交通灯单片机课程设计给初学单片机朋友的干货，如何用单片机制作模拟交通灯？|设计与开发|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

给初学单片机朋友的干货，如何用单片机制作模拟交通灯？

在生活中十字路口经常会见到交通信号灯，很多朋友都习以为常，初学电子或单片机的小伙伴们想知道如何动手实现这样的电路吗？今天我利用单片机基础知识手把手教大家如何实现一个模拟交通灯的电路。而现实中的交通灯都是用大功率器件来驱动的，例如到功率三极管或晶闸管等。那其控制电路也必须要单片机芯片，我们讲的是比较典型的一种国产芯片，STC宏晶公司出产的，其改进信号的运行速度是普通C51的十多倍，如果想学高端的单片机芯片，比如STM32、ARM、甚至DSP等高端单片机芯片，我认为先学好C51在学高端的，这样学习循序渐进，不会打消自己的学习积极性，便于建立自己学好单片机的信心。好了。我们言归正传，下面我们说说设计要求，我们是用万能PCB板由C51单片机焊接组成单片机最小应用系统，控制南北和东西两条干线十字路口的交通信号灯量灭，同时用两位共阳极的数码管进行倒计时。使两条干线交替成为放行线和禁止线。刚上电的时候东西绿色灯亮40 秒，然后红色灯亮30秒，黄灯亮3秒；南北绿色灯亮30 秒，然后红色灯亮40秒，黄灯亮3秒。执行一周期然后如此循环。

设计步骤

制作步骤1：根据控制要求选择电子元器件并绘制电路原理图

用AD10绘制电路原理图

电子元器件明细表

单片机芯片STC89C52RC+ 1片

共阳数码管 2个

发光二极管 12个（两红、两绿、亮黄）

排阻10K欧 1个

限流电阻220欧姆 12个

三极管PNP型9102 2个

晶振11.0592MHZ 1个

电解电容10uF 1个

瓷片电容30P 2个

电阻10K欧 1个

电阻100欧 1个

微动按键 1个

电阻330欧 2个

PCB万能电路板 1块

步骤2：根据电路原理图编写控制程序

我们写的程序由于是底层驱动程序，需要参考电路原理图，我们参考下面的原理图。因此要根据电路原理图来进行编写，程序不长，程序主要有主程序、亮灯转换程序、数码管扫描程序、定时中断程序四部分组成。如果不清楚的可以在讨论区留言，我们互相讨论。

便于读程序是参考原理图

参考程序如下：

#include<reg51.h>

#define seg_port0 P0//段码口

unsigned char code seg_code[ ]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};

unsigned char timer=0;

bit flag1s=1;

sbit ew_red=P3^0;//东西方向红灯

sbit ew_green=P3^1;//东西方向绿灯

sbit ew_yellow=P3^2;//东西方向黄灯

sbit sn_red=P3^3;//南北方向红灯

sbit sn_green=P3^4;//南北方向绿灯

sbit sn_yellow=P3^5;//南北方向黄灯

sbit wela1=P1^1;//数码管位选信号

sbit wela2=P1^2;

sbit Latch=P1^0;

void traffic_light();//交通灯亮灯转换函数声明

void main(void)//主函数

{

EA=1;//打开总中断

Latch=1;

TH0=(65536-1000)/256;//设置定时初值

TL0=(65536-1000)%256;

ET0=1;//定时使能打开

TR0=1;//打开定时器

TMOD=0x01;//设置定时中断模式

while(1)

{

if(flag1s)//判断是否1秒到，位声明为flag1s

{

flag1s=0;

traffic_light();

}

void traffic_light( )//交通灯转换子程序

{

static unsigned char color=0;

static unsigned char timer=0;//因为在两个函数中都用到此变量所以要用设置为全局变量

if(timer==0)

{

switch(color)

{

case 0:sn_red=0;sn_green=1;sn_yellow=1;

ew_green=0;ew_red=1;ew_yellow=1;

timer=39;color=1;break;

case 1:sn_red=1;sn_green=0;sn_yellow=1;

ew_green=1;ew_red=0;ew_yellow=1;

timer=29;color=2;break;

case 2:sn_red=1;sn_green=1;sn_yellow=0;

ew_green=1;ew_red=1;ew_yellow=0;

timer=3;color=0;break;

default:break;

}

else

{

timer--;

seg_port0=seg_code[timer%10];

seg_port0=seg_code[timer/10%10];

}

void led_scan(void)//数码管扫描子程序

{

static unsigned char i=0;

switch(i)

{

case 0: wela1=0;wela2=1;i++;seg_port0=seg_code[timer%10];

break;

case 1:wela1=1;wela2=0;i=0;seg_port0=seg_code[timer/10%10];

break;

default:break;

}

void interrupttimer0() interrupt 1//定时中断子程序

{

static unsigned int tmr1s=0;

TH0=(65536-1000)/256;

TL0=(65536-1000)%256;

led_scan();

tmr1s++;

if(tmr1s>=1000)

{

tmr1s=0;

flag1s=1;

}

步骤3：根据电路原理图和编写好的控制程序进行PROTEUS软件仿真

用PROTEUS软件仿真，主要是验证自己所写的程序是否正确，但能通过仿真并不一定能在电路板上把程序跑起来，需要后续的调试。这一环节可以根据自己的具体情况进行删减。由于仿真是在理想状态下进行的，由于运行准确度的考虑，我没加三极管驱动，主要为了验证程序的正确性。

仿真南北绿灯亮东西红灯亮进行中

南北红灯亮东西绿灯亮进行中

南北黄灯亮东西黄灯亮等待下一循环中

步骤4：根据电路原理图用PCB万能板焊接电路

焊接时要注意的有以下几点：

第一点是在焊接单片机芯片时最好先焊接DIP-40插座或者用自紧锁插座，焊接好插座后再把单片机芯片安装上，如果没有这些插座在焊接时一般要断电用电烙铁的余热进行焊接，因为单片机内部用了大量的COM管对静电防范要求很高，这样通过断电用电烙铁的余热焊接40个引脚3次就可以焊接完成，同时能够确保单片机芯片被损坏。

第二点是在焊接单片机时钟晶振时，设计好晶振的位置，要尽可能的把晶振离单片机近些，同时要选好晶振的稳频电容，一般其容量在20P~30P之间就能满足要求。

第三点是要注意发光二极管的极性，一般长引脚是发光二极管的正极，短脚是发光二极管的负极，不要接错。