Thiết kế hệ thống đèn giao thông ứng dụng vi điều khiển và mô phỏng trên phần mềm PROTEUS

51 822 2
Thiết kế hệ thống đèn giao thông ứng dụng vi điều khiển và mô phỏng trên phần mềm PROTEUS

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày nay, với sự phát triển ngày càng mạnh về lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như tất cả các lĩnh vực khác. Đặc biệt ngành điện tử là một trong những ngành khoa học kỹ thuật đáp ứng rất tốt nhu cầu cuộc sống của con người. Trong ngành điện tử thì có rất nhiều lĩnh vực chuyên môn hóa khác nhau, nhưng vi điều khiển là một trong những lĩnh vực đáp ứng rất tốt nhu cầu trên của con người. Vì nó là một vi mạch rất nhỏ nhưng giải quyết được rất nhiều vấn đề khó khăn, phức tạp. Chính vì vậy, hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay đều sử dụng vi mạch điều khiển. Nói đến vi điều khiển thì phải nói đến 89XX. Đây là một trong những con vi xử lí được sử dụng khá rộng rãi và rất phổ biến trong đời sống hiện nay, giá thành lại vừa phải. Vì vậy, nó là một con vi điều khiển được sử dụng nhiều trong giảng dạy và học tập.

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển ngày càng mạnh về lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như tất cả các lĩnh vực khác. Đặc biệt ngành điện tử là một trong những ngành khoa học kỹ thuật đáp ứng rất tốt nhu cầu cuộc sống của con người. Trong ngành điện tử thì có rất nhiều lĩnh vực chuyên môn hóa khác nhau, nhưng vi điều khiển là một trong những lĩnh vực đáp ứng rất tốt nhu cầu trên của con người. Vì nó là một vi mạch rất nhỏ nhưng giải quyết được rất nhiều vấn đề khó khăn, phức tạp. Chính vì vậy, hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay đều sử dụng vi mạch điều khiển. Nói đến vi điều khiển thì phải nói đến 89XX. Đây là một trong những con vi xử lí được sử dụng khá rộng rãi và rất phổ biến trong đời sống hiện nay, giá thành lại vừa phải. Vì vậy, nó là một con vi điều khiển được sử dụng nhiều trong giảng dạy và học tập. Trang 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  & Trang 2 Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2010 Ký tên NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN  & Trang 3 Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2010 Ký tên MỤC LỤC Trang Lời nói đầu: 1 Trang 4 Lời cảm ơn: 2 Nhận xét của Giáo Viên Hướng Dẫn: 3 Nhận xét của hội đồng chấm đồ án: 4 Mục lục: 5 PHẦN I: VẤN ĐỀ ĐẶT RA: 7 PHẦN II: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 9 1. Mô tả hoạt động của hệ thống: 10 2. Phương án thiết kế: 10 3. Sơ đồ khối hệ thống: 11 PHẦN III. PHẦN THIẾT KẾ: 12 1. Khối vi điều khiển: 13 Sơ lược về vi điều khiển: 13 Sơ đồ bên trong của vi điều khiển: 14 Khảo sát, chức năng từng chân: 15 Nhóm chân nguồn nuôi: 15 Chức năng của các chân tín hiệu: 15 Các chân tín hiệu điều khiển: 16 Bộ nhớ trên chip: 18 Các Bộ định thời/Bộ đếm: 19 Điều khiển ngắt: 20 Trang 5 2. Khối hiển thị: 20 2.1 LED 7 thanh dùng Anode chung: 20 2.2 LED đơn hiển thị Xanh, Váng, Đỏ: 21 2.3 Tính giá trị điện trở hạn dòng cho LED: 21 3. Khối nguồn: 21 PHẦN IV. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH: 23 1. