基于STC89C51單片機(jī)的簡(jiǎn)易交通信號(hào)燈

前言

本設(shè)計(jì)學(xué)校的一次單片機(jī)實(shí)訓(xùn)。

一、基本原理

利用51單片機(jī)控制各個(gè)路口紅綠燈及時(shí)間顯示。

1、設(shè)計(jì)的重點(diǎn)：

1、題目要求

1、各個(gè)路口紅綠燈亮滅的規(guī)則，暫不考慮左轉(zhuǎn)方向；
2、倒計(jì)時(shí)的實(shí)現(xiàn)，利用單片機(jī)的定時(shí)器進(jìn)行計(jì)數(shù)得到秒信號(hào)；
3、時(shí)間顯示：東西南北四個(gè)方向的時(shí)間一致，當(dāng)東西方向?yàn)?0秒綠燈通行時(shí)間，同時(shí)南北方向?yàn)?0秒紅燈禁止時(shí)間，因此硬件連接時(shí)可考慮東西南北方向可采用同一接法；最后相當(dāng)于2個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，具體見(jiàn)參考電路框圖。
4、按鍵設(shè)置（擴(kuò)展要求）：設(shè)置鍵按一次，設(shè)置主干道通信時(shí)間（即次干道禁止時(shí)間），按第二次，設(shè)置主干道禁止時(shí)間（即次干道通信時(shí)間），按第三次，可作為緊急通信鍵。設(shè)置時(shí)間需要確定，可通過(guò)確定鍵實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)延時(shí)確定，如10秒。當(dāng)然也可根據(jù)需要增加相應(yīng)的按鍵。

2、性能指標(biāo)要求

1、各方向的紅、綠色信號(hào)燈能按照設(shè)定規(guī)則運(yùn)行；
2、綠燈亮之前，黃燈閃爍5次；
3、紅燈和綠燈倒計(jì)時(shí)間能夠正確顯示；
4、兩干道的車(chē)輛不會(huì)會(huì)車(chē)沖突。
5、可以擴(kuò)展其他功能（如按鍵設(shè)置時(shí)間，按鍵模擬警車(chē)）

二、原理圖設(shè)計(jì)

1、電路框圖

大概的設(shè)計(jì)流程圖如下：

2、原理圖

原理圖畫(huà)法有很多種，符合設(shè)計(jì)要求即可，基本就是在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入按鍵電路、數(shù)碼管顯示電路、led信號(hào)燈三個(gè)部分就行了。一般情況下數(shù)碼數(shù)碼管接到P0口上（ 記得加上拉電阻），六個(gè)信號(hào)燈接到P1口，四個(gè)按鍵接到P3口，（P3.4、P3.5、P3.6、P3.7)。

三、硬件電路搭建

1.元器件

主控芯片：stc89c52rc、數(shù)碼管：兩位共陰數(shù)碼管（5621AS-1）
洞洞板一塊（萬(wàn)用板）
12顆led燈（紅黃綠分別4顆）、四個(gè)按鍵、以及搭建最小系統(tǒng)所需的原件
另外還需一個(gè)TTL下載器用于代碼的燒錄。
跳線若干。

1.實(shí)物焊接圖

實(shí)物焊接正面圖

實(shí)物背面焊接圖

焊接過(guò)程注意事項(xiàng)（難點(diǎn)）

其實(shí)整個(gè)電路難點(diǎn)在于焊接，考驗(yàn)對(duì)烙鐵的使用和實(shí)際動(dòng)手的能力（雖然我焊接的比較丑但在整個(gè)焊接過(guò)程中只要心中有圖基本就不會(huì)出什么問(wèn)題了）。
個(gè)人焊接建議是先把最先系統(tǒng)部分焊接完后先燒錄一下代碼看看能不能成功燒錄，不要著急焊接其他部分，只要完成了最小系統(tǒng)的焊接后面的就照著原理圖連線。
另外就是分不清數(shù)碼管上的10個(gè)引腳如何焊接的，只要把數(shù)碼管對(duì)應(yīng)下圖連到P0口，a, b, c, d, e, f, g, dp 對(duì)應(yīng)P0.0—P0.7，1和2是位選端，接到P2.0和P2.1。

四、軟件代碼部分

1、編譯環(huán)境和燒錄軟件

編譯器是keil5會(huì)使用就行這里不過(guò)多講解只要會(huì)建工程燒代碼就行了，
代碼燒錄器是stc-isp，

1.代碼

代碼部分基本每一句我都給了注釋?zhuān)赡苡行](méi)描述好，但基本只要了解C語(yǔ)言基本都能讀懂了，打開(kāi)Keil uVision5或者Keil uVision4，新建個(gè)工程復(fù)制粘貼就去就可以了。

代碼如下（示例）：

#include"REG52.H"
#include"intrins.h"

