基于51单片机交通灯控制器(东西通行_南北通行_按键启动)

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：J012

功能说明

LED灯的定时控制；数码管的显示及闪烁；独立按键的读取与判断；定时器的设置与应用。
单片机控制东西、南北这两组交通灯LED，同时在数码管上显示剩余时间，当剩余时间少于5s时，数码管以每秒2次的速度闪亮，黄灯闪烁5s。

1. 当“暂停”按键按下时，交通灯暂停变化，再次按下就继续变化；
2. 当东西键按下时，东西方向灯全绿，南北方向全红；
3. 当南北键按下时，南北方向灯全绿，东西方向全红；
4. 具体秒数可在程序改数字实现。

仿真图

正常运行模式

南北方向通行

当南北键按下时，南北方向灯全绿，东西方向全红；

东西方向通行

当东西键按下时，东西方向灯全绿，南北方向全红；

程序设计

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。

	TMOD |=0X01;
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;
	ET0=1;
	TR0=1;//打开定时器中断

20ms执行一次中断函数，通过count1s累加到50判断时间过去了一秒。设置一秒标志位all_mode_flag1s置一。

	void Timer0() interrupt 1
{
	TH0=0XBB;
	TL0=0X00;
	KeyScan();
 	
	if(++count500ms<12){
	
	}else{
	  count500ms = 0;
		if(FilteFlag){//闪烁标志位
			FilteFlag = 0;
		}else{
			FilteFlag =1;
		}
	} 

	if(++count1s<50)	return;
	count1s=0;
	if(StaSysterm==NormalRun) flag1s=1;	 //非正常运行时，不红绿灯数值不减一	
	all_mode_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

LEDScan();				  		
//数码管即LED扫描
KeyDriver();			  		
//键盘驱动扫描
if(flag1s)//1S执行一次
{
    flag1s=0;
    NS_time--;			  		
    //红绿灯倒计时时间减
    WE_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(StaSysterm==NormalRun)	//状态切换
    {
   	if(NS_time==0 || WE_time==0)//当东西或者南北方向通行时间倒数到0，切换状态
   	{
   		switch(index)				 //改变红绿灯的状态，状态机
   		{
   			case 0:
   			{
   				index=1;
   				NS_time=main_green_straight_cnt;//南北方向绿灯通行时间
   				WE_time=main_green_straight_cnt+yellow_cnt;//东西红灯方向通行时间       注意！红灯时间要长一点
   				P2=0X09;	//需要亮的灯转换为二进制位0000 1001，对应P2口的P2^0和P2^3,
   				          //对应仿真图的绿灯L0和红灯L3亮。

   			}break;
   			case 1:
   			{
   				index=2;
   				NS_time = yellow_cnt;
   				P2=0X0A;

   			}break;
   			case 2:
   			{
   				index=3;
   				NS_time=sec_green_straight_cnt+yellow_cnt;//南北方向红灯时间 
   				WE_time=sec_green_straight_cnt;//东西方向绿灯时间 
   				P2=0X24;	

   			}break;
   			case 3:
   			{
   				index=0;
   				WE_time=yellow_cnt;
   				P2=0X14;

   			}break;
   			default:break;
   		}
   	}

倒计时显示处理

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

					Seg_Display(NS_time/10,0);
Seg_Display(NS_time%10,1);
Seg_Display(WE_time/10,2);
Seg_Display(WE_time%10,3);

按键处理

void KeyScan()						        	//键盘扫描
{
	static uchar keybuf[3]={0XFF,0XFF,0XFF};
	uchar i;
	keybuf[0]=(keybuf[0]<<1)|KEY1;
	keybuf[1]=(keybuf[1]<<1)|KEY2;
	keybuf[2]=(keybuf[2]<<1)|KEY3;

	for(i=0;i<3;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(StaSysterm == NormalRun){
				StaSysterm=Stop;
				LedState = P2;
			}else if(StaSysterm == Stop){
				StaSysterm = NormalRun;
				P2 = LedState;
			}

			break;	
		
		case 1:	
			if(StaSysterm == NormalRun){
				StaSysterm=NSRun;
				LedState = P2;
			}else if(StaSysterm == NSRun){
				StaSysterm = NormalRun;
				P2 = LedState;
			}

			break;
		
		case 2:	
			if(StaSysterm==NormalRun){
				StaSysterm=WERun;
				LedState = P2;
			}else if(StaSysterm==WERun){
				StaSysterm = NormalRun;
				P2 = LedState;
			}

			break;
			
			  default:break;
	}
}
void KeyDriver()								 //键盘驱动
{
	uchar i;
	for(i=0;i<3;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];
	}
}

资料清单

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