基于51单片机的十字路口交通灯_5s黄灯倒计时闪烁

news2025/1/21 15:26:02

基于51单片机十字路口交通灯_5s黄灯闪烁

（程序+仿真+仿真视频）

仿真：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：J006

功能要求

交通灯运行状态：

（1）模式1：东西向红灯与南北向绿灯亮5s；

（2）模式2：南北向绿灯灭，黄灯闪烁5s（5次）；

（3）模式3：东西向绿灯与南北向红灯各5s；

（4）模式4：东西向绿灯灭，黄灯闪烁5s（5次）；

（5）具体秒数可在程序改数字实现。

仿真图

南北通行image-20220831004850875

东西通行

image-20220831004910205

程序

image-20220831005300678

主要程序代码

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

//数据类型定义
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int  uint;

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

#define ON   1    //LED给告电平亮灯
#define OFF  0    //LED给低电平灭灯

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

sbit NS_G = P2^0;
sbit NS_Y = P2^1;
sbit NS_R = P2^2;
sbit WE_R = P2^3;
sbit WE_Y = P2^4;
sbit WE_G = P2^5;

bit flag1s;
bit half_1sflag;
uchar one_sec_flag,main_road_time,secondary_road_time,half_sec_flag;
//1秒定时标志位 南北方向显示时间 东西方向显示时间
uchar state=0;//正常模式不同状态
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=5,yellow_cnt =5,2sec_green_straight_cnt =5; 
//南北方向直行绿灯时间            _黄灯时间      _东西方向绿灯时间

void main()
{
	EA=1;	//开总中断
	TMOD=0X01;//T0的工作模式为模式1
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
	ET0=1; //允许定时器1中断
	TR0=1;//启动定时器0  
//	state=2;	
	while(1)
	{	
		led_sacn();				  		//LED和数码管显示，时刻刷新

		if(flag1s)						//一秒刷新一次
		{
			flag1s=0;
			main_road_time--;			//红绿灯倒计时时间减
			secondary_road_time--;
		}
		if (half_1sflag){
			half_1sflag = 0;
			if(state == 0){//黄灯闪烁
				WE_Y =~WE_Y;
			}else if(state == 2){
				NS_Y =~NS_Y;
			}
			
		}
	}
}

void led_sacn()
{

		if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//当南北方向或者东西方向倒数到0，切换状态。
		//这一段程序只有倒计时为0才执行一次，执行完一次等下一次倒计时为0才再执行一次
		{
			switch(state)//改变红绿灯的状态
			{
				case 0:
				{
					state=1;//下次切换到下一个模式
					main_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;//南北方向直行绿灯通行时间
					secondary_road_time=sec_green_straight_cnt;//东西方向红灯时间
					 NS_G = ON;
					 NS_Y = OFF;
					 NS_R = OFF;
					 WE_R = ON;
					 WE_Y = OFF;
					 WE_G = OFF;
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
//					main_road_time = yellow_cnt;//南北方向直行黄灯时间
					secondary_road_time =yellow_cnt;
					
					 NS_G = OFF;
					 NS_Y = ON;
					 NS_R = OFF;
					 WE_R = ON;
					 WE_Y = OFF;
					 WE_G = OFF;	
				}break;
				case 2:
				{
					state=3;
					main_road_time=sec_green_straight_cnt;
					secondary_road_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					NS_G = OFF;
					NS_Y = OFF;
					NS_R = ON;
					WE_R = OFF;
					WE_Y = OFF;
					WE_G = ON;

				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
//					secondary_road_time=yellow_cnt;//黄灯时间
					main_road_time=yellow_cnt;
					NS_G = OFF;
					NS_Y = OFF;
					NS_R = ON;
					WE_R = OFF;
					WE_Y = ON;
					WE_G = OFF;

				}break;
				
				default:break;
			}
		}
		
		seg_disp(main_road_time/10,0);//显示W0控制的数码管 时刻刷新
		seg_disp(main_road_time%10,1);//显示W1控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time/10,2);//显示W2控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time%10,3);//显示W3控制的数码管

}

void seg_disp(uchar number,uchar wei)	//数码管动态显示程序 wei代表数码管W0 W1 W2 W3的位选
{
	P0=0XFF;//清零，防止重影
	if(wei == 0){//显示第一位
		W0=0;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W0=1;
	}
	if(wei == 1){//显示第二位
		W0=1;
		W1=0;
		W2=1;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W1=1;
	}
	if(wei == 2){//显示第三位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=0;
		W3=1;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W2=1;
	}
	if(wei == 3){//显示第四位
		W0=1;
		W1=1;
		W2=1;
		W3=0;	
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W3=1;
	}
}