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch: 24 2. Nguyên lý hoạt động: 26 3. Lưu đồ giải thuật: 27 4. Chương trình điều khiển: 29 5. Một số hình ảnh sau khi mô phỏng trên protues: 35 6. Tài liệu tham khảo: ……………………………………………………… .37 Trang 6 PHẦN I . VẤN ĐỀ ĐẶT RA Trang 7 Trong hệ thống giao thông hiện nay ở nước ta, vấn đề về an toàn giao thông và tránh ùn tắc tại các đô thị và thành phố lớn là một trong những vấn đề hết sức cấp bách và được toàn xã hội quan tâm. Vì vậy các phương tiện hướng dẫn giao thông đóng vai trò rất quan trọng, nó góp phần hạn chế những xung đột xảy ra khi tham gia giao thông. Tại các đô thị thì hệ thống đèn điều khiển giao thông là rất quan trọng. Hệ thống đèn điều khiển giao thông không những có tác dụng hạn chế những xung đột trong giao thông thành phố mà còn là công cụ điều khiển các luồng giao thông nhằm hạn chế ùn tắc - một vấn đề nan giải tại các thành phố lớn. Vì lí do Trang 8 trên, chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế hệ thống đèn điều khiển đèn giao thông” cho đồ án môn học: PHẦN II . Trang 9 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1. Mô tả hoạt động của hệ thống: Mật độ giao thông phát triển mạnh mẽ ở các đô thị lớn đòi hỏi hệ thống điều khiển giao thông phải chính xác, linh hoạt, đơn giản nhưng hiệu quả cao. Hệ thống đèn giao thông phần nào đã đáp ứng được những Trang 10 [...]... chíp vi điều khiển trong các hệ thống điều khiển tự động đã trở nên rất phổ biến vì những ưu vi t của nó như: độ chính xác cao, khả năng lập trình được, tốc độ điều khiển nhanh, sử dụng đơn giản,… Mặt khác kỹ thuật số, vi xử lý, vi điều khiển là lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ và có ứng dụng trong rất nhiều ngành sản xuất Vì vậy, ta sẽ thiết kế một hệ thống điều khiển giao thơng đơn giản, chỉ sử dụng. .. NHẤN TRUNG TÂM AT89C51 KHỐI ĐÈN LED ĐƠN Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống Đèn Giao Thơng Trang 12 Trang 13 PHẦN III PHẦN THIẾT KẾ 1 Khối vi điều khiển: 1.1 Sơ lược về vi điều khiển: Vi điều khiển AT89C51 là một vi điều khiển thuộc họ 8051, loại CMOS,có tốc độ cao và cơng suất thấp với bộ nhớ Flash có thể lập trình được Nó được sản xuất với cơng nghệ bộ nhớ khơng bay hơi mật độ cao của hãng Atmel AT89C51 có... động trên ngun tắc điều khiển bit vào/ra của các cổng trên IC 89C51 Chương trình được nạp vào IC này và cụ thể như sau: Vi điều khiển được lập trình để điều khiển 2 cơng vi c chính: Chuyển mức của các đèn tín hiệu trên hai làn đường (Xanh, Đỏ, Vàng) Vi c chuyển mức này sẽ được thực hiện bằng 6 bit truyền tín hiệu: Làn đường thứ nhất và làn đường thứ hai sẽ dùng P0.0 – P0.7 để hiển thị đèn Xanh, Vàng,...u cầu trên Mỗi cột gồm các đèn: Xanh - Đỏ - Vàng điều khiển các phương tiện đang tham gia giao thơng Hoạt động của từng pha ở chế độ điều khiển tự động như sau:  Đèn xanh: Hướng đi ứng với pha này được phép đi  Đèn vàng: Thơng báo cho các phương tiện ứng với pha này giảm tốc độ, chuẩn bị dừng lại  Đèn đỏ: Các phương tiện dừng lại 2 Phương án thiết kế: Hiện nay vi c sử dụng các mạch số kết kợp... năng của chúng trong thanh ghi IE như sau (thiết lập là cho phép, xóa