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基于51单片机交通灯设计成品红绿灯智能信号灯车流量检测电子套件（原理图+PCB+源码+视频讲解）

来源：电路城

2021-11-17

类别：安防监控

拍明

原标题：基于51单片机交通灯设计成品红绿灯智能信号灯车流量检测电子套件（原理图+PCB+源码+视频讲解）

基于51单片机智能交通灯设计：实现车流量检测与信号优化

智能交通灯系统是现代城市交通管理的重要组成部分，它通过实时监测交通流量，动态调整红绿灯配时，从而有效缓解交通拥堵，提高道路通行效率。本文将详细介绍一个基于51单片机实现的智能交通灯设计方案，该方案集成了车流量检测功能，能够根据实际交通情况优化信号灯控制。我们将深入探讨系统原理、硬件设计、软件编程以及关键元器件的选型与作用。

一、系统概述与设计目标

本智能交通灯系统旨在解决传统固定配时交通灯无法适应实时交通变化的弊端。其核心目标是实现以下功能：

基本交通灯控制： 模拟十字路口或丁字路口的红、黄、绿灯交替显示，满足基本的交通规则。
车流量检测： 通过传感器实时感知不同方向的车流量，为智能控制提供数据依据。
智能配时调整： 根据车流量数据，动态调整红绿灯的亮灭时间，实现交通流的优化。例如，车流量大的方向可以获得更长的绿灯时间。
手动/自动模式切换： 提供手动控制模式，以应对紧急情况或特殊需求，同时保留自动智能控制模式。
倒计时显示： 为驾驶员和行人提供当前信号灯的剩余时间提示，提高通行效率和安全性。
人机交互界面： 通过按键和数码管显示，方便用户进行模式选择和参数查看。

二、系统硬件设计

硬件部分是智能交通灯系统的物理载体，主要包括主控模块、信号灯模块、车流量检测模块、显示模块和按键模块。下面将对各个模块的关键元器件进行详细阐述。

2.1 主控模块：51系列单片机

核心元器件： STC89C52RC 或 AT89C52
选择原因： 51系列单片机以其成熟稳定的架构、丰富的学习资料、较低的成本以及简单易用的开发环境，成为初学者和小型项目开发的理想选择。STC89C52RC是STC公司生产的增强型51单片机，在兼容传统51指令集的同时，提供了更快的运行速度、更大的程序存储空间（如8KB Flash）和更多I/O口，并且支持ISP（在系统编程），方便程序烧录和调试。AT89C52则是ATMEL公司的经典型号，同样具备51单片机的各项优点。对于本项目而言，8KB的Flash存储器足以容纳复杂的控制逻辑和数据处理代码。其多个定时器/计数器可用于精确计时和PWM输出，满足交通灯周期控制和黄闪功能的需要。丰富的I/O端口可以方便地连接信号灯、传感器、数码管和按键等外围设备。
元器件功能： 作为整个系统的“大脑”，负责执行交通灯控制算法、读取传感器数据、更新显示内容、响应按键输入以及管理各个模块之间的通信。它通过控制I/O口的高低电平来驱动信号灯亮灭，通过定时器中断来实现精确的时间控制，通过读取ADC（如果传感器输出模拟量）或数字信号来获取车流量信息。

2.2 信号灯模块：高亮度LED及其驱动

核心元器件： 超高亮红、黄、绿三色LED（例如，草帽头或方形LED，具体尺寸根据实际需求选择，如5mm或8mm）以及 限流电阻（例如，150Ω - 330Ω）
选择原因： LED（Light Emitting Diode）具有功耗低、寿命长、响应速度快、体积小、抗震性好等优点，非常适合作为交通信号灯的显示元件。超高亮LED能够确保在日光下仍具有良好的可视性。限流电阻是必不可少的，用于限制流过LED的电流，防止LED因电流过大而烧毁。电阻值需要根据LED的正向电压降和所需电流进行计算，以保证LED在额定电流下工作，达到最佳亮度和延长使用寿命。
元器件功能： 将单片机输出的数字信号（高低电平）转换为可见光信号。当单片机I/O口输出高电平时，通过限流电阻驱动LED点亮，模拟红灯、黄灯或绿灯的显示。

