具体实现功能

具体实现功能：

（1）南北绿灯，东西红灯60S倒计时；

（2）60S将结束时，南北绿灯闪烁两次，转换为黄灯，南北黄灯与东西黄灯持续2S；

（3）南北红灯，东西绿灯30S倒计时。

设计介绍

单片机介绍

51单片是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。

设计思路

文献研究法：搜集整理相关单片机智能手环系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机智能手环系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同单片机智能手环系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析单片机智能手环系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

仿真实现

本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。

汇编程序

本设计由汇编语言编写，主代码具体如下：

         ORG 0000H       LJMP  MAIN      ;转向主程序        ORG 0003H       LJMP INTT0    ;转向紧急车辆中断服务程序         ORG 0013H       LJMP INTT1      ;转向有车车道中断服务程序       ORG   0200H  MAIN:MOV   SP,#30H        SETB  PX0           ;置外部中断0为高优先级中断                    MOV   TCON,#00H      ;置外部中断0、1为电平触发          MOV   TMOD,#10H     ;置定时器1为方式1          MOV   IE,#85H      ;开CPU中断，开外中断0、1中断     LOOP:  MOV  P1,#0F3H      ;A道绿灯放行，B道红灯禁止            MOV  R1,#90      ;置0.5秒循环次数（0.5×90=45S）      DIP1:  ACALL  DELAY       ;调用0.5秒延时子程序        DJNZ   R1,DIP1      ;45秒不到继续循环     MOV    R1,#06      ;置A绿灯闪烁循环次数     WAN1: CPL    P1.2      ;A绿灯闪烁            ACALL  DELAY         DJNZ   R1,WAN1      ;闪烁次数未到继续循环         MOV    P1,#0F5H    ;A黄灯警告，B红灯禁止         MOV    R1,#04H   ;置0.5秒循环次数（0.5×4=2S）    YL1:ACALL  DELAY      DJNZ   R1,YL1     ;2秒未到继续循环      MOV    P1,#0DEH   ;A红灯，B绿灯      MOV    R1,#32H    ;置0.5秒循环次数（0.5×50=25S）   DIP2:  ACALL  DELAY    DJNZ   R1,DIP2    ;25秒未到继续循环        MOV    R1,#06H  WAN2:  CPL    P1.5      ;B绿灯闪烁              ACALL  DELAY     DJNZ   R1,WAN2            MOV     P1,#0EEH ;A红灯，B黄灯          MOV     R1,#04H YL2:      ACALL   DELAY     DJNZ     R1,YL2          AJMP    LOOP      ;循环执行主程序  INTT0:PUSH    P1       ;P1口数据压栈保护           PUSH   ACC      ;ACC寄存器压栈保护          PUSH   TH1       ;TH1压栈保护           PUSH     TL1      ;TL1压栈保护           MOV    P1,#0F6H  ;A、B道均为红灯        MOV    R2,#40    ;置0.5秒循环初值(20S)      DEY0:     ACALL  DELAY     DJNZ   R2,DEY0   ;15秒未到继续循环         POP     TL1      ;弹栈恢复现场            POP     TH1           POP    ACC     POP     P1     RETI              ;返回主程序        INTT1: CLR    EA      ;关中断            PUSH   P1      ;压栈保护现场             PUSH   ACC       PUSH   TH1       PUSH   TL1       SETB   EA      ;开中断             JB    P3.0,BOP ;A道无车转向B道           MOV    P1,#0F3H ;A道绿灯，B道红灯                  SJMP   DEL1      ;转向15秒延时           BOP:  JB    P3.1,EXIT  ;B道无车退出中断           MOV    P1,#0DEH  ;A红灯，B绿灯             DEL1:  MOV    R5,#30    ;置0.5秒循环初值(15S)             NEXT:  ACALL  DELAY            DJNZ   R5,NEXT    ;15秒未到继续循环             EXIT:   CLR    EA       POP    TL1        ;弹栈恢复现场                  POP   TH1             POP   ACC        POP   P1        SETB  EA        RETI     DELAY:   MOV   R3,#0AH   ;0.5秒子程序（50ms×10=0.5s）            MOV   TH1,#3CH  ;置50ms初值X=3CB0H          MOV   TL1,#0B0H        SETB  TR1       ;启动T1          LP1: JBC   TF1,LP2    ;查询计数溢出        SJMP  LP1        LP2:MOV   TH1,#3CH    ;置50ms初值X=3CB0H          MOV   TL1,#0B0H        DJNZ  R3,LP1        RET        END

