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設計要求
（1）利用51單片機設計一個交通燈控制系統(tǒng)，來實現(xiàn)行人與車流的分流的目的。該系統(tǒng)主要應用在十字路口，縱向為主干道，橫向為支干道；
（2）主、支干道交替通行，兩個干道上的交通燈工作方式同時進行，主干道每次綠燈放行15秒，支干道每次放行10秒，放行時間可通過按鍵更改；
（3）每次綠燈變紅之前，黃燈先閃爍3秒，此時，另一干道上仍保持紅燈；
（4）通過按鍵實現(xiàn)對十字路口交通管制功能；
（5）給出整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、軟硬件流程圖；
設計概述
東西主干道和南北支干道各由一組三色交通燈來控制，分別是主干道方向的紅、黃、綠以及支干道方向的紅、黃、綠。
邏輯分析可知，當主干道為綠燈通行時，支干道必須為紅燈禁行；綠燈結(jié)束后，主干道進入黃燈閃爍等待狀態(tài)，支干道紅燈；黃燈結(jié)束后，主干道變?yōu)榧t燈禁行，支干道變?yōu)榫G燈通行；支干道綠燈結(jié)束后，支干道進入黃燈閃爍等待狀態(tài)，主干道紅燈，如此循環(huán)。
從這個過程中可以看出，交通燈控制共分4個狀態(tài)，分別為：S1狀態(tài)，主干道方向為綠燈，支干道方向為紅燈；S2狀態(tài)，主干道方向為黃燈閃爍，支干道紅燈；S3狀態(tài)，主干道方向為紅燈，支干道方向為綠燈；S4狀態(tài)，支干道方向為黃燈閃爍，主干道紅燈。這四個狀態(tài)不斷循環(huán)。由此我們可以列出4個狀態(tài)的列表和做出4個狀態(tài)的流程圖。
系統(tǒng)設置有4個按鍵，分別為設置鍵，加鍵，減鍵和交通管制鍵。設置鍵是對設置的啟動和確認，加鍵和減鍵是對通行時間做調(diào)整，交通管制鍵是對紅綠燈系統(tǒng)進行強制設置。
當系統(tǒng)上電或手動復位之后，默認模式下會按照斷電前程序里記錄的參數(shù)運行。若此時設置鍵按下，則進入通行時間設置狀態(tài)，數(shù)碼管上顯示原本記錄的時間并閃爍，可通過加鍵或減鍵鍵對東西、南北干道等待時間進行修改，修改完成后，按下設置鍵將新參數(shù)保存。
交通管制鍵，用于對十字路口進行交通管制。有五種模式：東西、南北干道紅燈；東西紅燈，南北綠燈；東西綠燈，南北紅燈；東西綠燈，南北綠燈；東西黃燈，南北黃燈。
仿真電路圖
原理圖及PCB
洞洞板實物圖
仿真結(jié)果分析
在交通燈實物中，是豎著操作，縱向為南北；在仿真電路圖中，從正視看縱向為東西，從左邊斜著看和實物是一樣的。因此，實物和仿真是一一對應的！
加載“基于畢業(yè)51單片機的交通燈設計.hex”文件到單片機，點擊運行，交通燈開始工作（二極管顯示紅、黃、綠三色燈，LED顯示倒計時）。
在程序里我們設置，東西主干道綠燈通行時間為15S，南北支干道通行時間為10S。系統(tǒng)自動進入狀態(tài)S1：東西主干道綠燈亮，南北支干道紅燈亮。
可以看出，東西主干道綠燈通行時間為15S，南北支干道紅燈等待時間為15S。東西、南北干道LED倒計時12S后，系統(tǒng)進入S2狀態(tài)：東西主干道黃燈閃爍3S，南北支干道紅燈。
3S后，系統(tǒng)進入S3狀態(tài)：東西主干道紅燈，南北綠干道綠燈，通行時間為10S。仿真結(jié)果如下所示。
7S后，系統(tǒng)進入S4狀態(tài)：南北干道黃燈閃爍3S，東西干道仍為紅燈。然后進入S1狀態(tài)，不斷循環(huán)。
按下“設置”鍵后，系統(tǒng)進入設置模式，通過“加”鍵和“減”鍵設置東西干道綠燈通行時間。再次按下“設置”鍵，可以設置南北干道通行時間。通行時間設置完成后，再次按下“設置”鍵，系統(tǒng)回到運行狀態(tài)。
從上圖看出，東西主干道通行時間由原來的15S設置為16S?？梢酝ㄟ^“交通管制”鍵，對交通燈系統(tǒng)進行管制。
另一套交通燈設計
為給大家多點設計思路，現(xiàn)提供另外一套交通燈設計。該設計非原創(chuàng)。其仿真效果、C程序、論文和原理圖如下所示。
部分C代碼
u8 Key_Scan()
{
static u8 key_up=1;//按鍵按松開標志
if(key_up&&(Key1==0||Key2==0||Key3==0||Key4==0))
{
delay_1ms(10);//去抖動
key_up=0;
if(Key1==0) return 1;
else if(Key2==0)return 2;
else if(Key3==0)return 3;
else if(Key4==0)return 4;
