单片机交通灯实验报告
一、实验目的
通过仿真和实物搭建相结合，完成交叉口交通灯的设计，并掌握C51编程的操作。
二、实验内容及要求
模拟控制就是以红、绿、黄色4组6个发光二极管表示交通信号灯。每组有两位数码倒计时显示。
（1） 正常情况下A、B道轮流放行，A道放行15秒钟，B道放行20秒
（2） 一道有车而另一道无车时，使有车车道放行
（3） 有紧急车辆通过时，A、B道均为红灯，每个口都有2组2位数码管，共6个灯
三、实验原理
本实验主要用到51单片机定时中断控制ＬＥＤ的跳转和数码管的倒计时，同时用查询法来检测按键，并做出相应的状态切换。
四、实验仪器、材料
LED，７段数码管，AT89C52单片机，导线
五、实验过程及原始记录
（1）通过Proteus做仿真图；
仿真图如下：
（２）用Keil软件编写程序调试；
交通灯程序：
/*******************代码说明************
程序实现简单的十字交通路口指示灯功能。
按键act是功能选择键，按第一下后，再按add键实现倒计时增加，最后一次增加的值作为倒计时数的值，
act按第二下后，再按add键实现交通灯方向变换，act按第三下倒计时继续。
*/
#include "reg51.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define AA 15
#define BB 20 //设初值
uchar code table[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};
sbit add=P1^1; //aad键
sbit act=P1^0; //act键
sbit nred=P1^2; //南北方向的红灯
sbit nyellow=P1^3;
sbit ngreen=P1^4;
sbit ered=P1^5; //东西方向的红灯
sbit eyellow=P1^6;
sbit egreen=P1^7;
sbit jian=P3^2;
uchar time,num=0,nn=0,aa=1,flag2=0;
bit flag=0,flag1=0;
uint number,temp1,temp2,sum2=BB,sum1=AA;
void delay(uint z) //延时函数
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void init() //初始化函数
{
temp1=AA;
temp2=BB;
TMOD|=0x21;//设置定时器1为工作方式2
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
TR0=1;
EA=1;
ET0=1;
SCON = 0x50;
TH1 = 0xFD;
TL1 = TH1;
PCON = 0x00;
// ES = 1;
TR1 = 1;
}
void display(uchar num) //数码管现实函数
{
uchar shi,ge;
ge=num%10;
shi=num/10;
P0=table[shi];
P2=table[ge];
}
void main()
{
while(act&&(aa==1)) //开始键
{
P0=0;
P2=0;
if(act==0)
{
delay(10);
if(act==0)
aa=0;
}
while(!act);
}
init();
if(flag1==0)
display(temp1);
else
display(temp2);
while(1)
{
/*功能键*/
if(act==0) //判断act键是否按下
{
delay(10);
if(act==0)
{
TR0=0;
num++;
if(num==4) //重新启动定时器
{
TR0=1;
num=0;
nn=0;
}
}
while(!act);
delay(5);
while(!act);
}
/*增加键或选择南北方向的键*/
if(add==0) //判断add是否按下
{
delay(10);
if(add==0)
{
if(num==1) //增加数值
{
nn=1;
temp1++;
sum1=temp1;
if(temp1==100)
{
temp1=0;
}
display(temp1);
}
if(num==2) //增加数值
{
nn=1;
temp2++;
sum2=temp2;
if(temp2==100)
{
temp2=0;
}
display(temp2);
}
if(num==3) //改变交通灯方向
{
flag1=0;
flag=0;
display(temp1);
}
}
while(!add);
delay(5);
while(!add);
}
/*减少键或选择东西方向键*/
if(jian==0) //判断add是否按下
{
delay(10);
if(jian==0)
{
if(num==1) //增加数值
{
nn=1;
temp1--;
