51单片机交通灯（十字路口演示）

51单片机交通灯（十字路口演示），包括紧急情况

系统仿真图:



本项目中采用单片机 AT89C52为中心器件来设计交通信号灯控制器， 系统实用性强、操作简单、扩展性强。本设计系统就是由单片机最小系统、交通灯状态显示系统、 LED数码显示系统、复位电路和按键操作电路等几大部分组成。系统除具有基本的交通信号灯功能外，还具有倒计时和紧急情况处理功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。软件上采用 KEIL C 编程，主要编写了主程序， LED数码管显示程序，中断程序，延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
组合完成效果图：

系统硬件框图：


主程序框图：

程序代码：

#include 
#define uchar unsigned char 
#define uint unsigned int 
#define ON 0 
#define OFF 1 
sbit NS_G=P2^5; // 南北绿灯 
sbit NS_Y=P2^4; // 南北黄灯 
sbit NS_R=P2^3; // 南北红灯

sbit EW_G=P2^2; // 东西绿灯 
sbit EW_Y=P2^1; // 东西黄灯 
sbit EW_R=P2^0; // 东西红灯

sbit LED_D1=P3^7; // 南北方向数码管位控制 
sbit LED_C1=P3^6; // 南北方向数码管位控制

sbit LED_B1=P3^1; // 东西方向数码管为控制 
sbit LED_A1=P3^0; // 东西方向数码管位控制

sbit key1=P3^2;				//开关位定义
sbit key2=P3^3;

/********* 倒计时赋初值 *************/ 
uchar EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;
uchar count; 
void keyscan1()		//南北紧急制动按键函数
{
	if(!key1)
	{
		while(!key1);		//松手检测
	}
}
void keyscan2()		//东西紧急制动按键函数
{
	if(!key2)
	{
		while(!key2);		//松手检测
	}
}
void init(void) 
	{ 
	TMOD=0x01; 
	TH0=(65536-40000)/256; 
	TL0=(65536-40000)%256; 
	EA=1; 
	ET0=1; 
	TR0=1;	
	} 
void timer1(void) interrupt 1 
	{ 
	TMOD=0x01; 
	TH0=(65536-40000)/256; 
	TL0=(65536-40000)%256; 
	EA=1; 
	ET0=1; 
	TR0=1; 
	count++; 
	if(count>29) 
			{ 
			EWF--; 
			NSF--; 
			X--; 
			Y--; 
			Z--; 
			SHU--; 
			count=0; 
			} 

	}
 
/****************** 延时 **********************/ 
void delay(uchar z) 
		{ 
		uchar x,y; 
		for(x=z;x>0;x--) 
		for(y=110;y>0;y--); 
		}

/******************led 控制 *******************/ 
unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 共阴极数码管赋值
void display1(uchar num1,uchar num2) //控制东西方向 led 显示 
{ 
	P0=table[num1]; 
	LED_A1=ON; 
	delay(1); 
	LED_A1=OFF; 

	P0=table[num2]; 
	LED_B1=ON; 
	delay(1); 
	LED_B1=OFF;

	if(!key1)//南北紧急制动
	{
	   while(1)
		{
			P0=0x00;
			EW_G=EW_Y=OFF;
			NS_G=NS_Y=OFF;
			EW_R=NS_R=ON;			
			keyscan1();
				EW_R=NS_R=OFF;
				EW_Y=NS_Y=OFF;
 				NS_G=ON;
				EW_R=ON;
			break;
		}
	} 
} 
void display2(uchar num3,uchar num4) // 控制南北方向 led 显示
{ 
	P0=table[num3]; 
	LED_C1=ON; 
	delay(1); 
	LED_C1=OFF; 

	P0=table[num4]; 
	LED_D1=ON; 
	delay(1); 
	LED_D1=OFF;
if(!key2)//东西紧急制动
	{
	   while(1)
		{
			P0=0x00;
			EW_G=EW_Y=OFF;
			NS_G=NS_Y=OFF;
			EW_R=NS_R=ON;			
			keyscan2();
				EW_R=NS_R=OFF;
				EW_Y=NS_Y=OFF;
 				EW_G=ON;
				NS_R=ON;
			break;
		}
	} 
} 

void main() 
{ 
	int i;
/************ 初始状态东西南北禁止通行 ************/ 
	NS_R=ON; //南北方向红灯打开 
	EW_R=ON; //东西方向红灯打开
	for(i=0;i<210;i++) 
		{ 
		delay(10); 
		} 
	NS_R=OFF;// 南北方向红灯关闭 
	EW_R=OFF;// 东西方向红灯关闭	
	
while(1)
{
		/************** 状态 1：东西红灯 (30s)， 南北绿灯 (25s)************/ 
		/**************** 状态 2：东西红灯 (30s)， 南北黄灯 (5s)***************/
			while(1) 
			{ 
				init(); // 初始化计时器 
		
