任务5.3交通灯

1、5.2 模拟交通灯任务三 交通灯的模拟控制5.3.1 任务要求红绿交通灯安装在各个路口上，已经成为疏导交通车辆最有效和最常见的手段。本节的任务是利用单片机控制开发板上的6个LED，模拟实现交通灯的简单控制。通过编写交通灯控制程序，加深状态机的理解。任务要求如下：A：放行线：绿灯亮放行27秒，黄灯闪烁警告3秒，然后红灯亮禁行。B：禁行线：红灯亮30秒禁止通行，然后绿灯亮放行。设计能控制东、南、西、北四个路口的黄红绿信号灯正常工作，当东西方向放行时，南北方向禁行，反之亦然。同时用2位数码管显示倒计时。5.3.2 知识准备1、交通灯的状态切换南北两个方向的交通灯控制方式相同，东西方向控制方式也相同。

2、我们以西和北两个方向来分析一下交通灯的切换状态，状态如下：状态1：西方向绿灯亮，北方向红灯亮，持续27秒钟。状态2：西方向黄灯闪烁，北方向红灯亮，持续3秒钟。状态3：西方向红灯亮，北方向绿灯亮，持续27秒。状态4：西方向红灯亮，北方向黄灯闪烁，持续3秒钟。整个过程从状态1到状态4，状态4执行完后又重新回到状态1中，在程序中我们用状态机来切换状态。另外数码管要显示当前状态剩余的时间。2、交通灯硬件电路开发板上只有西和北两个方向的交通灯，共6只LED，分别为红、绿、黄。另外开发板上6位数码管的前两位和后两位来显示倒计时，其中前两位用来显示西方向的倒计时，后两位用来显示北方向的倒计时，中间两位不用。

3、交通灯的电路如图5.3.1所示。 图5.3.1 交通灯电路图5.3.3 任务实施模拟交通灯的程序中任务较多，采用模块化，模块化后文档结构如图5.3.2所示。 图 5.3.2 交通灯文档结构图在文档结构图中，除了主函数，在HardWare文件夹中有3个功能模块，分别是定时器模块，交通都能控制模块Traffic，数码管显示模块Seg7Display，以及宏定义模块。定时器模块提供1ms时标信号，数码管显示模块负责对4位数码管的扫描，和之前的一样，不再重复。先来分析一下主函数：（1） Main.c#include<reg52.h>#include"microDefine.h&q

4、uot;#include"Timer0.h"#include"Traffic.h"#include"Seg7Display.h" /*函数名称：main()*功能 ：完成模拟交通灯的各个人物*入口参数：无*出口参数：无*说明 ：*/void main(void) uint Cnt1Ms=0; /1ms计数变量 DelayMs(200); Timer0Init(); /定时器0初始化 TrafficInit(); /交通灯状态初始化 while(1) if(FlagSystem1Ms=1) FlagSystem1Ms=0; Seg7Di

5、splay(); /每隔1ms,扫描一次数码管 if(+Cnt1Ms>=500) /每隔500ms,执行1次交通灯函数 Cnt1Ms=0; TrafficLedRun(); /交通灯控制 NumToBuffer(); /待显示值送入显示缓冲区 程序解释：系统上电后，首先完成定时器的初始化和交通灯状态的初始化。在大循环中，每间隔1ms，扫描一次数码管。每间隔500ms，运行一次交通灯控制程序。（2） 交通灯控制模块TrafficLedRun.h#ifndef _TRAFFIC_H#define _TRAFFIC_H#include<reg52.h>#include "

6、MicroDefine.h"#include "Seg7Display.h"/6个LED的接口定义sbit WestRed=P30;sbit WestGreen=P31;sbit WestYellow=P32;sbit NorthRed=P33;sbit NorthGreen=P34;sbit NorthYellow=P35;/接口宏定义，便于移植#define NorthRedOn NorthRed=0#define NorthRedOff NorthRed=1#define NorthGreenOn NorthGreen=0#define NorthGreen

