基于51單片機(jī)十字路交通燈仿真_黃燈閃爍_正常模式+夜間模式+緊急模式

仿真：proteus 7.8

程序編譯器：keil 4/keil 5

編程語(yǔ)言：C語(yǔ)言

設(shè)計(jì)編號(hào)：J002

演示視頻

基本功能：

通過(guò)單片機(jī)模擬交通燈，東西方向黃綠紅，南北方向黃綠紅的工作方式。

1、顯示時(shí)間倒計(jì)時(shí)；

2、夜晚能夠進(jìn)行所有黃燈閃爍；

3、主干道綠燈6秒，轉(zhuǎn)黃燈3秒，同時(shí)次干道紅燈9秒；之后主干道6秒紅燈，同時(shí)次干道3秒綠燈，轉(zhuǎn)3秒黃燈；

4、夜間模式數(shù)碼管顯示88并閃爍，led燈黃燈閃爍；

5、緊急模式數(shù)碼管顯示EE并閃爍，led燈紅燈閃爍，10秒恢復(fù)正常模式；

6、具體秒數(shù)可在程序改數(shù)字實(shí)現(xiàn)。

仿真圖

主要有三種運(yùn)行狀態(tài)

1.正常倒計(jì)時(shí)和紅黃綠燈顯示

2.通過(guò)按鍵控制緊急模式，四個(gè)方向紅燈，顯示EE

3.通過(guò)按鍵控制夜間模式，四個(gè)方向黃燈，顯示88

程序

程序代碼

#include<reg52.h>
#include<intrins.h>

//數(shù)據(jù)類型定義  
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int  uint;

void led_sacn();
void delay_ms(ms);
void seg_disp(uchar number,uchar wei);


//通用IO引腳分配
sbit W0=P3^4;
sbit W1=P3^5;
sbit W2=P3^6;
sbit W3=P3^7;

bit flag1s;
uchar one_sec_flag,main_road_time,secondary_road_time;
uchar state=0;//正常模式不同的狀態(tài) 
uchar run_mode = 0;//0是正常模式，1是緊急模式
uchar code seg_du[]={0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};

uchar main_green_straight_cnt=6,yellow_cnt =3,sec_green_straight_cnt =3; 
//主干道直行綠燈時(shí)間          _黃燈時(shí)間      _次干道綠燈時(shí)間

uchar buck_main,buck_sec;//備份燈閃狀態(tài)，切回正常模式用到
uchar urgent_cnt = 0;//救護(hù)車計(jì)數(shù)
uchar urgent_sec_flag = 0;

void main()
{
	EA=1;	//開總中斷
	EX0=1;//外部中斷0
	EX1=1;//外部中斷1
	IT0=1;//設(shè)置下降沿觸發(fā)中斷0
	IT1=1;//設(shè)置下降沿觸發(fā)中斷1
	TMOD=0X01;//T0的工作模式為模式1
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定時(shí)初值
	ET0=1; //允許定時(shí)器1中斷
	TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0  
	
	while(1)
	{	
		led_sacn();				  		//LED和數(shù)碼管顯示，時(shí)刻刷新

		if(flag1s)						//一秒刷新一次
		{
			flag1s=0;
			main_road_time--;			//紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間減
			secondary_road_time--;
		}
		if(urgent_sec_flag){
			urgent_sec_flag = 0;
			if(urgent_cnt>0){
					urgent_cnt++;
				  if(urgent_cnt>10){
				      urgent_cnt=0;
				      run_mode=0; 
		          P2=buck_main;	   		//恢復(fù)燈顯	 
				 }
			}
		}
	}
}

void led_sacn()
{
	 if(run_mode==0)			 //0 正常運(yùn)行
	 {
		if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//當(dāng)主干道或者次干道倒數(shù)到0，切換狀態(tài)。
		//這一段程序只有倒計(jì)時(shí)為0才執(zhí)行一次，執(zhí)行完一次等下一次倒計(jì)時(shí)為0才再執(zhí)行一次
		{
			switch(state)//改變紅綠燈的狀態(tài)
			{
				case 0:
				{
					state=1;//下次切換到下一個(gè)模式
					main_road_time=main_green_straight_cnt;//主干道直行綠燈通行時(shí)間
					secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					//次干道紅燈方向通行時(shí)間 == 主干道直行綠燈 +主干道時(shí)間黃燈時(shí)間 
					P2=0X09;	//P2是主干道的燈顯。需要亮的燈轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制位0000 1001
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
					main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黃燈時(shí)間
					P2=0X0A;//主干道直行黃燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0010 0010	
				}break;
				case 2:
				{
					state=3;
					main_road_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					secondary_road_time =sec_green_straight_cnt;
					P2=0X24;	//主干道綠燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p21和p24高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0001 0001
				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
					secondary_road_time=yellow_cnt;//黃燈時(shí)間
					P2=0X14;//主干道黃燈燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0010 0010	
				}break;
				
				default:break;
			}
		}
		
		seg_disp(main_road_time/10,0);//顯示W(wǎng)0控制的數(shù)碼管 時(shí)刻刷新
		seg_disp(main_road_time%10,1);//顯示W(wǎng)1控制的數(shù)碼管
		seg_disp(secondary_road_time/10,2);//顯示W(wǎng)2控制的數(shù)碼管
		seg_disp(secondary_road_time%10,3);//顯示W(wǎng)3控制的數(shù)碼管
		
	}
	else if(run_mode==1)
	{
	//緊急情況運(yùn)行 紅燈23  //0000 1100 0x0c

		P2=0x0c;
		W0=W1=W2=W3=0;//選中所有位選
		P0=0x79;//顯示E
		delay_ms(1000);