2.3 车流量检测模块：红外对射传感器

核心元器件： 红外对射传感器模块（例如，由 IR LED 和 光敏三极管 组成的模块，或集成型对射模块如 TCST2103）
选择原因： 红外对射传感器原理简单，成本低廉，易于实现。它由一个红外发射端（IR LED）和一个红外接收端（光敏三极管或光敏电阻）组成。当物体（如汽车）通过发射端和接收端之间时，会阻断红外光束，导致接收端接收到的光信号强度发生变化，从而产生一个电平跳变信号。这种方式可以有效检测车辆经过，且不易受环境光干扰（通过调制解调技术）。TCST2103是Vishay公司生产的一款集成光电槽型对射传感器，集发射和接收于一体，结构紧凑，易于安装，输出信号清晰，是检测车辆的理想选择。对于十字路口，通常需要在每个进口道安装至少一对红外对射传感器来检测车流量。
元器件功能： 持续发射红外光束。当车辆经过时，光束被阻挡，光敏三极管接收到的光强度减弱，其输出电压会发生变化。通过比较器电路（如 LM393 比较器芯片，常集成在传感器模块中）将这个模拟电压变化转换为数字信号（高电平或低电平），然后送入单片机的外部中断或通用I/O口进行检测，从而实现对车流量的计数。

2.4 显示模块：数码管显示

核心元器件： 共阴极/共阳极七段数码管（例如，0.56英寸或0.8英寸数码管）和 数码管驱动芯片（例如，74HC595 移位寄存器或 74LS247/74LS48 BCD转七段译码器，或 ULN2003 达林顿管阵列用于驱动大电流数码管）
选择原因： 数码管具有显示直观、结构简单、成本低等优点，非常适合用于显示倒计时、当前模式等数字信息。本项目中，需要显示交通灯的剩余时间，因此选用数码管是合适的。74HC595是一个8位串行输入、并行输出的移位寄存器，可以通过较少的单片机I/O口（3个）控制多个数码管，有效节省单片机资源。如果需要驱动共阴极数码管，则需要配合ULN2003等驱动芯片来提供足够的电流；如果是共阳极数码管，可以直接通过限流电阻连接到595的输出。通过时分复用技术，可以利用少量数码管实现多位数字的显示。
元器件功能： 用于显示红绿灯的倒计时时间、当前工作模式（例如，自动模式或手动模式）、以及可能需要显示的其他状态信息。单片机通过控制74HC595的串行输入，将要显示的数字编码并行输出到数码管的段选线，并通过位选线控制哪个数码管在某个时刻点亮。通过快速切换位选和段选，利用人眼的视觉暂留效应，实现多位数码管的动态显示。

2.5 按键模块：独立按键

核心元器件： 轻触按键（例如，6x6mm方形按键）和 上拉/下拉电阻（通常集成在单片机内部或外部接10KΩ电阻）
选择原因： 轻触按键结构简单、手感好、成本低廉，广泛应用于各种电子设备中。通过连接到单片机的I/O口，可以方便地实现用户输入。为了防止按键抖动引起的误判，通常会配合软件消抖或硬件消抖电路。考虑到51单片机内部通常带有上拉电阻，直接连接按键到I/O口并配置为输入模式即可，按下时I/O口电平变为低电平。
元器件功能： 提供人机交互接口。例如，设置“模式切换”按键用于在自动智能模式和手动模式之间切换；“时间调整”按键用于在手动模式下调整交通灯的亮灭时间；“复位”按键用于系统初始化。当用户按下按键时，单片机检测到相应的I/O口电平变化，从而执行预设的功能。

2.6 电源模块：稳压电路

核心元器件： LM7805 三端稳压器，滤波电容（例如，100uF电解电容和0.1uF瓷片电容）
选择原因： 整个系统需要稳定的5V直流电源供电。LM7805是一款常用的固定5V输出三端稳压器，输入电压范围宽（通常7V-24V），输出稳定可靠，有过流和过热保护功能，使用简单，成本低。滤波电容用于滤除电源中的纹波，确保为单片机和外围器件提供纯净、稳定的直流电源，避免系统不稳定或误动作。100uF电解电容主要用于滤除低频纹波，0.1uF瓷片电容用于滤除高频干扰。
元器件功能： 将外部输入的较高电压（例如，9V或12V直流适配器）转换为单片机及其他数字IC所需的稳定5V直流电压，为整个电路提供可靠的能量供应。

