Thiết kế mô hình điều khiển đèn giao thông

Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án cơng trình nghiên cứu thân.các số liệu,kết trình bay đồ án trung thực.Nội dung đồ án có tham khảo sử dụng tài liệu,thông tin đăng tải tác phẩm trang web theo danh mục đồ án Sinh viên Đỗ Thị Thơm SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng LỜI CẢM ƠN Trong q trình làm đồ án em xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Thu Hiền,người trực tiếp hướng dẫn ,giúp đỡ em nhiều thời gian hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cô giáo Khoa Điện Tử,trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội tận tình hướng dẫn,giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin cám ơn giúp đỡ,chỉ bảo anh chị khóa trước tất bạn,những người giúp có đủ tự tin,nghị lực để hồn thành đồ án Mặc dù cố gắng hết sức,nhưng luận văn khơng khỏi thiếu sót.Em mong nhận cảm thơng đóng góp từ thầy bạn bè để luận văn ngày hoàn thiện Hà Nội,ngày 25 tháng năm 2011 Sinh viên thực Đỗ Thị Thơm SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, khái niệm kỹ thuật số trở thành quen thuộc với nhiều người, phát triển ngành kỹ thuật số có ảnh hưởng lớn đến ngành kinh tế tồn cầu Có người nêu lên ý tưởng gọi kinh tế thời đại “ kinh tế kỹ thuật số “, “số hóa” gần vượt khỏi ranh giới thuật ngữ kỹ thuật Nhờ có ưu điểm xử lý số độ tin cậy truyền dẫn, tính đa thích nghi kinh tế nhiều phần mềm khác nhau, tính tiện lợi điều khiển khai thác mạng Số hóa xu hướng phát triển tất yếu nhiều lĩnh vực kỹ thuật kinh tế khác Không lĩnh vực thông tin liên lạc tin học Ngày nay, kỹ thật số thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, phát truyền hình, y tế, nơng nghiệp…và dụng cụ sinh hoạt gia đình Ngay từ ngày đầu khai sinh, kỹ thuật số nói riêng ngành điện tử nói chung tạo nhiều bước đột phá mẽ cho ngàng kinh tế khác đảm bảo yêu cầu người dùng chất lượng dịch vụ Đồng thời kiến thức kỹ thuật số thiếu sinh viên, sinh viên điện tử Và người nhận thấy rằng, ngày trật tự giao thơng nước ta rối ren Vì việc sử dụng đèn giao thông giao lộ cần thiết để hiểu rõ nguyên lý hoạt động muốn phát triển thêm mơ hình này, em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp nghiên cứu thiết kế mô hình điều khiển đèn giao thơng Sinh viên thực Thơm Đỗ Thị Thơm SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng MỤC LỤC Trang LỜI NĨI ĐẦU .1 MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 THỰC TRẠNG GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ Ở NƯỚC TA HIỆN NAY 1.2:/Giới thiệu đề tài: 1.2.1/ Các chế độ hoạt động ngày: 1.2.2/ Các linh kiện sử dụng: .6 1.3:ỨNG DỤNG: CHƯƠNG II LINH KIỆN VÀ IC LIÊN QUAN 2.1/ Vi điều khiển AT89C51 .7 2.1.1/ Giới thiệu 2.1.2/ Sơ đồ khối 89c51 2.1.3/ Sơ đồ chân 89c51 chức chân 2.1.3.1/ Sơ đồ chân 89c51 2.1.3.2/ Chức chân .10 2.1.4/ Các ghi đặc biệt 89C51 (SFR – Special Function Registers) 14 2.1.4.1/ Các ghi định thời (Timer): 14 2.1.4.2/ Các ghi port nối tiếp (Serial port) : .16 2.1.4.3/ Các Thanh Ghi Ngắt (Interrupt): 17 2.1.4.4/ Hoạt động reset: .20 CHƯƠNG III THIẾT KẾ 22 3.1/ Sơ đồ khối : 22 SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thông 3.2/ Chức thực khối: 22 3.2.1/ Khối xử lí trung tâm AT89C51: 22 3.2.2/ Khối hiển thị thời gian đếm ngược led đoạn hiển thị led đơn: 22 3.2.3/ Khối nút nhấn: .24 3.2.4/ Khối nguồn: 25 3.3/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: 26 3.4/ SƠ ĐỒ LAYOUT: .27 3.5/ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH: 28 3.6/ CHƯƠNG TRÌNH: 29 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ 38 4.1/ƯU NHƯỢC ĐIỂM: 38 4.2/ HƯỚNG PHÁT TRIỂN: 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1:Sơ đồ khối 89c51 ………………………………………… Hình 2.2:Sơ đồ chân 89c51 ………………………………………… 10 Hình 2.3 Bảng chức chân Port ………………………… 12 Hình 2.4:Mạch RESET …………………………………………………… 14 Hình 2.5 Mạch giao động thạch anh …………………………………… 14 Hình 2.6 Sơ đồ mạch Reset ……………………………………………… 19 Hình 3.1 Sơ đồ khối ……………………………………………………… 21 Hình 3.2 Sơ đồ nối Led đoạn …………………………………………… 22 Hình 3.4 Sơ đồ nút nhấn ………………………………………………… 24 Hình 3.5 Sơ đồ khối nguồn ……………………………………………… 24 Hình 3.6 Sơ đồ mạch nguyên lý ………………………………………… 25 Hình 3.7 Sơ đồ mạch Layout …………………………………………… 26 Hình 3.8 Lưu đồ thuật toán ……………………………………………… 28 SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu đề tài: Hình1.1:Sơ đồ nút giao thông ngã tư SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thơng 1.1.1/ Cơ chế hoạt động ngày:  Tại thấp điểm ,thời gian hiển thị led seg cố định 30s đếm ngược trở 0.Dẫn đến điều khiển led đơn  Tại cao điểm ta điêu chỉnh thời gian led seg hệ thống nút nhấn.thời gian sau điều chỉnh chạy ngược dựa vào trình quét led vi xử lý  Hệ thống nút nhấn: gồm nút  nút mode chuyển chế độ  nút tăng thời gian  nút RESET  nút giảm thời gian 1.1.2/ Các linh kiện sử dụng:  Vi xử lí AT89C51  Hiển thị: Các led đoạn (anode chung), led đơn xanh, vàng, đỏ  Các transistor A1013(PNP), để khuyếch đại điều khiển  Nút nhấn điểu khiển  Điện trở điện trở cần dùng 1.2 ỨNG DỤNG: Một ứng dụng mạch đèn giao thông ngày giải phần vấn đề ùn tắc,tai nạn giao thông diễn hàng ngày tỉnh thành có mật độ dân số lớn thành phố HÀ NỘI… mà nhà chức phải đau đầu SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thông CHƯƠNG II LINH KIỆN VÀ IC LIÊN QUAN 2.1/ Vi điều khiển AT89C51 2.1.1/ Giới thiệu AT89C51 vi điều khiển hãng Intel sản xuất,chế tạo theo cơng nghệ CMOS Có đặc tính sau: - KB EPROM (Flash Erasable and Programmable Read Only Memory), có khả tới 1000 chu kỳ ghi/xố - Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz - Có mức khóa nhớ lập trình - 128 Byte RAM nội - Port xuất /nhập I/O bit - Timer/counter 16 Bit - nguồn ngắt - Giao tiếp nối tiếp điều khiển phần cứng - 64 KB vùng nhớ mã - 64 KB vùng nhớ liệu - Cho phép xử lý bit - 210 vị trí nhớ định vị bit - chu kỳ máy (4 µs thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân chia - Có chế độ nghỉ (Low-power Idle) chế độ nguồn giảm (Powerdown) Ngoài ra, số IC khác họ MCS-51 có thêm định thời thứ 256 byte RAM nội SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10 Thiết kế mơ hình điều khiển đèn giao thông 10 2.1.2/ Sơ đồ khối 89c51 Hình 2.1 Sơ dồ khối 89c51 SVTH: Đỗ Thị Thơm Lớp : Điện Tử khóa 10