基于51單片機(jī)十字路口紅綠燈交通燈+緊急模式

仿真：proteus 7.8

程序編譯器：keil 4/keil 5

編程語(yǔ)言：C語(yǔ)言

設(shè)計(jì)編號(hào)：J010

功能說(shuō)明

十字路口交通燈由紅、綠兩色LED顯示器組成，LED顯示器顯示切換倒計(jì)時(shí)，以秒為單位，每秒更新一次；為確保安全，綠LED計(jì)數(shù)到0轉(zhuǎn)紅，經(jīng)5秒延時(shí)(顯示紅色0)后，另一道開(kāi)始綠色倒計(jì)時(shí)。

(1) 主千道(A道)先通行且通行時(shí)間為10s(加5秒紅燈延時(shí),共20秒)；

(2) 支道(B道)通行時(shí)間為7s(加5秒紅燈延時(shí),共12秒)；

(3) 主道與支道的車輛交錯(cuò)通；

(4) 若遇緊急情況，按開(kāi)關(guān)K1時(shí)，主道與支道都為紅燈20s；

(5) 根據(jù)實(shí)時(shí)交通堵塞情況人為控制時(shí)，按K2時(shí)，主道延時(shí)30s通行，按K3時(shí)，支道延時(shí)30s通行；

(6) 具體秒數(shù)可在程序改數(shù)字實(shí)現(xiàn)。

仿真圖

正常交通燈運(yùn)行模式

1.A方向綠燈通行，B方向紅燈

2.A方向黃燈通行，B方向紅燈

3.B方向綠燈通行，A方向紅燈

4.B方向黃燈通行，A方向紅燈

實(shí)時(shí)交通堵塞情況人為控制時(shí)，按K2時(shí)，主道延時(shí)30s通行，按K3時(shí)，支道延時(shí)30s通行；

緊急運(yùn)行模式

遇緊急情況，按開(kāi)關(guān)K1時(shí)，主道與支道都為紅燈20s；

程序設(shè)計(jì)

主函數(shù)

void main()
{
	EA=1;	//開(kāi)總中斷
	TMOD|= 0X01;
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定時(shí)初值
	ET0=1; //允許定時(shí)器1中斷
	TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0  
	
	while(1)
	{	
		led_sacn();				  		//LED和數(shù)碼管顯示，時(shí)刻刷新
		KeyDriver();

		if(flag1s)//正常倒計(jì)時(shí)模式一秒執(zhí)行一次
		{
			flag1s=0;
			main_road_time--;			//紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間減
			secondary_road_time--;
		}

		if(all_one_sec_flag){//緊急模式倒計(jì)時(shí)
		    all_one_sec_flag=0;
			if(run_mode==1){
				sec_20s_cnt--;
				if(sec_20s_cnt<=1){//倒計(jì)時(shí)時(shí)間到
					run_mode=0;
					state=0;
					main_road_time=0;
				}
			}

		}
		
		
	}
}

程序講解

主要的核心點(diǎn)是倒計(jì)時(shí),和LED燈亮滅控制

倒計(jì)時(shí)的產(chǎn)生

記住這個(gè)點(diǎn)就可以設(shè)計(jì)軟件了。首先要有時(shí)間基礎(chǔ)，倒計(jì)時(shí)從哪來(lái)呢？

一般兩個(gè)來(lái)源：

1，延時(shí)

delay(1000ms);

通過(guò)死循環(huán)卡主軟件的運(yùn)行來(lái)達(dá)到延時(shí)效果，程序執(zhí)行效率極低，不可取。

2，定時(shí)

通過(guò)定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)基。軟件設(shè)置50ms產(chǎn)生一次定時(shí)中斷，在中斷執(zhí)行函數(shù)中做計(jì)數(shù)。

	EA=1;	//開(kāi)總中斷
	TMOD|= 0X01;
	TH0=0X4C;
	TL0=0X00;//11.0592M晶振 50ms定時(shí)初值
	ET0=1; //允許定時(shí)器1中斷
	TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0  

20ms執(zhí)行一次中斷函數(shù)，通過(guò)one_sec_flag累加到50判斷時(shí)間過(guò)去了一秒。設(shè)置一秒標(biāo)志位flag1s置一。

