基於C51單片機的丁字路口交通燈控制系統

基於C51單片機的丁字路口交通燈控制系統

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項目要求：用單片機設計一套丁字路口的交通燈顯示系統，如圖所示，有三組相同的道路顯示系統

項目概述：採用多機通信實現對多個紅綠燈的控制

1. 主機功能：主機，用於在特殊狀況下操縱從機，和對從機的時間統一。

2. 從機功能：從機，每隔10s紅燈亮、每隔10s綠燈亮，綠燈到紅燈時黃燈閃爍3秒。

項目圖紙：

1. 概覽圖：

2. C51單片機連圖：

3. 丁字路口模擬圖：

4. 緊急狀況處理按鈕：

項目代碼

代碼註釋較爲詳細，自行觀看

1. 程序中斷圖：

2. 主機代碼：

   // 程序說明 
   ; 主機，用於在特殊狀況下操縱從機，和對從機的時間統一。
   ; 採用串口通訊方式二，波特率固定fosc/64
   ; SCON = 1000 0000B = 80H, PCON = 00H 波特率不加倍	
   ; 定時器T0，方式1，50ms中斷一次，20次爲1s。
   ; 初值：X = 2^16 - (50 * 10^-3) / (1 * 10^-6) = 15536D = 3CB0H
   // 變量定義 
    START	EQU	30H
    STOP	EQU	31H	
   // 程序起點
   	ORG		0000H			; 復位入口
   	LJMP	MAIN			; 轉到主程序
   	ORG		000BH			; T0中斷入口
   	LJMP	COUNTTIME		; 轉到T0中斷服務程序
   	ORG		0023H			; 串行中斷入口
   	LJMP	CONNECT			; 轉到串行中斷服務程序
   	ORG		0100H			; 主程序入口
   // 主函數
   MAIN:	
   ; 1.啓動檢查
   ; 2.初始化定時器0,開中斷
   	MOV		TMOD, #01H		; 設置T0工做方式
   	MOV		TCON, #05H		; 中斷觸發方式
   	MOV		SCON, #80H		; 設置串行口工做方式
   	MOV		PCON, #00H		; 設置波特率不加倍	
   	MOV		TH0, #3CH		; 裝入T0初值
   	MOV 	TL0, #0B0H
   	SETB	TR0				; 啓動T0
   	SETB 	EA				; 開中斷
   	SETB	ES
   	SETB	ET0				; 容許T0中斷	
   ; 3.定義變量初值
   	MOV 	SP, #60H		; 設置堆棧指針
   	MOV		START, #00H		; 傳入從機的數據，控制開始運行中斷信號
   	MOV		STOP, #01H		; 傳入從機的數據，控制終止運行中斷信號
   AGAIN:
   	JNB		P1.0, SET_NM1	; 啓動鍵按下？
   	JNB		P1.1, SET_NM2	; 中止鍵按下？
   	SJMP	AGAIN
   SET_NM1:
   	LCALL	DELAY500		; 延時消抖
   	LCALL	DELAY500
   	MOV		R0, START		; 數據起始地址
   	CPL		P2.1
   	LCALL	TRS				; 數據發送
   	MOV		R5, #0			; 從新計時
   	SJMP	AGAIN
   SET_NM2:
   	LCALL	DELAY500		; 延時消抖
   	MOV		R0, STOP
   	LCALL	TRS				; 數據發送				
   	SJMP	AGAIN	
   TRS:
   	MOV		C, P
   	MOV		TB8, C
   	MOV		A, @R0
   	MOV		SBUF, A	
   WAIT:
   	JNB 	TI, WAIT		; 一幀輸出完，TI=1時發送中斷
   	CLR		TI
   	RET	
   DELAY500:
   	MOV 	R6, #2000		;DELAY500MS子程序（2000*125*1*10^-3=500ms）	
   H2:
   	MOV 	R0, #125	
   H1:	
   	DJNZ 	R0, H1
   	DJNZ 	R6, H2
   	RET
   // -----定時器0中斷用於定時-----
   	ORG 	0300H
   COUNTTIME:	
   	MOV 	TH0, #3CH		; 重裝T0初值
   	MOV 	TL0, #0B0H
   	CPL		P1.4
   	INC		R5				; 中斷次數加一	
   // -----串行中斷用於主機發送信號-----
   CONNECT:
   	CLR		TI				; TI=0發送中斷結束
   	CPL		P2.2
   	RETI	
   	END

