《PLC課程設(shè)計(jì) 交通燈 -十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《PLC課程設(shè)計(jì) 交通燈 -十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制（29頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 PLC系統(tǒng)實(shí)訓(xùn) ?十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制? 專業(yè)：電氣優(yōu)創(chuàng) 班級(jí)： 0902 組員： 目錄 一.摘要 2 二.十字路口帶倒計(jì)時(shí)的交通信號(hào)燈控制計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書 3 1．控制要求 3 2．設(shè)計(jì)任務(wù) 4 三.十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制總體設(shè)計(jì)過程 5 1.綜述 5 2程序設(shè)計(jì)的根本思路 5 3順序功能圖 6 4十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路 7 5開關(guān)設(shè)計(jì) 8 6交通信號(hào)燈控制的梯形圖程序 8

2、 四.心得體會(huì) 18 參考書目 19 附錄資料〔CD4511應(yīng)用電路〕 20 一.摘要 當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)自動(dòng)化時(shí)代，交通燈控制等很多行業(yè)的設(shè)備都與計(jì)算機(jī)密切相關(guān)。因此，一個(gè)好的交通燈控制系統(tǒng)，將給道路擁擠、違章控制等方面給予技術(shù)革新。隨著大規(guī)模集成電路及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速開展，以及人工智能在控制技術(shù)方面的廣泛運(yùn)用，智能設(shè)備有了很大的開展，是現(xiàn)代科技開展的主流方向。本文介紹了一個(gè)智能交通燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該智能交通燈控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能有：對某市區(qū)的四個(gè)主要交通路口進(jìn)行監(jiān)控；各路口有固定的工作周期，并且在道路擁擠時(shí)中控中心能改變其周期；對路口違章的機(jī)動(dòng)車能夠即時(shí)拍照，并提取車牌號(hào)。在世界范

3、圍內(nèi)，一個(gè)以微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為先導(dǎo)的，以信息技術(shù)和信息產(chǎn)業(yè)為中心的信息革命方興未艾。而計(jì)算機(jī)技術(shù)怎樣與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合并有效的發(fā)揮其作用是科學(xué)界最熱門的話題，也是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活潑的領(lǐng)域。本文主要從單片機(jī)的應(yīng)用上來實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈智能化的管理，用以控制過往車輛的正常運(yùn)作。 關(guān)鍵詞：交通燈控制 計(jì)算機(jī)技術(shù) 智能 單片機(jī) 十字路口交通燈 二.十字路口帶倒計(jì)時(shí)的交通信號(hào)燈控制計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書 1．控制要求 采用PLC構(gòu)成十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的南北向和東西向交通信號(hào)燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè)3位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制。SA1手柄指向

4、左45o時(shí)，接點(diǎn)SA1-1接通，交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖11-9所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。SA1手柄指向中間0o時(shí)，接點(diǎn)SA1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。SA1手柄指向右45o時(shí)，接點(diǎn)SA1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。控制信號(hào)說明見表11-5。 圖11-9 十字路口交通燈正常工作時(shí)序 表11-5 十字路口交通燈控制信號(hào)說明 輸 入 輸 出 文字符號(hào) 說 明 文

5、字符號(hào) 說 明 SA1-1 交通燈正常工作控制開關(guān) H1 南北向綠燈指示 SA1-2 南北向交通燈常綠控制開關(guān) H2 南北向黃燈指示 SA1-3 東西向交通燈常綠控制開關(guān) H3 南北向紅燈指示 H4 東西向綠燈指示 H5 東西向黃燈指示 H6 東西向紅燈指示 H11 南北向2位七段數(shù)碼顯示管 H12 東西向2位七段數(shù)碼顯示管 2．設(shè)計(jì)任務(wù) 1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括PLC硬件配置電路。 2) 根據(jù)控制要求，編制交通信號(hào)燈PLC控制程序，有條件可以利用交通燈模型或模擬開關(guān)板調(diào)

6、試程序，模擬運(yùn)行。 3) 編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括： ① 設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明。 ② 基于PLC的十字路口交通燈電氣控制電路圖。 ③ PLC控制程序〔梯形圖和指令表〕。 ④ 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 ⑤ 電氣設(shè)備明細(xì)表。 ⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。 ⑦ 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。 三.十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制總體設(shè)計(jì)過程 1.綜述 ??隨著城市和經(jīng)濟(jì)的開展，交通信號(hào)燈發(fā)揮的作用越來越大，正因?yàn)橛辛私煌ㄐ盘?hào)燈，才使車流、人流有了標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，減少了交通事故發(fā)生的概率。然而，交通

