51单片机多功能交通灯，实现南北，东西紧急情况常绿功能，5个独立按键实现9个功能

ID:278299 · 发表于 2019-11-22 17:29

此代码参考了这位朋友的软硬件设计：http://www.51hei.com/bbs/dpj-81615-1.html 感谢大佬

硬件设计中，将4X4矩阵键盘简化为5颗独立按键，使其更便于使用，因此软件上做了较大的改动，带有proteus仿真，仿真以经过多次测试
主要有九个功能，除应急功能外每个功能均有指示灯进行状态提示
功能如下：
1·暂停
2.重启
3.灯管设备全亮测试
4.南北方向绿灯时间设置
5.南北方向黄灯时间设置
6.东西方向绿灯时间设置
7.东西方向黄灯时间设置
8.南北方向应急常绿
9.东西方向应急常绿

包括了源程序和proteus仿真

这是设计中的一个小实验，和大家分享一下，希望能帮到有需要的小伙伴们，另外，本人想入门嵌入式Linux方向，希望和大家多多交流，希望能找到志同道合的小伙伴互相交流、督促

ID:383215 · 发表于 2019-11-22 23:56

泼点冷水，经常看见有人用交通灯控制器作为学习单片机的试验，实际上这些所谓的交通灯控制器和实际的交通信号控制器相差甚远，根本没有任何实用价值，我觉得做个什么玩具都比这个有意思。我参与安装维修过整个城市的交通信号控制系统，我是交通系列安全工程师，我告诉你们真正的交通信号控制器的一些最基本的概念：
交通信号控制按区域控制分点控、线控、面控三种
交通信号控制器运行方式分为灭灯、黄闪、定周期、多时段、感应、联机，感应又分战略感应和战术感应，联机是由交通指挥中心发指令控制所有交通信号控制器，实现整个城市的交通控制，可实现主干道绿波，以实现最大通行效率。
交通信号控制器按控制方案分为两相位、三相位、四相位等
交通信号控制器的手控分单步手控和单相手控
交通信号控制器必须有绿冲突检测
交通信号控制器的灯色输出是一步一步的走出来的，这个叫做步序号，每个控制方案的相位由不同的步序号构成，不同控制方案的不同步序号可以画个表，这个表叫做相位表，所有正规的交通信号控制器电路设计和编程就是按照这些不同的相位表来设计和编程，然后交通信号控制器还要有各种抗干扰、粉尘、防水试验，总之，比较复杂。不过话又说回来，用交通灯做个单片机简单试验，又不是给正规厂家设计电路，想怎么做都无所谓。

ID:278299 · 发表于 2019-11-23 07:51

kmsj 发表于 2019-11-22 23:56
泼点冷水，经常看见有人用交通灯控制器作为学习单片机的试验，实际上这些所谓的交通灯控制器和实际的交通信 ...

首先，非常感谢大佬科普，我做的这个就是为了拿个学分，我个人认为用处的确不大，毕竟和真正的交通灯相差甚远，但是大学里的课程设计一直没能跳出这些坑，大学里面真正做企业级项目的老师本来就不多，即便有，他们也不会手把手去教你如何去做企业级的系统设计，更多这样的课只是为了让你拿个学分，包括市面上的很多所谓的单片机开发板，其实也只不过能称之为学习板，那些板子的电路设计，包括示例代码，都往往都和实际的企业级应用相差甚远，有些东西还是得到了企业工作的时候才能学到吧，再次感谢您的冷水

ID:383215 · 发表于 2019-11-23 15:52

1254333071 发表于 2019-11-23 07:51
首先，非常感谢大佬科普，我做的这个就是为了拿个学分，我个人认为用处的确不大，毕竟和真正的交通灯相差 ...