sum1=temp1;
if(temp1==-1)
{
temp1=100;
}
display(temp1);
}
if(num==2) //增加数值
{
nn=1;
temp2--;
sum2=temp2;
if(temp2==-1)
{
temp2=100;
}
display(temp2);
}
if(num==3) //改变交通灯方向
{
flag=1;
flag1=1;
display(temp2);
}
}
while(!jian);
delay(5);
while(!jian);
}
if(flag==0) //交通灯
{
ered=1;
ngreen=1;
nred=0;
egreen=0;
while((temp1>=0&&temp1<5&&nn==0)||(temp2>=0&&temp2<5&&nn==0))
{
// egreen=1;
eyellow=0;
delay(500);
eyellow=1;
delay(500);
}
}
if(flag==1)
{
nred=1;
egreen=1;
ered=0;
ngreen=0;
while((temp1>=0&&temp1<5&&nn==0)||(temp2>=0&&temp2<5&&nn==0))
{
// ngreen=1;
nyellow=0;
delay(500);
nyellow=1;
delay(500);
}
}
}
}
void timer0() interrupt 1 //定时器0
{
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
time++;
if(time==10)
{
time=0;
if(flag1==0)
{
temp1--;
if(temp1==-1)
{
temp1=sum1;
flag=~flag;
flag1=~flag1;
}
if(flag!=1)
display(temp1);
else
display(temp2);
}
else
{
temp2--;
if(temp2==-1)
{
temp2=sum2;
flag=~flag;
flag1=~flag1;
}
if(flag!=0)
display(temp2);
else
display(temp1);
}
if(flag2==1)
{
// temp1=number;
// sum1=temp1;
// flag1=0;
}
else
if(flag2==2)
{
// temp2=number;
// sum2=temp2;
// flag1=1;
}
}
}
void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
if(RI)
{
RI = 0;
flag2++;
if(flag2==3)
flag2=0;
number=SBUF;
}
else
TI = 0;
}
/*void SendOneByte(unsigned char c)
{
SBUF = c;
while(!TI);
TI = 0;
} */
（3）调试成功后结合实物调试。
六、实验结果及分析
按下第一个键，数码管和交通等开始亮，数码管开始倒计时显示，按下第一个键第一次调整第一个数，按下第二次调整第二个数，按下第三次，调整交通灯的显示状态，按下第四次重新开始倒计时。
七、实验体会
这次实验主要用了定时器0中断来控制倒计时的时间，运用查询法控制三个按键，P0口控制十位，P2口控制个位。这次的实验是很难忘的经历，本次实验对单片机编程能力要求比较高，而且我们编的程序太麻烦了，太长了，没有注意编程的技巧，在以后的学习中要注意编程能力的训练。通过此次实验，锻炼了我们的动手能力，理论联系实际，对于提高水平很有帮助。
第二篇：基于AT89C51单片机的交通灯实验报告
/*
* 实现基于C51的交通信号灯的控制操作
* 使用器件->>
* 1.74HC138用于控制LED的位选码的设定
* 2.T0->>实现一个时间的定时操作（设置为10ms）
* 3.P0->>作为LED现实的断码输出端
* 4.P1->>作为LED交通灯的信号灯的控制端
* 5.P2->>作为74HC138的为选码的控制端
* 6.P3.2->>作为一个复位的中断信号处理（与K1相连用于控制复位交通信号灯）
* 需要考虑的一个问题是-》这个难道南北方向和东西方向的时间控制长短是一样的？
#include <reg51.h>
//LED显示的字符段码
static char[] LED_TABLE = {0x3f , 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f};
/*
* SN_IFGREEN:用于控制南北方向的灯的显示操作
* EW_IFGREEN:用于控制东西方向的灯的显示操作
* 0:红灯
* 1:绿灯
*/
int SN_IFGREEN = 0;
int EW_IFGREEN = 1;
/* 用于控制定时时间为1s */
int TIME1S = 100;