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51单片机实现交通信号灯

实验环境

软件: Keil5+Proteus7

元件（主要）:

AT89C51 * 1，

BUTTON * 1,

7SEG-MPX2-CA * 1,

LED-GREEN * 8,

LED-RED * 4,

LED-YELLOW * 4

仿真图

实验原理

7SEG-MPX2-CA数码管

​ 7SEG-MPX2-CA数码管是一个两位数的阳极数码管，有10个针脚，通过标号a-dp八个针脚控制，LED灯的显示，通过标号为1，2的针脚控制显示的是个位或是十位的数码管。

​ 要通过数码管显示具体数字，7SEG-MPX2-CA由于是一个阳极的数码管，所以需要接收在针脚上接收相应的低电平来显示，如如果要显示数字0，则标号a-dp的针脚需要接收1100 0000也就是0xF9的信号，同时如果不设置针脚1，2信号，便会个，十位都显示相同的数字1，于是需要通过对针脚1设置低电平，针脚2设置为高电平实现个位的发光，相反设置则十位的发光。

​ 通过人眼的余晖效应，我们可以设置1，2信号变化，来让两个单片机显示自己想要的不同数字，由于人眼的分辨频率，远远跟不上数码管闪烁的频率，虽然是个十位数码管，不同时间进行闪烁，但在人眼看来仿佛是一起亮起来的。

计时器/计数器

​ 定时/计数器T0和T1分别是由两个8位的专用寄存器组成，即定时/计数器T0由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。此外，其内部还有2个8位的特殊功能寄存器TMOD和TCON，TMOD负责控制和确定T0和T1的功能和工作模式，TCON用来控制T0和T1启动或停止计数，同时包含定时/计数器的状态。

​ 16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。 当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。

​ 定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。

• 两个字节最大数据为65536（十进制），或者0FFFFH。

• 高字节为TH0=（65536-X）/256，就是除以256后的整数部分。

• 低字节为TL0=（65536-X）%256，减去高字节后余下的部分。

代码实现

//名称: LED模拟交通灯
#include <reg51.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define SEG P3

sbit E_RED=P0^0;  		//东西红灯
sbit E_YELLOW=P0^1;		//东西黄灯
sbit E_GREEN=P0^2;		//东西绿灯
sbit N_RED=P0^3;		//南北红灯
sbit N_YELLOW=P0^4;		//南北黄灯
sbit N_GREEN=P0^5;		//南北绿灯
sbit E_LEFT=P0^6;       //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮
sbit N_LEFT=P0^7;		//东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮

sbit btn = P1^0; //外部中断开关

/*sbit P30=P3^0; //测试led灯是否能亮
sbit P31=P3^1;
sbit P32=P3^2;
sbit P33=P3^3;
sbit P34=P3^4;
sbit P35=P3^5;
sbit P36=P3^6;
sbit P37=P3^7;*/

sbit SCON1 = P2^0;			//控制数码管个位十位显示
sbit SCON2 = P2^1;

uchar num=10,ge,shi; 		  //定义倒计时初始值
uchar a=0;				      //定义交通灯种类			
uchar count=0;     			  //控制两位数码管
uchar flag;					  //计时器是否达到1s

//定义表格存放共阳极LED的点阵码
unsigned char code ledTab[]={
	0xC0, // 1100 0000 数字0
	0xF9, // 1111 1001 数字1
	0xA4, // 1010 0100 数字2
	0xB0, // 1011 0000 数字3
	0x99, // 1001 1001 数字4
    0x92, // 1001 0010 数字5
	0x82, // 1000 0010 数字6
	0xF8, // 1111 1000 数字7
	0x80, // 1000 0000 数字8
	0x90  // 1001 0000 数字9
};  