7、信號(hào)燈不合理使用或設(shè)置，也會(huì)影響交通的順暢。 交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。交通信號(hào)燈分為機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、非機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈、人行橫道信號(hào)燈、車道信號(hào)燈、方向指示信號(hào)燈、閃光警告信號(hào)燈、道路與鐵路平面交叉道口信號(hào)燈。交通信號(hào)燈用于道路平面交叉路口，通過對車輛、行人發(fā)出行進(jìn)或停止的指令，使各同時(shí)到達(dá)的人、車交通流盡可能減少相互干擾，從而提高路口的通行能力，保障路口暢通和平安。 十字路口交通信號(hào)燈現(xiàn)場示意圖如圖3-1所示，南北和東西每個(gè)方向各有紅、綠、黃三種信號(hào)燈，為確保交通平安，要求如下。 正常控制時(shí)：

8、 ①當(dāng)東西方向允許通行〔綠燈〕時(shí)，南北方向應(yīng)禁止通行〔紅燈〕；同樣，當(dāng)南北方向允許通行〔綠燈〕時(shí)，東西方向應(yīng)禁止通行〔紅燈〕。 ②在綠燈信號(hào)要切換為紅燈信號(hào)之前，為提醒司機(jī)提前減速并剎車，應(yīng)有明顯的提示信號(hào)：綠燈閃爍同時(shí)黃燈亮。 ③信號(hào)燈控制系統(tǒng)啟動(dòng)后應(yīng)能自動(dòng)循環(huán)動(dòng)作。 交通燈現(xiàn)場示意圖 2程序設(shè)計(jì)的根本思路 交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成。紅燈表示禁止通行，綠燈表

9、示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示。南北和東西每個(gè)方向各有紅、綠、黃三種信號(hào)燈。交通燈控制示意圖如圖2所示。 正?？刂茣r(shí)：如圖1所示，它是按信號(hào)燈置1與置0兩種狀態(tài)繪制的，置1表示信號(hào)燈點(diǎn)亮。SA1手柄指向左45o時(shí)，接點(diǎn)SA1-1接通，東西向紅燈亮30s，南北向綠燈亮，25s后南北向綠燈閃爍3s，然后熄滅。在綠燈熄滅的同時(shí)，東西向黃燈亮2s，然后熄滅。在該燈熄滅的同時(shí)，南北向紅燈亮及東西向綠燈亮，以下的變化規(guī)律與上述相同。到南北向綠燈亮，東西向紅燈亮開始第二個(gè)循環(huán)，以后周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作。同時(shí)南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示相應(yīng)指示燈的剩余時(shí)間值。 非正?？刂茣r(shí)：SA1手柄指向中間0o時(shí)，接

10、點(diǎn)SA1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。 SA1手柄指向右45o時(shí)，接點(diǎn)SA1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。 3順序功能圖 4十字路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)電路 輸　入 輸　出 文字符號(hào) 信號(hào)地址 說　明 文字符號(hào) 信號(hào)地址 說　明 SA1-1 I0.1 交通燈正常工作控制開關(guān) H1 Q0.1 南北向綠燈指示 SA1-2 I0.2 南北向交通燈常綠控制開關(guān) H2 Q0.2 南北向黃燈指示 SA1-3 I0.3 東西向交通燈常綠控制開關(guān) H

11、3 Q0.3 南北向紅燈指示 H4 Q0.4 東西向綠燈指示 H5 Q1.0~Q1.3 東西向黃燈指示 H6 Q1.5~Q1.7 東西向紅燈指示 數(shù)碼管1 數(shù)碼管2 A Q1.0 A Q1.5 B Q1.1 B Q1.6 C Q1.2 C 0(接地) D Q1.3 D Q1.7 5開關(guān)設(shè)計(jì) 圖5.1 轉(zhuǎn)換開關(guān)示意圖 6交通信號(hào)燈控制的梯形圖程序 主程序： 子程序〔time up28〕：

12、 子程序〔time up2〕： 主程序 指令表 TITLE=程序注解 Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 網(wǎng)絡(luò)注解 LD SM0.1 S M0.0, 1 Network 2 LD I0.2 = M2.0 S Q0.2, 4 S M0.0, 1 R M5.1, 2 R M5.6, 1 Network 3 LD I0.3 = M3.0 R Q0.1, 2 R Q0.5, 2 S M0.0,