2.7 其他辅助元器件

晶振： 11.0592MHz 或 12MHz 晶体振荡器
选择原因： 晶振是单片机的“心脏”，为单片机提供稳定的时钟信号，决定了单片机的运行速度和定时器的精度。11.0592MHz晶振在串行通信时可以避免波特率误差，而12MHz晶振则提供了更高的运算速度，具体选择取决于对串口通信精度的要求。
复位电路： 电容（10uF） 和 电阻（10KΩ）
选择原因： 上电复位是确保单片机正常启动的必要条件。RC复位电路结构简单，通过电容充放电原理，在上电瞬间为RST引脚提供一个高电平脉冲，使单片机完成初始化。
排针/排座： 用于模块之间的连接，方便调试和维护。
杜邦线： 用于实验阶段的跳线连接。
导线： 用于电源和信号连接。
面包板/洞洞板/PCB： 作为电路搭建的载体。

三、系统原理图设计要点

原理图是电路设计的蓝图，它清晰地展示了所有元器件的连接关系。在绘制原理图时，需要遵循以下原则：

模块化设计： 将整个系统划分为若干功能模块（主控、电源、信号灯、传感器、显示、按键），每个模块独立绘制，然后进行连接。
电源符号与地线： 明确标注电源VCC和GND，避免短路和接错。
IO口分配： 合理分配单片机的I/O口，避免资源冲突，并预留一定的扩展空间。例如，P1口用于连接交通灯LED，P2口用于连接数码管，P3口用于连接按键和中断输入（车流量传感器）。
元器件命名与标注： 所有元器件都应有清晰的标号和型号，方便识别和查找。
信号流向： 尽可能使信号流向从左到右，从上到下，使原理图更易读。
去耦电容： 在单片机VCC和GND之间放置0.1uF的瓷片电容，用于滤除电源高频噪声，增强系统稳定性。
上拉/下拉电阻： 对按键和一些传感器输出进行适当的上拉或下拉，确保信号电平的稳定。
限流电阻： 对LED等发光器件串联限流电阻，保护LED。

示例连接概述：

主控芯片STC89C52RC：

VCC接5V，GND接地。
RST引脚接复位电路。
XTAL1、XTAL2引脚接晶振和两个30pF左右的瓷片电容。
P0口（或P1口）连接交通灯LED（通过限流电阻）。
P2口连接数码管段选线（或通过74HC595连接）。
P3口（或P2口高4位）连接数码管位选线。
P3.2/INT0和P3.3/INT1引脚连接车流量检测传感器的输出（作为外部中断输入）。
P3.0、P3.1、P3.4等引脚连接按键。

信号灯LED：

每个红、黄、绿LED分别串联一个限流电阻，然后连接到单片机相应的I/O口。
所有LED的负极（共阴极LED）或正极（共阳极LED）接到地线。

红外对射传感器：

传感器电源接5V和GND。
传感器信号输出端连接到单片机的外部中断引脚（如P3.2或P3.3）。传感器模块通常自带比较器，直接输出高低电平。

数码管显示：

如果是共阴极数码管，段选线接74HC595的并行输出（Q0-Q7），位选线通过ULN2003驱动（或直接连接到单片机I/O口如果驱动电流允许）。
74HC595的串行输入（DS）、时钟（SHCP）、存储器时钟（STCP）连接到单片机3个I/O口。