3. 從機代碼：

   ; 從機南北方向與東西方向基本一致
   
   // 程序說明
   ; 東西方向交通訊號燈。
   ; 每隔10s綠燈亮、每隔10s紅燈亮、綠燈到紅燈時黃燈閃爍3秒。
   ; CPU晶振頻率12MHz狀態週期，1個機器週期爲12個時鐘振盪週期，即1μs。
   ; 定時器T0，方式1，50ms中斷一次，20次爲1s。
   ; 初值：X = 2^16 - (50 * 10^-3) / (1 * 10^-6) = 15536D = 3CB0H
   
   // 變量定義
   	REDTIME		EQU	30H
   	YELLOWTIME	EQU	31H	
   	GREENTIME	EQU 32H	
   	MASTERDATA	EQU	50H	
   // 程序起點
   	ORG		0000H			; 復位入口
   	LJMP	MAIN			; 轉到主程序
   	ORG		0003H			; INT0中斷入口地址
   	LJMP	SEVER0			; 轉到INT0中斷服務程序
   	ORG		000BH			; T0中斷入口
   	LJMP	COUNTTIME		; 轉到T0中斷服務程序
   	ORG		0013H			; INT1中斷入口地址
   	LJMP	SEVER1			; 轉到INT1中斷服務程序
   	ORG		0023H			; 串行中斷入口
   	LJMP	CONNECT			; 轉到串行中斷服務程序		
   	ORG 	0100H			; 主程序入口
   // 主函數
   MAIN:	
   ; 1.啓動檢查
   ; 2.初始化定時器0
   	MOV		IE, #9FH		; 開中斷
   	MOV		IP, #91H		; 中斷優先級，0>1，使0中斷觸發，保證恢復正常工做
   	MOV		TMOD, #01H		; 設置T0工做方式
   	MOV		TCON, #05H		; 中斷觸發方式
   	MOV		SCON, #90H		; 設置串行口工做方式
   	MOV		PCON, #00H		; 設置波特率不加倍	
   	MOV		TH0, #3CH		; 裝入T0初值
   	MOV 	TL0, #0B0H
   	SETB	TR0				; 啓動T0	
   ; 3.定義變量初值
   	MOV 	SP, #60H		; 設置堆棧指針
   	MOV 	REDTIME, #10	; 記錄紅燈總時長10s
   	MOV		YELLOWTIME, #3	; 記錄黃燈總時長3s
   	MOV		GREENTIME, #10	; 記錄綠燈總時長10s
   	MOV		P0, #00H		; 共陰極數碼管每段都不亮 
   	MOV		P1, #00H		; 每一個發光二級管都不亮
   	MOV		P2, #00H		; 數碼管每一個都不顯示
   	// 方式寄存器R0-R5的初始化
   	MOV		R0, #10		; 用於存儲數碼管顯示數據，初始時從REDTIME開始
   	MOV 	R1, REDTIME		; 記錄紅燈實時的時間變化
   	MOV		R2,	YELLOWTIME	; 記錄黃燈實時的時間變化
   	MOV 	R3,	GREENTIME	; 記錄綠燈實時的時間變化
   	MOV 	R4, #0			; 記錄數碼管位選信號
   	MOV		R5, #0			; 記錄定時器中斷次數
   	MOV		R6, #0			; 記錄外部中斷類型
   	MOV		R7, #0			; 記錄通訊數據傳輸
   	// 燈光狀態初始化
   	SETB	P1.0			; 初始紅燈亮
   	CLR		P1.1			; 初始黃燈暗
   	CLR		P1.2			; 初始綠燈暗	 
   ; 4.LED開始工做和SEG開始倒計時工做
   WORK:	
   	CJNE 	R5, #10, WORK	; 中斷次數檢驗，當R5=10則爲0.5s進行倒計時時間的變化
   	CJNE	R1, #1, RED		; 未到10s，紅燈	
   	CJNE	R3, #0, GREEN	; 黃燈結束，跳轉到綠燈，未到10s，綠燈
   	CJNE	R2, #0, YELLOW	; 綠燈結束，跳轉到黃燈，未到3s，黃燈
   // -----燈光周期結束後的從新賦值-----
   REFRESH:
   	CJNE	R5, #20, REFRESH; 中斷次數檢驗，當R5=20則爲1s進行倒計時時間的變化
   	MOV 	R5, #0			; 重置中斷次數
   	MOV		R1, REDTIME		; 時間寄存器從新賦值	