//type = 1;			//操作类型变量
//i = 0;				//循环变量

//1毫秒延迟子程序
void Delay_Ms(uint x){
	uchar t;
	while(x--)
	{
		for(t=50;t>0;t--);
	}
}

int0()interrupt 0
{
	TR0=~TR0;
}

//紧急暂停函数
void stop(){
	//当按钮接受到低电平的时候，停止倒计时，所有路口变成红灯
	if(btn==0){
		Delay_Ms(1000);	 //取消抖动
		TR0=~TR0;           //停止倒计时
		N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
    	E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;
	}
}



//交通灯切换程序 此程序采用共阳极接法，所以低电平0有效
/*void traffic_light()
{
    switch (type)
    {
    case 1: //南北绿，东西红
			  N_RED = 1;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 0; N_LEFT=1;
        E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 2;
        break;
    case 2: //南北闪黄灯，东西红灯
				N_RED=1;N_YELLOW = 0; N_GREEN=1; N_LEFT=1;
				E_RED=0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 3;
        break;
    case 3: //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮
				N_RED = 1; N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=0;
				E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 4;
        break;
    case 4: //南北闪黄灯，东西红灯
				N_RED = 1;N_YELLOW = 0;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 5;
				break;
		 case 5: //南北应该亮红灯，东西要亮绿灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=0; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 6;
				break;
		 case 6: //东西闪黄灯，南北亮红灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =0; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 7;
				break;
		 case 7: //东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=0;
				Delay_Ms(5000);
        type = 8;
				break;
		 case 8: //东西闪黄灯，南北亮红灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =0; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				Delay_Ms(5000);
        type = 1;
				break;
	 }
}*/

void T0INTinit() //定时器T0初始化1秒
{
	TMOD=0x01;
	TH0=(65536-50000)/256;
	TL0=(65536-50000)%256;
	EA=1;  
	ET0=1; 
	TR0=1;
}

void T0INT() interrupt 1
{
TH0=(65536-50000) / 256;
TL0=(65536-50000) % 256;
flag++;
	if(flag==20)//当定时到1秒时执行花括号里面的语句
	{
		flag=0;
	  num--;
		 if (num == 0 && a%2 == 0) //控制黄灯倒计时
		{
			num = 5;
			a++;
		} else if (num == 0 && a%2 == 1){ //控制红绿灯倒计时
			num =10;
			a++;
		}
		switch (a%8)
       {
    	 case 0: //南北绿，东西红
				N_RED = 1;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 0; N_LEFT=1;
        		E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;
        		break;
    	 case 1: //南北闪黄灯，东西红灯
				N_RED=1;	N_YELLOW = ~N_YELLOW; N_GREEN=1; N_LEFT=1;
				E_RED=0;  E_YELLOW = 1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
        		break;
    	 case 2: //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮
				N_RED = 1; N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=0;
				E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
        		break;
    	 case 3: //南北闪黄灯，东西红灯
				N_RED = 1;N_YELLOW = ~N_YELLOW;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				break;
		 case 4: //南北应该亮红灯，东西要亮绿灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=0; E_LEFT=1;
				break;
		 case 5: //东西闪黄灯，南北亮红灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW = ~E_YELLOW; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				break;
		 case 6: //东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=0;
				break;
		 case 7: //东西闪黄灯，南北亮红灯
				N_RED = 0;N_YELLOW = 1;	N_GREEN = 1; N_LEFT=1;
				E_RED = 1; E_YELLOW = ~E_YELLOW; E_GREEN=1; E_LEFT=1;
				break;
	    }
	}
}


//主程序
void main(){
	T0INTinit();
	while(1){	//死循环
		stop();
		SEG=0xff; //消影，不然只显示一位
		shi = num / 10;
		ge = num % 10;
		switch(count){	
			//通过余晖效应，虽然是不同时间，但人眼感觉是一起亮的
			case 0: SCON1=0; SCON2=1; SEG=ledTab[ge]; break;
			case 1: SCON1=1; SCON2=0; SEG=ledTab[shi]; break;
		}
		count++;
		if(count>1) count=0;
		//traffic_light();	//不断执行交通灯切换程序
	}
}