就算你是为了拿个学分做专业一点好不好？上面是我画给你的交通信号控制器标准两相位控制方案表，这种表有的人叫相位表，有的人叫方案表，反正都是一个意思，我在这个表里以彩色方式，把两相位控制方案的每一步的名称、灯色输出、步长时间、相位标注的清清楚楚，正规的方案表比这个还要简单，而且是黑白的。
从这个表里可以看出，一个放行信号就是一个相位，东西通行的相位由1-5步构成，南北通行相位由6-10步构成，一个相位从绿灯开始，经过闪绿灯、亮黄灯到红灯亮结束，每一步的灯色输出和步长在这个表里已经非常清楚，其中1步和6步是长步，通常是10-99秒或者100多秒，其余的步理解为短步1-9秒，3、3、2、2秒是小路口需要的时间，大路口还要增加几秒，十几年前的东西了，我早就不干这个了，凭映像现在画的表，也不知道画对了没有？估计可能没有错误，你看懂这个表就可以把三相位、四相位或者更复杂的方案表画出来，三相位是把一个方向的左转直行绿灯分开，四相位是把两个方向的左转直行绿灯分开，你要是画不出来，可以到不同方案的交通灯路口去数，从一个方向的绿灯开始，数数一个周期有多少步？看看每一步的灯色输出是什么？你就知道三相位、四相位的方案表怎么画了。
以现在的技术，做一个专业的交通灯控制器很简单，你就做一个定周期的交通灯控制器，配合上面的方案表，上面那个方案表其实就是两相位定周期，你做到每一步的时间都可以调，能显示出步序号、步长、步长计时这些最基本的运行状态，就是一台专业级别的交通灯控制器，多时段无非是不同时段走不同的时间，高峰期1-6步的时间加长、低峰就缩短时间，一般搞16个时段和16个方案就够用了，用带EEPROM的单片机加一个时钟芯片和一个1602液晶就足够做出来，灯色输出可以用CD4094扩展，你可以用LED做一个路口，模拟真实的灯色输出，你还可以每个口做一个倒计时，倒计时绿灯时间和红灯时间你看看方案表就可以算出来，第1步取所有的时间和计算倒计时时间，调整时间不影响信号灯正常运行，一定要有手控功能，按一次走一步是单步手控，按一次走一个相位是单相手控，你把这些做好，作为你的毕业设计，一定可以惊呆你的老师，你毕业如果想到专业交通灯厂家，那些厂家肯定会争着要你，哈哈哈！！！

ID:559230 · 发表于 2019-11-26 01:55

楼主您好！我也是学生，别受那个人影响，我感觉脑子有问题，找事的吧？

ID:559230 · 发表于 2019-11-26 01:55

楼主加油！

ID:278299 · 发表于 2019-11-27 10:18

kmsj 发表于 2019-11-23 15:52
就算你是为了拿个学分做专业一点好不好？上面是我画给你的交通信号控制器标准两相位控制方案表，这种表 ...

非常感谢您，画了这么详细图表，让我学到了很多东西，有机会一定仔细研究一下您这个，非常感谢

ID:278299 · 发表于 2019-11-27 10:20

本不平凡发表于 2019-11-26 01:55
楼主您好！我也是学生，别受那个人影响，我感觉脑子有问题，找事的吧？

这位前辈说的的确很有道理，这也的确是我不懂得地方，值得我学习的。当然，如果能从课程实验学分的角度帮助到你们我也深感荣幸

ID:278299 · 发表于 2019-11-29 11:13

抱歉，之前仿真上传错了
最新上传的是和这个程序配套的

ID:383215 · 发表于 2019-12-2 11:59

本不平凡发表于 2019-11-26 01:55
楼主您好！我也是学生，别受那个人影响，我感觉脑子有问题，找事的吧？

哈哈哈哈！到底是谁的脑子有问题？本论坛所有交通灯控制器，都是拍着脑袋想出来的东西，根本不可能用在路口上，就是在网络上所有电子论坛里，我也没有发现可以用在路口上的交通灯控制器，我浇点冷水给大家醒醒脑有什么不好？任何行业都有行规，不懂行规，如何干得好？你们毕业以后总是要找一个行业干下去，现在对自己要求高一点，只有好处没有坏处，你根本不用为楼主考虑，楼主深明大义，敢于承认自己的不足，我相信楼主以后不管干哪个行业，必成大器！！！

