Proteus

仿真原理图：

Keil C源程序：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit RED_DONGXI = P1^0;//南北方向红灯亮

sbit YELLOW_DONGXI = P1^1;//南北方向黄灯亮

sbit RED_NANBEI = P1^3;//东西方向红灯亮

sbit GREEN_DONGXI = P1^2;//南北方向绿灯亮

sbit YELLOW_NANBEI = P1^4;//东西方向黄灯亮

sbit GREEN_NANBEI = P1^5;//东西方向绿灯亮

sbit DXweixuan1 = P1^6;//南北方向数码管位选1

sbit DXweixuan2 = P1^7;//南北方向数码管位选2

sbit NBweixuan1 = P3^0;//东西方向数码管位选1

sbit NBweixuan2 = P3^1;//东西方向数码管位选2

sbit L1=P3^5;

sbit L2=P3^6;

sbit L3=P3^7;

uint aa, bai,shi,ge,bb;

uint shi1,ge1,shi2,ge2;

uint code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uint code table1[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6};

void delay(uint z);

void init(uint a);

void display(uint shi1,uint ge1,uint shi2,uint ge2);

void xtimer0();

void init1();

void init2();

void init3();

void init4();

void init5();

void xint1();

void xint0();

void LED_ON();

void LED_OFF();

void main()

{

P0=0xFF;

P1=0xFF;

P2=0x00;

P3=0xFF;

EA=1;

EX0=1;

IT0=0;

init1();

while(1)

{

init2();//第2个状态

init3(); //第3个状态

init4(); //第4个状态

init5();//第5个状态

}

}

void init1()//第一个状态：东西、南北方向均亮红灯5S

{

uint temp;

temp=5;

TMOD=0x01;

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

} } RED_DONGXI=0; //第一个状态东西、南北均亮红灯5S RED_NANBEI=0; GREEN_DONGXI=1; GREEN_NANBEI=1; YELLOW_DONGXI=1; YELLOW_NANBEI=1; if(aa==20)//定时20*50MS=1S { aa=0; temp--; } shi1=shi2=temp/10; ge1=ge2=temp%10; if(temp==0) { temp=5; break; } display(ge1,shi1,ge2,shi2);

void init2()//第二个状态：东西亮红灯30S~5S、南北亮绿灯25~0S; {

uint temp;

temp=26;

TMOD=0x01;

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

RED_DONGXI=1;

RED_NANBEI=0;

GREEN_DONGXI=0;

GREEN_NANBEI=1;

YELLOW_DONGXI=1;//第二个状态：东西亮绿灯25S、南北亮红灯 YELLOW_NANBEI=1;

if(aa==20)//定时20*50MS=1S

{

aa=0;

temp--;

shi1=(temp+5)/10;

ge1=(temp+5)%10;

shi2=temp/10;

ge2=temp%10;

if(temp==0)

{

temp=26;

break;

}

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);

}

}

void init3() //第三个状态：东西绿灯变为黄灯闪5次、南北亮红灯5S {

uint temp;

temp=6;

TMOD=0x01;

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

RED_NANBEI=0;

GREEN_DONGXI=1;

} } if(aa==20)//定时20*50MS=1S { aa=0; temp--; YELLOW_DONGXI=~YELLOW_DONGXI; shi1=temp/10; shi2=shi1; ge1=temp%10; ge2=ge1; } if(temp==0) { temp=6; break; } display(ge1,shi1,ge2,shi2);

void init4()//第四个状态：东西亮绿灯25~0S，南北方向亮红灯30~5S； {

uint temp;

temp=26;

TMOD=0x01;

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

RED_DONGXI=0;

RED_NANBEI=1;

}

} YELLOW_DONGXI=1;//第一个状态东西、南北均亮红灯5S GREEN_NANBEI=0; if(aa==20) { aa=0; temp--; shi1=temp/10; shi2=(temp+5)/10; ge1=temp%10; ge2=(temp+5)%10; if(temp==0) { temp=26; break; } } display(ge1,shi1,ge2,shi2);

void init5()//第五个状态：东西亮红灯、南北绿灯闪5次转亮黄灯5S {

uint temp;

temp=6;

TMOD=0x01;

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

RED_NANBEI=1;

RED_DONGXI=0;

GREEN_DONGXI=1;

GREEN_NANBEI=1;

if(aa==20)

{

aa=0;

temp--;

YELLOW_NANBEI=~YELLOW_NANBEI;

shi1=temp/10;

shi2=shi2;

ge1=temp%10;

ge2=ge1;

if(temp==0)

{

temp=6;

break;

}

}

display(ge1,shi1,ge2,shi2);

}

}

void display(uint shi1,uint ge1,uint shi2,uint ge2) {

DXweixuan1=0;

DXweixuan2=1;

NBweixuan1=1;

NBweixuan2=1;

P0=table[ge1];

delay(5);

DXweixuan1=1;

DXweixuan2=0;

NBweixuan1=1;

NBweixuan2=1;

P0=table[shi1];

delay(5);

DXweixuan1=1;

DXweixuan2=1;

NBweixuan1=0;

NBweixuan2=1;

P0=table[ge2]; delay(5);

DXweixuan1=1; DXweixuan2=1; NBweixuan1=1; NBweixuan2=0; P0=table[shi2]; delay(5);

}

void xint0() interrupt 0 {

RED_NANBEI=0; RED_DONGXI=0; GREEN_NANBEI=1; GREEN_DONGXI=1; YELLOW_NANBEI=1; YELLOW_DONGXI=1; P0=0x00;

NBweixuan1=0; NBweixuan2=0; DXweixuan1=0; DXweixuan2=0; delay(2);

return ;

