基于51单片机的交通灯仿真方案原理图设计一个数码管

设计方案

（末尾附文件）
采用单片机的I/O口P0口通过上拉电阻和交通灯相连接，P3.0、P3.1口接到数码管控制位上，控制数码管的显示，程序放在STC89C52RC单片机的ROM中，在十字路口的四组红、黄、绿交通灯中，由单片机的P1.0-P1.2 、P1.5-P1.7、P2.0-P2.2、P2.5-P2.7控制，由于交通灯为发光二极管且阳极通过限流电阻和电源正极相连，因此I/O口输出低电平时，与之相连的指示灯会亮，并通过数码管显示时间倒计时。I/O口输出高电平时，相应指示灯会灭。
总体设计
功能概述
本设计由单片机、LED数码显示模块和按键等构成。单片机是集成的IC芯片STC89C52单片机，只需根据实际选型。其他部分都需要根据应用要求和性能指示设计。
①本系统交通灯控制规则如下：
1）系统设置四组红、黄、绿交通指示灯，并配置四队LED显示器。正常情况下两个干线上的红、黄、绿灯进行转换。
2)东西方向和南北方向交替通行，东西方向每次放行30秒，南北方向每次放行30秒。
3)绿灯亮表示可以通行，红灯亮表示禁止通行，每次绿灯变红灯前，黄灯亮5秒钟。
4）十字路口要有倒计时显示，以便人们更方便直观的把握时间，具体要求东西方向、南北方向通行时间及黄灯亮的时间均以秒为单位作减计数。
系统构成
整个系统的构成以STC89C52RC单片机为核心，由I/O口扩展，LED数码管显示，还有复位电路、时钟电路等组成。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、晶振电路、复位电路等组成。
行车方向指示采用LED发光二极管，可有红、绿两种颜色指示放行与禁止，黄灯作为红绿转换的提示，形象直观。系统采用双数码管倒计时计数功能，最大显示数字99。

原理图：

系统软件设计

4 系统软件设计
根据实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东南西北走向。初始状态1东西绿灯通车，南北红灯亮。过30s，转状态2，东西绿灯灭黄灯亮，南北红灯灭黄灯亮，过5s，再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯亮。过30s，转状态4，南北绿灯灭黄灯亮，东西红灯灭黄灯亮，过5s，又循环至状态1。对于交通信号灯来说东西南北共四组灯，由于同一道上的两组的信号灯的显示情况是相同的，因此，采用单片机内部的I/O口来控制12个信号灯。通过编写程序，实现对发光二极管的控制，来模拟交通信号灯的管理。
4.1 软件总体流程图
软件总体设计及流程图见图3-1，主要完成各部分的软件控制和协调。本系统主程序模块主要完成的工作是对系统的初始化，发送显示数据，同时对按键进行扫描，等待外部中断，以及根据所需要的功能进行相应的操作。其流程图如图4.1

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>      //包含库文件
sbit smg1=P3^0;           //定义南北方向数码管低位
sbit smg2=P3^1;           //定义南北方向数码管高位
sbit N_green=P2^0;    //定义北向绿灯端口
sbit N_red=P2^1;      //定义北向红灯端口
sbit N_yellow=P2^2;       //定义北向黄灯端口      sbit S_green=P2^7;     //定义南向绿灯端口
sbit S_red=P2^6;      //定义南向红灯端口
sbit S_yellow=P2^5;       //定义南向黄灯端口sbit W_green=P1^0;       //定义西向绿灯端口
sbit W_red=P1^1;      //定义西向红灯端口
sbit W_yellow=P1^2;       //定义西向黄灯端口   sbit E_green=P1^7;    //定义东向绿灯端口
sbit E_red=P1^6;      //定义东向红灯端口
sbit E_yellow=P1^5;       //定义东向黄灯端口int js=0,djs=30;                       //初始倒计时时间
int table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x40};      //共阴极数码管段值
/************以下为函数声明*************/
void jtd();
void jtda();
void jtdb();
void djsxs();
void yj();
void jj();
void jtday();
void jtdby();/*****************************************************/
/*             函数名：delayms                        */
/*           功能：产生毫秒级延时                   */
/*****************************************************/
void delayms(int x)
{
char i;
while(x--){for(i=150;i>0;i--); }
}
/*****************************************************/
/*             函数名：Timer0_init()              */
/*             功能：定时器0初始化                     */
/*****************************************************/
void Timer0_init()
{js=0;TMOD=0x01;      //定义定时器0工作模式    TH0=0x4c;          //赋初值高位TL0=0x00;           //赋初值低位TR0=1;          //启动定时器ET0=1;          //开中断EA=1;             //开全局中断
}
/*****************************************************/
/*        函数名：timer0() interrupt 1 using 1        */
/*             功能：定时器0中断服务函数          */
/*****************************************************/
void timer0() interrupt 1 using 1
{TF0=0;TH0=0x4c;TL0=0x00;          //重新赋高地位初值js++;if(js==22) { js=0;djs--;}
}
/*****************************************************/
/*                 函数名：djsxs11()              */
/*                功能：数码管动态显示              */
/*****************************************************/
void  djsxs11()      //此函数注视同djsxs22()
{   int b1,b2;b1=djs/10;        //将倒计时时间的高位赋予b1b2=djs%10;      //将倒计时时间的低位赋予b2P0=table[b1];smg1=0;delayms(3);smg1=1;            //显示b1P0=table[b2];smg2=0;delayms(3);smg2=1;            //显示b2
}/*****************************************************/
/*                 函数名：qm()                       */
/*        功能：使所有的交通信号灯全部熄灭           */
/*****************************************************/
void qm()
{
N_green=1;
N_red=1;
N_yellow=1;           S_green=1;
S_red=1;
S_yellow=1;W_green=1;
W_red=1;
W_yellow=1;           E_green=1;
E_red=1;
E_yellow=1;
}
/*****************************************************/
/*                 函数名：jtdb()                     */
/*       功能：交通灯东西方向绿灯亮，红灯灭          */
/*             交通灯南北方向红灯亮，绿灯灭          */
/*****************************************************/
void jtdb()
{
qm();                                    //所有信号灯灭
W_green=0;                              //西向绿灯亮
E_green=0;                              //东向绿灯亮
N_red=0;                                //北向红灯亮
S_red=0;                                    //南向红灯亮
while(1)
{if(djs>5)                            //当倒计时时间大于5秒时，执行{djsxs11();                           //数码管时间显示}if(djs<=5)                            //当倒计时时间小于5秒时，执行{jtdby();                            //调用函数}
}
}

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