#define uchar unsigned char//定義全局變量無(wú)符號(hào)字符型uchar
#define uint unsigned int//定義全局變量無(wú)符號(hào)整型uint

uchar Tab[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//數(shù)碼管段碼
uchar nt=60,wt=60,sz=0,t,DJS=60,seg=60,tx=10;//定義變量
bit ms=0;//標(biāo)志位

sbit k = P3^4;	   //進(jìn)入時(shí)間設(shè)置
sbit g = P3^5;	   //結(jié)束設(shè)置
sbit a = P3^7;     //時(shí)間加
sbit j = P3^6;     //時(shí)間減

sbit we1=P2^0;//數(shù)碼管位選端第一位
sbit we2=P2^1;//數(shù)碼管位選端第二位

sbit NSG=P1^2;//南北方向綠燈
sbit NSY=P1^1;//黃燈
sbit NSR=P1^0;//紅燈
sbit WEG=P1^5;//東西方向綠燈
sbit WEY=P1^4;//黃燈
sbit WER=P1^3;//紅燈


/函數(shù)聲明/
void delay(uint t);//延時(shí)函數(shù)
void display();//數(shù)碼管顯示函數(shù)
void Init_Timer0(void);//定時(shí)器
void NST();//南北指示燈函數(shù)
void WET();//東西指示燈函數(shù)
void jstx();//緊急通行
void keycan();//按鍵設(shè)置函數(shù)

主函數(shù)/
void main()
{
	Init_Timer0();//定時(shí)器初始化
	while(1)
	{
		if(sz==3)    //判斷標(biāo)志位第三次按下為緊急通行
		{
			//ms==!(1&&0);//ms==3緊急通行時(shí)黃燈不閃碩
			seg=tx;    //數(shù)碼管顯示的值為10
			jstx();	   //執(zhí)行緊急通行函數(shù)
		}
		if(sz==1)   //判斷標(biāo)志位第1次按下為南北倒計(jì)時(shí)設(shè)置
		{seg=nt;}   //數(shù)碼管初始值為南北倒計(jì)時(shí)時(shí)間60秒
		if(sz==2)   //判斷標(biāo)志位第2次按下為南北倒計(jì)時(shí)設(shè)置
		{seg=wt;}   //數(shù)碼管初始值為東西倒計(jì)時(shí)時(shí)間60秒
		if(sz==0)   //沒(méi)按下時(shí)正常執(zhí)行正常通行
		{
			if(ms==0) //如果ms==0，
			{NST();}  //執(zhí)行南北倒計(jì)時(shí)設(shè)置
			if(ms==1) //如果ms==1，
			{WET();}  //執(zhí)行東西倒計(jì)時(shí)設(shè)置
		}
		keycan();//按鍵子函數(shù)
		display();//數(shù)碼管顯示子函數(shù)
	}
	
}
/延時(shí)函數(shù)/
void delay(uint t)	          
{
	uchar x,y;
	for(x=0;x<t;x++)    //普通延時(shí)函數(shù)
		for(y=0;y<200;y++);
}
///數(shù)碼管顯示函數(shù)//
void display()
{
		we1=0;//位選十位關(guān)
	  we2=1;//位選個(gè)位開(kāi)     
		P0=Tab[seg%10]; //顯示個(gè)位
		delay(5);  //延時(shí)
		P0=0x00;   //數(shù)碼管清零（消影）
		we1=1;     //位選十位開(kāi)
	  we2=0;     //位選個(gè)位關(guān)   
		P0=Tab[seg/10]; //顯示十位
		delay(5);   //延時(shí)
		P0=0x00;	  //數(shù)碼管清零	
}
//定時(shí)器
void Init_Timer0(void)
{
 	TMOD &= 0XF0;
 	TMOD |= 0x01;	  //使用模式1，16位定時(shí)器	     
	TH0=0x3c;       //裝初值3c  b0 為50ms
	TL0=0xb0;
   IP=0x02;     //定時(shí)器0優(yōu)先級(jí)高
	TR0=1;  //啟用T0計(jì)數(shù)器/定時(shí)器
	ET0=1;  //打開(kāi)T0定時(shí)器中斷
   EA=1;	//總中斷開(kāi)關(guān)，任何中斷都無(wú)法執(zhí)行
}