   	MOV		R2, YELLOWTIME
   	MOV 	R3, GREENTIM	
   	MOV		R0, #10			; 初始化時間
   	SETB	P1.0			; 初始紅燈亮
   	CLR		P1.1			; 初始黃燈暗
   	CLR		P1.2			; 初始綠燈暗
   	JMP		WORK			; 從新開始工做
   // -----紅黃綠燈的燈光操做-----
   ; 1.紅燈亮REDTIME秒數
   RED:
   	CJNE	R5, #20, RED	; 中斷次數檢驗，當R5=20則爲1s進行倒計時時間的變化
   	MOV 	R5, #0			; 重置中斷次數
   	DEC		R1				; 秒數減一
   	MOV 	A, R1			; R0做爲顯示時間
   	MOV		R0, A
   	SETB	P1.0			; 紅燈亮
   	CLR		P1.1			; 黃燈暗
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗
   	JMP		WORK
   ; 2.黃燈閃爍YRLLOWTIME秒數	
   YELLOW:	
   	CJNE	R2, #3, DARK 	; 第一次進入黃燈延遲0.5s，以避免時間誤差	
   	CJNE	R5, #20, YELLOW
   	MOV 	R5, #0			; 重置中斷次數
   	DEC		R2				; 秒數減一
   	MOV 	A, R2			; R0做爲顯示時間
   	INC		A				; 從YELLOWTIME開始倒計時
   	MOV		R0, A
   	CLR		P1.0			; 紅燈暗
   	SETB	P1.1			; 黃燈亮0.5s
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗
   	JMP		WORK
   DARK:	
   	CJNE	R5, #10, DARK	 ; 每秒閃爍
   	CLR		P1.0			; 紅燈暗
   	CLR		P1.1			; 黃燈暗0.5s
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗
   LIGHT:	
   	CJNE	R5, #20, LIGHT	 ; 中斷次數檢驗，當R5=20則爲1s進行倒計時時間的變化
   	MOV 	R5, #0			; 重置中斷次數
   	DEC		R2			    ; 秒數減一
   	MOV 	A, R2			; R0做爲顯示時間
   	INC		A			    ; 從YELLOWTIME開始倒計時
   	MOV		R0, A
   	CLR		P1.0			; 紅燈暗
   	SETB	P1.1			; 黃燈亮0.5s
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗
   WAIT:
   	CJNE	R2, #0, WORK
   	CJNE	R5, #10, WAIT
   	CLR		P1.0			; 紅燈暗
   	CLR		P1.1			; 黃燈暗0.5s
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗	
   	JMP		WORK
   ; 3.綠燈亮GREENTIME秒數
   GREEN:	
   	CJNE	R5, #20, GREEN	; 中斷次數檢驗，當R5=20則爲1s進行倒計時時間的變化
   	MOV 	R5, #0		    ; 重置中斷次數
   	DEC		R3			    ; 秒數減一
   	MOV 	A, R3			; R0做爲顯示時間
   	INC		A			    ; 從GREENTIME開始倒計時
   	MOV		R0, A
   	CLR		P1.0			; 紅燈暗
   	CLR		P1.1			; 黃燈暗
   	SETB	P1.2			; 綠燈亮
   	JMP		WORK
   // -----外部中斷0用於恢復正常工做-----
   	ORG		0200H
   SEVER0:
   	MOV		R6, #1			; 結束中斷1的標誌，退出中止狀態，繼續正常工做
   	RETI
   // -----外部中斷1用於緊急狀況處理-----
   	ORG		0220H
   SEVER1:		
   	MOV		R5, #0			; 時間初始化
   	MOV		R6, #0			; 狀態初始化
