基于51单片机十字路交通灯仿真_黄灯闪烁_正常模式+夜间模式+紧急模式

基于51单片机十字路交通灯仿真_黄灯闪烁+夜间+夜间

（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：J002

演示视频

基本功能：

通过单片机模拟交通灯，东西方向黄绿红，南北方向黄绿红的工作方式。

1、显示时间倒计时；

2、夜晚能够进行所有黄灯闪烁；

3、主干道绿灯6秒，转黄灯3秒，同时次干道红灯9秒；之后主干道6秒红灯，同时次干道3秒绿灯，转3秒黄灯；

4、夜间模式数码管显示88并闪烁，led灯黄灯闪烁；

5、紧急模式数码管显示EE并闪烁，led灯红灯闪烁，10秒恢复正常模式；

6、具体秒数可在程序改数字实现。

仿真图

主要有三种运行状态

1.正常倒计时和红黄绿灯显示

2.通过按键控制紧急模式，四个方向红灯，显示EE

3.通过按键控制夜间模式，四个方向黄灯，显示88

程序

程序代码

#include
#include

//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);


//通用IO引脚分配
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;//正常模式不同的状态 
uchar run_mode = 0;//0是正常模式，1是紧急模式
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; 
//主干道直行绿灯时间          _黄灯时间      _次干道绿灯时间

uchar buck_main,buck_sec;//备份灯闪状态，切回正常模式用到
uchar urgent_cnt = 0;//救护车计数
uchar urgent_sec_flag = 0;

void main()
{
	EA=1;	//开总中断
	EX0=1;//外部中断0
	EX1=1;//外部中断1
	IT0=1;//设置下降沿触发中断0
	IT1=1;//设置下降沿触发中断1
	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  
	
	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(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;	   		//恢复灯显	 
				 }
			}
		}
	}
}

void led_sacn()
{
	 if(run_mode==0)			 //0 正常运行
	 {
		if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//当主干道或者次干道倒数到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;//主干道直行绿灯通行时间
					secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					//次干道红灯方向通行时间 == 主干道直行绿灯 +主干道时间黄灯时间 
					P2=0X09;	//P2是主干道的灯显。需要亮的灯转换为二进制位0000 1001
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
					main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黄灯时间
					P2=0X0A;//主干道直行黄灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 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;	//主干道绿灯 对应仿真图p21和p24高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0001 0001
				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
					secondary_road_time=yellow_cnt;//黄灯时间
					P2=0X14;//主干道黄灯灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0010 0010	
				}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
		
	}
	else if(run_mode==1)
	{
	//紧急情况运行 红灯23  //0000 1100 0x0c

		P2=0x0c;
		W0=W1=W2=W3=0;//选中所有位选
		P0=0x79;//显示E
		delay_ms(1000);

		P2=0x00;
		P0=0x00;//灭数码管
		delay_ms(1000);
	}
	else if(run_mode==2)//夜间模式 黄灯14 0001 0010 0x12
	{

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

		P2=0x00;
		P0=0x00;//灭数码管		
		delay_ms(2000);
		delay_ms(2000);
	}
}

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;
	}
}

void delay_ms(ms)	  //演示函数，大概精度
{
	uchar value=ms,i;
	while(value--) 
	for(i=0;i<110;i++);
}
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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);
1

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

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

	if(++one_sec_flag<50){
		return;//提前结束函数
		}

	one_sec_flag=0;
	urgent_sec_flag=1;
	if(run_mode==0){//不是正常运行时，不红绿灯数值不减一 
		flag1s=1;	
	}
}
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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--;
    }
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红黄绿灯状态处理

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

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;//主干道直行绿灯通行时间
					secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
					//次干道红灯方向通行时间 == 主干道直行绿灯 +主干道时间黄灯时间 
					P2=0X09;	//P2是主干道的灯显。需要亮的灯转换为二进制位0000 1001
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
					main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黄灯时间
					P2=0X0A;//主干道直行黄灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 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;	//主干道绿灯 对应仿真图p21和p24高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0001 0001
				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
					secondary_road_time=yellow_cnt;//黄灯时间
					P2=0X14;//主干道黄灯灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0010 0010	
				}break;
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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

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;
	}
}

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完整程序仿真可以点击下面的链接下载.

资料清单

资料下载