【51单片机学习笔记】基于STC89C52制作的交通信号灯
一、简介
近来学（玩）了下已经好久没碰的51，心血来潮自己DIY了一个交通信号灯模型。没有什么创新之处，就是复（dao）习（gu）复（dao）习（gu）了下51的定时器中断、外部中断以及最小系统电路，熟悉了下74HC595的用法和数码管。因为好久没碰51了导致数码管的顺序记反了 懒得再改电路了，于是将错就错就按反着的顺序搞下去了。由于快考试了事情也比较多，基本是隔三差五得做，时间战线拉得比较长。。。当然这些都无关紧要了，主要还是培养下自己分文件模块化编程的习惯嘛，文件分的比较细致，看上去舒服 .
因为是完全自己设计的嘛难免很多疏漏之处。当然由于这个电路比较简单方案和其他人雷同了也是正常现象，说明英雄所见略同嘛~ 。在此开源大家共同学习，希望各路大神能指点迷津，欢迎大家来喷~~~~
废话不多说了。先介绍下功能：
1）为了可拓展性，我将单片机所有的引脚全部引出，后期可拓展或改做它用，每个IO引出两排排针接线更舒服。
2）为了后期如果能做其他实验不产生干扰，外围电路基本全部采用杜邦线接线，不直接接在IO上了。其中595的VCC放置了一个跳线帽作为VCC供电。
3）本人本着尽量少地用飞线地原则，能往正面跳就先跳线，但是到了2位数码管空间不算多了，也做的比较累了，就偷懒全用了飞线。
4）晶振用了12MHz插在了单片机旁。采用12MHz地原因是定时器时间好计算，没用串口不需要很精确地波特率。插在外面没焊死仅仅因为板子空间不够了，而我不像飞线。。。
5）因为东西向的灯是同步的，南北向的灯也是同步的，所以一个方向上的三色交通灯我选择了分别并联的方式，没全部并联是斟酌了下IO的驱动能力和后期的可拓展性还有一定条件下节省IO接口，故总共用了6个IO口控制交通灯，欢迎大家来喷~~~
6）本次模拟仅为理想情况，以一分钟为一周期红绿交替指示。在还剩3秒时黄灯闪烁，当然也是为了简化程序所有的黄灯一起闪。
7）通过外部中断选择工作/休息模式。休息模式下所有LED（包括数码管）同步闪烁，直到将拨盘开关拨回（有延误时间。。。）。
想到的大概就这么多吧，详细功能不介绍了，直接上代码参考。
二、原理图
元件清单：
STC89C52RC x1
74HC595 x1
10K排阻 x1
12Mhz晶振 x1
选择开关 x1
独立按键 x1
30pF电容 x3
10K电阻 x1
1K电阻 x1
220Ω电阻 x20
红色LED x3
黄色LED x3
绿色LED x3
2位数码管 x1
proteus 8 仿真原理图
三、部分源程序
程序基于Keil 5 C语言编写，部分程序有注释
1.文件结构
所有头文件均放置在USER_Config.h头文件中
main.c 主函数
it.c 中断服务函数
delay.c 延时函数
74HC595.c 595驱动函数
LED.c 交通灯
SEG.c 数码管
2.头文件
USER_Config.h
/******************************************
USER HEARD 2017/6/4
*******************************************/
#ifndef _USERCONFIG_H_
#define _USERCONFIG_H_
/* 定义数据类型 */
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define NOP() _nop_()
#include
#include
#include "interrupt.h"
#include "delay.h"
#include "74HC595.h"
#include "SEG.h"
#include "LED.h"
/* 宏定义引脚 */
#define SEG P0
#define LEDs P2
/* 74HC595驱动 */
sbit S_CLK = P1^0;
sbit R_CLK = P1^1;
sbit MOSIO = P1^2;
/* 数码管位选 */
sbit SEG1 = P0^0;
sbit SEG2 = P0^1;
/* 交通灯 */
sbit XR = P2^0;
sbit XY = P2^1;
sbit XG = P2^2;
sbit YR = P2^3;
sbit YY = P2^4;
sbit YG = P2^5;
/* 选择开关 */
sbit SW = P3^2;
#endif
其他头文件大同小异就不贴了。
3.it.c
/******************************************
中断服务程序
by LZK 2017/6/17
******************************************/
#include "USER_Config.h"
uint Num_Min = 0;//分钟计数器
uchar Num_Sec = 0;//秒钟计数器
uchar Number = 60;//计数器
uchar Mark = 0;//标记
void Timer_Init()
{
TMOD = 0x11;//定时器0定时器1为工作方式1
/* 装载初值 */
TH0 = (65536-50000)/256;
TL0 = (65536-50000)%256;
TH1 = (65536-50000)/256;
TL1 = (65536-50000)%256;
EA = 1;//开总中断
/* 开启定时器中断 */
ET0 = 1;//定时器0
ET1 = 1;//定时器1
/* 启动定时器 */
TR0 = 1;//定时器0
TR1 = 1;//定时器1
/* 外部中断 */
EX0 = 1;
IT0 = 0;
}
void Int0_Select() interrupt 0
{
Num_Min = 0;
Num_Sec = 0;
Number = 60;
Mark = 0;
