基于51单片机十字路口交通信号灯（启动按键+绿灯同亮报警）

仿真：proteus 7.8

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：J013

功能说明

1. 南北红灯25s，同时东西绿灯20s，到20s后东西绿灯闪烁3s，再转黄灯闪烁2s；东西红灯30s，同时南北绿灯25s，到25s后南北绿灯闪烁3s，再转黄灯闪烁2s。
2. 启动按键：按下按键是，信号系统开始工作，且先南北绿灯亮，东西红灯亮，当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭；
3. 南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，如果同时亮时关闭信号灯系统，并报警；
4. 具体秒数可在程序改数字实现。

仿真图

正常运行模式

模拟绿灯同时亮

通过拨码开关模拟绿灯同时亮，这是一个绝对的错误情况，实际交通灯一旦发生四边绿灯同时变绿，交通规则无效，会诱发严重的交通事故。所以一旦四边绿灯亮，交通灯系统蜂鸣器报警，同时交通灯变成四边红灯。

程序设计

倒计时时间可以修改下面三个变量的初始化值。

main_green_straight_cnt
yellow_cnt 
sec_green_straight_cnt

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
	TMOD=0X01;//T0的工作模式为模式1
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定时初值
	ET0=1; //允许定时器1中断
	TR0=1;//启动定时器0  

20ms执行一次中断函数，通过one_sec_flag累加到50判断时间过去了一秒。设置一秒标志位flag1s置一。

	void Timer0() interrupt 1
{
	TH0=0XBB;
	TL0=0X00;
	if(++half_sec_flag>25){
		half_sec_flag=0;
		half_flag1s=1;

	}

	if(++one_sec_flag<50){
		return;//提前结束函数
		}
	
	one_sec_flag=0;
	if(run_mode==0){
		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

if(flag1s)//正常倒计时模式一秒执行一次
{
    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.东西方向绿灯通行，南北方向红灯

2.东西方向黄灯通行，南北方向红灯

3.南北方向绿灯通行，东西方向红灯

4.南北方向黄灯通行，东西方向红灯

5.执行第一步

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=main_green_straight_cnt;//主干道直行绿灯通行时间
   				secondary_road_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;
   				//次干道红灯方向通行时间 == 主干道直行绿灯 +主干道时间黄灯时间 
   				P2=0X09;	//P2是主干道的灯显。需要亮的灯转换为二进制位0000 1001
   			}break;
   			case 1:
   			{
   				state=2;
   				main_road_time = yellow_cnt;//主干道直行黄灯时间
   				P2=0X0A;//主干道直行黄灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0010 0010	
   			}break;
   			case 2:
   			{
   				state=3;
   				main_road_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;
   				secondary_road_time =sec_green_straight_cnt;
   				P2=0X24;	//主干道左转绿灯 对应仿真图p21和p24高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0001 0001
   			}break;
   			case 3:
   			{
   				state=0;
   				secondary_road_time=yellow_cnt;//黄灯时间
   				P2=0X14;//主干道左转黄灯灯 对应仿真图p22和p25高电平，其他低电平。此时P2口的电平 0010 0010	
   			}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
   	
   }

倒计时显示处理

实际上倒计时显示就是显示main_road_time–; secondary_road_time–;设计函数通过数码管分别显示A方向的main_road_time和B方向的secondary_road_time即可

seg_disp(main_road_time/10,0);
//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

绿灯同时亮的处理

通过检测Wdt引脚的低电平来判断是否触发了绿灯同时亮条件，一旦触发，蜂鸣器报警。

if(Emergent){ //已经启动运行
    run_mode = 0;
    if(Wdt){//恢复正常
        Beep = 0;
        run_mode = 0;

    }else{//如果两个绿灯同时亮
        Beep = 1;
        main_road_time = 0;
        run_mode = 1;
        state = 0;	
    }
}else{ //关闭显示
    if(run_mode == 0){
        main_road_time = 0;
        run_mode = 2;
        state = 0;
    }

}

资料清单

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