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51单片机实现交通信号灯控制系统

花匠小妙招
2026-06-01 03:10

51单片机实现交通信号灯

文章目录 51单片机实现交通信号灯实验环境仿真图实验原理代码实现成果图资源下载

实验环境

软件: Keil5 +Proteus7

元件（主要）:

AT89C51 * 1，

BUTTON * 1,

7SEG-MPX2-CA * 1,

LED-GREEN * 8,

LED-RED * 4,

LED-YELLOW * 4

仿真图

实验原理

7SEG-MPX2-CA数码管

7SEG-MPX2-CA数码管是一个两位数的阳极数码管，有10个针脚，通过标号a-dp八个针脚控制， LED灯的显示，通过标号为1，2的针脚控制显示的是个位或是十位的数码管。

要通过数码管显示具体数字，7SEG-MPX2-CA由于是一个阳极的数码管，所以需要接收在针脚上接收相应的低电平来显示，如如果要显示数字0，则标号a-dp的针脚需要接收1100 0000也就是0xF9的信号，同时如果不设置针脚1，2信号，便会个，十位都显示相同的数字1，于是需要通过对针脚1设置低电平，针脚2设置为高电平实现个位的发光，相反设置则十位的发光。

通过人眼的余晖效应，我们可以设置1，2信号变化，来让两个单片机显示自己想要的不同数字，由于人眼的分辨频率，远远跟不上数码管闪烁的频率，虽然是个十位数码管，不同时间进行闪烁，但在人眼看来仿佛是一起亮起来的。

计时器/计数器

定时/计数器T0和T1分别是由两个8位的专用寄存器组成，即定时/计数器T0由TH0和TL0组成，T1由TH1和TL1组成。此外，其内部还有2个8位的特殊功能寄存器TMOD和TCON，TMOD负责控制和确定T0和T1的功能和工作模式，TCON用来控制T0和T1启动或停止计数，同时包含定时/计数器的状态。

16位的定时器/计数器实质上就是一个加1计数器，其控制电路受软件控制、切换。当定时器/计数器为定时工作方式时，计数器的加1信号由振荡器的12分频信号产生，即每过一个机器周期，计数器加1，直至计满溢出为止。

