51单片机交通灯控制

51单片机交通灯控制本文主要介绍通过51单片机实现交通信号灯控制的方法和过程。交通信号灯控制是城市交通管理的重要组成部分，是保障车辆和行人安全的重要措施之一。传统的交通信号灯控制方式是由定时器控制，存在灵活性低、浪费资源等问题。目前，随着单片机技术的发展，可以使用51单片机实现更加灵活、精细的交通信号灯控制。1.系统组成基于51单片机实现交通信号灯控制，需要以下硬件组成：（1）51单片机：本设计采用STC89C52RC单片机，具有4个定时器、3个串口、32个输入输出口等功能。（2）交通信号灯：包括红绿黄三种LED灯和对应的电源。（3）人体感应传感器：用于检测行人是否经过。（4）LCD显示器：用于显示系统实时状态。（5）继电器：用于控制车辆和行人的通行。2.系统设计与实现（1）系统框架本设计采用状态机的设计思想，将整个系统分为6个状态：a.红灯b.红灯+黄灯c.绿灯d.绿灯+黄灯e.行人通行f.禁止通行根据不同的状态，控制交通信号灯的亮灭和继电器的开关，实现对车辆和行人通行的控制。（2）状态切换状态切换根据交通规则和信号灯的时序，通过定时器控制实现。具体的时序如下：红灯：持续20秒红灯+黄灯：持续3秒绿灯：持续25秒绿灯+黄灯：持续3秒行人通行：持续10秒禁止通行：持续10秒（3）人体感应控制当行人感应到后，系统进入状态f，暂停车辆通行，行人可以通过。行人通过后，系统进入状态a，继续控制车辆通行。（4）LCD显示LCD显示器显示当前的状态信息，包括当前信号灯状态、剩余时间、行人通行状态等信息。3.程序编写在编写程序前，需要对51单片机的定时器进行初始化。定时器0用于控制时间的计数和状态的转换。程序框架如下：#include<reg52.h>//包含STC89C52RC寄存器定义头文件#defineucharunsignedchar//定义unsignedchar类型#defineuintunsignedint//定义unsignedint类型ucharcodetime[]={200,30,250,30,100,100};//定义各状态持续时间ucharflag,s;//定义状态标志和状态计数器ucharsec;//定义秒计数器voiddelay(uintcnt);//延时函数voidinit();//定时器初始化voidstate();//状态转换voidmain(){init();//定时器初始化while(1){state();//状态转换}}其中，delay函数用于延时，初始化定时器，state函数实现状态切换。定时器初始化：voidinit(){TMOD=0x01;//设定定时器0为模式1（16位定时器）TH0=(65536-50000)/256;//设定高位TL0=(65536-50000)%256;//设定低位EA=1;//允许中断ET0=1;//允许定时器0中断TR0=1;//启动定时器0}状态转换：voidstate(){switch(flag)//根据状态标志判断当前状态并执行相应操作{case0://红灯{P2=0x20;//红灯亮delay(1000);//延时1秒s=0;//状态计数器清零flag++;//进入下一状态break;}case1://红灯+黄灯{P2=0x30;//红灯和黄灯亮delay(1000);//延时1秒s++;//状态计数器加1if(s>=time[flag])//判断是否到达下一状态{s=0;//状态计数器清零flag++;//进入下一状态}break;}//...}其中，flag表示当前状态，s表示当前状态下的计数器。在每个状态下，通过延时和计数器来控制状态的转换。4.系统实现效果系统代码下载到51单片机上后，通过人体感应传感器检测到行人后，停止车辆通行，行人可以通过，在行人通过后，继续控制车辆通行。通过LCD显示