				NS_G=ON; // 南北方向的绿灯打开 
				EW_R=ON; // 东西方向的红灯打开
				while(EWF!=0) 
				{ 
					display1(EWF/10,EWF%10);// 东西方向红灯 (25s) 
					display2(NSF/10,NSF%10);// 南北方向绿灯 (30s) 
					while(EWF==5) 
					{ 
						while(X!=0) 
						{ 
						display1(EWF/10,EWF%10);// 东西方向红灯 (5s) 
						display2(X/10,X%10);// 南北方向黄灯 (5s) 
						NS_G=OFF; // 南北方向的绿灯关闭 
						NS_Y=ON; // 南北方向的黄灯打开 
						} 
					} 
				 }	 
			EW_R=OFF; // 东西方向的红灯关闭 
			NS_G=OFF; // 南北方向的绿灯关闭 
			NS_Y=OFF; // 南北方向的黄灯打开 		
		   EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;// 重新赋值
/**************** 状态 3：东西绿灯 (25s)， 南北红灯 (30s)**************/ 
/*************** 状态 4：东西黄灯 (5s) ， 南北红灯 (30s)****************/ 
			while(1)
			{
				init(); // 初始化计时器 
		
			   NS_R=ON;// 南北方向的红灯打开 
				EW_G=ON;// 东西方向的绿灯打开
				while(Z!=0) 
				{ 
					display2(Z/10,Z%10);// 南北方向红灯 (25s) 
					display1(Y/10,Y%10);// 东西方向绿灯 (30s) 
					while(Z==5) 
					{ 
						while(SHU!=0) 
						{ 
						display1(Z/10,Z%10);// 东西红灯 (5s) 
						display2(SHU/10,SHU%10);// 南北绿灯 (5s) 
						EW_G=OFF; // 东西方向的绿灯关闭 
						EW_Y=ON; // 东西方向的黄灯打开
						} 
					} 
				 }
			NS_R=OFF; // 南北方向的红灯关闭 
			EW_G=OFF; // 东西方向的绿灯关闭 
			EW_Y=OFF; // 东西方向的黄灯关闭
			EWF=30,NSF=25,X=30,Y=25,Z=30,SHU=30;// 重新赋值
			break;
			}
		}	
	 }
}

个人小结：
这次是我认为最有意义的一次课程设计，从原理图设计到软件仿真，我从中收获
了许多。刚开始设计时，我就在校门口仔细观察交通灯的转换，经过研究思考最终得
到了上述的交通灯状态转换表。
对于交通灯这个题目，由于刚学了 PLC实现交通信号灯的控制实验，所以就想通
过不同的核心器件来实现同样的功能，来加深自己在这个题目上的深入研究，在确定
题目之后，查阅了大量的资料，初步完成了电路设计方案。
在程序编写上，我选择了用 KEIL C 语言进行编程，。在整个程序的编写过程中，采用模块化，编一个子程序仿真一个， 通过 Keil 和 proteus 两个软件来实现的。Keil帮助检查程序是否存在语法错误之类的问题，同时可以生成 hex 文件，供 proteus 软件仿真使用。通过一周的课程设计，使我更深入的学习了 AT89C52单片机，尤其是在中断程序的编写上学到了好多。

参考文献： [1] 张毅坤 . 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 1998 [2] 夏继强 . 单片机实验与实践教程
. 北京：北京航空航天大学出版社 , 2001 [3] 彭伟. 单片机 C语言程序设计 100 例. 北京：电子工业出版社 , 2009
[5] 雷丽文 . 微机原理与接口技术 . 北京：电子工业出版社 , 2001 [6] 于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计
. 北京：电子工业出版社 , 2007 14 [7] 谭浩强 . C 语言程序设计 . 北京：清华大学出版社 , 2005 [8]
于永. 51单片机 C语言常用模块与综合系统设计 . 北京：电子工业出版社 , 2007