基于51单片机十字路口红绿灯交通灯+紧急模式

基于51单片机十字路口红绿灯交通灯

+无黄灯+紧急

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：J010

功能说明

十字路口交通灯由红、绿两色LED显示器组成，LED显示器显示切换倒计时，以秒为单位，每秒更新一次；为确保安全，绿LED计数到0转红，经5秒延时(显示红色0)后，另一道开始绿色倒计时。

(1) 主千道(A道)先通行且通行时间为10s(加5秒红灯延时,共20秒)；

(2) 支道(B道)通行时间为7s(加5秒红灯延时,共12秒)；

(3) 主道与支道的车辆交错通；

(4) 若遇紧急情况，按开关K1时，主道与支道都为红灯20s；

(5) 根据实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30s通行，按K3时，支道延时30s通行；

(6) 具体秒数可在程序改数字实现。

仿真图

正常交通灯运行模式

1.A方向绿灯通行，B方向红灯

2.A方向黄灯通行，B方向红灯

3.B方向绿灯通行，A方向红灯

4.B方向黄灯通行，A方向红灯

实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30s通行，按K3时，支道延时30s通行；

紧急运行模式

遇紧急情况，按开关K1时，主道与支道都为红灯20s；

程序设计

主函数

void main()
{
	EA=1;	//开总中断
	TMOD|= 0X01;
	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  
	
	while(1)
	{	
		led_sacn();				  		//LED和数码管显示，时刻刷新
		KeyDriver();

		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--;
		}

		if(all_one_sec_flag){//紧急模式倒计时
		    all_one_sec_flag=0;
			if(run_mode==1){
				sec_20s_cnt--;
				if(sec_20s_cnt<=1){//倒计时时间到
					run_mode=0;
					state=0;
					main_road_time=0;
				}
			}

		}
		
		
	}
}
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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);
1

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;
	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  
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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。

	TH0=0XBB;
	TL0=0X00;
	KeyScan();
	if(++one_sec_flag<50){
		return;//提前结束函数
		}
	
	one_sec_flag=0;
	all_one_sec_flag=1;
	if(run_mode==0){//不是正常运行时，不红绿灯数值不减一 
		flag1s=1;	
	}
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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--;
}
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红黄绿灯状态处理

正常红绿灯运行分有四个模式

1.A方向绿灯通行，B方向红灯

2.A方向黄灯通行，B方向红灯

3.B方向绿灯通行，A方向红灯

4.B方向黄灯通行，A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A车道或者B车道倒数到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;//A车道绿灯通行时间
   				secondary_road_time=ns_green_cnt+yellow_cnt; 
   				 we_red    = ON;
   				 we_green  = OFF;
   				 ns_red    = OFF;
   				 ns_green  = ON;
   			}break;
   			case 1:
   			{
   				state=2;
   				main_road_time = yellow_cnt;
                   //A车道红灯延迟时间时间
   				we_red	  = ON;
   				we_green  = OFF;
   				ns_red	  = ON;
   				ns_green  = OFF;	
   			}break;
   			case 2:
   			{
   				state=3;
   				main_road_time=we_green_cnt+yellow_cnt;
                   //B车道绿灯通行时间
   				secondary_road_time =we_green_cnt;
   				we_red	  = OFF;
   				we_green  = ON;
   				ns_red	  = ON;
   				ns_green  = OFF;	
   			}break;
   			case 3:
   			{
   				state=0;
   				secondary_road_time=yellow_cnt;
                   //B车道红灯延迟时间时间
   				we_red	  = ON;
   				we_green  = OFF;
   				ns_red	  = ON;
   				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
   	
   }
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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
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按键处理

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;

	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:	//KEY3按下
			if(run_mode==0&&state==3){
				if (secondary_road_time<70&&main_road_time<70)//小于70才能+时间，否则超过100，显示错误
					{
					  secondary_road_time=secondary_road_time+30;
					  main_road_time=main_road_time+30;
					}
			}
			break;
		case 1:	//KEY2按下
			if(run_mode==0&&state==1){
				if (secondary_road_time<70&&main_road_time<70)//小于70才能+时间，否则超过100，显示错误
					{
					  secondary_road_time=secondary_road_time+30;
					  main_road_time=main_road_time+30;
				}
			}
			break;
		case 2: KEY1按下
			if(run_mode!=1){
			  run_mode=1; 
			  sec_20s_cnt=20;
			}
			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];
	}
}
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资料清单

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