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基于51单片机交通灯的程序设计

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楼主
ID:1059216 发表于 2022-12-28 10:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本设计以单片机为控制核心，采用模块化设计，共分以下几个功能模块：单片机控制系统、键盘及状态显示、倒计时模块等。
单片机作为整个硬件系统的核心，它既是协调整机工作的控制器，又是数据处理器。它由单片机振荡电路、复位电路等组成。
系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。
友好的人机界面、灵活的控制方式、优化的物理结构是本设计的亮点。
源程序代码
  1. #include <reg52.h>                 //调用单片机头文件
  2. #define uchar unsigned char   //宏定义"uchar"代替"unsigned char"。
  3. #define uint  unsigned int          //宏定义"uint"用来定义无符号整型数。

  5. ////数码管段选定义  0   1    2    3    4    5         6         7          8           9        
  6. uchar smg_du[]={0x6f,0x03,0x3d,0x3b,0x53,0x7a,0x7e,0x23,0x7f,0x7b};         //断码

  8. uchar dis_smg[4] = {0};        

  10. //数码管位选定义
  11. sbit smg_we1 = P2^1;            //数码管位选定义
  12. sbit smg_we2 = P2^0;
  13. sbit smg_we3 = P3^6;
  14. sbit smg_we4 = P3^7;


  17. char dx_s = 0,nb_s = 0;        //东西  南北 倒计时变量

  19. sbit dx_red    = P2^7;            //东西红灯
  20. sbit dx_yellow = P2^6;                //东西黄灯
  21. sbit dx_green  = P2^5;                //东西绿灯

  23. sbit nb_red    = P2^4;                //南北红灯
  24. sbit nb_yellow = P2^3;                //南北黄灯        
  25. sbit nb_green  = P2^2;                //南北绿灯

  27. bit flag_1s = 0;
  28. bit flag_500ms;
  29. bit flag_dx_nb = 0;                 //东西南北模式
  30. uchar flag_5m_value;
  31. uchar dx_time = 30,nb_time = 20;   //东西、南北的时间
  32. uchar yellow_time = 5;
  33. uchar flag_jdgz ;     //交通管制

  35. /***********************数码位选函数*****************************/
  36. void smg_we_switch(uchar i)
  37. {
  38.         switch(i)
  39.         {
  40.                 case 0: smg_we1 = 0;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
  41.                 case 1: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 0; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 1; break;
  42.                 case 2: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 0;  smg_we4 = 1; break;
  43.                 case 3: smg_we1 = 1;  smg_we2 = 1; smg_we3 = 1;  smg_we4 = 0; break;
  44.         }        
  45. }

  47. /********************************************************************
  48. * 名称 : delay_1ms()
  49. * 功能 : 延时1ms函数
  50. * 输入 : q
  51. * 输出 : 无
  52. ***********************************************************************/
  53. void delay_1ms(uint q)
  54. {
  55.         uint i,j;
  56.         for(i=0;i<q;i++)
  57.                 for(j=0;j<110;j++);
  58. }


  61. /********************************************************************
  62. * 名称 : display()
  63. * 功能 : 数码管显示
  64. * 输入 : 无
  65. * 输出 : 无
  66. ***********************************************************************/
  67. void display()
  68. {
  69.         uchar i;
  70.         for(i=0;i<4;i++)
  71.         {               
  72.                 P0 = 0x00;                  //消隐
  73.                 smg_we_switch(i);            //位选
  74.                 P0 = dis_smg[i];          //段选         
  75.                 delay_1ms(3);
  76.         }
  77. }

  79. /*********************定时器0、定时器1初始化******************/
  80. void time0_init()         
  81. {
  82.         EA  = 1;                   //开总中断
  83.         TMOD = 0X11;          //定时器0、定时器1工作方式1
  84.         ET0 = 1;                  //开定时器0中断
  85.         TR0 = 1;                  //允许定时器0定时
  86. }

