图2.2 方案设计框图

3.交通灯系统的硬件设计

3.1 单片机概述

单片机是一个在芯片上的微型计算机，可以说是一个完善的微型计算机系统，应用系统由软件和硬件组成，部件包括cpu，存储器，基本输入输出口，接口电路定时计数器和中断系统，单片机和适当的设备相连后便能组成一个单片机控制系统。C51单片机性价比高，简易上手，本设计采用的单片机为AT89C51。

3.1.1系统硬件原理图文献综述

系统以单片机AT89C51为控制器件，XTAL1，XTAL2引脚接时钟电路，复位电路，LED数码管显示倒计时电路和LED发光二极管模拟红黄绿交通灯电路等模块来实现交通灯控制系统。硬件原理图（见3. 1）。

系统所需的器件有：

2位共阴数码管4个：各个路口红黄绿灯的倒计时数字显示。

4个LED-GREEN：用于模拟十字路口绿灯。（10mA额定电流，2.0V额定电压）

4个LED-YELLOW:用于模拟十字路口黄灯。

4个LED-RED：用于模拟十字路口红灯。

1个9欧姆电阻：MAX7219的串联电阻。

（振荡电路）：2个30pf电容，1个12MHZ晶振。

（复位电路：电容放电周期大于两倍时钟周期）：1个10uf电容，1个k欧姆电阻，1个按键开关，1个10K欧姆电阻

电阻若干：12个200欧姆电阻。

 硬件原理图

3.1.2芯片选择与介绍

AT89C51：单片机的一种，使用方便，可以外接震荡时钟电路，可接复位电路.本系统引脚功能[3,4]如图3.2。

端口 功能

P0.0-P0.2、P1.0-P1.2 控制LED发光二极管显示

P3.0-P3.2 地址，数据给驱动

XTAL1-XTAL2 时钟电路输入输出端

RST、EA 复位

图3.2 单片机功能源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/

MAX7219：是一个串行输入/输出共阴极驱动器。本系统引脚功能如图3.3。

图3.3 MAX7219功能

3.2时钟电路模块

时钟电路就是系统在运行的过程中需要一个维护秩序的时间基准，为AT89C51提供工作时所需要的时钟信号。根据连接的方式不一样，时钟电路也会不同。时钟电路分为两种，一种是内部时钟电路，另一种是外部时钟电路，如图3.3，外部时钟电路的缺点就是会使得整个电路变得复杂，所以系统采用的是内部时钟电路，内部时钟电路通过单片机的XTAL1和XTAL2两个引脚连接两个电容和一个晶体振荡器，来构成系统所需要的时间基准:时钟电路，为系统维护秩序。系统的内部时钟电路是由1个12MHZ的晶体振荡器和2个30pF的电容组成。时钟电路用于产生系统运行时所需要的时钟信号，时序研究的是程序执行中各信号之间的相互关系。单片机是一个复杂的同步时序电路，所以为了能够实现同步工作方式，系统应该在唯一的时钟信号下工作[5,6]。