13、1 R M5.1, 2 R M5.6, 1 Network 4 LD M0.0 R M1.0, 6 Network 5 LD M0.0 A I0.1 EU S M1.0, 1 R M0.0, 1 R T43, 21 R M5.0, 8 Network 6 LD I0.1 A M1.0 TON T37, 250 CALL SBR0 Network 7 LD M1.0 A T37 S M1.1,

14、1 R M1.0, 1 Network 8 LD I0.1 A M1.1 TON T38, 30 CALL SBR0 Network 9 LD I0.1 A T38 EU S M1.2, 1 R M1.1, 1 R T43, 21 R M5.0, 8 Network 10 LD I0.1 A M1.2 TON T39, 20 CALL SBR1 Network 11 LD I0.1 A T39 EU

15、 S M1.3, 1 R M1.2, 1 R T43, 21 R M5.0, 8 Network 12 LD I0.1 A M1.3 TON T40, 250 CALL SBR0 Network 13 LD I0.1 A T40 S M1.4, 1 R M1.3, 1 Network 14 LD I0.1 A M1.4 TON T41, 30 CALL SBR0 Network 15 LD I0.1 A

16、 T41 EU S M1.5, 1 R M1.4, 1 R T43, 21 R M5.0, 8 Network 16 LD I0.1 A M1.5 TON T42, 20 CALL SBR1 Network 17 LD I0.1 A T42 EU S M0.0, 1 R M1.5, 1 R T43, 21 R M5.0, 8 Network 18 LD M2.0 O M1.0 LD M1

17、.1 A SM0.5 OLD = Q0.1 Network 19 LD M1.2 = Q0.2 Network 20 LD M3.0 O M1.3 O M1.4 O M1.5 = Q0.3 Network 21 LD M3.0 O M1.3 LD M1.4 A SM0.5 OLD = Q0.4 Network 22 LD M1.5 = Q0.5 Network 23 LD M2.0

18、 O M1.0 O M1.1 O M1.2 = Q0.6 Network 24 LD M5.0 O I0.2 O I0.3 = Q1.4 Network 25 LD M5.1 = Q1.1 Network 26 LD M5.2 = Q1.2 Network 27 LD M5.3 O I0.2 O I0.3 = Q1.3 Network 28 LD M5.5 O I0.2

19、 O I0.3 = Q1.5 Network 29 LD M5.6 = Q1.6 Network 30 LD I0.2 O I0.3 = Q1.7 Network 31 Network 32 Network 33 子程序〔time up28〕 指令表 TITLE=子例行程序注解 Network 1 Network 2 LD I0.1 LPS AN T61 TON T53, 80 TON T54, 70 TON T55, 6

20、0 TON T56, 50 TON T57, 40 TON T58, 30 TON T59, 20 TON T60, 10 LPP TON T61, 80 Network 3 // LD T52 EU = M4.0 Network 4 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 網(wǎng)絡(luò)注解 LD T61 A I0.1 LPS AN M4.0 TON T43, 90 TON T44, 80 TON T45, 70 TON T46, 60

21、 TON T47, 50 TON T48, 40 TON T49, 30 TON T50, 20 TON T51, 10 LPP TON T52, 100 Network 5 // LD T61 AN T50 LD T61 AN T51 OLD LDN T60 AN T61 OLD = M5.3 Network 6 LDN T49 ON T48 ON T47 ON T46 A T50 A T51 LD

22、N T59 ON T58 ON T57 ON T56 A T60 OLD = M5.2 Network 7 LDN T49 ON T48 LDN T45 ON T44 A T46 A T47 OLD A T50 A T51 LDN T59 ON T58 LDN T55 ON T54 A T56 A T57 OLD A T60 OLD = M5.1 Netw

23、ork 8 LDN T51 A T61 LDN T49 LDN T47 A T48 OLD LDN T45 A T46 A T48 OLD LDN T43 A T44 A T46 A T48 OLD A T50 A T51 OLD LDN T59 LDN T57 A T58 OLD LDN T55 A T56 A T58 OLD LDN T53 A T54

