基于51单片机交通灯红绿灯—可调时间+紧急+20ms中断

于 2024-12-12 13:01:18 发布
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文章标签： 51单片机 嵌入式硬件 单片机 keil proteus
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基于51单片机交通灯红绿灯

（仿真＋程序）

功能介绍

具体功能：

1.南北向绿灯通行时间为60，东西向通绿灯行时间为35，缓冲时间为5黄灯闪烁；

2.本项目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器TO产生每20ms一次的中断，每20次中断为1s；

3.按键可设置绿灯时间；

4.紧急处理按下，可以使得南北向通行60秒，此时不能进行其他操作；

5.初始倒计时时间可在对应程序上修改；

​演示视频：

基于51单片机交通灯红绿灯—可调时间+紧急+20ms中断

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

程序

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
/***微信公众号：木子单片机*******/
//数据类型定义
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int  uint;
#define ON  1//给led灯引脚高电平，亮灯
#define OFF 0//给led灯引脚低电平，灭灯


bit flag1s;
uchar one_sec_flag,half_sec_flag,main_road_time,secondary_road_time;
//1秒标志位  _0.5标志位_南北方向倒计时_东西方向倒计时
uchar state=0;//正常模式不同的状态 0123 
uchar run_mode = 0;//0是正常模式，1是设置南北绿灯通行时间 2设置东西绿灯通行时间 3紧急
uchar code seg_du[]={0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};
uchar ns_green_cnt=60,yellow_cnt =5,we_green_cnt=30;
/*绿灯时间        _黄灯时间    _红灯时间
绿灯时间 = 黄灯时间+红灯时间。
固定了黄灯时间，所以知道绿灯时间就能算出红灯时间。设置的时候设置绿灯时间就行。
*/
uchar half_flag1s;//0.5秒标志位
uchar urgent_time = 60;//60秒紧急

void main()
{
	EA=1;	//开总中断
	TMOD|= 0X01;
	TH0=(65536-20000)/256;
	TL0=(65536-20000)%256;	 //设定12M晶振定时50ms的初值为50000

	ET0=1; //允许定时器0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
		KeyDriver();
		KeyScan();
		if(flag1s)//一秒执行一次
		{
			flag1s=0;
			main_road_time--;			//红绿灯倒计时时间减
			secondary_road_time--;
		}
		if(half_flag1s){ //黄灯0.5秒闪烁
		     half_flag1s = 0;
			 if(state == 2){
			    ns_yellow =~ns_yellow;
			 }else if(state == 4)
			    we_yellow =~we_yellow;
		}
		
	}
}

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=ns_green_cnt;//主干道绿灯通行时间
					secondary_road_time=ns_green_cnt+yellow_cnt; 
					 we_red    = ON;
					 we_yellow = OFF;
					 we_green  = OFF;
					 ns_red    = OFF;
					 ns_yellow = OFF;
					 ns_green  = ON;
				}break;
				case 1:
				{
					state=2;
					main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黄灯时间
					we_red	  = ON;
					we_yellow = OFF;
					we_green  = OFF;
					ns_red	  = OFF;
					ns_yellow = ON;
					ns_green  = OFF;	
				}break;
				case 2:
				{
					state=3;
					main_road_time=we_green_cnt;
					secondary_road_time =we_green_cnt+yellow_cnt;
					we_red	  = OFF;
					we_yellow = OFF;
					we_green  = ON;
					ns_red	  = ON;
					ns_yellow = OFF;
					ns_green  = OFF;	
				}break;
				case 3:
				{
					state=0;
					main_road_time=yellow_cnt;
					we_red	  = OFF;
					we_yellow = ON;
					we_green  = OFF;
					ns_red	  = ON;
					ns_yellow = OFF;
					ns_green  = 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
		
	}else if(run_mode==1){//设置南北绿灯通行时间
		    seg_disp(ns_green_cnt/10,0);//显示W0控制的数码管
		    seg_disp(ns_green_cnt%10,1);//显示W1控制的数码管
			ns_red	  = ON;
			ns_yellow = ON;
			ns_green  = ON;
			we_red	  = OFF;
			we_yellow = OFF;
			we_green  = OFF;

	}	else if(run_mode==2){//设置东西方向绿灯时间
	   		seg_disp(we_green_cnt/10,2);//显示W2控制的数码管
	    	seg_disp(we_green_cnt%10,3);//显示W3控制的数码管
			ns_red	  = OFF;
			ns_yellow = OFF;
			ns_green  = OFF;
			we_red	  = ON;
			we_yellow = ON;
			we_green  = ON;

