基于51單片機(jī)十字路口紅綠燈交通燈
+無黃燈+緊急
仿真：proteus 7.8
程序編譯器：keil 4/keil 5
編程語言：C語言
設(shè)計(jì)編號(hào)：J010
功能說明
十字路口交通燈由紅、綠兩色LED顯示器組成，LED顯示器顯示切換倒計(jì)時(shí)，以秒為單位，每秒更新一次；為確保安全，綠LED計(jì)數(shù)到0轉(zhuǎn)紅，經(jīng)5秒延時(shí)(顯示紅色0)后，另一道開始綠色倒計(jì)時(shí)。
(1) 主千道(A道)先通行且通行時(shí)間為10s(加5秒紅燈延時(shí),共20秒)；
(2) 支道(B道)通行時(shí)間為7s(加5秒紅燈延時(shí),共12秒)；
(3) 主道與支道的車輛交錯(cuò)通；
(4) 若遇緊急情況，按開關(guān)K1時(shí)，主道與支道都為紅燈20s；
(5) 根據(jù)實(shí)時(shí)交通堵塞情況人為控制時(shí)，按K2時(shí)，主道延時(shí)30s通行，按K3時(shí)，支道延時(shí)30s通行；
(6) 具體秒數(shù)可在程序改數(shù)字實(shí)現(xiàn)。
仿真圖
正常交通燈運(yùn)行模式
1.A方向綠燈通行，B方向紅燈
2.A方向黃燈通行，B方向紅燈
3.B方向綠燈通行，A方向紅燈
4.B方向黃燈通行，A方向紅燈
實(shí)時(shí)交通堵塞情況人為控制時(shí)，按K2時(shí)，主道延時(shí)30s通行，按K3時(shí)，支道延時(shí)30s通行；
緊急運(yùn)行模式
遇緊急情況，按開關(guān)K1時(shí)，主道與支道都為紅燈20s；
程序設(shè)計(jì)
主函數(shù)
void main()
{
EA=1; //開總中斷
TMOD|= 0X01;
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
KeyDriver();
if(flag1s)//正常倒計(jì)時(shí)模式一秒執(zhí)行一次
{
flag1s=0;
main_road_time--; //紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間減
secondary_road_time--;
}
if(all_one_sec_flag){//緊急模式倒計(jì)時(shí)
all_one_sec_flag=0;
if(run_mode==1){
sec_20s_cnt--;
if(sec_20s_cnt<=1){//倒計(jì)時(shí)時(shí)間到
run_mode=0;
state=0;
main_road_time=0;
}
}
}
}
}
程序講解
主要的核心點(diǎn)是倒計(jì)時(shí),和LED燈亮滅控制
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)從哪來呢？
一般兩個(gè)來源：
1，延時(shí)
delay(1000ms);
通過死循環(huán)卡主軟件的運(yùn)行來達(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;
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
20ms執(zhí)行一次中斷函數(shù)，通過one_sec_flag累加到50判斷時(shí)間過去了一秒。設(shè)置一秒標(biāo)志位flag1s置一。
TH0=0XBB;
TL0=0X00;
KeyScan();
if(++one_sec_flag<50){
return;//提前結(jié)束函數(shù)
}
one_sec_flag=0;
all_one_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)//正常倒計(jì)時(shí)模式一秒執(zhí)行一次
{
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
正常紅綠燈運(yùn)行分有四個(gè)模式
1.A方向綠燈通行，B方向紅燈
2.A方向黃燈通行，B方向紅燈
3.B方向綠燈通行，A方向紅燈
4.B方向黃燈通行，A方向紅燈
5.執(zhí)行第一步
if(run_mode==0) //0 正常運(yùn)行
{
if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//當(dāng)A車道或者B車道倒數(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=ns_green_cnt;//A車道綠燈通行時(shí)間
secondary_road_time=ns_green_cnt+yellow_cnt;
we_red = ON;
we_green = OFF;
ns_red = OFF;
ns_green = ON;
}break;
case 1:
{
state=2;
main_road_time = yellow_cnt;
//A車道紅燈延遲時(shí)間時(shí)間
we_red = ON;
we_green = OFF;
ns_red = ON;
ns_green = OFF;
}break;
case 2:
{
state=3;
main_road_time=we_green_cnt+yellow_cnt;
//B車道綠燈通行時(shí)間
secondary_road_time =we_green_cnt;
we_red = OFF;
we_green = ON;
ns_red = ON;
ns_green = OFF;
}break;
case 3:
{
state=0;
secondary_road_time=yellow_cnt;
//B車道紅燈延遲時(shí)間時(shí)間
we_red = ON;
we_green = OFF;
ns_red = ON;
ns_green = OFF;
}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
}
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)通過數(shù)碼管分別顯示A方向的main_road_time和B方向的secondary_road_time即可
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
按鍵處理
uchar keystr[]={1,1,1,1},backup[]={1,1,1,1};
void KeyScan() //鍵盤掃描
{
static uchar keybuf[4]={0XFF,0XFF,0XFF,0XFF};
uchar i;
keybuf[0]=(keybuf[0]<<1)|KEY1;
keybuf[1]=(keybuf[1]<<1)|KEY2;
keybuf[2]=(keybuf[2]<<1)|KEY3;
for(i=0;i<3;i++)
{
if(keybuf[i]==0X00) keystr[i]=0;
else if(keybuf[i]==0XFF) keystr[i]=1;
}
}
void KeyAction(uchar key) //鍵盤執(zhí)行
{
switch(key)
{
case 0: //KEY3按下
if(run_mode==0&&state==3){
if (secondary_road_time<70&&main_road_time<70)//小于70才能+時(shí)間，否則超過100，顯示錯(cuò)誤
{
secondary_road_time=secondary_road_time+30;
main_road_time=main_road_time+30;
}
}
break;
case 1: //KEY2按下
if(run_mode==0&&state==1){
if (secondary_road_time<70&&main_road_time<70)//小于70才能+時(shí)間，否則超過100，顯示錯(cuò)誤
{
secondary_road_time=secondary_road_time+30;
main_road_time=main_road_time+30;
}
}
break;
case 2: KEY1按下
if(run_mode!=1){
run_mode=1;
sec_20s_cnt=20;
}
break;
default:break;
}
}
void KeyDriver() //鍵盤驅(qū)動(dòng)
{
uchar i;
for(i=0;i<3;i++)
{
if(keystr[i]!=backup[i])
{
if(keystr[i]==0)
KeyAction(i);//這里適當(dāng)修改程序可以實(shí)現(xiàn)組合按鍵的效果
}
backup[i]=keystr[i];
}
}
資料清單
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