AVR交通灯系统中断按键与LED工作异常 运行时4颗LED全亮

核心错误点 #

• 全局状态变量state未显式初始化，默认值为枚举第一个值EW，无法进入启动初始化逻辑
• 主循环无计时等待逻辑，会无限高速执行端口切换，LED高频闪烁人眼识别为常亮
• 定时器中断逻辑不满足计时需求，没有区分正常模式和行人模式的不同计时阈值
• 行人模式触发逻辑不符合需求，没有等待当前通行阶段走完再切换
• 未引入<stdbool.h>头文件，boolean类型编译会报错

修复后完整代码 #

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdbool.h>

volatile uint8_t second = 0;
volatile bool buttonPressed = false;

enum light_state {EW, SN, PES_FIRST, PES_SECOND, START_UP};
enum light_state state = START_UP;

int main(void) {
  DDRB = 0xFF; // 所有PB引脚设为输出
  PORTB = 0x00; // 初始所有LED熄灭

  DDRD &= ~(1 << 2); // PD2设为输入
  PORTD |= (1 << PORTD2); // 启用上拉电阻

  // 外部中断0配置，下降沿触发
  EIMSK |= (1 << INT0);
  EICRA |= (1 << ISC01);
  EIFR |= (1 << INTF0);

  // 定时器1配置，CTC模式，1024预分频，1秒触发一次中断
  TCCR1B |= (1 << WGM12) | (1 << CS12) | (1 << CS10);
  OCR1A = 15624; // 16MHz/1024 -1 = 15624，对应1秒
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);

  sei();
  while (1) {
    switch(state) {
      case START_UP:
        PORTB = 0x00;
        second = 0;
        state = SN; // 初始进入SN阶段：LED1+LED4亮
        break;
      
      case SN: // SN阶段：LED1(PB1)、LED4(PB4)亮4秒
        PORTB = (1 << PB1) | (1 << PB4);
        if(second >=4) {
          second = 0;
          if(buttonPressed) {
            state = PES_FIRST; // 有按键，进入行人模式第一阶段
            buttonPressed = false;
          } else {
            state = EW; // 无按键，进入EW阶段
          }
        }
        break;
      
      case EW: // EW阶段：LED2(PB2)、LED3(PB3)亮4秒
        PORTB = (1 << PB2) | (1 << PB3);
        if(second >=4) {
          second = 0;
          state = SN;
        }
        break;
      
      case PES_FIRST: // 行人模式第一阶段：LED2+LED5亮2秒
        PORTB = (1 << PB2) | (1 << PB5);
        if(second >=2) {
          second = 0;
          state = PES_SECOND;
        }
        break;
      
      case PES_SECOND: // 行人模式第二阶段：LED2+LED3亮2秒
        PORTB = (1 << PB2) | (1 << PB3);
        if(second >=2) {
          second = 0;
          state = SN;
        }
        break;
      
      default:
        state = START_UP;
        break;
    }
  }
}

// 按键中断
ISR(INT0_vect) {
  buttonPressed = true;
}

// 定时器中断，1秒触发一次
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
  second++;
}

修复说明 #

1. 新增了行人模式的两个状态PES_FIRST和PES_SECOND，分别对应LED5亮2秒、LED3亮2秒的阶段，LED2全程保持点亮
2. 主循环增加计时判断，只有计时到对应阈值才切换状态，避免端口高速翻转
3. 状态初始化显式指定为START_UP，启动时所有LED熄灭
4. 增加<stdbool.h>头文件引入，解决bool类型编译问题
5. 行人模式触发逻辑只有在SN阶段结束后才会进入，符合“等待LED1、LED4熄灭后再工作”的需求

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Trần Thiên