   	MOV		P0, #6FH		; 數碼管顯示99秒
   	MOV		P2, #00H
   	SETB	P1.0			; 紅燈亮
   	CLR		P1.1			; 黃燈暗
   	CLR		P1.2			; 綠燈暗	
   T1WAIT:	
   	CJNE	R6, #1, T1WAIT	; 原地等待，維持中止狀態	
   	RETI
   // -----定時器0中斷用於定時-----
   	ORG 	0300H
   COUNTTIME:	
   	MOV 	TH0, #3CH		; 重裝T0初值
   	MOV 	TL0, #0B0H
   	CPL		P1.4
   	INC		R5				; 中斷次數加一
   STEPRO:	
   	INC 	R4				;R4爲片選信號
   	CJNE 	R4, #2,TODISP
   	MOV 	R4, #0
   TODISP:	
   	LCALL 	DISPSEG			;根據數碼管的片選信號進行顯示		
   DONTIME:
   	RETI					; 中斷返回
   DISPSEG: 
   	MOV 	A, R4
   	MOV 	DPTR, #SEGCON
   	MOVC 	A, @A+DPTR
   	MOV 	P2, A
   	CJNE 	R4, #0, SEG1	 ;判斷是哪一位數碼管亮
   	MOV 	A, R0			;若是是第一個數碼管亮
   	MOV 	B, #10			
   	DIV 	AB
   	MOV 	DPTR, #NUM		
   	MOVC 	A, @A+DPTR
   	MOV 	P0, A			;顯示秒數的十位	
   SEG1: 
   	CJNE	R4, #1, FINDISP
   	MOV 	A, R0
   	MOV 	B, #10
   	DIV 	AB
   	MOV 	A, B
   	MOV 	DPTR, #NUM
   	MOVC 	A, @A+DPTR
   	MOV 	P0, A			;顯示秒數的個位
   FINDISP:
   	RET						;結束顯示，程序返回	
   // -----串行中斷用於接收主機信號-----
   ; 0 恢復正常處理
   ; 1 緊急狀況處理
   ; 2 時間減五秒操做
   ; 3 時間加五秒操做
   CONNECT:
   	JBC     RI, READ
   	SJMP	CONNECT
   READ:	
   	MOV		A, SBUF			; 數據接收 
   	MOV		C, P			; 奇偶校驗
   	JNC		LP0				; 奇偶校驗位位0？
   	JNB		RB8, ERR		; RB8=0禁止接收
   	SJMP	LP1				; 將數據放入指定位置	
   LP0:	
   	JB		RB8,ERR	
   LP1:	
   	CLR		RI				; 接收中斷清零
   	JZ		TT0	 			; 恢復正常處理
   	DEC		A
   	JZ		TT1				; 緊急狀況處理
   	DEC		A
   	JZ		TT2				; 時間減五秒操做
   	JMP		LP1
   	DEC		A
   	JZ		TT3				; 時間加五秒操做
   TT0:
   	CLR		RI			; 接受中斷結束標誌
   	CLR		P3.2		; 觸發T0中斷
   	SETB	P3.2			; 恢復T0中斷
   	CPL		P1.6	
   	RETI
   TT1:	
   	;CLR		P3.3		; 觸發T1中斷
   	;SETB	P3.3			; 恢復T1中斷
   	SETB	P1.5
   	RETI
   TT2:	
   	RETI
   TT3:
   	RETI
   ERR:
   	SETB	P1.3
   	RETI		
   ;數組：NUM控制數碼管顯示數字，SEGCON控制數碼管使能信號（數碼管低電平亮）
   NUM: 
   	DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
   SEGCON: 
   	DB 02H, 01H	
   	END

運行效果：

• 開機運行：

• 緊急狀況處理按鈕按下：

• 恢復正常狀況按鈕按下：

網盤連接：

包含項目概述、項目圖紙、項目代碼、項目報告及項目PPT須要自取

• 連接: https://pan.baidu.com/s/1CVEjlkRMFfSpNBypDI-RQQ

• 提取碼: vijn

本人初學C51如上功能暫不完善，歡迎指正！