如何利用51单片机实现交通灯的设计？

  参考文献： [1] 张毅坤 . 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 1998 [2] 夏继强 . 单片机实验与实践教程
. 北京：北京航空航天大学出版社 , 2001 [3] 彭伟. 单片机 C语言程序设计 100 例. 北京：电子工业出版社 , 2009
[5] 雷丽文 . 微机原理与接口技术 . 北京：电子工业出版社 , 2001 [6] 于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计
. 北京：电子工业出版社 , 2007 14 [7] 谭浩强 . C 语言程序设计 . 北京：清华大学出版社 , 2005 [8]
于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计 . 北京：电子工业出版社 , 2007

系统仿真图:















本项目中采用单片机 AT89C52为中心器件来设计交通信号灯控制器， 系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计系统就是由单片机最小系统、交通灯状态显示系统、 LED数码显示系统、复位威廉希尔官方网站 和按键操作威廉希尔官方网站 等几大部分组成。系统除具有基本的交通信号灯功能外，还具有倒计时和紧急情况处理功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。软件上采用 KEIL C 编程，主要编写了主程序， LED数码管显示程序，中断程序，延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路***通灯的模拟。
组合完成效果图：





系统硬件框图：










主程序框图：





程序代码：

#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ON 0
#define OFF 1
***it NS_G=P2^5; // 南北绿灯
***it NS_Y=P2^4; // 南北黄灯
***it NS_R=P2^3; // 南北红灯


***it EW_G=P2^2; // 东西绿灯
***it EW_Y=P2^1; // 东西黄灯
***it EW_R=P2^0; // 东西红灯


***it LED_D1=P3^7; // 南北方向数码管位控制
***it LED_C1=P3^6; // 南北方向数码管位控制


***it LED_B1=P3^1; // 东西方向数码管为控制
***it LED_A1=P3^0; // 东西方向数码管位控制


***it key1=P3^2;                                //开关位定义
***it key2=P3^3;


/********* 倒计时赋初值 *************/
uchar EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;
uchar count;
void keyscan1()                //南北紧急制动按键函数
{
        if(!key1)
        {
                while(!key1);                //松手检测
        }
}
void keyscan2()                //东西紧急制动按键函数
{
        if(!key2)
        {
                while(!key2);                //松手检测
        }
}
void init(void)
        {
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-40000)/256;
        TL0=(65536-40000)%256;
        EA=1;
        ET0=1;
        TR0=1;       
        }
void timer1(void) interrupt 1
        {
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-40000)/256;
        TL0=(65536-40000)%256;
        EA=1;
        ET0=1;
        TR0=1;
        count++;
        if(count>29)
                        {
                        EWF--;
                        NSF--;
                        X--;
                        Y--;
                        Z--;
                        SHU--;
                        count=0;
                        }


        }

/****************** 延时 **********************/
void delay(uchar z)
                {
                uchar x,y;
                for(x=z;x>0;x--)
                for(y=110;y>0;y--);
                }


/******************led 控制 *******************/
unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 共阴极数码管赋值
void display1(uchar num1,uchar num2) //控制东西方向 led 显示
{
        P0=table[num1];
        LED_A1=ON;
        delay(1);
        LED_A1=OFF;


        P0=table[num2];
        LED_B1=ON;
        delay(1);
        LED_B1=OFF;


        if(!key1)//南北紧急制动
        {
           while(1)
                {
                        P0=0x00;
                        EW_G=EW_Y=OFF;
                        NS_G=NS_Y=OFF;
                        EW_R=NS_R=ON;                       
                        keyscan1();
                                EW_R=NS_R=OFF;
                                EW_Y=NS_Y=OFF;
                                NS_G=ON;
                                EW_R=ON;
                        break;
                }
        }
}
void display2(uchar num3,uchar num4) // 控制南北方向 led 显示
{
        P0=table[num3];
        LED_C1=ON;
        delay(1);
        LED_C1=OFF;