  88. /*********************交通灯处理函数*********************************/
  89. void jiaotongdeng_dis()
  90. {
  91.         if(flag_1s == 1)
  92.         {
  93.                 flag_1s = 0;
  94.                 if(flag_dx_nb == 0)           //南北时间
  95.                 {
  96.                         dx_s --;
  97.                         nb_s --;
  98.                         if(dx_s == yellow_time)
  99.                                 nb_s = yellow_time;
  100.                 }
  101.                 if(flag_dx_nb == 1)           //东西时间
  102.                 {
  103.                         dx_s --;
  104.                         nb_s --;
  105.                         if(nb_s == yellow_time)
  106.                                 dx_s = yellow_time;
  107.                 }
  108.                 if(dx_s <= 0)
  109.                 {
  110.                         flag_dx_nb = ~flag_dx_nb;
  111.                         if(flag_dx_nb == 1)
  112.                         {
  113.                                 dx_s = dx_time;          //东西时间
  114.                                 nb_s = dx_time + yellow_time;
  115.                         }
  116.                         else
  117.                         {
  118.                                 dx_s = nb_time + yellow_time;        
  119.                                 nb_s = nb_time;          //南北时间
  120.                         }
  121.                 }
  122.         }
  123.         dis_smg[0] = smg_du[dx_s % 10] ;
  124.         dis_smg[1] = smg_du[dx_s / 10] ;
  125.         dis_smg[2] = smg_du[nb_s % 10] ;
  126.         dis_smg[3] = smg_du[nb_s / 10] ;

  128. /***********************南北时间*********************************/
  129.                 if(flag_dx_nb == 0)  
  130.                 {
  131.                         if(dx_s > yellow_time)
  132.                         {
  133.                                 dx_red    = 0;     //亮
  134.                                 dx_green  =        1;           //灭
  135.                                 dx_yellow = 1;           //灭
  136.                                 nb_red    = 1;     //灭
  137.                                 nb_green  =        0;           //亮
  138.                                 nb_yellow = 1;           //灭

  140.                                 flag_5m_value = 0;        
  141.                         }else if(dx_s <= yellow_time)                 //当小于5秒时  黄灯要闪了
  142.                         {
  143.                                 dx_red    = 0;     //灭
  144.                                 dx_green  =        1;           //灭
  145.                                 dx_yellow = 1;           //灭
  146.                                 nb_red    = 1;     //灭
  147.                                 nb_green  =        1;           //灭
  148.                                 if(flag_500ms == 0)           //黄灯闪烁
  149.                                 {
  150.                                         nb_yellow = 0;        //亮        
  151.                                 }
  152.                                 else
  153.                                 {
  154.                                         nb_yellow = 1;        //灭        
  155.                                 }
  156.                         }
  157.                 }
  158. /***********************东西时间*********************************/
  159.                 if(flag_dx_nb == 1)  
  160.                 {
  161.                         if(nb_s > yellow_time)
  162.                         {
  163.                                 dx_red    = 1;  //灭
  164.                                 dx_green  =        0;        //亮
  165.                                 dx_yellow = 1;        //灭
  166.                                 nb_red    = 0;  //亮
  167.                                 nb_green  =        1;        //灭
  168.                                 nb_yellow = 1;        //灭
  169.                                 flag_5m_value = 0;        
  170.                         }else if(nb_s <= yellow_time)                 //当小于5秒时  黄灯要闪了
  171.                         {
  172.                                 dx_red    = 1;    //灭
  173.                                 dx_green  =        1;          //灭
  174.                                 nb_red    = 0;    //亮
  175.                                 nb_green  =        1;          //灭
  176.                                 nb_yellow = 1;          //灭
  177.                                 if(flag_500ms == 0)
  178.                                 {
  179.                                         dx_yellow = 0;//亮        
  180.                                 }
  181.                                 else
  182.                                 {
  183.                                         dx_yellow = 1;//灭        
  184.                                 }

  186.                         }
  187.         }                        
  188. }

  190. /********************独立按键程序*****************/
  191. uchar key_can;         //按键值

  193. void key()         //独立按键程序
  194. {
  195.         static uchar key_new;
  196.         key_can = 0;                   //按键值还原
  197.         P1 |= 0x0f;
  198.         if((P1 & 0x0f) != 0x0f)                //按键按下
  199.         {
  200.                 delay_1ms(1);                     //按键消抖动
  201.                 if(((P1 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
  202.                 {                                                //确认是按键按下
  203.                         key_new = 0;
  204.                         switch(P1 & 0x0f)
  205.                         {
  206.                                 case 0x0e:  key_can = 1;  break;         //得到按键值
  207.                                 case 0x0d:  key_can = 2;  break;         //得到按键值
  208.                                 case 0x0b:  key_can = 3;  break;         //得到按键值
  209.                                 case 0x07:  key_can = 4;  break;         //得到按键值
  210.                         }
  211.                 }                        
  212.         }
  213.         else
  214.                 key_new = 1;        
  215. }

  217. uchar menu_1,flag_s;


  220. /********************设置函数*****************/
  221. void key_with()
  222. {
  223.         if(key_can == 4)   //交通管制按键
  224.         {
  225.                 flag_jdgz ++;
  226.                 if(flag_jdgz > 4)
  227.                         flag_jdgz = 0;        
  228.                 if(flag_jdgz == 1)         //  全部亮红灯
  229.                 {
  230.                         dx_red    = 0;  //亮
  231.                         dx_green  =        1;        //灭
  232.                         dx_yellow = 1;        //灭
  233.                         nb_red    = 0;  //亮
  234.                         nb_green  =        1;        //灭
  235.                         nb_yellow = 1;        //灭                        
  236.                 }
  237.                 if(flag_jdgz == 2)         //  南北黄灯  东西黄灯
  238.                 {
  239.                         dx_red    = 1;  //灭
  240.                         dx_green  =        1;        //灭
  241.                         dx_yellow = 0;        //亮
  242.                         nb_red    = 1;  //灭
  243.                         nb_green  =        1;        //灭
  244.                         nb_yellow = 0;        //亮                        
  245.                 }
  246.                 if(flag_jdgz == 3)         //  东西红灯  南北绿灯
  247.                 {
  248.                         dx_red    = 0;  //亮
  249.                         dx_green  =        1;        //灭
  250.                         dx_yellow = 1;        //灭
  251.                         nb_red    = 1;  //灭
  252.                         nb_green  =        0;        //亮
  253.                         nb_yellow = 1;        //灭                        
  254.                 }
  255.                 if(flag_jdgz == 4)         //  南北红灯  东西绿灯
  256.                 {
  257.                         dx_red    = 1;  //灭
  258.                         dx_green  =        0;        //亮
  259.                         dx_yellow = 1;        //灭
  260.                         nb_red    = 0;  //亮
  261.                         nb_green  =        1;        //灭
  262.                         nb_yellow = 1;        //灭                        
  263.                 }
  264.                 dis_smg[0] = 0 ;  //不显示
  265.                 dis_smg[1] = 0 ;  //不显示
  266.                 dis_smg[2] = 0 ;  //不显示
  267.                 dis_smg[3] = 0 ;  //不显示

  269.         }
  270.         if(key_can == 1)          //设置键
  271.         {
  272.                 menu_1 ++;
  273.                 if(menu_1 > 3)
  274.                 {
  275.                         menu_1  = 0;
  276.                 }
  277.         }