定时器的定时时间与系统的振荡频率有关。因一个机器周期等于12个振荡周期，所以计数频率fcount=1/12osc。

两个字节最大数据为65536（十进制），或者0FFFFH。

高字节为TH0=（65536-X）/256，就是除以256后的整数部分。

低字节为TL0=（65536-X）%256，减去高字节后余下的部分。

代码实现

//名称: LED模拟交通灯 #include <reg51.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define SEG P3 sbit E_RED=P0^0;//东西红灯 sbit E_YELLOW=P0^1;//东西黄灯 sbit E_GREEN=P0^2;//东西绿灯 sbit N_RED=P0^3;//南北红灯 sbit N_YELLOW=P0^4;//南北黄灯 sbit N_GREEN=P0^5;//南北绿灯 sbit E_LEFT=P0^6; //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮 sbit N_LEFT=P0^7;//东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮 sbit btn = P1^0; //外部中断开关 /*sbit P30=P3^0; //测试led灯是否能亮 sbit P31=P3^1; sbit P32=P3^2; sbit P33=P3^3; sbit P34=P3^4; sbit P35=P3^5; sbit P36=P3^6; sbit P37=P3^7;*/ sbit SCON1 = P2^0;//控制数码管个位十位显示 sbit SCON2 = P2^1; uchar num=10,ge,shi; //定义倒计时初始值 uchar a=0; //定义交通灯种类 uchar count=0; //控制两位数码管 uchar flag; //计时器是否达到1s //定义表格存放共阳极LED的点阵码 unsigned char code ledTab[]={0xC0, // 1100 0000 数字00xF9, // 1111 1001 数字10xA4, // 1010 0100 数字20xB0, // 1011 0000 数字30x99, // 1001 1001 数字4 0x92, // 1001 0010 数字50x82, // 1000 0010 数字60xF8, // 1111 1000 数字70x80, // 1000 0000 数字80x90 // 1001 0000 数字9 }; //type = 1;//操作类型变量 //i = 0;//循环变量 //1毫秒延迟子程序 void Delay_Ms(uint x){uchar t;while(x--){for(t=50;t>0;t--);} } int0()interrupt 0 {TR0=~TR0; } //紧急暂停函数 void stop(){//当按钮接受到低电平的时候，停止倒计时，所有路口变成红灯if(btn==0){Delay_Ms(1000); //取消抖动TR0=~TR0; //停止倒计时N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;} } //交通灯切换程序此程序采用共阳极接法，所以低电平0有效 /*void traffic_light() { switch (type) { case 1: //南北绿，东西红 N_RED = 1;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 0; N_LEFT=1; E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 2; break; case 2: //南北闪黄灯，东西红灯N_RED=1;N_YELLOW = 0; N_GREEN=1; N_LEFT=1;E_RED=0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 3; break; case 3: //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮N_RED = 1; N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=0;E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 4; break; case 4: //南北闪黄灯，东西红灯N_RED = 1;N_YELLOW = 0;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 5;break; case 5: //南北应该亮红灯，东西要亮绿灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=0; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 6;break; case 6: //东西闪黄灯，南北亮红灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =0; E_GREEN=1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 7;break; case 7: //东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=0;Delay_Ms(5000); type = 8;break; case 8: //东西闪黄灯，南北亮红灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =0; E_GREEN=1; E_LEFT=1;Delay_Ms(5000); type = 1;break; } }*/ void T0INTinit() //定时器T0初始化1秒 {TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1; } void T0INT() interrupt 1 { TH0=(65536-50000) / 256; TL0=(65536-50000) % 256; flag++;if(flag==20)//当定时到1秒时执行花括号里面的语句{flag=0; num--; if (num == 0 && a%2 == 0) //控制黄灯倒计时{num = 5;a++;} else if (num == 0 && a%2 == 1){ //控制红绿灯倒计时num =10;a++;}switch (a%8) { case 0: //南北绿，东西红N_RED = 1;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 0; N_LEFT=1;E_RED = 0;E_YELLOW = 1;E_GREEN = 1; E_LEFT=1;break; case 1: //南北闪黄灯，东西红灯N_RED=1;N_YELLOW = ~N_YELLOW; N_GREEN=1; N_LEFT=1;E_RED=0; E_YELLOW = 1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;break; case 2: //南转东向绿灯亮，北转西向绿灯亮N_RED = 1; N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=0;E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;break; case 3: //南北闪黄灯，东西红灯N_RED = 1;N_YELLOW = ~N_YELLOW;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 0; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=1;break; case 4: //南北应该亮红灯，东西要亮绿灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=0; E_LEFT=1;break; case 5: //东西闪黄灯，南北亮红灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW = ~E_YELLOW; E_GREEN=1; E_LEFT=1;break; case 6: //东转北绿灯亮，西转南的绿灯亮N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW =1; E_GREEN=1; E_LEFT=0;break; case 7: //东西闪黄灯，南北亮红灯N_RED = 0;N_YELLOW = 1;N_GREEN = 1; N_LEFT=1;E_RED = 1; E_YELLOW = ~E_YELLOW; E_GREEN=1; E_LEFT=1;break; }} } //主程序 void main(){T0INTinit();while(1){//死循环stop();SEG=0xff; //消影，不然只显示一位shi = num / 10;ge = num % 10;switch(count){//通过余晖效应，虽然是不同时间，但人眼感觉是一起亮的case 0: SCON1=0; SCON2=1; SEG=ledTab[ge]; break;case 1: SCON1=1; SCON2=0; SEG=ledTab[shi]; break;}count++;if(count>1) count=0;//traffic_light();//不断执行交通灯切换程序} }

运行

123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218