	TH0=0XBB;
	TL0=0X00;
	KeyScan();
	if(++one_sec_flag<50){
		return;//提前結(jié)束函數(shù)
		}
	
	one_sec_flag=0;
	all_one_sec_flag=1;
	if(run_mode==0){//不是正常運(yùn)行時(shí)，不紅綠燈數(shù)值不減一 
		flag1s=1;	
	}

在主函數(shù)while循環(huán)里判斷標(biāo)志位，如果是1，則倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)值減一，即完成了倒計(jì)時(shí)的軟件設(shè)計(jì)思路

if(flag1s)//正常倒計(jì)時(shí)模式一秒執(zhí)行一次
{
    flag1s=0;
    main_road_time--;	
    //紅綠燈倒計(jì)時(shí)時(shí)間減
    secondary_road_time--;
}

紅黃綠燈狀態(tài)處理

正常紅綠燈運(yùn)行分有四個(gè)模式

1.A方向綠燈通行，B方向紅燈

2.A方向黃燈通行，B方向紅燈

3.B方向綠燈通行，A方向紅燈

4.B方向黃燈通行，A方向紅燈

5.執(zhí)行第一步

     if(run_mode==0)			 //0 正常運(yùn)行
    {
   	if(main_road_time==0 || secondary_road_time==0)//當(dāng)A車道或者B車道倒數(shù)到0，切換狀態(tài)。
   	//這一段程序只有倒計(jì)時(shí)為0才執(zhí)行一次，執(zhí)行完一次等下一次倒計(jì)時(shí)為0才再執(zhí)行一次
   	{
   		switch(state)//改變紅綠燈的狀態(tài)
   		{
   			case 0:
   			{
   				state=1;//下次切換到下一個(gè)模式
   				main_road_time=ns_green_cnt;//A車道綠燈通行時(shí)間
   				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車道紅燈延遲時(shí)間時(shí)間
   				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車道綠燈通行時(shí)間
   				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車道紅燈延遲時(shí)間時(shí)間
   				we_red	  = ON;
   				we_green  = OFF;
   				ns_red	  = ON;
   				ns_green  = OFF;	
   			}break;
   			
   			default:break;
   		}
   	}
   	
   	seg_disp(main_road_time/10,0);
         //顯示W(wǎng)0控制的數(shù)碼管 時(shí)刻刷新
   	seg_disp(main_road_time%10,1);
         //顯示W(wǎng)1控制的數(shù)碼管
   	seg_disp(secondary_road_time/10,2);
         //顯示W(wǎng)2控制的數(shù)碼管
   	seg_disp(secondary_road_time%10,3);
         //顯示W(wǎng)3控制的數(shù)碼管
   	
   }

倒計(jì)時(shí)顯示處理

實(shí)際上倒計(jì)時(shí)顯示就是顯示main_road_time–; secondary_road_time–;設(shè)計(jì)函數(shù)通過(guò)數(shù)碼管分別顯示A方向的main_road_time和B方向的secondary_road_time即可

		seg_disp(main_road_time/10,0);//顯示W(wǎng)0控制的數(shù)碼管 時(shí)刻刷新
		seg_disp(main_road_time%10,1);//顯示W(wǎng)1控制的數(shù)碼管
		seg_disp(secondary_road_time/10,2);//顯示W(wǎng)2控制的數(shù)碼管
		seg_disp(secondary_road_time%10,3);//顯示W(wǎng)3控制的數(shù)碼管

按鍵處理

uchar keystr[]={1,1,1,1},backup[]={1,1,1,1};
void KeyScan()						        	//鍵盤掃描
{
	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)	//鍵盤執(zhí)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+時(shí)間，否則超過(guò)100，顯示錯(cuò)誤
					{
					  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+時(shí)間，否則超過(guò)100，顯示錯(cuò)誤
					{
					  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()								 //鍵盤驅(qū)動(dòng)
{
	uchar i;
	for(i=0;i<3;i++)
	{
		if(keystr[i]!=backup[i])
		{
			if(keystr[i]==0)
				KeyAction(i);//這里適當(dāng)修改程序可以實(shí)現(xiàn)組合按鍵的效果
		}
		backup[i]=keystr[i];
	}
}

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