Calculate(Number);
LED_Relax();
}
void T0_Time() interrupt 1
{
/* 重装初值 */
TH0 = (65536-50000)/256;
TL0 = (65536-50000)%256;
Num_Sec++;
if(Num_Sec==20)
{
Num_Sec = 0;
Number--;
Calculate(Number);
}
}
void T1_Time() interrupt 3
{
/* 重装初值 */
TH1 = (65536-50000)/256;
TL1 = (65536-50000)%256;
Num_Min++;
if(Num_Min==60*20)
{
Num_Min = 0;
Number = 60;
Mark = ~Mark;
}
}
4.delay.c
/*************************************
延时函数库 By LZK
频率：12MHz
*************************************/
#include "USER_Config.h"
/* 延时x*9us */
void delay_8us(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i/*************************************
595发送数据 By LZK
频率：12MHz
2017/6/5
*************************************/
#include "USER_Config.h"
void HC595SendData(uchar SendVal)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MOSIO=SendVal>>7;
SendVal<<=1;
S_CLK=0;
NOP();
NOP();
S_CLK=1;
}
R_CLK=0;
NOP();
NOP();
R_CLK=1;
}
6.LED.c
/**********************************
LEDs Control
控制交通灯
by LZK 2017/6/17
**********************************/
#include "USER_Config.h"
extern uchar Number;
extern uchar Mark;
void LED_Init()
{
LEDs = 0xff;
//SW = 0;
}
void Select()
{
uchar sw = SW;
switch(sw)
{
case 0:
LED_Relax();
break;
case 1:
LED_Control();
break;
}
}
void LED_Relax()
{
uint x = 10000;
SEG = 0xff;
LEDs = 0xff;
while(x--)
HC595SendData(~0x00);
x = 10000;
SEG = 0x00;
LEDs = 0x00;
while(x--)
HC595SendData(~0x00);
}
void LED_Control()
{
/* 黄灯判断 */
if(Number <= 3)
{
XY=~XY;
YY=~YY;
delay(100);
}
else
{
XY = 1;
YY = 1;
}
/* 路口选择 */
XR = Mark;
XG = ~Mark;
YR = ~Mark;
YG = Mark;
/* 显示 */
Display();
}
7.SEG.c
/*************************************
数码管显数 By LZK
频率：12MHz
2017/6/5
*************************************/
#include "USER_Config.h"
uchar code NUM[]={0x3f,0x30,0x6d,0x79,0x72,0x5b,0x5f,0x31,0x7f,0x7b,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
uchar value[2];
void Calculate(uint num)
{
value[0] = num%10;
value[1] = num/10;
}
void Display()
{
//发送十位数
HC595SendData(NUM[value[1]]);
SEG = 0x01;
delay_8us(25);
//消隐
HC595SendData(0x00);
delay_8us(25);
//发送个位数
HC595SendData(NUM[value[0]]);
SEG = 0x02;
delay_8us(25);
//消隐
HC595SendData(0x00);
delay_8us(25);
}
8.main.c
/*************************************************
交通信号灯 by LZK
Date：2017/6/4
通过定时器0读秒，通过定时器1换方向
通过Calculate传送数字
**************************************************/
#include
#include "USER_Config.h"
extern uchar Number;
void main()
{
Timer_Init();
LED_Init();
while(1)
{
LED_Control();
}
}
四、成果展示
五、总结
第一次发博客,如有不妥的地方请大家多指教
网盘分享：
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