/* 用于控制时间为60s */
int LEDTIME = 60;
/* LED交通灯的设置 */
sbit SN_RED = P1^0;
sbit SN_YELLOW = P1^1;
sbit SN_GREEN = P1^2;
sbit EW_RED = P1^3;
sbit EW_YELLOW = P1^4;
sbit EW_GREEN = P1^5;
/* 设置74HC138的位选码 */
sbit PA = P2^2;
sbit PB = P2^3;
sbit PC = P2^4;
//初始化系统信息
void init_SYS();
//每当时间运行1s时进行操作处理
void time_SUB();
//南北方向的交通灯的操作控制
void south_north();
//东西方向的交通灯的操作控制
void east_west();
//LED时间显示的操作控制
void led_show();
//复位系统
void reset_SYS() interrupt 0{
init_SYS();
}
/*
* 设置一个T0的时间中断用于控制操作->>定时时间为10ms
* 定时时间设置为10ms原因是->LED的动态扫描频率为100HZ
* 所以需要使用一个中断用于控制这个LED的显示操作(所以对于T0中断设置为10ms)
* 10ms->>65536-5000 = EC78
*/
void time_t10ms_SYS() interrupt 1{
TH0 = 0xEC;
TL0 = 0x78;
//每个10ms刷新LED显示
led_show();
//是否到达1s
--TIME1S == 0 ? time_SUB() : "";
}
void main(){
init_SYS(); //初始化系统
while(1); //一直循环等待T0中断的发生
}
void init_SYS(){
TMOD = 0x01; //工作方式1
TH0 = 0xEC;
TL0 = 0x78;
IE = 0x83; //设置T0中断&init0外部中断0
TCON = 0x11;
/*
* 1.南北方向为：红灯
* 2.东西方向为：绿灯
*/
SN_RED = 1;
SN_YELLOW = 0;
SN_GREEN = 0;
EW_RED = 0;
EW_YELLOW = 0;
EW_GREEN = 1;
}
void time_SUB(){
TIME1S = 100; //重新从1秒处定时
south_north();
east_west();
LEDTIME-- == 0 ? LEDTIME = 60 : "";
led_show(); //对于LED的时间更改操作
}
void south_north(){
if(SN_IFGREEN && LEDTIME == 5){
//绿灯跳转到黄灯的变换
SN_RED = 0;
SN_YELLOW = 1;
SN_GREEN = 0;
}else if(SN_IFGREEN && LEDTIME == 0){
//黄灯跳转到红灯
SN_RED = 1;
SN_YELLOW = 0;
SN_GREEN = 0;
}else if(!SN_IFGREEN && LEDTIME == 0){
//红灯跳转到绿灯
SN_RED = 0;
SN_YELLOW = 1;
SN_GREEN = 0;
SN_IFGREEN = 1;
}
}
void east_west(){
if(EW_IFGREEN && LEDTIME == 5){
//绿灯跳转到黄灯的变换
EW_RED = 0;
EW_YELLOW = 1;
EW_GREEN = 0;
}else if(EW_IFGREEN && LEDTIME == 0){
//黄灯跳转到红灯
EW_RED = 1;
EW_YELLOW = 0;
EW_GREEN = 0;
}else if(!EW_IFGREEN && LEDTIME == 0){
//红灯跳转到绿灯
EW_RED = 0;
EW_YELLOW = 0;
EW_GREEN = 1;
EW_IFGREEN = 1;
}
}
void led_show(){
int height_LED = LEDTIME/10; //高10位
int litter_LED = LEDTIME%10; //低10位
//南北方向的时间跳变控制
PA = 1;
PB = 1;
PC = 1;
P0 = LED_TABLE[litter_LED]; //低10位
PA = 1;
PB = 1;
PC = 0;
P0 = LED_TABLE[height_LED];
//东西方向的时间跳变控制
PA = 1;
PB = 0;
PC = 1;
P0 = LED_TABLE[litter_LED];
PA = 1;
PB = 0;
PC = 0;
P0 = LED_TABLE[height_LED];
}
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