2021年10月15日 | 基于51单片机的交通灯设计

一.硬件方案

本设计能模拟基本的交通控制系统，用红绿黄灯表示禁行，通行和等待的信号发生，还能进行倒计时显示。按键可以控制禁行、深夜模式、复位、东西通行、南北通行、时间加、时间减、切换等功能。共四个二位阴极数码管，东南西北各一个显示时间，四个数码管的阴极都接到STC89C51的P1口，阳极接到74HC245芯片上，通过P0口控制74HC245芯片，起到驱动放大作用。

主要硬件：51单片机+最小系统+数码管显示模块+LED指示灯模块+按键模块；

二.设计功能

（1）本设计采用四方向数码管显示时间的设计，更加符合真实的交通信号灯设计；

（2）7个按键：复位、夜间模式、紧急模式、设定时间、时间加、时间减、调试确定键；

（3）夜间模式：按下“夜间模式”按键后，四个方向的黄灯闪烁；

（4）紧急模式：当救护车、救火车等通过时，按下“紧急模式”按键，四个方向的红灯全部亮起；

（5）东西方向和南北方向的通行时间可以分开设置。就是模拟实际交通中的主干道和支干道。

三.设计原理图

（1）原理图主要采用AD软件进行设计,如图：

（2）Protues仿真图如下：

四.软件设计

（1）程序流程图

（1）主程序源码:

//主程序

void main()

{

TMOD=0X11;     //定时器设置

TH1=0X3C;

TL1=0XB0;

TH0=0X3C; //定时器0置初值 0.05S

TL0=0XB0;

EA=1; //开总中断

ET0=1; //定时器0中断开启

ET1=1;    //定时器1中断开启

TR0=1; //启动定时0

TR1=0; //关闭定时1

    logo(); //开机初始化

P2=0Xc3; // 开始默认状态，东西绿灯，南北黄灯   

    sec_nb=sec_dx+5; //默认南北通行时间比东西多5秒

while(1)   //主循环

{  

key(); //调用按键扫描程序

display(); //调用显示程序

}

}

//函数的定义部分

void key(void) //按键扫描子程序

{  

if(k1!=1) //当K1(时间加)按下时

{

display();        //调用显示，用于延时消抖

if(k1!=1) //如果确定按下

{

  TR0=0;         //关定时器

shanruo=0; //闪烁标志位关

P2=0x00; //灭显示

TR1=0; //启动定时1

if(set==0) //设置键按下

set_timedx++;    //南北加1S

else

set_timenb++;    //东西加1S

if(set_timenb==100)

set_timenb=1;

if( set_timedx==100)

set_timedx=1;    //加到100置1

sec_nb=set_timenb ; //设置的数值赋给东西南北

sec_dx=set_timedx;

  do

{ 

display(); //调用显示，用于延时

}

while(k1!=1); //等待按键释放

}

}

if(k2!=1) //当K2(时间减)按键按下时

{

display();        //调用显示，用于延时消抖  

if(k2!=1) //如果确定按下

{

TR0=0;          //关定时器0

shanruo=0; //闪烁标志位关

P2=0x00; //灭显示

TR1=0; //关定时器1

if(set==0)

set_timedx--;  //南北减1S

else

set_timenb--;  //东西减1S

if(set_timenb==0)

set_timenb=99;

if( set_timedx==0 )

set_timedx=99;    //减到1重置99

sec_nb=set_timenb ; //设置的数值赋给东西南北

sec_dx=set_timedx;

  do

    { 

display();        //调用显示，用于延时

}

while(k2!=1);    //等待按键释放

}

}

if(k3!=1) //当K3（确认）键按下时

{

display();        //调用显示，用于延时消抖

if(k3!=1) //如果确定按下

{

TR0=1;  //启动定时器0

sec_nb=set_timenb; //从中断回复，仍显示设置过的数值

sec_dx=set_timedx; //显示设置过的时间

TR1=0; //关定时器1

if(set==0) //时间倒时到0时

{ 

P2=0X00; //灭显示

Green_dx=1; //东西绿灯亮

Red_nb=1; //南北红灯亮

sec_nb=sec_dx+5; //回到初值

}

else 

{ 

P2=0x00; //南北绿灯，东西红灯

Green_nb=1;

Red_dx=1;

sec_dx=sec_nb+5; 

}

}

}

if(k4!=1) //当K4（切换）键按下

    {

display();        //调用显示，用于延时消抖

if(k4!=1) //如果确定按下

{  

TR0=0; //关定时器0

set=!set; //取反set标志位，以切换调节方向

TR1=0; //关定时器1

dx_nb=set;

do

{

display();    //调用显示，用于延时

}

while(k4!=1);   //等待按键释放

}

}

if(k5!=1) //当K5（禁止）键按下时

{

    display();        //调用显示，用于延时消抖

    if(k5!=1) //如果确定按下

    {

    TR0=0; //关定时器

P2=0x00; //灭显示

Red_dx=1;

Red_nb=1; //全部置红灯

TR1=0;

sec_dx=00; //四个方向的时间都为00

sec_nb=00;

do

{

display(); //调用显示，用于延时

}

while(k5!=1); //等待按键释放

    }

}

if(k6!=1) //当K6（夜间模式）按下 

{

    display();        //调用显示，用于延时消抖 

    if(k6!=1) //如果确定按下

    {

    TR0=0; //关定时器

P2=0x00;

TR1=1;

sec_dx=00; //四个方向的时间都为00

sec_nb=00;

do

{

display();   //调用显示，用于延时

}

while(k6!=1); //等待按键释放

    }

}

}