24、 A T56 A T58 OLD A T60 OLD = M5.0 Network 9 LDN T61 = M5.6 Network 10 LDN T52 A T61 = M5.5 Network 11 子程序〔time up2〕 指令表 TITLE=子例行程序注解 Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題 // 網(wǎng)絡(luò)注解 LD I0.1 TON T59, 10 TON T60, 20 Network 2 LDN T60 =

25、 M5.1 Network 3 LDN T59 A T60 = M5.0 四.心得體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)的作品是十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制，由我們?nèi)藞F(tuán)隊(duì)共同完成。 此次課程設(shè)計(jì)提高了我們查閱資料、選用公式和完成方案的能力。剛一接手題目，我們很迷茫，不知從何入手，而且準(zhǔn)備工作也是缺乏。只得耐心地查閱各種相關(guān)資料，分析題目的側(cè)重點(diǎn)。在初步方案的構(gòu)思中，慎重考慮設(shè)計(jì)方法，推敲過后才有定計(jì)。仔細(xì)閱讀搜集的資料，防止不利因素后，才形成我們獨(dú)特的方案。這一過程，我們團(tuán)隊(duì)的分工合作得到很大考驗(yàn)。 此次課程設(shè)計(jì)讓我們明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。個(gè)人

26、的能力、精力總是有限的，專注的領(lǐng)域也是不同的，這時(shí)分工合作顯得尤其重要。合理的工作分配，讓隊(duì)員們充分發(fā)揮專長，縮短了完成題目的時(shí)間，加深了查閱資料的深度，提高了完成作品的效率。當(dāng)然，這些也離不開設(shè)計(jì)方案的集思廣益。而在完成作品的過程中，也加深了隊(duì)員間的了解。友誼的氣氛中，也使工作輕松起來?？傊?，團(tuán)隊(duì)合作不是口上說說而已，真正體驗(yàn)后才知那是何等高效的境界。 此次課程設(shè)計(jì)讓我們的知識(shí)從理論上升到了應(yīng)用層次。書本上我們學(xué)到了很多，但是卻有點(diǎn)一知半解，而只有自己親自體驗(yàn)過后才能明白透徹，真正掌握。我們回憶過去的知識(shí)，才猛然發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)際是如此的不同。很多知識(shí)在用中不得不考慮實(shí)際條件，在這一過程也加深

27、了我們對原有知識(shí)的了解。所以，這是對我們知識(shí)的穩(wěn)固，也使我們溫故而知新。 并且在本次設(shè)計(jì)中，遇到了很問題，但通過團(tuán)隊(duì)的一起努力，終于得到圓滿的解決。比方在硬件選型中片子的選擇，數(shù)碼管用共陰極的好事共陽極的。還有在片子的連接中，是不是所有腳都要連上〔都要連上的〕，還有如何排查是器件壞了還是接觸不好引起的顯示異?！灿萌f用表測量〕，等等。 總之，本次課程設(shè)計(jì)使我們綜合能力得到大大提高，這是一次難忘的體驗(yàn)，將深深影響我們。 參考書目 ?PLC編程及應(yīng)用? 廖常除 著 機(jī)械工程出版社 ?數(shù)字電子技術(shù)根底? 閻石 著 高等教育出版社 ?數(shù)字電子技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書? 電子教研室

28、 沈陽化工大學(xué) 附錄資料〔CD4511應(yīng)用電路〕 CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED 〔數(shù)碼管〕顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路能提供較大的拉電流。可直接驅(qū)動(dòng)LED顯示器。 CD4511 是一片 CMOS BCD—鎖存/7 段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，引腳排列如圖 2 所示。其中a b c d 為 BCD 碼輸入，a為最低位。LT為燈測試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)，顯示器一直顯示數(shù)碼“8〞，各筆段都被點(diǎn)亮，以檢查顯示器是否有故障。BI為消隱功能端，低電平時(shí)使所有筆段均消隱，正常顯示時(shí)， B1端應(yīng)加高電

29、平。另外 CD4511有拒絕偽碼的特點(diǎn)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)越過十進(jìn)制數(shù)9(1001)時(shí)，顯示字形也自行消隱。LE是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。a～g是 7 段輸出，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。另外，CD4511顯示數(shù)“6〞時(shí)，a段消隱；顯示數(shù)“9〞時(shí)，d段消隱，所以顯示6、9這兩個(gè)數(shù)時(shí)，字形不太美觀 圖3是 CD4511和CD4518配合而成一位計(jì)數(shù)顯示電路，假設(shè)要多位計(jì)數(shù)，只需將計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，每級(jí)輸出接一只 CD4511 和 LED 數(shù)碼管即可。所謂共陰 LED 數(shù)碼管是指 7 段 LED 的陰極是連在一起的，在應(yīng)用中應(yīng)接地。限流電阻要根據(jù)電源電壓來選取，電源電壓5V時(shí)可使用300Ω的限流