ID:383215 · 发表于 2019-12-2 12:05

1254333071 发表于 2019-11-27 10:18
非常感谢您，画了这么详细图表，让我学到了很多东西，有机会一定仔细研究一下您这个，非常感谢

不用谢！别说是你，就是全国的一些专业交通信号灯厂家设计的交通灯控制器也不够专业，交通灯控制器，我见过至少一二十种，最古老北京产的椿树交通灯控制器，上海M1、M2、M5交通灯控制器，还有好多我记不清楚名字的各种交通灯控制器，我统统看不上眼，仅有一种可以让我看上眼，就是十几年深圳一家电子公司设计的交通灯控制器，直接颠覆了我对交通灯控制器的认知，我就发现这种交通灯控制器的控制理念实在太先进了，运行方式细化到步，每种运行方案都有方案表，调整各种时间方案非常简单明了，功能也非常强大，仅仅用了10个数码管以菜单方式把所有参数显示的清清楚楚，后期改进的一些机型就是用了液晶显示器，还不如这个明了，从定周期、多时段、感应到联机，全部可以实现，可以配合交通指挥中心实现整个城市的交通信号灯配时，这种交通灯控制器也特别贵，3万多一台，据说这种交通灯控制器是借鉴和改进日本京山交通控制系统的交通灯控制器，是L先生和M女士夫妻倆完成的，这对夫妻以前和我很熟，后来我还见过日本原装的京山系统交通灯控制器，以及原装的图纸和资料，全是日文，可惜看不懂，但是，不得不佩服小日本的敬业精神，把交通灯控制器做到了极致。L先生和M女士夫妇设计的交通灯控制器优点很多，缺点更多，主要缺点就是电路太复杂，人机对话板、主机板、控制板、通讯板这四块电路板比A4纸还大，每块板上有几十片集成电路，主控芯片用的是闻所未闻的48系列单片机8039，这四块电路板通过200总线和控制电源板合成机头部分为控制部，中间的固态继电器和灯器电源为灯器部，下面是接线部，整个信号灯控制器有一个中等冰箱那么大，高度一米六左右，这种信号灯控制器故障率极高，我修理这种信号灯控制器都修了好几年，所以我对这种信号灯控制器非常熟。这种信号灯控制器型号叫XKQ交通信号控制器，国内早期一些城市组建交通指挥中心，在路口上用的多数就是这种信号灯控制器。这种信号灯控制器早已停产，L先生和M女士十几年前跳槽离开这家公司，后期改进的是用液晶显示器显示，可惜没有把XKQ交通信号控制器的各种优点传承下来。
要想学习设计交通灯控制器，我认为就是要参考XKQ交通信号控制器，这就是捷径，其它的交通信号控制器根本看不出个所以然，我找了以前的照片，实在找不到这种机型的照片，如果找到，我可以把机头部分的照片给大家看，另外要把日本京山交通控制系统的一些理念弄懂，这些理念非常古老，是上个世纪80年代的技术，现在仍然很实用，我说的交通灯控制器的很多概念，其实就是日本京山交通控制系统的一些基本理念，中国交通信号控制器国家标准也是借鉴了日本京山交通控制系统，制定国标的一位专家以前和我很熟，他的日语非常厉害，到了日本根本不用翻译，可惜这位专家十几年前也被调走，设计和制作交通信号控制器，现在想想，其实非常心酸。
两相位.jpg

我找到十几年画的2-4相位控制方案表，随便改了一下发在这里给大家参考，我现在时间有限，没有精力指导大家做一台可以用在实际路口的交通灯控制器，也只能在这里给大家提个醒。

ID:714012 · 发表于 2020-5-20 10:17

感谢楼主，学到了很多

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51单片机多功能交通灯，实现南北，东西紧急情况常绿功能，5个独立按键实现9个功能

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