	}else if(run_mode==3){//紧急模式运行10秒
//			 if((state==1)||(state==3)){
//			 	    we_red	  = OFF;
//					we_yellow = OFF;
//					we_green  = ON;
//					ns_red	  = ON;
//					ns_yellow = OFF;
//					ns_green  = OFF;
//			 }else if((state==2)||(state==4)){
//					 we_red    = ON;
//					 we_yellow = OFF;
//					 we_green  = OFF;
//					 ns_red    = OFF;
//					 ns_yellow = OFF;
//					 ns_green  = ON; 
//			 }
		 we_red    = ON;
		 we_yellow = OFF;
		 we_green  = OFF;
		 ns_red    = OFF;
		 ns_yellow = OFF;
		 ns_green  = ON; 

		seg_disp(urgent_time/10,0);//显示W0控制的数码管 时刻刷新
		seg_disp(urgent_time%10,1);//显示W1控制的数码管
		seg_disp(urgent_time/10,2);//显示W2控制的数码管
		seg_disp(urgent_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
	W0=W1=W2=W3=1;
	if(wei == 0){//显示第一位
		W0=0;
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W0=1;
	}
	if(wei == 1){//显示第二位
		W1=0;
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W1=1;
	}
	if(wei == 2){//显示第三位
		W2=0;
		P0=seg_du[number];
		delay_ms(2);
		W2=1;
	}
	if(wei == 3){//显示第四位
		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++);
}
void Timer0() interrupt 1
{

	TH0=(65536-20000)/256;
	TL0=(65536-20000)%256;	 //设定12M晶振定时20ms的初值为45872 

	if(++half_sec_flag>10){
		half_sec_flag=0;
		half_flag1s=1;

	}
	if(++one_sec_flag<20){
		return;//提前结束函数
		}
	
	one_sec_flag=0;
	if(run_mode==0){//不是正常运行时，不红绿灯数值不减一 
		flag1s=1;	
	}else if(run_mode == 3){ //紧急模式倒计时
		if(urgent_time>0){
		 	 urgent_time--;
			 if(urgent_time ==0){
			   run_mode = 0;
			   switch(state)//恢复进入紧急模式前的灯闪
			{
				case 1:
				{
					 we_red    = ON;
					 we_yellow = OFF;
					 we_green  = OFF;
					 ns_red    = OFF;
					 ns_yellow = OFF;
					 ns_green  = ON;
				}break;
				case 2:
				{
					we_red	  = ON;
					we_yellow = OFF;
					we_green  = OFF;
					ns_red	  = OFF;
					ns_yellow = ON;
					ns_green  = OFF;	
				}break;
				case 3:
				{
					we_red	  = OFF;
					we_yellow = OFF;
					we_green  = ON;
					ns_red	  = ON;
					ns_yellow = OFF;
					ns_green  = OFF;	
				}break;
				case 0:
				{
					we_red	  = OFF;
					we_yellow = ON;
					we_green  = OFF;
					ns_red	  = ON;
					ns_yellow = OFF;
					ns_green  = OFF;	
				}break;
				
				default:break;
			 }	
		   }
		}

	}
}


uchar keystr[]={1,1,1,1},backup[]={1,1,1,1};
void KeyScan()						        	//键盘扫描
{
	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;
	keybuf[3]=(keybuf[3]<<1)|KEY4;
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		if(keybuf[i]==0X00)			keystr[i]=0;
		else if(keybuf[i]==0XFF) 	keystr[i]=1;
	}
}
void KeyAction(uchar key)					 	//键盘执行
{
	switch(key)
	{
		case 0:	
			if(run_mode==0){	//紧急
					run_mode=1;//设置南北
			}else if(run_mode==1){
				    run_mode=2;//设置东西
			}else if(run_mode==2){
				     run_mode=0;
					 //重新开始运行
					 main_road_time=0;
					 secondary_road_time=0;
					 state=0;		 
			}
		  break;	
		case 1:	//+
			if(run_mode==1){//设置南北	
				if(ns_green_cnt<95){
					ns_green_cnt=ns_green_cnt+1;
				}	
			}else if(run_mode==2){
				if(we_green_cnt<95){
					we_green_cnt=we_green_cnt+1;
				}	
			}
			break;
		case 2:	//-
			if(run_mode==1){//设置南北	
				if(ns_green_cnt>10){
					ns_green_cnt=ns_green_cnt-1;
				}
					
			}else if(run_mode==2){
				if(we_green_cnt>10){
					we_green_cnt=we_green_cnt-1;
				}
				

			}
			break;
		case 3: //紧急
			if(run_mode==0){
			 run_mode=3;
			 urgent_time = 60; 
			}
			break;
			
		default:break;
	}
}
void KeyDriver()								 //键盘驱动
{
	uchar i;
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		if(keystr[i]!=backup[i])
		{
			if(keystr[i]==0)
				KeyAction(i);//这里适当修改程序可以实现组合按键的效果
		}
		backup[i]=keystr[i];
	}
}

硬件设计

使用元器件：

单片机：AT89C51；

（注意：单片机是通用的，无论51还是52、无论stc还是at都一样，引脚功能都一样。程序也是一样的。）

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设计资料

01仿真图

本设计使用Proteus7.8和Proteus8.9两个版本设计！具体如图！

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

02程序

本设计使用软件keil5版本编程设计！具体如图！

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设计资料

        资料获取请关注同名公众号，全部资料包括程序（含注释）、仿真源文件等。具体内容如下，全网最全!!

添加图片注释，不超过 140 字（可选）

资料获取请观看前面演示视频！

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