程序讲解

主要的核心点是倒计时，主干道直行绿灯时间+黄灯时间=次干道红灯时间，

在次干道红灯的过程中，主干道完成了绿灯倒计时+黄灯倒计时两个步骤。

倒计时的产生

记住这个点就可以设计软件了。首先要有时间基础，倒计时从哪来呢？

一般两个来源：

1，延时

delay(1000ms);

通过死循环卡主软件的运行来达到延时效果，程序执行效率极低，不可取。

2，定时

通过定时器产生时基。软件设置50ms产生一次定时中断，在中断执行函数中做计数。

	EA=1;	//开总中断
	TMOD=0X01;//T0的工作模式为模式1
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
	ET0=1; //允许定时器1中断
	TR0=1;//启动定时器0

50ms执行一次中断函数，通过one_sec_flag累加到20判断时间过去了一秒。设置一秒标志位flag1s置一。

void Timer0() interrupt 1
{
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
	if(++half_sec_flag>10){
		half_1sflag = 1;
		half_sec_flag = 0;

	}


	if(++one_sec_flag<20){
		return;//提前结束函数
		}
	
	one_sec_flag=0;
	flag1s=1;	
}

在主函数while循环里判断标志位，如果是1，则倒计时计数值减一，即完成了倒计时的软件设计思路

    if(flag1s)						//一秒刷新一次
    {
        flag1s=0;
        main_road_time--;			//红绿灯倒计时时间减
        secondary_road_time--;
    }
红黄绿灯状态处理

image-20220829214546328

交通灯状态实际上分为四个状态：

1.主干道绿灯通行，次干道红灯

2.主干道黄灯通行，次干道红灯

3.主干道红灯，次干道绿灯通行

4.主干道红灯，次干道黄灯通行

做一个状态机，设置四个状态，在四个状态的变化中，设置红绿黄灯的亮和灭实现基础交通灯运行逻辑

if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//当南北方向或者东西方向倒数到0，切换状态。
		//这一段程序只有倒计时为0才执行一次，执行完一次等下一次倒计时为0才再执行一次
		{
			switch(state)//改变红绿灯的状态
			{
				case 0:
				{
					state=1;//下次切换到下一个模式
					main_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;//南北方向直行绿灯通行时间
					secondary_road_time=sec_green_straight_cnt;//东西方向红灯时间
					 NS_G = ON;
					 NS_Y = OFF;
					 NS_R = OFF;
					 WE_R = ON;
					 WE_Y = OFF;
					 WE_G = OFF;
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
//					main_road_time = yellow_cnt;//南北方向直行黄灯时间
					secondary_road_time =yellow_cnt;
					
					 NS_G = OFF;
					 NS_Y = ON;
					 NS_R = OFF;
					 WE_R = ON;
					 WE_Y = OFF;
					 WE_G = OFF;	
				}break;
				case 2:
				{
					state=3;
					main_road_time=sec_green_straight_cnt;
					secondary_road_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					NS_G = OFF;
					NS_Y = OFF;
					NS_R = ON;
					WE_R = OFF;
					WE_Y = OFF;
					WE_G = ON;

				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
//					secondary_road_time=yellow_cnt;//黄灯时间
					main_road_time=yellow_cnt;
					NS_G = OFF;
					NS_Y = OFF;
					NS_R = ON;
					WE_R = OFF;
					WE_Y = ON;
					WE_G = OFF;

				}break;
				
				default:break;
			}
		}
		
		seg_disp(main_road_time/10,0);//显示W0控制的数码管 时刻刷新
		seg_disp(main_road_time%10,1);//显示W1控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time/10,2);//显示W2控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time%10,3);//显示W3控制的数码管
倒计时显示处理

实际上倒计时显示就是显示main_road_time–; secondary_road_time–;设计函数通过数码管分别显示主干道的main_road_time和次干道的secondary_road_time即可

		seg_disp(main_road_time/10,0);
		//显示W0控制的数码管
		seg_disp(main_road_time%10,1);//显示W1控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time/10,2);//显示W2控制的数码管
		seg_disp(secondary_road_time%10,3);//显示W3控制的数码管

资料清单

资料下载链接

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