là cấm): 2 Khối hiển thị: - Khối hiển thị có chức năng đưa ra thơng tin điều khiển giao thơng tương ứng với trạng thái hiện thời của hệ thống Khối này gồm 2 phần: đèn điều khiển và đồng hồ hiển thị thời gian - Đèn điều khiển bao gồm: Đèn dành cho các phương tiện tham gia giao thơng: xanh, đỏ, vàng Đồng hồ dùng các LED 7 thanh để tạo... chân ra của vi điều khiển AT89C51 INT \0 TIMER 1 TIMER 0 PORT Nối tiếp Điều khiển ngắt Các thanh ghi khác 128 Byte RAM ROM 4k - 8051 T0 Timer 1 T1 CPU Tạo Dao Điều khiển Các Port I/0 1.2 Động Sơ đồ bên trong của vi điều khiển: BUS P0 AE\ PSEN AE\ RST ALE Trang 15 P1 P2 Port nối Tiếp P3 * Timer 0 TXD RXD * Hình 3: Sơ đồ bên trong vi điều khiển Trang 16 - Các đặc điểm tiêu chuẩn (của họ vi điều khiển 8051):... Xanh, Vàng, Đỏ Các đèn hiển thị là các LED 7 thanh nối chung nhau anốt Đèn sáng sẽ tương ứng với mức logic thấp Giữa các lần hiển thị sẽ kết hợp đèn của hai làn đường Đèn xanh ở làn 1 thì tương ứng sẽ là đèn đỏ ở làn 2 và ngược lại Và chuyển mức giữa các đèn sẽ xen kẽ những bộ đếm, kết thúc mỗi bộ đếm sẽ tương ứng thiết lập lại các bit để hiển thị các trạng thái đèn tiếp theo Trang 33 Vi c tạo ra số thập... bộ vi điều khiển Tất cả các tín hiệu điều khiển đều được đưa đến khối hiển thị trực tiếp từ các cổng của bộ vi điều khiển Phương án này có đặc điểm là mạch gọn nhẹ, khơng q phức tạp, cách thức bố trí linh kiện dễ dàng, lập trình đơn giản, dễ chỉnh sửa Trang 11 3 Sơ đồ khối hệ thống: NGUỒN KHỐI KHỐI HIỂN THỊ THỜI GIAN VI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NÚT NHẤN TRUNG TÂM AT89C51 KHỐI ĐÈN LED ĐƠN Hình 1: Sơ đồ khối hệ. .. trình choFLASH trong vi điều khiển. Chân thiết lập lại RST (Reset): - Chân RST (chân 9) là đường vào xóa chính của vi điều khiển dùng để thiết lập lại hệ thống Khi chân tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất là 2 chu kì máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống RST có thể được kích khi cấp điện dùng một mạch R-C Mạch này như sau: Hình 4: Mạch thiết lập lại cho 8051... tínhiệu vào chuyển lên mức cao hoặc thiết lập IT# - Các bit IE# là các cờ ngắt cạnh, được thiết lập khi dò thấy ngắt cạnh 1.6 Điều khiển ngắt: Bộ vi điều khiển 8051 có 5 nguồn ngắt: TF0, TF1, INT0, INT1 và ngắt do cổng nối tiếp Sự điều khiển hoạt động ngắt được cất trong 2 thanh ghi là thanh ghi cho phép ngắt IE (Interrupt Enable) và thanh ghi xác định thứ ự ưu tiên ngắt IP (Interrupt Priority).Các bit và . tham gia giao thông. Tại các đô thị thì hệ thống đèn điều khiển giao thông là rất quan trọng. Hệ thống đèn điều khiển giao thông không những có tác dụng hạn chế những xung đột trong giao thông. đèn giao thông cho đồ án môn học: PHẦN II . Trang 9 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1. Mô tả hoạt động của hệ thống: Mật độ giao thông phát triển mạnh mẽ ở các đô thị lớn đòi hỏi hệ thống điều khiển giao. mạnh mẽ và có ứng dụng trong rất nhiều ngành sản xuất. Vì vậy, ta sẽ thiết kế một hệ thống điều khiển giao thông đơn giản, chỉ sử dụng bộ vi điều khiển. Tất cả các tín hiệu điều khiển đều được

Ngày đăng: 22/10/2014, 14:48

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan