Proteus仿真：STM32单片机交通灯控制系统设计详解

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用数码管、按键、交通信号灯模块等。

系统运行后，交通灯系统开始运行，数码管显示初始时间，默认南北绿灯5S，东西红灯8S，绿灯过后南北黄灯3秒；然后切换东西绿灯5S，南北红灯8S，绿灯过后南北黄灯3秒；如此循环。
可使用K1键进入红绿灯时间设置，K2和K3进行加减调节，设定好后，K4键确定并继续运行。在运行过程中，可通过K2键禁止通行，此时东南西北方向红灯亮，K3键允许南北通行，此时南北绿灯亮，东西红灯亮。
K4键允许东西通行，此时南北红灯亮，东西绿灯亮。此时可按下K1键返回
交通灯自动控制模式运行。
主要功能如下：
1、东西南北红黄绿灯控制
2、交通灯时间设置
3、数码管显示
4、突发状况交通灯控制

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/



/*******************************************************************************
* 函 数 名         : TIM2_IRQHandler
* 函数功能		   : TIM2中断函数
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
	static u8 i=0;
	
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update))
	{
		i++;
		if(i>=100)//间隔1S
		{
			i=0;
			sys_ctrl.sec++;
			if(sys_ctrl.led_sta==0)//南北绿灯，东西红灯时间
			{
				sys_ctrl.nbled_time=sys_ctrl.gled_time-sys_ctrl.sec;
				sys_ctrl.dxled_time=sys_ctrl.rled_time-sys_ctrl.sec;
				//LED灯
				NB_GLED=1;NB_YLED=0;NB_RLED=0;
				DX_GLED=0;DX_YLED=0;DX_RLED=1;
				if(sys_ctrl.sec>=sys_ctrl.gled_time)
				{
					sys_ctrl.sec=0;
					sys_ctrl.led_sta=1;
					sys_ctrl.nbled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
					sys_ctrl.dxled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
					//LED灯
					NB_GLED=0;NB_YLED=1;NB_RLED=0;
					DX_GLED=0;DX_YLED=0;DX_RLED=1;
				}	
			}
			else if(sys_ctrl.led_sta==1)//南北黄灯，东西红灯时间
			{
				sys_ctrl.nbled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
				sys_ctrl.dxled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;	
				if(sys_ctrl.sec>=YLED_TIME)
				{
					sys_ctrl.sec=0;
					sys_ctrl.led_sta=2;
					sys_ctrl.nbled_time=sys_ctrl.rled_time-sys_ctrl.sec;
					sys_ctrl.dxled_time=sys_ctrl.gled_time-sys_ctrl.sec;
					//LED灯
					NB_GLED=0;NB_YLED=0;NB_RLED=1;
					DX_GLED=1;DX_YLED=0;DX_RLED=0;
				}	
			}
			else if(sys_ctrl.led_sta==2)//南北红灯，东西绿灯时间
			{
				sys_ctrl.nbled_time=sys_ctrl.rled_time-sys_ctrl.sec;
				sys_ctrl.dxled_time=sys_ctrl.gled_time-sys_ctrl.sec;
				if(sys_ctrl.sec>=sys_ctrl.gled_time)
				{
					sys_ctrl.sec=0;
					sys_ctrl.led_sta=3;
					sys_ctrl.nbled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
					sys_ctrl.dxled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
					//LED灯
					NB_GLED=0;NB_YLED=0;NB_RLED=1;
					DX_GLED=0;DX_YLED=1;DX_RLED=0;
				}	
			}
			else if(sys_ctrl.led_sta==3)//南北红灯，东西黄灯时间
			{
				sys_ctrl.nbled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
				sys_ctrl.dxled_time=YLED_TIME-sys_ctrl.sec;
				if(sys_ctrl.sec>=YLED_TIME)
				{
					sys_ctrl.sec=0;
					sys_ctrl.led_sta=0;
					sys_ctrl.nbled_time=sys_ctrl.gled_time-sys_ctrl.sec;
					sys_ctrl.dxled_time=sys_ctrl.rled_time-sys_ctrl.sec;
					//LED灯
					NB_GLED=1;NB_YLED=0;NB_RLED=0;
					DX_GLED=0;DX_YLED=0;DX_RLED=1;
				}	
			}
		}
	}
	TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);	
}