7、Off NorthGreen=1#define NorthYellowOn NorthYellow=0#define NorthYellowOff NorthYellow=1 #define WestRedOn WestRed=0#define WestRedOff WestRed=1#define WestGreenOn WestGreen=0#define WestGreenOff WestGreen=1#define WestYellowOn WestYellow=0 #define WestYellowOff WestYellow=1 /函数声明extern void NumToBuf

8、fer(); /缓冲区数据更新extern void TrafficInit(); /交通灯状态初始化extern void TrafficLedRun(); /交通灯状态切换#endif在头文件中，完成了交通灯中的6个LED的接口定义，另外声明了3个函数。TrafficLedRun.c:#include"Traffic.h"uchar WestNum=0; /西向数码管计数变量uchar NorthNum=0; /北向数码管技术变量/*函数名称：NumToBuffer()*功能 ：待显示值传递给显示缓冲区*入口参数：待显示值*出口参数：无*说明 ：*/void NumTo

9、Buffer()DispBuffer0=WestNum/10; DispBuffer1=WestNum%10; DispBuffer2=NorthNum/10; DispBuffer3=NorthNum%10; /*函数名称：Traffic_Init()*功能 ：交通灯状态初始化*入口参数：无*出口参数：无*说明 ：*/void TrafficInit() WestNum=27; /西向数码管初始值 NorthNum=30; /北向数码管初始值 WestGreenOn;WestRedOff;WestYellowOff; /西向绿灯亮 NorthGreenOff;NorthRedOn;North

10、YellowOff; /北向红灯亮/*函数名称：TrafficLed()*功能 ：交通灯状态切换*入口参数：无*出口参数：无*说明 ：用状态机实现，每隔500ms扫描一次状态*/void TrafficLedRun() static uchar TrafficState=0; /交通灯状态机 static uchar Cnt500Ms=0; /500ms计数器 static uchar Cnt500Ms=0; /500ms计数器 static uchar Cnt1000Ms=0; /1000ms计数器 static bit Seg7TwinkleOn=0; /数码管闪烁标志 switch(Tr

11、afficState) case 0: /西向绿灯亮，北向红灯亮 if(+Cnt500Ms>=2) /1s,倒计数减1 Cnt500Ms=0; WestNum-; NorthNum-; if(+Cnt1000Ms>=27) /27s后，切换到下一状态 Cnt1000Ms=0; TrafficState=1; WestNum=3; WestGreenOff;WestRedOff;WestYellowOn; /西向黄灯亮 NorthGreenOff;NorthRedOn;NorthYellowOff; /北向红灯亮 break; case 1: /西向黄灯闪烁 Seg7TwinkleO

12、n=!Seg7TwinkleOn; /黄灯闪烁 if(Seg7TwinkleOn) WestYellowOff; else WestYellowOn; if(+Cnt500Ms>=2) /1秒到 Cnt500Ms=0; WestNum-; /倒计时减1 NorthNum-; if(+Cnt1000Ms>=3) /3秒到 Cnt1000Ms=0;TrafficState=2; /切换到下一状态 WestNum=30; /倒计时重新赋初值 NorthNum=27; WestGreenOff;WestRedOn;WestYellowOff; /西向绿灯亮 NorthGreenOn;Nor

13、thRedOff;NorthYellowOff; /北向红灯亮 break; case 2: if(+Cnt500Ms>=2) Cnt500Ms=0; WestNum-; NorthNum-; if(+Cnt1000Ms>=27) Cnt1000Ms=0; TrafficState=3; NorthNum=3; WestGreenOff;WestRedOn;WestYellowOff; /西向红灯亮 NorthGreenOff;NorthRedOff;NorthYellowOn; /北向黄灯亮 break; case 3: /北向黄灯闪烁 Seg7TwinkleOn=!Seg7TwinkleOn; if(Seg7TwinkleOn) /黄灯闪烁 NorthYellowOff; else NotrthYellowOn; /1秒到，倒计时减1 if(+Cnt500Ms>=2) Cnt500Ms=0; WestNum-; NorthNum-; if(+Cnt1000Ms>=3) /3秒到 Cnt1000Ms=0; TrafficState=0; /跳到下一状态 WestNum=27; /倒计时重新赋初值 NorthNum=30; WestGreenOn;WestRedOff;WestYellowOff; /西向绿灯亮 NorthGree