30、電阻。 用CD4511實(shí)現(xiàn)LED與單片機(jī)的并行接口方法如下列圖： CD4511 引 腳 圖 其功能介紹如下： ??????????? BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅〔消隱〕狀態(tài)，不顯示數(shù)字。 ??????????? LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8〞。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。 ??????????? LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。 ?????

31、?????? A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。 ??????????? a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。 ????????? CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作 1. CD4511的引腳 CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級(jí)，通常用以驅(qū)動(dòng)LED。其引腳圖如3-2所示。 各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D；5、4、3分別表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分別表示?? a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入，右邊表示

32、輸出，還有兩個(gè)引腳8、16分別表示的是VDD、VSS。 2. CD4511的工作原理 1. CD4511的工作真值表如表3-2 2. 鎖存功能 譯碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 當(dāng)LE為“0〞電平導(dǎo)通，TG2截止；當(dāng)LE為“1〞電平時(shí)，TG1截止，TG2導(dǎo)通，此時(shí)有鎖存作用。如圖3-3 〔3〕譯碼 CD4511譯碼用兩級(jí)或非門擔(dān)任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對輸入數(shù) 據(jù)B、C進(jìn)行組合，得出、、、四項(xiàng)，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或 非門譯碼。 〔4〕消隱 BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸

33、出為低電平，字形消隱。消隱控制電路如圖3-4所示。 消隱輸出J的電平為 J= =〔C+B〕D+BI 如不考慮消隱BI項(xiàng)，便得J=〔B+C〕D 據(jù)上式，當(dāng)輸入BCD代碼從1010---1111時(shí)，J端都為“1〞電平，從而使顯示器中的字形消隱。 輸??????? 入 輸??????? 出 LE BI LI D C B A a b c d e f g 顯示 X X 0 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 8 X 0 1 X X X X 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0

34、 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1

35、 1 1 1 6 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0 1 1 1

36、 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 消隱 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 消隱 1 1 1 X X X X 鎖?????? 存 鎖存 表3-2 CD 4511的真值表 8421 BCD 碼對應(yīng)的顯示見下列圖????????? ： 選用共陰極數(shù)碼管，對于 CD4511 ，它與數(shù)碼管的根本連接方式如下列圖 ： LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及工作原理 沈紅衛(wèi) ? LE

37、D數(shù)碼管〔LED Segment Displays〕是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8〞字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1〞型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀

38、表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖。 ? ? 圖1 這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的LED數(shù)碼管 ? 圖2 引腳定義 ? ??? 每一筆劃都是對應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn). ? ? 數(shù)碼管分為共陽極的LED數(shù)碼管、共陰極的LED數(shù)碼管兩種。下列圖例舉的是共陽極的LED數(shù)碼管，共陽就是7段的顯示字碼共用一個(gè)電源的正。led數(shù)碼管原理圖示意： ? ? 圖3 引腳示意圖 ? ? 從上圖可以看出，要是數(shù)碼管顯示數(shù)字，有兩個(gè)條件：1、是要在VT端〔3/8腳〕加正電源；2、要使〔a,b,c,d

39、,e,f,g,dp)端接低電平或“0〞電平。這樣才能顯示的。 ? 共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖圖4： ? ?圖4 共陽極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖： ?? ? 圖5 共陰極LED數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖 ? 表1.1 顯示數(shù)字對應(yīng)的二進(jìn)制電平信號(hào) 顯 示 數(shù) 字 a b c d e f g 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 1 1 0 1 1 0 1 3 1 1 1 1 0 0 1 4 0 1 1 0 0

40、 1 1 5 1 0 1 1 0 1 1 6 0 0 1 1 1 1 1 7 1 1 1 0 0 0 0 8 1 1 1 1 1 1 1 9 0 0 0 1 1 0 1 ? LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 ? ? ? ? ? ? ? A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位

41、轉(zhuǎn)換器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示那么需要5×8＝40根I/O口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O口才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。 ? B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制翻開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 ? ??? 透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O口，而且功耗更低。