10.3 单片机交通灯控制程序和设计原理

同学们在学习技术的时候，一定要多动脑筋，遇到问题后，三思而后问。有些时候你考虑的和真理就差一点点了，没有坚持下去，别人告诉你后才恍然大悟。这样得到的结论，可以让你学到知识，但是却培养不了你的逻辑思维能力。不是不能问，而是要在认真思考的基础上再发问。

有同学有疑问，板子上只有8个流水灯，那如果我要做很多个流水灯一起花样显示怎么办呢？那我们在讲课的时候其实都提到过了，板子上是有8个流水灯，还有6个数码管，还有1个点阵 LED，一个数码管相当于8个小灯，一个点阵相当于64个小灯，那如果全部算上的话，我们板子上实际共接了8+6*8+64=120个小灯，你如果单独只接小灯，花样灯就做出来了。

还有同学问，板子上流水灯和数码管可以一起工作吗？如何一起工作呢？我们刚说了，一个数码管是8个小灯，但是大家反过来想一想，8个流水灯不也就是相当于一个数码管吗。那板子上6个数码管我们可以让他们同时亮，7个数码管就不会了吗？当然了，思考的习惯是要慢慢培养的，想不到的同学继续努力，每天前进一小步，坚持一段时间后回头看看，就会发现你学会了很多。

我们做了一个交通灯的程序给大家做学习参考。因为板子资源有限，所以我把左边 LED8 和 LED9 一起亮作为绿灯，把中间 LED5 和 LED6 一起亮作为黄灯，把右边 LED2 和 LED3 一起亮作为红灯，用数码管的低2位做倒计时，让 LED 和数码管同时参与工作。程序并不复杂，也没有什么新知识点，大家完全可以自己分析了，然后下载编译试试看吧。

#include <reg52.h>
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
unsigned char code LedChar[] = { //数码管显示字符转换表
    0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
    0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
unsigned char LedBuff[7] = { //数码管+独立 LED 显示缓冲区
    0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF
};
bit flag1s = 1; //1 秒定时标志
unsigned char T0RH = 0; //T0 重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0 重载值的低字节

void ConfigTimer0(unsigned int ms);
void TrafficLight();

void main(){
    EA = 1; //开总中断
    ENLED = 0; //使能数码管和 LED
    ADDR3 = 1;
    ConfigTimer0(1); //配置 T0 定时 1 ms

    while (1){
        if (flag1s){ //每秒执行一次交通灯刷新
            flag1s = 0;
            TrafficLight();
        }
    }
}
/* 配置并启动 T0，ms-T0 定时时间 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms){
    unsigned long tmp; //临时变量
    tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
    tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
    tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
    tmp = tmp + 13; //补偿中断响应延时造成的误差
    T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
    T0RL = (unsigned char)tmp;

    TMOD &= 0xF0; //清零 T0 的控制位
    TMOD |= 0x01; //配置 T0 为模式1
    TH0 = T0RH; //加载 T0 重载值
    TL0 = T0RL;
    ET0 = 1; //使能 T0 中断
    TR0 = 1; //启动 T0
}
/* 交通灯显示刷新函数 */
void TrafficLight(){
static unsigned char color = 2; //颜色索引：0-绿色/1-黄色/2-红色
static unsigned char timer = 0; //倒计时定时器

if (timer == 0){ //倒计时到0时，切换交通灯
    switch (color){ //LED8/9 代表绿灯，LED5/6 代表黄灯，LED2/3 代表红灯
        case 0: //切换到黄色，亮3秒
            color = 1;
            timer = 2;
            LedBuff[6] = 0xE7;
            break;

        case 1: //切换到红色，亮30秒
            color = 2;
            timer = 29;
            LedBuff[6] = 0xFC;
            break;

        case 2: //切换到绿色，亮40秒
            color = 0;
            timer = 39;
            LedBuff[6] = 0x3F;
            break;
            default:
            break;
    }
}else{ //倒计时未到0时，递减其计数值
    timer--;
}
    LedBuff[0] = LedChar[timer%10]; //倒计时数值个位显示
    LedBuff[1] = LedChar[timer/10]; //倒计时数值十位显示
}
/* LED 动态扫描刷新函数，需在定时中断中调用 */
void LedScan(){
    static unsigned char i = 0; //动态扫描索引
    P0 = 0xFF; //关闭所有段选位，显示消隐
    P1 = (P1 & 0xF8) | i; //位选索引值赋值到 P1 口低3位
    P0 = LedBuff[i]; //缓冲区中索引位置的数据送到 P0 口
    if (i < 6){ //索引递增循环，遍历整个缓冲区
        i++;
    }else{
        i = 0;
    }
}
/* T0 中断服务函数，完成 LED 扫描和秒定时 */
void InterruptTimer0() interrupt 1{
    static unsigned int tmr1s = 0; //1秒定时器
    TH0 = T0RH; //重新加载重载值
    TL0 = T0RL;
    LedScan(); //LED 扫描显示
    tmr1s++; //1秒定时的处理

    if (tmr1s >= 1000){
        tmr1s = 0;
        flag1s = 1; //设置秒定时标志
    }
}