按键：

按键一端接单片机I/O口，另一端接地（如果单片机I/O配置为上拉输入）。

电源模块：

外部DC输入（如9V）连接LM7805的输入端。
LM7805的输出端（5V）连接到整个电路的VCC。
在LM7805的输入和输出端都放置滤波电容。

四、 PCB设计考虑

PCB（Printed Circuit Board）设计是将原理图转化为实际电路板的过程，直接影响电路的性能和稳定性。

元件布局：

分区： 按照功能模块进行区域划分，例如，电源区、数字信号区、模拟信号区。
最短路径： 关键信号线（如晶振线、高速I/O线）应尽量短且直，减少信号干扰和传输延迟。
电源与地线： 电源线和地线应尽可能粗，形成低阻抗回路，减少压降和噪声。特别是地线，应尽量采用大面积铺铜（地平面），提供良好的屏蔽和散热。
发热元件： 稳压器LM7805在工作时会有一定发热，应放置在通风良好处，并考虑散热片。
去耦电容： 去耦电容应紧邻芯片的电源引脚放置，越近越好，以有效滤除高频噪声。
避免交叉： 模拟信号线和数字信号线应避免交叉，防止相互干扰。

布线：

线宽： 根据电流大小选择合适的线宽。电源线和地线应宽于信号线。
走线方向： 相邻层布线方向应垂直，减少层间耦合。
过孔： 尽量减少过孔数量，过孔会增加线路阻抗和寄生电感。
差分信号： 如果有差分信号（本项目可能没有，但高速通信中常见），应进行等长、平行布线。
丝印： 预留元件名称、极性、指示符等丝印，方便组装和调试。
阻焊层： 确保焊盘有足够的阻焊层开口，方便焊接。

安全性与可靠性：

电气间隙与爬电距离： 确保高压和低压电路之间有足够的安全距离，防止击穿和漏电。
EMC/EMI考虑： 尽量减少环路面积，合理布局，降低电磁辐射和提高抗干扰能力。
散热： 对发热元件进行必要的散热处理，如铺铜面积、散热孔等。

五、核心源码逻辑

软件是智能交通灯系统的“灵魂”，它通过编程实现硬件功能的控制和逻辑的运算。51单片机通常使用C语言进行开发。以下是核心功能的伪代码和逻辑描述：

#include <reg52.h> // 包含51单片机头文件// 定义宏和IO口#define RED_LIGHT_NORTH P1_0 
// 北方向红灯#define YELLOW_LIGHT_NORTH P1_1 
// 北方向黄灯#define GREEN_LIGHT_NORTH P1_2 
// 北方向绿灯#define RED_LIGHT_SOUTH P1_3 
// 南方向红灯#define YELLOW_LIGHT_SOUTH P1_4 
// 南方向黄灯#define GREEN_LIGHT_SOUTH P1_5 
// 南方向绿灯
// 假设是十字路口，还有东西方向灯#define RED_LIGHT_EAST P1_6
#define YELLOW_LIGHT_EAST P1_7#define GREEN_LIGHT_EAST P2_0
#define RED_LIGHT_WEST P2_1#define YELLOW_LIGHT_WEST P2_2
#define GREEN_LIGHT_WEST P2_3#define SENSOR_NORTH P3_2 
// 北方向车流量传感器，外部中断0#define SENSOR_SOUTH P3_3 
// 南方向车流量传感器，外部中断1// ... 假设有东西方向的传感器#define KEY_MODE P3_0 
// 模式切换按键#define KEY_ADJUST P3_1 
// 时间调整按键// 数码管段码表和位选IO口（假设使用动态扫描）unsigned char code seg_code[] = 
{0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F}; 
// 0-9共阴极sbit DIG_BIT_0 = P2_4; // 数码管个位sbit DIG_BIT_1 = P2_5; 
// 数码管十位sbit DIG_BIT_2 = P2_6; // 数码管百位
// ... 根据数码管位数定义
// 全局变量unsigned int timer_count = 0;       
// 定时器计数，用于精确延时unsigned int count_north = 0;       
// 北方向车流量计数unsigned int count_south = 0;       
// 南方向车流量计数// ... 其他方向车流量计数unsigned char current_state = 0;    
// 当前交通灯状态，例如：0-南北绿灯，1-南北黄灯，2-东西绿灯，3-东西黄灯unsigned int green_time_base = 30;  
// 基础绿灯时间（秒）unsigned int yellow_time = 3;       
// 黄灯时间（秒）unsigned int red_time = 33;         
// 红灯时间（秒），根据对向绿灯+黄灯时间确定unsigned int current_countdown = 0; 
// 当前倒计时bit mode_auto = 1;                  
// 1为自动模式（车流量检测），0为手动模式unsigned int manual_green_time = 20; 
// 手动模式下绿灯时间// 函数声明void delay_ms(unsigned int ms);void init_timer0();
void init_external_interrupt();void display_countdown(unsigned int num);void update_traffic_lights();
void calculate_smart_time();// 主函数void main() {
    init_timer0();              
    // 初始化定时器0，用于产生1ms中断
    init_external_interrupt();  // 初始化外部中断，用于车流量检测
    EA = 1;                     // 开总中断

