【proteus经典实战】定时器控制交通灯指示灯

一、简介

基于8051系列单片机实现，旨在模拟一个简单的交通灯系统，实现红、黄、绿灯的交替亮灭。使用了特殊功能寄存器（SFR）和位操作来控制硬件，使用定时器0的中断功能来控制交通灯信号的切换。通过软件控制，实现交通灯的红、黄、绿灯的亮灭和闪烁。

二、头文件选择，变量定义

在8051微控制器上基于嵌入式C语言的程序片段。定义一系列的宏定义、全局变量和特殊功能位（sbit），用于简化寄存器操作和提高代码可读性。

2.1头文件：

头文件：包含了针对8051微控制器的头文件REG52.H。

2.2宏定义：

uint 和 uchar 分别定义为 unsigned int 和 unsigned char，用于简化代码中的类型声明。

2.3全局变量：

定义了 Time_Count、Flash_Count 和 Operation_Type 三个无符号字符变量，用于控制交通灯的计时和操作类型。

2.4特殊功能位定义：

使用 sbit 关键字定义了6个特殊功能位，分别对应两个交通灯的红、黄、绿灯。

2.5主要引脚口定义：

P0 的 0~5引脚连接红绿灯，由于同方向的灯显示方式相同。

P0.0 ~ P0.2： 分别对应横向的红灯，黄灯，绿灯
P0.3 ~ P0.5： 分别对应纵向的红灯，黄灯，绿灯

三、中断函数说明

T0_INT 用于处理定时器0（Timer 0）的中断。这个中断服务程序是交通灯信号控制逻辑的核心部分，负责根据预设的时间间隔改变交通灯的状态。

3.1中断标识：

interrupt 1 表示这是一个响应定时器0中断的服务程序。数字 1 是定时器0中断的标识符。

3.2定时器重新加载：

TH0 = -50000/256; 和 TL0 = -50000%256; 这两行代码重新加载定时器0的高八位（TH0）和低八位（TL0）寄存器。这里通过计算 -50000 的高八位和低八位，设置定时器的溢出时间。这决定了交通灯状态切换的时间间隔。

3.3状态机逻辑：

使用 switch 语句根据 Operation_Type 的值来决定当前应该执行哪个操作。Operation_Type 是一个全局变量，用于跟踪交通灯的当前状态。

3.4交通灯状态控制：

在每个 case 语句中，根据当前的 Operation_Type，设置相应的交通灯信号位（RED_A, YELLOW_A, GREEN_A, RED_B, YELLOW_B, GREEN_B）。这些位与硬件上的LED灯相连，控制灯的亮灭。

3.5时间计数和状态切换：

Time_Count 用于跟踪当前状态持续的时间。当达到预设的时间（例如100个中断周期）后，Time_Count 被重置，Operation_Type 更新为下一个状态。

3.6闪烁控制：

对于黄灯闪烁的状态（Operation_Type 为2和4），使用 Flash_Count 来跟踪闪烁的次数。当黄灯闪烁了预设的次数（例如10次）后，Flash_Count 被重置，Operation_Type 更新为下一个状态。

3.7状态循环：

状态机的设计使得交通灯的状态在四个状态之间循环：红灯亮、黄灯闪烁、绿灯亮、黄灯闪烁。

3.8代码展示：

void T0_INT() interrupt 1
{TH0 = -50000/256;TL0 = -50000%256;switch(Operation_Type){case 1:RED_A=0; YELLOW_A=0; GREEN_A=1;RED_B=1; YELLOW_B=0; GREEN_B=0;if(++Time_Count != 100) return;Time_Count=0;Operation_Type = 2;break;case 2:if(++Time_Count != 8) return;Time_Count=0;YELLOW_A=!YELLOW_A;GREEN_A=0;if(++Flash_Count != 10) return;Flash_Count=0;Operation_Type = 3;break;case 3:RED_A=1; YELLOW_A=0; GREEN_A=0;RED_B=0; YELLOW_B=0; GREEN_B=1;if(++Time_Count != 100) return;Time_Count=0;Operation_Type = 4;break;case 4:if(++Time_Count != 8) return;Time_Count=0;YELLOW_B=!YELLOW_B;GREEN_B=0;if(++Flash_Count !=10) return;Flash_Count=0;Operation_Type = 1;break;}
}