芯耀
2487
仿真：proteus 7.8
程序編譯器：keil 4/keil 5
編程語言：C語言
設(shè)計編號：J002
演示視頻
51單片機十字路交通燈仿真_黃燈閃爍+夜間+緊急
基本功能：
通過單片機模擬交通燈，東西方向黃綠紅，南北方向黃綠紅的工作方式。
1、顯示時間倒計時；
2、夜晚能夠進行所有黃燈閃爍；
3、主干道綠燈6秒，轉(zhuǎn)黃燈3秒，同時次干道紅燈9秒；之后主干道6秒紅燈，同時次干道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)字實現(xiàn)。
仿真圖
主要有三種運行狀態(tài)
1.正常倒計時和紅黃綠燈顯示
2.通過按鍵控制緊急模式，四個方向紅燈，顯示EE
3.通過按鍵控制夜間模式，四個方向黃燈，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;
//主干道直行綠燈時間 _黃燈時間 _次干道綠燈時間
uchar buck_main,buck_sec;//備份燈閃狀態(tài)，切回正常模式用到
uchar urgent_cnt = 0;//救護車計數(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定時初值
ET0=1; //允許定時器1中斷
TR0=1;//啟動定時器0
while(1)
{
led_sacn(); //LED和數(shù)碼管顯示，時刻刷新
if(flag1s) //一秒刷新一次
{
flag1s=0;
main_road_time--; //紅綠燈倒計時時間減
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時為0才執(zhí)行一次，執(zhí)行完一次等下一次倒計時為0才再執(zhí)行一次
{
switch(state)//改變紅綠燈的狀態(tài)
{
case 0:
{
state=1;//下次切換到下一個模式
main_road_time=main_green_straight_cnt;//主干道直行綠燈通行時間
secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
//次干道紅燈方向通行時間 == 主干道直行綠燈 +主干道時間黃燈時間
P2=0X09; //P2是主干道的燈顯。需要亮的燈轉(zhuǎn)換為二進制位0000 1001
}break;
case 1:
{
state=2;
main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黃燈時間
P2=0X0A;//主干道直行黃燈 對應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時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 對應(yīng)仿真圖p21和p24高電平，其他低電平。此時P2口的電平 0001 0001
}break;
case 3:
{
state=0;
secondary_road_time=yellow_cnt;//黃燈時間
P2=0X14;//主干道黃燈燈 對應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時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
主要的核心點是倒計時，主干道直行綠燈時間+黃燈時間=次干道紅燈時間，
在次干道紅燈的過程中，主干道完成了綠燈倒計時+黃燈倒計時兩個步驟。
倒計時的產(chǎn)生
記住這個點就可以設(shè)計軟件了。首先要有時間基礎(chǔ)，倒計時從哪來呢？
一般兩個來源：
1，延時
delay(1000ms);
通過死循環(huán)卡主軟件的運行來達(dá)到延時效果，程序執(zhí)行效率極低，不可取。
2，定時
通過定時器產(chǎn)生時基。軟件設(shè)置50ms產(chǎn)生一次定時中斷，在中斷執(zhí)行函數(shù)中做計數(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定時初值
ET0=1; //允許定時器1中斷
TR0=1;//啟動定時器0
50ms執(zhí)行一次中斷函數(shù)，通過one_sec_flag累加到50判斷時間過去了一秒。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){//不是正常運行時，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，則倒計時計數(shù)值減一，即完成了倒計時的軟件設(shè)計思路
if(flag1s) //一秒刷新一次
{
flag1s=0;
main_road_time--; //紅綠燈倒計時時間減
secondary_road_time--;
}
紅黃綠燈狀態(tài)處理
交通燈狀態(tài)實際上分為四個狀態(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
做一個狀態(tài)機，設(shè)置四個狀態(tài)，在四個狀態(tài)的變化中，設(shè)置紅綠黃燈的亮和滅實現(xiàn)基礎(chǔ)交通燈運行邏輯
switch(state)//改變紅綠燈的狀態(tài)
{
case 0:
{
state=1;//下次切換到下一個模式
main_road_time=main_green_straight_cnt;//主干道直行綠燈通行時間
secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
//次干道紅燈方向通行時間 == 主干道直行綠燈 +主干道時間黃燈時間
P2=0X09; //P2是主干道的燈顯。需要亮的燈轉(zhuǎn)換為二進制位0000 1001
}break;
case 1:
{
state=2;
main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黃燈時間
P2=0X0A;//主干道直行黃燈 對應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時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 對應(yīng)仿真圖p21和p24高電平，其他低電平。此時P2口的電平 0001 0001
}break;
case 3:
{
state=0;
secondary_road_time=yellow_cnt;//黃燈時間
P2=0X14;//主干道黃燈燈 對應(yīng)仿真圖p22和p25高電平，其他低電平。此時P2口的電平 0010 0010
}break;
倒計時顯示處理
實際上倒計時顯示就是顯示main_road_time–; secondary_road_time–;設(shè)計函數(shù)通過數(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;
}
}
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