    // 初始化交通灯状态，例如：南北绿灯，东西红灯
    RED_LIGHT_NORTH = 0; GREEN_LIGHT_NORTH = 1; YELLOW_LIGHT_NORTH = 0;
    RED_LIGHT_SOUTH = 0; GREEN_LIGHT_SOUTH = 1; YELLOW_LIGHT_SOUTH = 0;
    RED_LIGHT_EAST = 1; GREEN_LIGHT_EAST = 0; YELLOW_LIGHT_EAST = 0;
    RED_LIGHT_WEST = 1; GREEN_LIGHT_WEST = 0; YELLOW_LIGHT_WEST = 0;
    current_state = 0; // 初始为南北绿灯状态
    current_countdown = green_time_base; // 初始倒计时

    while (1) {        // 按键检测
        if (KEY_MODE == 0) { // 检测模式切换按键是否按下
            delay_ms(20); // 简单消抖
            if (KEY_MODE == 0) {
                mode_auto = !mode_auto; // 切换模式
                // 根据模式重置一些状态和计数
                current_countdown = green_time_base; // 重置倒计时
                while(KEY_MODE == 0); // 等待按键释放
            }
        }        if (!mode_auto) { // 手动模式下，可以调整时间
            if (KEY_ADJUST == 0) {
                delay_ms(20);                if (KEY_ADJUST == 0) {
                    manual_green_time += 5; // 每次增加5秒
                    if (manual_green_time > 60) manual_green_time = 10; // 限制范围
                    current_countdown = manual_green_time; // 更新倒计时
                    while(KEY_ADJUST == 0);
                }
            }
        }        // 每秒更新一次倒计时和灯状态 (在定时器中断中实现更精确)
        // 这里的while循环主程序只处理按键和显示，具体的灯状态切换和倒计时在中断中
        display_countdown(current_countdown); // 动态刷新数码管显示
    }
}// 定时器0中断服务函数，每1ms中断一次void timer0_isr() interrupt 1 {
    TH0 = (65536 - 1000) / 256; // 重新装载定时器初值，使其每1ms中断
    TL0 = (65536 - 1000) % 256;
    timer_count++;    if (timer_count >= 1000) { // 每1秒执行一次逻辑
        timer_count = 0;        // 倒计时逻辑
        if (current_countdown > 0) {
            current_countdown--;
        } else {            // 倒计时结束，切换交通灯状态
            if (mode_auto) {
                calculate_smart_time(); // 自动模式下重新计算绿灯时间
            } else {
                green_time_base = manual_green_time; // 手动模式下使用手动设置的时间
            }
            update_traffic_lights(); // 更新交通灯状态
        }
    }
}// 外部中断0服务函数，用于北方向车流量检测void external0_isr() interrupt 0 {    
// 简单的计数，实际应用中需要更复杂的滤波和去抖动
    count_north++;
}// 外部中断1服务函数，用于南方向车流量检测void external1_isr() interrupt 2 {
    count_south++;
}// 延时函数void delay_ms(unsigned int ms) {    unsigned int i, j;    for (i = 0; i < ms; i++) {        
for (j = 0; j < 120; j++); // 粗略延时，与晶振频率相关
    }
}// 初始化定时器0void init_timer0() {
    TMOD |= 0x01; // 定时器0工作在模式1 (16位定时器)
    TH0 = (65536 - 1000) / 256; // 1ms定时器初值 (晶振12MHz)
    TL0 = (65536 - 1000) % 256;
    ET0 = 1; // 允许定时器0中断
    TR0 = 1; // 启动定时器0}// 初始化外部中断void init_external_interrupt() {
    IT0 = 1; // 外部中断0设置为跳变沿触发 (下降沿)
    EX0 = 1; // 允许外部中断0
    IT1 = 1; // 外部中断1设置为跳变沿触发 (下降沿)
    EX1 = 1; // 允许外部中断1
    // 实际传感器模块输出可能是高电平或低电平触发，根据实际情况调整ITx}
    // 数码管动态显示函数void display_countdown(unsigned int num) {    unsigned char ge, shi;
    ge = num % 10;
    shi = num / 10;    // 位选控制和段码输出，采用动态扫描
    // 显示十位
    DIG_BIT_0 = 1; DIG_BIT_1 = 0; // 假设0是右边的个位，1是左边的十位
    P0 = seg_code[shi]; // P0连接数码管段选线
    delay_ms(2); // 短暂延时，形成视觉暂留