//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	u8 buf[8];

	//正常显示
	while(sys_ctrl.mode==0)
	{
		buf[0]=gsmg_code[sys_ctrl.nbled_time/10];
		buf[1]=gsmg_code[sys_ctrl.nbled_time%10];
		buf[2]=gsmg_code[sys_ctrl.nbled_time/10];
		buf[3]=gsmg_code[sys_ctrl.nbled_time%10];
		buf[4]=gsmg_code[sys_ctrl.dxled_time/10];
		buf[5]=gsmg_code[sys_ctrl.dxled_time%10];
		buf[6]=gsmg_code[sys_ctrl.dxled_time/10];
		buf[7]=gsmg_code[sys_ctrl.dxled_time%10];
		smg_display(buf,1);
		break;	
	}
	//时间设置模式显示
	while(sys_ctrl.mode==1)
	{
		buf[0]=gsmg_code[sys_ctrl.gled_time/10];
		buf[1]=gsmg_code[sys_ctrl.gled_time%10];
		buf[2]=gsmg_code[sys_ctrl.gled_time/10];
		buf[3]=gsmg_code[sys_ctrl.gled_time%10];
		buf[4]=gsmg_code[sys_ctrl.rled_time/10];
		buf[5]=gsmg_code[sys_ctrl.rled_time%10];
		buf[6]=gsmg_code[sys_ctrl.rled_time/10];
		buf[7]=gsmg_code[sys_ctrl.rled_time%10];
		smg_display(buf,1);
		break;
	}
	//禁止通行显示、//南北通行显示、//东西通行显示
	while(sys_ctrl.mode==2 || sys_ctrl.mode==3 || sys_ctrl.mode==4)
	{
		buf[0]=0x40;
		buf[1]=0x40;
		buf[2]=0x40;
		buf[3]=0x40;
		buf[4]=0x40;
		buf[5]=0x40;
		buf[6]=0x40;
		buf[7]=0x40;
		smg_display(buf,1);
		break;	
	}
}

//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	key=KEY_Scan(0);
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		//时间设置
		if(key==KEY1_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=1;
			TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
		}	
	}
	//非时间设置模式
	if(sys_ctrl.mode!=1)
	{
		if(key==KEY1_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=0;
			TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//打开定时器	
		}
		//禁止通行
		else if(key==KEY2_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=2;
			TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
			//LED灯
			NB_GLED=0;NB_YLED=0;NB_RLED=1;
			DX_GLED=0;DX_YLED=0;DX_RLED=1;
		}
		//南北通行
		else if(key==KEY3_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=3;
			TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
			//LED灯
			NB_GLED=1;NB_YLED=0;NB_RLED=0;
			DX_GLED=0;DX_YLED=0;DX_RLED=1;
		}
		//东西通行
		else if(key==KEY4_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=4;
			TIM_Cmd(TIM2,DISABLE);//关闭定时器
			//LED灯
			NB_GLED=0;NB_YLED=0;NB_RLED=1;
			DX_GLED=1;DX_YLED=0;DX_RLED=0;
		}	
	}
	//时间设置模式
	if(sys_ctrl.mode==1)
	{
		if(key==KEY2_PRESS)//加
		{
			sys_ctrl.gled_time++;
			if(sys_ctrl.gled_time>90)sys_ctrl.gled_time=0;
			sys_ctrl.rled_time=sys_ctrl.gled_time+YLED_TIME;		
		}
		else if(key==KEY3_PRESS)//减
		{
			sys_ctrl.gled_time--;
			if(sys_ctrl.gled_time<0)sys_ctrl.gled_time=90;
			sys_ctrl.rled_time=sys_ctrl.gled_time+YLED_TIME;	
		}
		else if(key==KEY4_PRESS)//确定
		{
			sys_ctrl.mode=0;
			TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);//打开定时器		
		}		
	}
}


//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	LED_Init();
	KEY_Init();
	smg_init();
	SMG_DATAPORT(0);
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	TIM2_Init(500-1,79);//定时10ms
	
	while(1)
	{
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统数据设置		
	}
}

三、实验现象

演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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