成果图

当倒计时结束时候，进入黄灯闪烁，后在进入红灯

当按下紧急暂停按钮后，所有路口变为红灯，倒计时停止，再次点击后恢复

资源下载

还是不会的小伙伴可以到这里下载【实现代码 + 仿真图 + 报告】，就当请我一杯奶茶好了:)

https://download.csdn.net/download/qq_47200222/85650571

交通灯

一、 系统功能分析

• 交通灯由AT89C52单片机、13个LED灯，4个7SEG—COM数码管，2个按键构成。一组红绿灯由一个数码管和红黄绿的led灯构成，有东西南北四组。

• 北方和南方的数码管接P2口，西方和东方的数码管接P0口，P3口主要接LED灯。即北方和南方控制显示相同，东方和西方控制相同。

• 规则指定：红灯亮15秒，黄灯亮3秒，绿灯亮12秒，按下紧急停止按键时，所有的交通灯熄灭，紧急灯（红灯）亮。当按下恢复的按钮时，交通灯开始恢复：开始状态，南北方向绿灯12秒，西北方向红灯15秒。

二、 系统方案设计（功能框图）

电路图

简要说明

• 按下紧急停止按键时，所有的交通灯熄灭，紧急灯（红灯）亮。当按下恢复的按钮时，交通灯开始恢复：开始状态，南北方向绿灯12秒，西北方向红灯15秒。
• 在实现操作的时候感觉，交通灯有点卡，可能是代码问题，可能还需要进一步的优化吧。

源代码

红绿灯转换过程主要是标志量来转换

#include<reg52.h>
//定义数码管位选择
#define LSE_choice P1

//急停与恢复
sbit Key_stop=P3^2;
sbit Key_continue=P3^3;

//红绿灯
sbit Led1_g=P3^0;//上下绿灯
sbit Led1_y=P3^1;//上下黄灯
sbit Led1_r=P3^6;//上下红灯
sbit Led2_g=P3^7;//左右绿灯
sbit Led2_y=P3^4;//黄灯
sbit Led2_r=P3^5;//红灯

sbit RED_LED=P1^7;//警告灯

//定义按键
sbit Key_0=P3^2;//
sbit Key_1=P3^3;
typedef unsigned char u8;//8指8位，1个字节
typedef unsigned int u16;//定义关键字；16指16位，2字节
sbit L0=P1^0;
sbit L1=P1^1;
u8 second0=15;//上下起始秒
u8 second1=12;//左右起始秒

u8 key=0;//键值

//全局标志量
u8 sign0=0;//上下全局标志
u8 sign1=2;//左右

u8 sign_0=2;//上下：2表示绿到红，1表示红到绿
u8 sign_1=1;//左右
u8 timer0=0;//中断0次数
u8 timer1=0;//中断1次数


u8 code smgduan[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

void delay(u16 i)//延时函数
{
    while(i--);
}

void Statu()//停止和是否继续判断
{
    if(Key_stop==0)//停止判断
        key=1;
    if(Key_continue==0)//继续
        key=2;
}

void Get(u8 led11,u8 led12)//数码管显示
{
    TR0=1;//定时器0开启
    LSE_choice=0xf5;//位选
    led11=0;//上下led
    led12=0;//左右
    P0=smgduan[second1/10];//上下十位数
    P2=smgduan[second0/10];//左右
    delay(100);
    LSE_choice=0xfa;
    P0=smgduan[second1%10];//上下个位数
    P2=smgduan[second0%10];
    delay(100);
}

void Choice_sign()//标志
{
    if(second0==0 && sign0==0)//判断上下绿灯时间是否为0
    {
        TR0=0;
        sign0=1;//黄灯
        second0=3;//转黄灯3S
    }
    if(second1==0 && sign1==0)//判断左右时间绿灯时间
    {
        sign1=1;
        second1=3;
    }
    if(second0==0 && sign0==1)//判断上下黄灯
    {
        if(sign_0==2)//判断黄到红
        {
            TR0=0;
            sign0=2;
            second0=15;//红灯15S
            sign_0=1;
        }
        else//等价sign_0=1;判断黄到绿
        {
            TR0=0;
            sign0=0;
            second0=12;//绿灯12S
            sign_0=2;
        }
    }
    if(second1==0 && sign1==1)//判断左右黄灯
    {
        if(sign_1==2)//判断黄到红
        {
            sign1=2;
            second1=15;//红灯15S
            sign_1=1;
        }
        else//等价sign_1=1;判断黄到绿
        {
            sign1=0;
            second1=12;//绿灯12S
            sign_1=2;
        }
    }
    if(second0==0 && sign0==2)//判断上下红灯
    {
        TR0=0;
        sign0=1;//黄灯
        second0=3;//转黄灯3S
    }
    if(second1==0 && sign1==2)//判断左右红灯
    {
        sign1=1;//黄灯
        second1=3;//转黄灯3S
    }
}

void Display()//显示函数
{
    if(sign0==0 && sign1==0)//上下绿，左右绿
    {
        Led1_g=0;Led2_g=0;
        Get(Led1_g,Led2_g);
        Led1_g=1;Led2_g=1;
    }
    if(sign0==0 && sign1==1)//上下绿，左右黄
    {
        Led1_g=0;Led2_y=0;
        Get(Led1_g,Led2_y);
        Led1_g=1;Led2_y=1;
    }
    if(sign0==0 && sign1==2)//上下绿，左右红
    {
        Led1_g=0;Led2_r=0;
        Get(Led1_g,Led2_r);
        Led1_g=1;Led2_r=1;
    }
    if(sign0==1 && sign1==0)//上下黄，左右绿
    {
        Led1_y=0;Led2_g=0;
        Get(Led1_y,Led2_g);
        Led1_y=1;Led2_g=1;
    }
    if(sign0==1 && sign1==1)//上下黄，左右黄
    {
        Led1_y=0;Led2_y=0;
        Get(Led1_y,Led2_y);
        Led1_y=1;Led2_y=1;
    }
    if(sign0==1 && sign1==2)//上下黄，左右红
    {
        Led1_y=0;Led2_r=0;
        Get(Led1_y,Led2_r);
        Led1_y=1;Led2_r=1;
    }
    if(sign0==2 && sign1==0)//上下红，左右绿
    {
        Led1_r=0;Led2_g=0;
        Get(Led1_r,Led2_g);
        Led1_r=1;Led2_g=1;
    }

    if(sign0==2 && sign1==1)//上下红，左右黄
    {
        Led1_r=0;Led2_y=0;
        Get(Led1_r,Led2_y);
        Led1_r=1;Led2_y=1;
    }
    if(sign0==2 && sign1==2)//上下红，左右红
    {
        Led1_r=0;Led2_r=0;
        Get(Led1_r,Led2_r);
        Led1_r=1;Led2_r=1;
    }
    Choice_sign();
    Statu();
}


void main()
{
    TMOD=0x01;
    EA=1;
    ET0=1;
    TH0=0xee;//一次5ms
    TL0=0x00;
    TR0=1;
    while(1)
    {
        switch(key)
        {
            case 0:Display();break;
            case 1://全面停止
            {
                Statu();
                RED_LED=0;
                TR0=0;
                LSE_choice=0x7f;
                break;
            }
            case 2:
            {
                ET0=1;
                TH0=0xee;
                TL0=0x00;
                TR0=1;
                second0=15;//上下起始秒
                second1=12;//左右起始秒
                sign0=0;//上下全局标志
                sign1=2;//左右
                sign_0=2;
                sign_1=1;//左右
                key=0;
                break;
            }
        }
    }
}

void Int_T0() interrupt 1
{
    timer0++;
    if(timer0==200)//判断一秒
    {
        timer0=0;
        second0--;
        second1--;
    }
    TH0=0xee;//一次5ms
    TL0=0x00;
}

资源电路图和代码下载