void timer0 (void) interrupt 1 //using 0
{
	TH0=0x3c; //初值，產(chǎn)生50ms定時(shí)
	TL0=0xb0;
	t++;      //t一直自加，加一次是50ms加到20次    
	if(t==20) //20個(gè)50毫秒等于1000毫秒等于1秒
	{
		DJS--;   //倒計(jì)時(shí)自減
		t=0;
		if(DJS<=5)//如果倒計(jì)時(shí)小于等于5秒
		{
			if(ms==1)    //判斷通道如果標(biāo)志位ms為1代表南北通道的黃燈閃爍
			{NSY=~NSY;}  //黃燈閃爍
			if(ms==0)    //ms為0代表東西通道的黃燈閃爍
			{WEY=~WEY;}  //黃燈閃爍
			else(NSY||WEY==1);
		}
		if(DJS==0)      //如果倒計(jì)時(shí)結(jié)束
		{
			ms=~ms;      //南北通道替換
			NSY=1;       //南北通道黃燈熄滅
			WEY=1;       //東西通道黃燈熄滅
			if(ms==0)    //第一個(gè)按鍵標(biāo)志位ms=0
			{DJS=nt;}     //倒計(jì)時(shí)為初始值nt=60秒
			if(ms==1)     //第一個(gè)按鍵標(biāo)志位ms=1
			{DJS=wt;}     //倒計(jì)時(shí)為初始值wt=60秒
		}
		if(sz==3)  //判斷標(biāo)志位第3次按下進(jìn)入緊急通行模式
		{
			tx--;  //緊急模式下的10秒倒計(jì)時(shí)(tx變量開(kāi)頭處設(shè)置的10）
			if(tx==0)//如果倒計(jì)時(shí)結(jié)束
			{sz=0;}//恢復(fù)正常通行狀態(tài)
		}
	}	
}
/**********東西通行函數(shù)*******************/
void WET()
{
	seg=DJS;//數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)的60秒倒計(jì)時(shí)時(shí)間
	NSG=1;//南北綠燈滅
	NSR=0;//南北紅燈亮
	NSY=1;//南北黃燈滅
	WER=1;//東西紅燈滅
	WEG=0;//東西綠燈亮
	WEY=1;//東西黃燈滅
}
/**********南北通行函數(shù)*******************/
void NST()
{
	seg=DJS;//數(shù)碼管顯示初始狀態(tài)的60秒倒計(jì)時(shí)時(shí)間
	NSG=0;
	NSR=1;
	NSY=1;
				//亮滅情況同東西通行情況同理
	WER=0;
	WEG=1;
	WEY=1;
}

/**************緊急通行函數(shù)*******************/
void jstx()
{
	
	NSG=1;
	NSR=0;
	NSY=1;//只有紅燈亮，其他全滅
	WEG=1;
	WER=0;
	WEY=1;

}
/**************按鍵設(shè)置函數(shù)*******************/
void keycan()
{
	if(k==0)//
	{
		delay(10);//延時(shí)一下是為了消抖		 
		if(k==0)  //設(shè)置鍵按下進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)
		{
			sz++; //設(shè)置按鍵按一次自加一次
			if(sz==4) //第四次按下
			{sz=0;}   //回到初始狀態(tài)
			if(sz==3) //判斷標(biāo)志位第3次按下進(jìn)入緊急通行模式
			{tx=10;}  //緊急模式倒計(jì)時(shí)時(shí)間賦值為10
		}
		while(!k);//不滿(mǎn)足第一個(gè)按鍵按下就跳出循環(huán)
	}
	if(a==0&&sz==1)	//
	{
		delay(10);//延時(shí)消抖
		if(a==0&&sz==1)//a變量代表加按鍵sz變量代表設(shè)置按鍵
		{
			nt++;       //按了一次設(shè)置鍵后，按時(shí)加鍵，南北方向時(shí)間加一
			if(nt==61) //南北方向上的時(shí)間加到60，為什是61？因?yàn)榘吹?1次的時(shí)候其實(shí)按的是1
			{nt=1;}    //跳回1
		}
		while(!a);  //跳出循環(huán)
	}
	if(a==0&&sz==2)	//按了第二次設(shè)置鍵后，按時(shí)加鍵，西南方向時(shí)間加一
	{
		delay(10);//延時(shí)消抖
		if(a==0&&sz==2)
		{
			wt++;//東西方向時(shí)間加
			if(wt==61)//東西方向上的時(shí)間加到60，為什是61？因?yàn)榘吹?1次的時(shí)候其實(shí)按的是1
			{wt=1;}//跳回1
		}
		while(!a);//跳出循環(huán)
	}
	if(j==0&&sz==1)//按了第一次設(shè)置鍵后，按時(shí)間減按鍵，按一次南北方向時(shí)間減一
	{
		delay(10);//延時(shí)消抖
		if(j==0&&sz==1)
		{
			nt--;//南北方向時(shí)間減
			if(nt==0)//減到0
			{nt=60;}//跳回60
		}
		while(!j);//跳出循環(huán)
	}
	if(j==0&&sz==2)//按了第二次設(shè)置鍵后，按時(shí)間減鍵，西南方向時(shí)間減一
	{
		delay(10);//延時(shí)消抖
		if(j==0&&sz==2)
		{
			wt--;
			if(wt==0)//減到0
			{wt=60;}//跳回60
		}
		while(!j);//跳出循環(huán)
	}
	if(g==0)//設(shè)置完成，按下后保存設(shè)置，退出設(shè)置狀態(tài)
	{
		delay(10); //延時(shí)消抖
		if(g==0)
		{sz=0;}    //回到初始狀態(tài)
		while(!g); //跳出循環(huán)
	}
}

總結(jié)

這是我大一期間的一個(gè)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)，出于最近好多學(xué)弟問(wèn)設(shè)計(jì)原理就簡(jiǎn)單潦草的總結(jié)了一下，當(dāng)然最核心的資料都是有的，只要?jiǎng)邮帜芰?qiáng)一點(diǎn)，照著原理圖焊接好電路，燒代碼基本就OK了。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-819701.html

到了這里，關(guān)于基于51單片機(jī)的交通信號(hào)燈的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！