交通灯实验报告
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单片机应用技术
电子系09261—08 09 金娜侯玉洋
实验报告
任务10 模拟交通灯控制
1、任务目地
通过对模拟交通灯控制系统的制作，掌握定时器和中断系统的综合应用，进一步熟练软、硬件联调方法。
2、任务要求
设计并实现单片机交通灯控制系统，实现以下三种情况：
（1）正常情况下双方向轮流点亮交通灯，交通灯的状态如表4-8所示；
（2）特殊情况时，A道放行。
（3）有紧急车辆通过时，A、B道均为红灯。
紧急情况优先级高于特殊情况。
表4.8 交通灯显示状态
东西方向（简称A方向）南北方向（简称B方向）
状态说明
红灯黄灯绿灯红灯黄灯绿灯
灭灭亮亮灭灭A方向通行，B方向禁行
灭灭闪烁亮灭灭A方向通行，B方向禁行
灭亮灭亮灭灭A方向通行，B方向禁行
亮灭灭灭灭亮A方向通行，B方向禁行
亮灭灭灭灭闪烁A方向通行，B方向禁行
两灭灭灭亮灭A方向通行，B方向禁行
3、电路元器件
4.9 交通灯控制电路元器件清单
元器件清单参数数量元器件名称参数数量IC插座DIP40 1 电阻10k欧姆 3
单片机89C51 1 电解电容22uf 1
晶体振荡器12MHZ 1 弹性按键 3
瓷片电容30PF 2 电阻300欧姆12
发光二极管12
4.10 交通灯控制系统电路
4、程序设计
在正常情况下，交通灯控制程序流程如图4.11所示。
在中断情况下，中断服务程序流程如图4.12所示，特殊情况时，采用外部中断1方式进入与其相应的中断服务程序，并设置该中断为低优先级中断；有紧急车辆通过时，采用外部中断0方式进入与其相应的中断服务程序，并设置该中断为高优先级中断，实现中断嵌入套。
开始
A绿灯，B红灯
延时55s
A绿灯闪烁3次
延时2s
A红灯、B绿灯
延时55s
B绿灯闪烁3次A红灯、B黄灯
中断相应
关中断
保护现场
开中断
A绿灯、B红灯
延时5s
关中断
恢复现场
保护现场
A红灯、B绿灯
延时10s
中断响应
返回
图4.11 在正常情况下交通灯控制程序流程
图4.12 中断情况下交通灯状态下交通灯状态流程
从上图可以看出，程序需要多个不同的延时时间：2s 、5s 、10s 、55s 等。
假定信号灯闪烁时间时亮灭时间各为0.5s ，那么0.5s 延时作为基本延时时间。
设计的交通灯程序如下： #include<reg51.h>
unsigned char t0,t1; //定义全局变量，用来保存延时时间循环次数 void delay0_5s1() //延时0.5s {
for(t0=0;t0<0x0a;t0++) //采用全局变量t0作为循环控制变量 { TH1=0x3c; //设置定时器初值 TL1=0xb0; TR1=1; //启动T1 while(!TF1); //查询计数是否溢出，即50ms 定时时间到，TF1=1 TF1=0; //50ms 定时时间到，将定时器溢出标志位TF1清零 } }
void delay_t1(unsigned char t) {
for(t1=0;t1<t;t1++) //采用全局变量t1作为循环控制变量 delay0_5s1(); }
void int_0() interrupt 0 //紧急情况中断 {
unsigned char i,j,k,l,m; i=P1; //保护现场，暂存 P1口、t0、t1、TH1、TL0 j=t0; k=t1; l=TH1; m=TL1; P1=0xdb; //两个方向都是红灯 delay_t1(20); //延时10s P1=i; //恢复现场，恢复进入中断前P1口、t0、t1、TH1、TL0 t0=j; t1=k; TH1=l;
延时2s
开中断
返回
TL1=m;
}
void int_1() interrupt 2 //特殊情况中断
{
unsigned char i,j,k,l,m;
EA=0; //关中断
i=P1; //保护现场，暂存P1口、t0、t1、TH1、TL1
k=t1;
l=TH1;
m=TL1;
EA=1; //开中断
P1=0xf3; //A道放行
delay_t1(10); //延时5s
EA=0; //关中断
P1=i; //恢复现场，恢复进入中断前P1口、t0、t1、TH1、TL1 t0=j;
t1=k;
TH1=l;
TL1=m;
EA=1; //开中断
}
void main() //主函数
{
unsigned char k;
TMOD=0x10; //T1在工作方式1
EA=1; //开总中断允许位
EX0=1; //开外部中断0中断允许位
IT0=1; //设置外部中断0为下降沿触发
EX1=1; //开外部中断1中断允许位
IT1=1; //设置外部中断1为下降沿触发
while(1)
{
P1=0xf3; //A为绿灯，B为红灯，延时55s
delay_t1(20);
for(k=0;k<3;k++) //A绿灯闪烁3次
{
P1=0xf3;
delay0_5s1(); //延时0.5s
P1=0xfb;
delay0_5s1(); //延时0.5s
}
P1=0xeb; //A黄灯，B红灯，延时2s
delay_t1(4);
P1=0xde; //A黄灯，B红灯，延时55s
delay_t1(20);
for(k=0;k<3;k++) //B绿灯闪烁3次
{
P1=0xde;
delay0_5s1(); //延时0.5s
P1=0xdf;
delay0_5s1(); //延时0.5s
}
P1=0xdd; //A红灯，B黄灯，延时2s
delay_t1(4);
}
}
成品展示：
任务总结：
这个任务程序里我们用到了，主函数、延时函数和中断函数。
在复杂的十字交叉口交通灯控制系统里，不仅涉及到单片机定时/计数器的应用还涉及到中断技术的综合应用，训练了定时/计数器和中断的编程方法和步骤；根据程序的设计，循序渐进的训练了我们对单片机定时器的概念的掌握，熟悉了定时器的工作方式，明白了中断概念和终端结构，也熟练掌握
了中断程序的编写与C语言函数的调用，使我们的综合分析与调试能力大大的提升了。
