51单片机模拟交通信号灯控制系统设计_单片机交通信号灯控制系统设计

51单片机模拟交通信号灯控制系统设计

设计要求：

1.用LED灯模拟十字路口交通灯控制

2.正常情况下双方向轮流通行

3.特殊情况时，A方向通行

4.紧急情况时，A和B方向都不通行

本任务涉及定时控制东、南、西、北四个方向上的12盏交通信号灯，且出现特殊和紧急情况时，能及时调整交通灯的指示状态。 采用12个LED发光二极管模拟红、黄、绿交通灯，用单片机的P1口控制发光二极管的亮灭状态；而单片机的P1口只有8个控制端，如何控制12个二极管的亮灭呢？ 观察LED状态表，可以发现，在不考虑左转弯行驶车辆的情况下，东、西两个方向的信号灯显示状态是一样的，所以，对应两个方向上的6个发光二极管只用P1口的3根I/O端口线控制即可。同理，南、北方向上的6个发光二极管可用P1口的另外3根I/O端口线控制。 当I/O端口线输出高电平时，对应的交通灯熄灭；反之，当I/O端口线输出低电平时，对应的交通灯点亮。

 实验原理图如下：

实验程序如下：

#include <REGX52.H>
#define uchar unsigned char
 
uchar t0,t1;	//关于定时器延时变量
 
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay0_5s1
* 函数功能		   : 用T1的工作方式1编写延时0.5秒子函数，采用12MHz晶振
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
***+****************************************************************************/
 
void delay0_5s1()
{
	for(t0=0;t0<10;t0++)		
	{
		TH1 = (65536-50000)/256;
		TL1 = (65536-50000)%256;
		TR1 = 1;
		while(!TF1);
		TF1 = 0;
	}
}
 
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : delay_t1
* 函数功能		   : 延时函数，延时时间=0.5秒 乘上 输入值t
* 输    入         :  t 调节延时时间
* 输    出         : 无
***+****************************************************************************/
 
void delay_t1(uchar t)	
{
	for(t1=0;t1<t;t1++)
	{
		delay0_5s1();
	}
}
 
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : int_0
* 函数功能		 		: 外部中断0，紧急情况中断，东西南北禁止通行
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
 
void int_0() interrupt 0
{
	uchar i,j,k,I,m;		//保护现场锁存数据
	EA=0;		//关闭总中断允许，该时间不能被中断
	i=P0;		//把P0口中断前的数据保存到 i
	j=t0;		//把中断前的定时t0数据保存给 j
	k=t1;		//把中断前的定时t1数据保存给	k
	I=TH1;	//把中断前的定时器初值数据保存给 I 和 m
	m=TL1;
	EA=1;		//开启总中断
	P0=0xf6;		//给P0赋值实现的结果，东西南北都是红灯亮其他灯灭
	delay_t1(10);		//延时5秒后恢复中断前数据
	EA=0;
	P0=i;								//恢复现场恢复数据
	t0=j;
	t1=k;
	TH1=I;
	TL1=m;
	EA=1;
}
 
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : int_1
* 函数功能		   : 外部中断1，特殊情况中断，只允许南北通行
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
***+****************************************************************************/
 
void int_1() interrupt 2
{
	uchar i,j,k,I,m;		
	i=P0;				//保护现场锁存数据
	j=t0;
	k=t1;
	I=TH1;
	m=TL1;
	EA=1;
	P0=0xf3;
	delay_t1(10);		
	EA=0;
	P0=i;				//恢复现场恢复数据
	t0=j;
	t1=k;
	TH1=I;
	TL1=m;
	EA=1;
}
 
/*******************************************************************************
* 函 数 名         : main
* 函数功能		   : 数码管倒计时30秒显示，南北方向绿灯常亮26秒后，闪烁3秒，在变黄灯亮3秒。
									黄灯灭后，东西方向绿灯常亮26秒后，闪烁3秒，在变黄灯亮3秒。循环显示							
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
***+****************************************************************************/
 
void main()
{
	uchar k;
	TMOD = 0X10;	//定时器T1设置工作模式1	
	EA 	= 1;	//开总中断运许
	IT0 = 0;	//外部中断0设置为负跳变触发方式
	EX0 = 1;	//开启外部中断0中断允许位
	PX0 = 1;  //外部中断0中断优先级高
	IT1 = 0;	//外部中断1设置为负跳变触发方式
	EX1 = 1;	//开启外部中断1中断允许位
	PX1 = 0;  //外部中断1中断优先级低于外部中断0
	
	while(1)
	{
		P0=0xf3;	//1111 0011南北通行
		delay_t1(48);	//延时24秒
		for(k=0;k<3;k++)	//绿灯闪烁3秒
		{
			P0=0xf7;
			delay_t1(1);	//0.5秒延时
			P0=0xf3;	//1111 0111 南北绿灯熄灭，东西红灯常亮
			delay_t1(1);
		}
			P0=0xf5;	//1111 0101 南北黄灯亮3秒，东西红灯常量
			delay_t1(6);
 
			P0=0xde;	//1101 1110 南北红灯亮起，东西绿灯亮
			delay_t1(48);
			for(k=0;k<3;k++)
		{
			P0=0xfe;
			delay_t1(1);	
			P0=0xde;
			delay_t1(1);
		}
			P0=0xee;	
			delay_t1(6);
	}
}
 

 注意事项：

1. 1. 所遇到的问题：

问题1、定时器延时时间不准确比正常时间更快。for(t0=0;t0<2;t0++)

问题2、外部中断0的中断函数int_0 ()结束后，返回值出现误差。

问题3、紧急情况不能打断特殊情况中断

1. 1. 解决的方法：

问题1、最后发现是定时器延时函数delay0_5s1的程序设置错误， for(t0=0;t0<10;t0++) ，中间误差0.4秒时间。

问题2、原因在于int_0 ()函数中在写保护及恢复数据时没有对中断进行

关闭及打开导致，可能程序在写保护的时候就被紧急情况中断了，导致 写保护没能全部完成。加上EA总中断开关即可。

问题3、该问题分很多原因，原程序出现该问题在于没有对外部中断进行， 中断优先级设置，只需要在main主函数里面的加上：

PX0 = 1;  //外部中断0中断优先级高

PX1 = 0;  //外部中断1中断优先级低于外部中断0

还有一种更高级的带数码管显示倒计时时间的交通灯，但我的实验要求作业是这样所以没写那个，需要的可以关注私信，我写一下。