		P2=0x00;
		P0=0x00;//滅數(shù)碼管
		delay_ms(1000);
	}
	else if(run_mode==2)//夜間模式 黃燈14 0001 0010 0x12
	{

		P2=0x12;
		W0=W1=W2=W3=0;
		P0=0xff;//顯示88
		delay_ms(2000);
		delay_ms(2000);

		P2=0x00;
		P0=0x00;//滅數(shù)碼管		
		delay_ms(2000);
		delay_ms(2000);
	}
}

void seg_disp(uchar number,uchar wei)	//數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序 wei代表數(shù)碼管W0 W1 W2 W3的位選
{
	P0=0XFF;//清零，防止重影
	if(wei == 0){//顯示第一位
		W0=0;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W0=1;
	}
	if(wei == 1){//顯示第二位
		W0=1;
		W1=0;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W1=1;
	}
	if(wei == 2){//顯示第三位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=0;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W2=1;
	}
	if(wei == 3){//顯示第四位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=0;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W3=1;
	}
}

void delay_ms(ms)	  //演示函數(shù)，大概精度
{
	uchar value=ms,i;
	while(value--) 
	for(i=0;i<110;i++);
}

程序講解

主要的核心點(diǎn)是倒計(jì)時(shí)，主干道直行綠燈時(shí)間+黃燈時(shí)間=次干道紅燈時(shí)間，

在次干道紅燈的過(guò)程中，主干道完成了綠燈倒計(jì)時(shí)+黃燈倒計(jì)時(shí)兩個(gè)步驟。

倒計(jì)時(shí)的產(chǎn)生

記住這個(gè)點(diǎn)就可以設(shè)計(jì)軟件了。首先要有時(shí)間基礎(chǔ)，倒計(jì)時(shí)從哪來(lái)呢？

一般兩個(gè)來(lái)源：

1，延時(shí)

delay(1000ms);

通過(guò)死循環(huán)卡主軟件的運(yùn)行來(lái)達(dá)到延時(shí)效果，程序執(zhí)行效率極低，不可取。

2，定時(shí)

通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)基。軟件設(shè)置50ms產(chǎn)生一次定時(shí)中斷，在中斷執(zhí)行函數(shù)中做計(jì)數(shù)。

	EA=1;	//開總中斷
	TMOD=0X01;//T0的工作模式為模式1
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定時(shí)初值
	ET0=1; //允許定時(shí)器1中斷
	TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0  

50ms執(zhí)行一次中斷函數(shù)，通過(guò)one_sec_flag累加到50判斷時(shí)間過(guò)去了一秒。設(shè)置一秒標(biāo)志位flag1s置一。

void Timer0() interrupt 1
{
	TH0=0XBB;
	TL0=0X00;

	if(++one_sec_flag<50){
		return;//提前結(jié)束函數(shù)
		}

	one_sec_flag=0;
	urgent_sec_flag=1;
	if(run_mode==0){//不是正常運(yùn)行時(shí)，不紅綠燈數(shù)值不減一 
		flag1s=1;	
	}
}

在主函數(shù)while循環(huán)里判斷標(biāo)志位，如果是1，則倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)值減一，即完成了倒計(jì)時(shí)的軟件設(shè)計(jì)思路

    if(flag1s)						//一秒刷新一次
    {
        flag1s=0;
        main_road_time--;			//紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間減
        secondary_road_time--;
    }

紅黃綠燈狀態(tài)處理

交通燈狀態(tài)實(shí)際上分為四個(gè)狀態(tài)：

1.主干道綠燈通行，次干道紅燈

2.主干道黃燈通行，次干道紅燈

3.主干道紅燈，次干道綠燈通行

4.主干道紅燈，次干道黃燈通行

做一個(gè)狀態(tài)機(jī)，設(shè)置四個(gè)狀態(tài)，在四個(gè)狀態(tài)的變化中，設(shè)置紅綠黃燈的亮和滅實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)交通燈運(yùn)行邏輯

switch(state)//改變紅綠燈的狀態(tài)
			{
				case 0:
				{
					state=1;//下次切換到下一個(gè)模式
					main_road_time=main_green_straight_cnt;//主干道直行綠燈通行時(shí)間
					secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					//次干道紅燈方向通行時(shí)間 == 主干道直行綠燈 +主干道時(shí)間黃燈時(shí)間 
					P2=0X09;	//P2是主干道的燈顯。需要亮的燈轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制位0000 1001
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
					main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黃燈時(shí)間
					P2=0X0A;//主干道直行黃燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0010 0010	
				}break;
				case 2:
				{
					state=3;
					main_road_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					secondary_road_time =sec_green_straight_cnt;
					P2=0X24;	//主干道綠燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p21和p24高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0001 0001
				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
					secondary_road_time=yellow_cnt;//黃燈時(shí)間
					P2=0X14;//主干道黃燈燈 對(duì)應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時(shí)P2口的電平 0010 0010	
				}break;

倒計(jì)時(shí)顯示處理

實(shí)際上倒計(jì)時(shí)顯示就是顯示main_road_time–; secondary_road_time–;設(shè)計(jì)函數(shù)通過(guò)數(shù)碼管分別顯示主干道的main_road_time和次干道的secondary_road_time即可

void seg_disp(uchar number,uchar wei)	//數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示程序 wei代表數(shù)碼管W0 W1 W2 W3的位選
{
	P0=0XFF;//清零，防止重影
	if(wei == 0){//顯示第一位
		W0=0;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W0=1;
	}
	if(wei == 1){//顯示第二位
		W0=1;
		W1=0;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W1=1;
	}
	if(wei == 2){//顯示第三位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=0;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W2=1;
	}
	if(wei == 3){//顯示第四位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=0;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W3=1;
	}
}

完整程序仿真可以點(diǎn)擊下面的鏈接下載.

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