    // 显示个位
    DIG_BIT_0 = 0; DIG_BIT_1 = 1;
    P0 = seg_code[ge];
    delay_ms(2);    // 关闭所有位选，避免重影
    DIG_BIT_0 = 1; DIG_BIT_1 = 1;
}// 更新交通灯状态函数void update_traffic_lights() {    switch (current_state) {        
case 0: // 当前南北绿灯，东西红灯 -> 切换到南北黄灯
            GREEN_LIGHT_NORTH = 0; YELLOW_LIGHT_NORTH = 1;
            GREEN_LIGHT_SOUTH = 0; YELLOW_LIGHT_SOUTH = 1;
            current_countdown = yellow_time; // 黄灯时间
            current_state = 1;            break;        
            case 1: // 当前南北黄灯，东西红灯 -> 切换到南北红灯，东西绿灯
            YELLOW_LIGHT_NORTH = 0; RED_LIGHT_NORTH = 1;
            YELLOW_LIGHT_SOUTH = 0; RED_LIGHT_SOUTH = 1;
            RED_LIGHT_EAST = 0; GREEN_LIGHT_EAST = 1;
            RED_LIGHT_WEST = 0; GREEN_LIGHT_WEST = 1;
            current_countdown = green_time_base; // 下一个绿灯时间
            current_state = 2;            break;        
            case 2: // 当前东西绿灯，南北红灯 -> 切换到东西黄灯
            GREEN_LIGHT_EAST = 0; YELLOW_LIGHT_EAST = 1;
            GREEN_LIGHT_WEST = 0; YELLOW_LIGHT_WEST = 1;
            current_countdown = yellow_time; // 黄灯时间
            current_state = 3;            break;        
            case 3: // 当前东西黄灯，南北红灯 -> 切换到东西红灯，南北绿灯
            YELLOW_LIGHT_EAST = 0; RED_LIGHT_EAST = 1;
            YELLOW_LIGHT_WEST = 0; RED_LIGHT_WEST = 1;
            RED_LIGHT_NORTH = 0; GREEN_LIGHT_NORTH = 1;
            RED_LIGHT_SOUTH = 0; GREEN_LIGHT_SOUTH = 1;
            current_countdown = green_time_base; // 下一个绿灯时间
            current_state = 0;            break;
    }
}// 根据车流量计算智能绿灯时间void calculate_smart_time() {    // 假设南北方向总流量 (南北车流量)
    unsigned int total_traffic_ns = count_north + count_south;    // 假设东西方向总流量 (东西车流量)
    unsigned int total_traffic_ew = count_east + count_west; // 假设有东西方向计数器