}
else if(Key1==1&&Key2==1&&Key3==1&&Key4==1)
key_up=1;
return 0;// 無按鍵按下
}
uchar flag_s;
uchar menu_1;//縱橫加減標示
/********************設置函數(shù)*****************/
void key_with()
{
if(key_can == 4) //交通管制按鍵
{
flag_jdgz ++;
if(flag_jdgz > 5)
flag_jdgz = 0;
if(flag_jdgz == 1) // 全部亮紅燈
{
dx_red = 0; //亮
nb_red = 0; //亮
dx_green = 1; //滅
dx_yellow = 1; //滅
nb_green = 1; //滅
nb_yellow = 1; //滅
}
if(flag_jdgz == 2) // 東西綠燈 南北紅燈
{
dx_red = 0; //亮
nb_green = 0; //亮
dx_green = 1; //滅
dx_yellow = 1; //滅
nb_red = 1; //滅
nb_yellow = 1; //滅
}
if(flag_jdgz == 3) // 南北綠燈 東西紅燈
{
dx_green = 0; //亮
nb_red = 0; //亮
dx_red = 1; //滅
dx_yellow = 1; //滅
nb_green = 1; //滅
nb_yellow = 1; //滅
}
if(flag_jdgz == 4) // 南北綠燈 東西綠燈
{
dx_green = 0; //亮
nb_green = 0; //亮
dx_red = 1; //滅
dx_yellow = 1; //滅
nb_red = 1; //滅
nb_yellow = 1; //滅
}
if(flag_jdgz == 5) // 南北黃燈 東西黃燈
{
dx_red = 1; //滅
dx_green = 1; //滅
nb_red = 1; //滅
nb_green = 1; //滅
nb_yellow = 0; //亮
dx_yellow = 0; //亮
}
}
if(key_can == 1) //設置鍵
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 3)
{
menu_1 = 0;
}
}
if(menu_1 == 1) //設置東西的時間
{
if(key_can == 2)
{
dx_time ++ ; //加1
if(dx_time > 99)//時間最大值為99s
dx_time = 99;
}
if(key_can == 3)
{
dx_time -- ; //減1
if(dx_time <= 5)//時間最小值為5s
dx_time = 5;
}
dis_smg[0] = DisplayOther[2] ; //顯示為B
dis_smg[1] = DisplayOther[2] ; //顯示為B
dis_smg[2] = smg_du[(dx_time-1) % 10] ; //顯示東西設置的時候
dis_smg[3] = smg_du[(dx_time-1) / 10] ;
}
if(menu_1 == 2) //設置南北的時間
{
if(key_can == 2)
{
nb_time ++ ; //加1
if(nb_time > 99) //時間最大值為99s
nb_time = 99;
}
if(key_can == 3)
{
nb_time -- ; //減1
if(nb_time <= 5)//時間最小值為5s
nb_time = 5;
}
dis_smg[0] = smg_du[(nb_time-1) % 10] ; //顯示為A
dis_smg[1] = smg_du[(nb_time-1) / 10] ; //顯示為A
dis_smg[2] = DisplayOther[2] ; //顯示東西設置的時候
dis_smg[3] = DisplayOther[2] ;
}
}
分享的資源有
（1）基于51單片機的交通燈系統(tǒng)畢業(yè)設計論文完整版；
（2）Proteus仿真文件；
（3）Keil C程序文件；
（4）參考資料；
（5）Visio流程圖；
（6）PCB文件及原理圖；
（7）元器件介紹及清單；
（8）參考設計1：基于單片機的交通燈設計（另一套交通燈設計）
資源截圖如下
獲取交通燈系統(tǒng)設計論文、Proteus仿真、C程序、PCB及原理圖、Visio流程圖、元器件清單等全套資料。請搜索關注我的公眾號：交院小智
