单片机交通灯程序调试全攻略：排除故障，确保稳定运行

# 1. 单片机交通灯系统概述

单片机交通灯系统是一种基于单片机的嵌入式控制系统，用于管理交通路口的交通信号灯。它通过对交通流量和车辆优先级的实时监控，动态调整信号灯的配时，从而优化交通效率，减少拥堵。

单片机交通灯系统主要由单片机、传感器、执行器和控制算法组成。单片机作为系统的核心，负责执行控制算法，接收传感器数据，并控制执行器动作。传感器用于检测车辆的存在和流量，而执行器则负责控制信号灯的亮灭。控制算法根据传感器数据和交通优先级，计算出信号灯的配时方案，并发送给执行器执行。

# 2. 单片机交通灯程序调试理论基础

### 2.1 单片机系统架构和工作原理

单片机是一种集成了CPU、存储器和输入/输出接口于一体的微型计算机。其系统架构通常包括以下主要模块：

- **CPU（中央处理器）：**负责执行指令、控制程序的执行流程。
- **存储器：**包括程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM），用于存储程序和数据。
- **输入/输出接口：**用于与外部设备进行数据交换，如按键、显示器和传感器。

单片机的工作原理如下：

1. **取指：**CPU从程序存储器中读取指令。
2. **译码：**CPU对指令进行译码，确定指令的类型和操作数。
3. **执行：**CPU根据指令的操作码执行相应的操作，如算术运算、数据传输或控制跳转。
4. **存储：**CPU将执行结果存储到数据存储器中。

### 2.2 交通灯控制逻辑分析

交通灯控制逻辑是一个有限状态机，其状态转换根据传感器输入和当前状态而确定。常见的交通灯控制逻辑包括：

- **红灯状态：**当传感器检测到车辆时，交通灯切换为红灯状态，禁止车辆通行。
- **黄灯状态：**当红灯状态持续一定时间后，交通灯切换为黄灯状态，警告车辆即将停止。
- **绿灯状态：**当黄灯状态持续一定时间后，交通灯切换为绿灯状态，允许车辆通行。

下图展示了交通灯控制逻辑的mermaid格式流程图：

graph LR
subgraph 车辆检测
    A[车辆检测] --> B[无车辆]
    A[车辆检测] --> C[有车辆]
end
subgraph 交通灯状态
    B[无车辆] --> D[绿灯]
    C[有车辆] --> E[红灯]
    E[红灯] --> F[黄灯]
    F[黄灯] --> D[绿灯]
end

### 代码块：交通灯控制逻辑实现

#define RED_LIGHT 0
#define YELLOW_LIGHT 1
#define GREEN_LIGHT 2

int current_state = RED_LIGHT;
int vehicle_detected = 0;

void traffic_light_control() {
    switch (cur