  279.         if(menu_1 == 1)           //设置东西的时间
  280.         {
  281.                 if(key_can == 2)
  282.                 {
  283.                         dx_time ++ ;                //加1
  284.                         if(dx_time > 99)
  285.                                 dx_time = 99;
  286.                 }
  287.                 if(key_can == 3)
  288.                 {
  289.                         dx_time -- ;                //减1
  290.                         if(dx_time <= 5)
  291.                                 dx_time = 5;
  292.                 }
  293.                 dis_smg[0] = smg_du[dx_time % 10] ;                //显示东西设置的时候
  294.                 dis_smg[1] = smg_du[dx_time / 10] ;        
  295.                 dis_smg[2] = 0x00 ;        //不显示
  296.                 dis_smg[3] = 0x00 ;        //不显示
  297.         }        
  298.         if(menu_1 == 2)           //设置南北的时间
  299.         {
  300.                 if(key_can == 2)
  301.                 {
  302.                         nb_time ++ ;                //加1
  303.                         if(nb_time > 99)
  304.                                 nb_time = 99;
  305.                 }
  306.                 if(key_can == 3)
  307.                 {
  308.                         nb_time -- ;                //减1
  309.                         if(nb_time <= 5)
  310.                                 nb_time = 5;
  311.                 }
  312.                 dis_smg[0] = 0x00 ;        //不显示
  313.                 dis_smg[1] = 0x00 ;        //不显示
  314.                 dis_smg[2] = smg_du[nb_time % 10] ;                //显示东西设置的时候
  315.                 dis_smg[3] = smg_du[nb_time / 10] ;        
  316.         }
  317.         if(menu_1 == 3)           //设置黄灯的时间
  318.         {
  319.                 if(key_can == 2)
  320.                 {
  321.                         yellow_time ++ ;                //加1
  322.                         if(yellow_time > 99)
  323.                                 yellow_time = 99;
  324.                 }
  325.                 if(key_can == 3)
  326.                 {
  327.                         yellow_time -- ;                //减1
  328.                         if(yellow_time <= 1)
  329.                                 yellow_time = 1;
  330.                 }
  331.                 dis_smg[0] = smg_du[yellow_time % 10] ;                //显示黄灯时间
  332.                 dis_smg[1] = smg_du[yellow_time / 10] ;        
  333.                 dis_smg[2] = smg_du[yellow_time % 10] ;                //显示黄灯时间
  334.                 dis_smg[3] = smg_du[yellow_time / 10] ;        
  335.         }
  336. }


  339. /********************************************************************
  340. * 名称 : main()
  341. * 功能 : 实现灯的闪烁
  342. * 输入 : 无
  343. * 输出 : 无
  344. ***********************************************************************/
  345. void main()
  346. {
  347.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0XFF;    //IO口全部输出为1
  348.         time0_init();
  349.         dx_s = nb_time + yellow_time;          //南北时间
  350.         nb_s = nb_time ;
  351.         while(1)
  352.         {
  353.                 key();
  354.                 if(key_can != 0)
  355.                         key_with();
  356.                 if((menu_1 == 0) && (flag_jdgz == 0))
  357.                         jiaotongdeng_dis();
  358.                 if(flag_jdgz == 2)        //夜间模式
  359.                         if(flag_500ms == 1)
  360.                         {
  361.                                 flag_500ms = 0;
  362.                                 nb_yellow = ~nb_yellow;
  363.                                 dx_yellow = ~dx_yellow;
  364.                         }        
  365.                 display();        
  366.         }
  367. }  

  369. /*********************定时器0中断服务程序************************/
  370. void time0_int() interrupt 1  
  371. {                                                   
  372.         static uchar value;                         //定时10ms中断一次
  373.         TH0 = 0x3c;
  374.         TL0 = 0xb0;     //50ms
  375.         value ++;
  376.         flag_5m_value++;
  377.         if(flag_5m_value % 10 == 0)
  378.                 flag_500ms = ~flag_500ms;
  379.         if(value >= 20)
  380.         {
  381.                 value = 0;
  382.                 flag_1s = 1;
  383.         }
  384. }
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