J028 51单片机简易交通灯易懂版_仿真+代码+报告讲解
仿真图proteus 7.8
程序编译器：keil 4/keil 5
编程语言：C语言
51单片机简易交通灯易懂版仿真代码讲解
工作状态
状态1：南北方向绿灯通行12秒，东西红灯禁止通行15秒，分别倒计时；
状态2：南北方向黄灯提醒3秒，东西继续红灯倒计时；
状态3：东西方向绿灯通行9秒，南北方向禁止通行12秒；
状态4：东西方向黄灯提醒3秒，南北继续红灯倒计时；
状态5：执行状态1，反复循环。
仿真图
1.南北方向绿灯通行，东西方向红灯
2.南北方向黄灯通行，东西方向红灯
3.东西方向绿灯通行，南北方向红灯
4.东西方向黄灯通行，南北方向红灯
南北方向绿灯通行
南北方向黄灯通行
东西方向绿灯通行
东西方向黄灯通行
程序
程序讲解
主要的核心点是倒计时,和LED灯亮灭控制
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);
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
// EX1=1;//外部中断1
// IT1=1;//设置下降沿触发中断1
TMOD|= 0X01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;//12M晶振 50ms定时初值
ET0=1; //允许定时器0中断
TR0=1;//启动定时器0
state=0;
50ms执行一次中断函数，通过one_sec_flag累加到20判断时间过去了一秒。设置一秒标志位scan_flag置一。
void Timer0() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;//12M晶振 50ms定时初值
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;
}
}
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
//LED和数码管显示，时刻刷新
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--;
}
红黄绿灯状态处理
正常红绿灯运行分有四个模式
1.南北方向绿灯通行，东西方向红灯
2.南北方向黄灯通行，东西方向红灯
3.东西方向绿灯通行，南北方向红灯
4.东西方向黄灯通行，南北方向红灯
5.执行第一步
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+yellow_cnt;
secondary_road_time = we_green_cnt;
we_red = OFF;
we_yellow = OFF;
we_green = ON;
ns_red = ON;
ns_yellow = OFF;
ns_green = OFF;
}break;
case 3:
{
state=0;
secondary_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;
}
}
倒计时显示处理
实际上倒计时显示就是显示ns_road_time–; we_road_time–;设计函数通过数码管分别显示A方向的ns_road_time和B方向的we_road_time即可
/*
调用该函数显示4位数码管
*/
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
/*
数码管动态显示程序
wei代表数码管SEG0 1 2 3的位选
选择位选，赋值给P0，数字就显示在选中的SEG位置上
*/
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
{
#if LEDSEG_CC
P0=0;//清零，防止重影
W0=W1=W2=W3=0;
if(wei == 0){//显示第一位
W0=1;
P0=seg_du[number];
delay_ms(2);
W0=0;
}
if(wei == 1){//显示第二位
W1=1;
P0=seg_du[number];
delay_ms(2);
W1=0;
}
if(wei == 2){//显示第三位
W2=1;
P0=seg_du[number];
delay_ms(2);
W2=0;
}
if(wei == 3){//显示第四位
W3=1;
P0=seg_du[number];
delay_ms(2);
W3=0;
}
#else
P0=0;//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;
}
#endif
}
系统硬件框图
设计报告
课题背景
随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。本交通灯控制系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。从一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车等待时间不合理、急车强通等问题。系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。
设计内容
本设计主要是介绍了单片机控制下的交通灯控制系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：
东西、南北两干道交于十字路口，各干道有一组红、绿、黄三个指示灯，指挥车辆和行人安全通行。南北方向为主干道，通行时间为12秒；东西方向为支干道，通行时间为9秒。通行时间最后3秒，绿灯灭，黄灯闪烁，黄灯闪烁完毕变更通行车道。通行时间由数字显示器显示。
资料清单
