好幾塊板子。此外,有些焊盤太小并且有損壞跡象,所以焊接很不方便。但為了不出現(xiàn)虛焊,卻花了很長時間去焊,有些焊點并不是很美觀。4焊接過程中,有時候焊錫會不小心將相鄰的兩根引線短路。所以,此次做板積累了一些經(jīng)驗,主要是,再次做板的時候一定要注意PCB的引線之間的距離不能設(shè)置太近。因為是手工制作,精度和密度都必須有一個自由度和能力所及的范圍,并且考慮到手工制板的局限性和線路過細(xì)密導(dǎo)致的氧化和短路故障。擁有了這些寶貴的經(jīng)驗,相信今后制板,一定會完美保證電路的實現(xiàn)!7.2系統(tǒng)調(diào)試在設(shè)計過程中,實物交通燈控制系統(tǒng)的PCB電路板焊接工作量非常大,電路安裝完成后,首先進(jìn)行檢查,即確認(rèn)電路無虛焊,無短路,無斷路,集成元件安裝是否正確,之后進(jìn)行電路功能模塊的分
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