}

void xint1() interrupt 2 {

RED_NANBEI=1; RED_DONGXI=1; GREEN_NANBEI=0; GREEN_DONGXI=0; YELLOW_NANBEI=1; YELLOW_DONGXI=1; P0=0x00;

NBweixuan1=0; NBweixuan2=0; DXweixuan1=0; DXweixuan2=0; delay(2);

return ;

}

void xtimer0() interrupt 1 {

TH0=(65535-50000)/256;

TL0=(65535-50000)%256; aa++;

}

void delay(uint z) {uint x,y;

for(x=0;x

for(y=0;y

前面我们用两篇文章分别介绍了设计要求和原理图内容，我们已经对交通灯设计有了初步了解，这里，我们继续学习程序的编写。

这一篇我们用到的工具软件有：

思维导图制作软件

流程图制作软件

Keil4 c51编译软件

Proteus7 仿真软件

按照我们之前在第一篇文章里绘制的“基本功能和设计思路的图表”内容，在“设计思路”里面列出了两个方法，我们选择第一种，先制作仿真后制作实物。

01.分析程序中用到的内容

可能一开始让人觉得无从下手，这个程序到底怎么写，写什么内容？

不着急，我们回顾最开始的内容，那时候我们画了一个“基本功能和设计思路的图表”，现在就根据这个图表，给它添砖加瓦，增加程序的内容，有了内容，就能做出控制流程，有了控制流程，就会有程序……

看下图：

程序设计思路整理--思维导图

交通灯设计——从功能产生程序内容

从图中可以看出，有两大部分：

一是“功能”，这是我们第一篇文章里面的内容；

二是“程序内容”，这是根据“功能”的需求，制定出的程序要编写的内容。

后面，我们就根据程序内容来完成每个小定义、小函数的编写，直到给程序准备好所有的“材料”，那么搭建一个完整的程序结构也就水到渠成了。

02.确定程序控制流程

有了内容，把它们合理安排，就可以做出我们原先设计的功能。

程序的流程用图来表达会比语言描述更加形象和直观，虽然在实际程序编写过程中不一定会完全按照这个结构完成任务，但是，事先有一个清晰的思想脉络，是非常必要的。

下面是一个简单的主程序流程图：

交通灯控制主程序流程图

03. 绘制proteus仿真图

这里贴一张程序完成后的正常运行截图:

04. 选择编写和编译程序的工具

对于51单片机，编译器不二的选择当然是Keil C51，但是编写程序的编辑器可以有很多选择。

常见的代码编辑工具软件有：Sublime Text3、Atom、Visual Studio Code 等等。

要注意的一点是，用编辑软件编写源码时，编译软件Keil不要点保存文件(当然工程可以保存)，只编译，这样就不容易出现乱码。

git也是必要的工具，对于单片机新手来说暂时不用也不影响。

05. 编写完整程序

函数较多，首先是编写头文件，定义端口；其次编写单个程序，逐一测试。最后整合起来，用主函数来控制执行顺序。

为了思路清晰，这里采用了状态切换的方式，也加入了模式切换。实际简单程序可以只用状态来切换，调理会更清晰。

主要的子函数有：定时中断、按键检测、数码管显示、倒计时计算、信号灯控制等。

下面是主函数：// 主函数

void main(void) {

Delay_ms(200);

PortInit();      // 初始化IO端口

Timer0Init();    // 初始化定时器0

TimeValueInit(); // 初始化倒计时时间值

StatusInit();    // 初始化状态

while (1) {

//判断模式

switch (uc_Mode) {

// 如果为正常模式

case kMode_Normal: {

if (g_flag1s == isYes) {    // 如果中断计数1S时间到

testTimeChangeState();    // 检测倒计时时间，时间到则改变状态

g_flag1s = isNo;          // 重置1S标记

if (uc_State == i_EWY) {

ioLed_EW_Yellow = isLedON;

} else if (uc_State == i_SNY) {

ioLed_SN_Yellow = isLedON;

}

} else if (g_flag05s == isYes) {  // 如果中断计数0.5S时间到

g_flag05s = isNo;               // 重置1S标记

if (uc_State == i_EWY) {

ioLed_EW_Yellow = isLedOFF;

} else if (uc_State == i_SNY) {

ioLed_SN_Yellow = isLedOFF;

}

}

mainDisplay();        // 主显示子程序(包含按键检测和执行子程序)

} break;

// 如果为设置时间模式

case kMode_SetTime: {

mainDisplay();        // 主显示子程序(包含按键检测和执行子程序)

g_flag1s = isNo;

} break;

//如果为深夜模式

case kMode_LateNight: {

//如果中断计数1S时间到

if (g_flag1s == isYes) {

g_flag1s = isNo;

ioLed_EW_Yellow = isLedON;

ioLed_SN_Yellow = isLedON;

} else if (g_flag05s == isYes) {

g_flag05s = isNo;

ioLed_EW_Yellow = isLedOFF;

ioLed_SN_Yellow = isLedOFF;

}

key_Monitor();  //监控键

} break;

//如果为其它模式

default: {

key_Monitor();  //监控键

} break;

}

}

}

上面给出编写主函数的例子。

一边编写程序，一边编译成代码，用仿真加载运行调试，不断修改完善。

06.总结与积累

同样的控制功能，程序有各种各样的写法，通常采用一种自己习惯的方式，但是也应该不断学习别人的优点，改变自己的的不好习惯。

当然，笔者更趋向于用实际电路调试，毕竟仿真和实际硬件往往存在不可预知的差异，有时候会出现很多奇怪的问题，而真实板子就没有哪些问题，前提是硬件要正常。