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编写程序，模拟现实生活中的交通信号灯。

2022-07-06 09:20:00 【axu_990707】

编写程序，模拟现实生活中的交通信号灯。

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交通灯实验要求：

1、交通灯正常运行时可分为4个状态：

状态1：东西方向绿灯亮，东西Blue数码管倒计时显示；南北方向红灯亮，南北红色数码管倒计时显示（时间自定）；
状态2：剩余3秒，东西南北方向黄灯闪，最后转向状态3；
状态3：东西方向红灯亮，东西红色数码管倒计时显示；南北方向绿灯亮，南北Blue数码管倒计时显示（时间自定）；
状态4：剩余3秒，东西南北方向黄灯闪，最后转向状态1。

2.异常状态（中断实现）：

东西发生异常时，东西方向黄灯灯闪，闪60秒；
南北发生异常时，南北方向黄灯灯闪，闪60秒。
（注：通过中断模拟异常情况的发生。）

代码实现

1.程序的核心思想

①： 本次实验加入了头文件（.h文件）。将实验中用到的所有函数（延时函数void delay(int j)，判断按钮函数int key()，二位数码管显示函数void showNumByCA(int num)）。通过这样设置，可使主程序耦合度最低，结构清晰。
②： 头文件中的showNumByCA函数中有多个，差别在不同的showNumByCA控制不同的数码管。
③： 交通灯程序原理：所有的二位数码管使用的是同一个端口（P0）。显示相同的数字，通过使用不同的showNumByCA函数（showNumByCA1，showNumByCA2…）控制不同的数码管来达到红蓝数码管切换的功能。
④：关于中断0：中断0的功能是使东西不亮，交通灯闪黄灯，南北正常计数。所以在程序中设置了一个全局变量repair=0，当按钮按下时repair置成10。在主程序中，每次状态的切换都会检查repair的值，当值是0时，代表按钮没按下，进行正常显数。当按钮按下，repair=10。代表异常状态，此时按程序要求使用不同的showNumByCA函数（showNumByCA1，showNumByCA2…）使对应的数码管关闭，调整对应的交通灯显色。每显示一个数字后，repair都会自减1，所以，当减到repair=0时，程序回归正常。异常状态进行了repair=10次。
⑤：关于中断1：类比于④，唯一的差别是按钮按下时，repair=-10，每显示一个数字后，repair都会自增1，所以，当增加到repair=0时，程序回归正常。异常状态进行了repair=-10次。
⑥：本实验交通信号灯采用精准1S定时（定时中断实现）

2.程序源码

//头文件部分 使用时要额外创建 .h 文件 文件名见主函数引入
void delay(unsigned char k){
    
	unsigned char i,j,h;
	for(h=0;h<k;h++){
    
		for(i=0;i<25;i++){
    
			for(j=0;j<20;j++);
		}
	}
}
void twoDigitDisplay(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x11;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x22;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}
void twoDigitDisplay1(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x44;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x88;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}
void twoDigitDisplay2(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x10;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x20;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}
void twoDigitDisplay3(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x40;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x80;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}
void twoDigitDisplay4(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x01;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x02;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}
void twoDigitDisplay5(unsigned char num,unsigned char time,unsigned char portNumber){
    
	unsigned char box[] = {
    0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0xf82,0xf8,0x80,0x90};
	unsigned char k;
	if(portNumber==0){
    
		if(num<0||num>99||time<0){
    
			for(k=0;k<40;k++){
    
				P2=0x00;
			}	
		}else{
    		
			for(k=0;k<time;k++){
    
				unsigned char numR = num%10;
				unsigned char numL = num/10;
				P2=0x04;
				P0=box[numL];
				delay(12);
				P2=0x08;
				P0=box[numR];
				delay(12);
			}
		}
	}	
}

// 主函数部分
#include<reg51.h>
#include"ShowNum.h"
char repair=0;
void main(){
    
	char num;
	IT0=1;EA=1;EX0=1;
	IT1=1;EX1=1;
	P1=0x00;
	while(1){
    
		for(num=10;num>=0;num--){
    
			if(num<=3&&num>=0){
    
				if(repair==0){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay(num,8,0);
				}
				if(repair<=10&&repair>=1){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay2(num,8,0);
					repair--;
				}
				if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay4(num,8,0);
					repair++;
				}
				P1=0x00;
				if(repair==0){
    
					twoDigitDisplay(num,8,0);
				}
				if(repair<=10&&repair>=1){
    
					twoDigitDisplay2(num,8,0);
					repair--;
				}
				if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
					twoDigitDisplay4(num,8,0);
					repair++;
				}
				continue;
			}			
			if(repair==0){
    
				P1=0x41;twoDigitDisplay(num,15,0);
			}
			if(repair<=10&&repair>=1){
    
				P1=0x42;
				twoDigitDisplay2(num,8,0);
				P1=0x40;
				twoDigitDisplay2(num,8,0);
				repair--;
			}
			if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
				P1=0x21;
				twoDigitDisplay4(num,8,0);
				P1=0x01;
				twoDigitDisplay4(num,8,0);
				repair++;
			}
		}
		for(num=10;num>=0;num--){
    
			if(num<=3&&num>=0){
    
				if(repair==0){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay1(num,8,0);
				}
				if(repair<=10&&repair>=1){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay3(num,8,0);
					repair--;
				}
				if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
					P1=0x22;twoDigitDisplay5(num,8,0);
					repair++;
				}
				P1=0x00;
				if(repair==0){
    
					twoDigitDisplay1(num,8,0);
				}
				if(repair<=10&&repair>=1){
    
					twoDigitDisplay3(num,8,0);
					repair--;
				}
				if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
					twoDigitDisplay5(num,8,0);
					repair++;
				}
				continue;
			}			
			if(repair==0){
    
				P1=0x14;twoDigitDisplay1(num,15,0);
			}
			if(repair<=10&&repair>=1){
    
				P1=0x42;
				twoDigitDisplay2(num,8,0);
				P1=0x40;
				twoDigitDisplay2(num,8,0);
				repair--;
			}
			if(repair<=-1&&repair>=-10){
    
				P1=0x21;
				twoDigitDisplay4(num,8,0);
				P1=0x01;
				twoDigitDisplay4(num,8,0);
				repair++;
			}
		}
	}
}
void int0() interrupt 0 {
    
	//东西异常 东西方向的黄灯闪10次后正常 南北正常计时
	repair=10;
}
void int1() interrupt 2 {
    
	//南北异常 南北方向的黄灯闪10次后正常 南北正常计时
	repair=-10;
}

二、仿真演示

仿真演示 定时10S一轮 参数可以在程序里调整!仿真演示 定时10S一轮 参数可以在程序里调整

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