【单片机毕业设计】【MCUCLUB-CL-014】智能交通灯设计方案 | 可变时间智能红绿灯

最近设计了一个项目基于单片机的智能交通灯 | 智能红绿灯 | 时间可变红绿灯控制系统，与大家分享一下：
一、基本介绍
项目名：基于单片机的智能交通灯控制系统设计

基于单片机的智能红绿灯控制系统设计

基于单片机的时间可变红绿灯控制系统设计

项目编号：mcuclub-cl-014

单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6

具体功能：

1、有东西南北四个方向，每个方向都有一个两位数码管和三个LED灯（红绿黄）
2、可以按键设置各方向上的总时间
3、可以按键控制某个方向常绿，以达到疏通救火车消防车道路
4、通过4对分离式红外对射管测四个方向上的车流量，从而自动调整绿灯时间
5、通过四个红外对射管检测行人是否闯红灯，如果闯红灯，则蜂鸣器报警

二、51实物图
单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图
仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图
单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

五、原理图
软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图
由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，
隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。
两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计交通灯的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是红外对射管模块，通过该模块检测是否有人闯红绿灯；第二部分是红外计数模块，通过该模块，检测当前需要通行的车辆；第三部分是按键模块，可以设置通行的时间及其是否该方向是否常绿；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示当前红绿灯通行的倒计时时间及其；第二部分指示灯模块，对当前交通灯的运行状态进行指示；第三部分是报警模块，检测到有人闯红绿灯进行蜂鸣器报警提醒。

八、软件设计流程

九、部分程序展示
软件版本：keil5
逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
   if(flag_display == 0)                                                       //测量界面
   {
       if(flag_mode_NS == 0 && flag_mode_WE == 0)       //不是常绿模式，正常运行
       {
           if(flag_exchange == 0)                                           //东西方向绿灯
           {
               if(time_all > 5)                                                   //时间大于5s，亮绿灯，并且当南北方向有行人闯红灯时，蜂鸣器响5s
               {
                   LED = 0xEB;

                   if(IR1_N == 1 || IR1_S == 1)
                   {
                       timer1_count = 0;
                       flag_timer_begin_5s = 1;
                   }
                   if(flag_timer_begin_5s == 1)
                   {
                       if(timer1_count < 100)
                           BEEP = 0;
                       else
                       {
                           flag_timer_begin_5s = 0;
                           BEEP = 1;
                       }
                   }
               }
               else                                                                           //时间小于等于5s，亮黄灯，并且当任意方向有行人闯红灯时，蜂鸣器响5s
               {
                   LED = 0xE9;

                   if(IR1_W == 1 || IR1_E == 1 || IR1_N == 1 || IR1_S == 1)
                   {
                       timer1_count = 0;
                       flag_timer_begin_5s = 1;
                   }
                   if(flag_timer_begin_5s == 1)
                   {
                       if(timer1_count < 100)
                           BEEP = 0;
                       else
                       {
                           flag_timer_begin_5s = 0;
                           BEEP = 1;
                       }
                   }
               }
           }
           else                                                                               //南北方向绿灯
           {
               if(time_all > 5)                                                   //时间大于5s，亮绿灯，并且当东西方向有行人闯红灯时，蜂鸣器响5s
               {
                   LED = 0xBE;

                   if(IR1_W == 1 || IR1_E == 1)
                   {
                       timer1_count = 0;
                       flag_timer_begin_5s = 1;
                   }
                   if(flag_timer_begin_5s == 1)
                   {
                       if(timer1_count < 100)
                           BEEP = 0;
                       else
                       {
                           flag_timer_begin_5s = 0;
                           BEEP = 1;
                       }
                   }
               }
               else                                                                           //时间小于等于5s，亮黄灯，并且当任意方向有行人闯红灯时，蜂鸣器响5s
               {
                   LED = 0x9E;

                   if(IR1_W == 1 || IR1_E == 1 || IR1_N == 1 || IR1_S == 1)
                   {
                       timer1_count = 0;
                       flag_timer_begin_5s = 1;
                   }
                   if(flag_timer_begin_5s == 1)
                   {
                       if(timer1_count < 100)
                           BEEP = 0;
                       else
                       {
                           flag_timer_begin_5s = 0;
                           BEEP = 1;
                       }
                   }
               }
           }
       }
       else                                                                                   //常绿模式，当任意方向有行人闯红灯时，蜂鸣器响5s
       {
           if(IR1_W == 1 || IR1_E == 1 || IR1_N == 1 || IR1_S == 1)
           {
               timer1_count = 0;
               flag_timer_begin_5s = 1;
           }
           if(flag_timer_begin_5s == 1)
           {
               if(timer1_count < 100)
                   BEEP = 0;
               else
               {
                   flag_timer_begin_5s = 0;
                   BEEP = 1;
               }
           }
       }

       if(IR_N == 1)                                       //北方向红外对射管触发一次，北方向车辆数+1
       {
           if(flag_exchange == 1)
               flag_carn = 1;
       }
       else
       {
           if(flag_carn == 1)
           {
               flag_carn = 0;
               car_N++;
           }
       }

       if(IR_S == 1)                                       //南方向红外对射管触发一次，南方向车辆数+1
       {
           if(flag_exchange == 1)
               flag_cars = 1;
       }
       else
       {
           if(flag_cars == 1)
           {
               flag_cars = 0;
               car_S++;
           }
       }

       if(IR_W == 1)                                       //西方向红外对射管触发一次，西方向车辆数+1
       {
           if(flag_exchange == 0)
               flag_carw = 1;
       }
       else
       {
           if(flag_carw == 1)
           {
               flag_carw = 0;
               car_W++;
           }
       }

       if(IR_E == 1)                                       //东西方向红外对射管触发一次，东方向车辆数+1
       {
           if(flag_exchange == 0)
               flag_care = 1;
       }
       else
       {
           if(flag_care == 1)
           {
               flag_care = 0;
               car_E++;
           }
       }
   }
}