        P0=table[num4];
        LED_D1=ON;
        delay(1);
        LED_D1=OFF;
if(!key2)//东西紧急制动
        {
           while(1)
                {
                        P0=0x00;
                        EW_G=EW_Y=OFF;
                        NS_G=NS_Y=OFF;
                        EW_R=NS_R=ON;                       
                        keyscan2();
                                EW_R=NS_R=OFF;
                                EW_Y=NS_Y=OFF;
                                EW_G=ON;
                                NS_R=ON;
                        break;
                }
        }
}


void main()
{
        int i;
/************ 初始状态东西南北禁止通行 ************/
        NS_R=ON; //南北方向红灯打开
        EW_R=ON; //东西方向红灯打开
        for(i=0;i<210;i++)
                {
                delay(10);
                }
        NS_R=OFF;// 南北方向红灯关闭
        EW_R=OFF;// 东西方向红灯关闭       
       
while(1)
{
                /************** 状态 1：东西红灯 (30s)， 南北绿灯 (25s)************/
                /**************** 状态 2：东西红灯 (30s)， 南北黄灯 (5s)***************/
                        while(1)
                        {
                                init(); // 初始化计时器
               
                                NS_G=ON; // 南北方向的绿灯打开
                                EW_R=ON; // 东西方向的红灯打开
                                while(EWF!=0)
                                {
                                        display1(EWF/10,EWF%10);// 东西方向红灯 (25s)
                                        display2(NSF/10,NSF%10);// 南北方向绿灯 (30s)
                                        while(EWF==5)
                                        {
                                                while(X!=0)
                                                {
                                                display1(EWF/10,EWF%10);// 东西方向红灯 (5s)
                                                display2(X/10,X%10);// 南北方向黄灯 (5s)
                                                NS_G=OFF; // 南北方向的绿灯关闭
                                                NS_Y=ON; // 南北方向的黄灯打开
                                                }
                                        }
                                 }         
                        EW_R=OFF; // 东西方向的红灯关闭
                        NS_G=OFF; // 南北方向的绿灯关闭
                        NS_Y=OFF; // 南北方向的黄灯打开                
                   EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;// 重新赋值
/**************** 状态 3：东西绿灯 (25s)， 南北红灯 (30s)**************/
/*************** 状态 4：东西黄灯 (5s) ， 南北红灯 (30s)****************/
                        while(1)
                        {
                                init(); // 初始化计时器
               
                           NS_R=ON;// 南北方向的红灯打开
                                EW_G=ON;// 东西方向的绿灯打开
                                while(Z!=0)
                                {
                                        display2(Z/10,Z%10);// 南北方向红灯 (25s)
                                        display1(Y/10,Y%10);// 东西方向绿灯 (30s)
                                        while(Z==5)
                                        {
                                                while(SHU!=0)
                                                {
                                                display1(Z/10,Z%10);// 东西红灯 (5s)
                                                display2(SHU/10,SHU%10);// 南北绿灯 (5s)
                                                EW_G=OFF; // 东西方向的绿灯关闭
                                                EW_Y=ON; // 东西方向的黄灯打开
                                                }
                                        }
                                 }
                        NS_R=OFF; // 南北方向的红灯关闭
                        EW_G=OFF; // 东西方向的绿灯关闭
                        EW_Y=OFF; // 东西方向的黄灯关闭
                        EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;// 重新赋值
                        break;
                        }
                }       
         }
}


个人小结：
这次是我认为最有意义的一次课程设计，从原理图设计到软件仿真，我从中收获
了许多。刚开始设计时，我就在校门口仔细观察交通灯的转换，经过研究思考最终得
到了上述的交通灯状态转换表。
对于交通灯这个题目，由于刚学了 PLC实现交通信号灯的控制实验，所以就想通
过不同的核心器件来实现同样的功能，来加深自己在这个题目上的深入研究，在确定
题目之后，查阅了大量的资料，初步完成了威廉希尔官方网站 设计方案。
在程序编写上，我选择了用 KEIL C 语言进行编程，。在整个程序的编写过程中，采用模块化，编一个子程序仿真一个， 通过 Keil 和 proteus 两个软件来实现的。Keil帮助检查程序是否存在语法错误之类的问题，同时可以生成 hex 文件，供 proteus 软件仿真使用。通过一周的课程设计，使我更深入的学习了 AT89C52单片机，尤其是在中断程序的编写上学到了好多。

  参考文献： [1] 张毅坤 . 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 1998 [2] 夏继强 . 单片机实验与实践教程
. 北京：北京航空航天大学出版社 , 2001 [3] 彭伟. 单片机 C语言程序设计 100 例. 北京：电子工业出版社 , 2009
[5] 雷丽文 . 微机原理与接口技术 . 北京：电子工业出版社 , 2001 [6] 于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计
. 北京：电子工业出版社 , 2007 14 [7] 谭浩强 . C 语言程序设计 . 北京：清华大学出版社 , 2005 [8]
于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计 . 北京：电子工业出版社 , 2007

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