    // 清零当前周期的车流量计数
    count_north = 0;
    count_south = 0;
    count_east = 0;
    count_west = 0;    // 根据车流量比例调整绿灯时间，设置最小和最大绿灯时间
    unsigned int min_green_time = 10;    unsigned int max_green_time = 60;    
    unsigned int traffic_ratio;    if (current_state == 0 || current_state == 1) { 
    // 准备给南北方向绿灯
        if (total_traffic_ns > total_traffic_ew) {            // 南北方向车多，绿灯时间加长
            traffic_ratio = (total_traffic_ns * 100) / (total_traffic_ns + total_traffic_ew + 1); 
            // 防止除0
  green_time_base = min_green_time + (max_green_time - min_green_time) * traffic_ratio / 100;
        } else {            // 东西方向车多或持平，南北绿灯时间相对缩短，但不能低于最小值
            green_time_base = min_green_time;
        }
    } else if (current_state == 2 || current_state == 3) { // 准备给东西方向绿灯
        if (total_traffic_ew > total_traffic_ns) {
            traffic_ratio = (total_traffic_ew * 100) / (total_traffic_ns + total_traffic_ew + 1);
green_time_base = min_green_time + (max_green_time - min_green_time) * traffic_ratio / 100;
        } else {
            green_time_base = min_green_time;
        }
    }    // 确保绿灯时间在合理范围内
    if (green_time_base < min_green_time) green_time_base = min_green_time;    
    if (green_time_base > max_green_time) green_time_base = max_green_time;    
    // 可以在这里添加一些平滑处理，避免绿灯时间跳变过大}

源码逻辑详细说明：

宏定义与变量声明： 明确定义了各个IO口的别名，方便代码阅读和修改。声明了各种全局变量，如交通灯状态、倒计时、车流量计数、模式标志位等。
主函数 main()：

按键检测与消抖： 通过检测按键的电平变化来判断按键是否被按下。为了防止机械抖动引起多次触发，加入了软件消抖（简单的延时判断）。根据按键输入，实现模式切换（自动/手动）和手动模式下的时间调整。
数码管显示： 周期性地调用 display_countdown() 函数，将当前的倒计时时间显示在数码管上。

初始化： 调用 init_timer0() 初始化定时器，用于生成精确的时间基准（例如1ms中断）。调用 init_external_interrupt() 初始化外部中断，用于接收车流量传感器的信号。
中断使能： EA = 1; 开启总中断。
初始状态设置： 设置交通灯的初始状态（例如南北绿灯，东西红灯），并初始化倒计时。
主循环 while(1)： 这是一个无限循环，程序的大部分时间都在这里运行。

定时器中断服务函数 timer0_isr()：

如果处于自动模式 (mode_auto = 1)，则调用 calculate_smart_time() 函数，根据当前统计的车流量重新计算下一个绿灯的持续时间。
如果处于手动模式 (mode_auto = 0)，则使用预设的或手动调整的绿灯时间。
最后调用 update_traffic_lights() 函数来改变LED灯的状态，并重新设置下一个周期的倒计时。

重装载初值： 定时器中断后需要重新装载初值，确保下一次中断时间准确。这里配置为每1ms中断一次。
1秒计时： 使用 timer_count 变量累加中断次数，当达到1000次（即1秒）时，执行一次秒级逻辑。
倒计时更新： 每过1秒，current_countdown 变量减1。
状态切换判断： 当 current_countdown 减到0时，说明当前信号灯周期结束，需要进行状态切换。

外部中断服务函数 external0_isr() 和 external1_isr()：

当车流量传感器检测到车辆经过时，会触发外部中断。在中断服务函数中，简单地增加相应方向的车流量计数器。
注意： 实际应用中，车流量传感器信号可能存在抖动或多次触发问题，需要更复杂的软件滤波算法来确保计数的准确性（例如，检测到下降沿后，在一定时间内忽略后续的下降沿）。

延时函数 delay_ms()： 提供一个毫秒级的延时功能，用于按键消抖和数码管动态扫描。
初始化函数：

init_timer0()：配置定时器0的工作模式、初值，并开启中断。
init_external_interrupt()：配置外部中断的触发方式（跳变沿/电平触发）和允许中断。

数码管显示函数 display_countdown()： 实现了数码管的动态扫描显示。通过快速切换数码管的位选和段选，利用人眼的视觉暂留效应，实现多位数字的显示。
更新交通灯状态函数 update_traffic_lights()： 这是一个有限状态机（FSM）的实现。根据当前的 current_state 变量，逻辑地切换不同方向的红、黄、绿灯状态，并更新下一个周期的倒计时时间。
智能时间计算函数 calculate_smart_time()： 这是智能交通灯的核心逻辑。