Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu đề tài nhằm ứng dụng chức năng của arduino và những kiến thức đã học hằng ngày vào thực tiễn để tạo ra 1 sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống; góp phần giảm thiệu những vấn đề về giao thông; hoàn thành được mạch đèn giao thông đúng thời hạn. Đề tài Hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tại Công ty TNHH Mộc Khải Tuyên được nghiên cứu nhằm giúp công ty TNHH Mộc Khải Tuyên làm rõ được thực trạng công tác quản trị nhân sự trong công ty như thế nào từ đó đề ra các giải pháp giúp công ty hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tốt hơn trong thời gian tới.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG THÔNG MINH DÙNG ARDUINO UNO R3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG Sinh viên thực : Hồ Văn Trí Mã sinh viên : K12C08332 Giảng viên hướng dẫn : TS Vương Cơng Đạt Khóa đào tạo : 2018 – 2021 Đà Nẵng - 12/2020 PHẦN MỞ ĐẦU A-Sự cần thiết đề tài Hiện nay, xã hội ngày phát triển, dân cư ngày đông đúc đặc biệt thành phố lớn, lượng ngời tham gia giao thơng ngày nhiều Do đó, quản lý giao thơng vấn đề quan tâm Vấn đề phải quản lý giao thơng qua lại để không bị un tắc giao thơng,phân luồng giao thơng để giảm thiểu vấn đề cột đèn giao phần góp ích giải phần vấn đề trên.Từ vấn đề mà em có ý tưởng thiết kế mạch đèn giao thơng thơng minh tìm hiểu thêm đèn giao thông làm nào,nguyên lý làm việc,cách lập trình cho đèn B-Mục đích Nhằm ứng dụng chức arduino kiến thức học ngày vào thực tiễn để tạo sản phẩm ứng dụng sống Góp phần giảm thiệu vấn đề giao thơng Hồn thành mạch đèn giao thông thời hạn C-Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập, phân tích tài liệu thơng tin liên quan đến đề tài - Tìm hiểu bo Arduino linh kiện liên quan cảm biến hồng ngoại, sở lý thuyết - Sử dụng phần mềm chuyên dụng (Orcad, Adruino IDE) để thực vẽ layout viết code cho mạch - Hiểu cách lập trình cho arduino uno r3 điều khiển đèn giao thông - Đánh giá kết thực dựa sản phẩm thực tế D-Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu cấu tạo, chức năng, ứng dụng bo Arduino tính điều khiển đèn giao thơng - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động đèn giao thông E-Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu mạch đèn giao thông thông minh CHƢƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG TÍN HIỆU ĐÈN GIAO THƠNG GIỚI THIỆU CHUNG CỦA HỆ THỐNG 1.1 Mục đích sử dụng hệ thống đèn giao thông Cải thiện điều kiện làm việc: Đảm bảo trình hoạt động cách xác liên tục Độ tin cậy cao Đảm bảo làm việc ổn định, lâu dài 1.2 Xây dựng sơ đồ cho hệ thống Hình1.1 Sơ đồ phân luồng giao thông 1.2.1 Điều khiển chƣơng trình Đèn giao thơng ngã tư có cột đèn ,mỗi tuyến cột.Moiox cột có đèn,như có tất 12 đèn Tùy nhiên hai cột đèn trền tuyến đồng với nên chương trình điều khiển đèn,mỗi tuyến đèn 1.2.2 Nguyên lý hoạt động Tại thời điểm bàn đầu hai cột đèn tuyến đèn xanh sáng cho phép phương tiệm người lưu thông đồng thời đèn đỏ bật hai cột đèn tuyến ngược lại.Sau thời gian đèn xanh tuyến 1tắt đèn vàng sáng.Sau thời gian đèn vàng tắt.Đồng thời đèn đỏ tuyến tắt đèn đỏ tuyến sáng đèn xanh tuyến sáng 1.2.3 Giản đồ thời gian hoat động đèn Hình 1.2 Bản đồ thời gian sáng đèn Nhìn vào đồ thời gian ta nhận thấy thời gian hoạt động đèn tuyến,mối liên hệ đèn tuyến o Khí tuyến đèn xanh vàng tuyến đỏ,ngược lại tuyến đèn đỏ tuyến xanh vàng tùy thời gian o Thời gian đèn đỏ =Thời gian đèn xanh +Thời gian đèn vàng 1.3.Phân tích lựa chọn phƣơng án điều khiển: Với phát triển khoa học kỹ thuật để điều khiển hệ thống giao thơng có nhiều cách khác là: Dùng IC số, vi xử lý, vi điều khiển, điều khiển PLC 1.3.1 Mạch dùng IC số : Với mạch dùng IC số có ưu điểm sau: o Giá thành rẻ o Mạch đơn giản dễ thực o Tổn hao công suất bé, mạch dùng pin acquy Tuy nhiên sử dụng kỹ thuật số khó khăn việc thay đổi chươngtrình 1.3.2.Điều khiển vi điều khiển: Ngoài ưu điểm phương pháp trên, phương pháp cịn có ưu điểm sau: o Do vi điều khiển có sử dụng timer, hệ thống ngắt, câu lệnh đơn giản nên việc lập trình đơn giản o Trong mạch sử dụng nhớ chương trình có quy mơ nhỏ tiện lợi mà vi xử lý khơng thực o Nó giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lý giao tiếp giao tiếp song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính 1.3.3.Với vi mạch dùng kỹ thuật vi xử lý: Với phương pháp có ưu điểm sau: o Ta thay đổi cách linh hoạt việc thay đổi phần mềm phần cứng không thay đổi mà mạch dùng IC số thực mà thực cứng nhắc mà người cơng nhân khó tiếp cận, đễ nhầm o Mạch đơn giản mạch dùng IC số o Song phần cứng vi xử lý sử dụng CPU đơn chíp mà khơng có nhớ RAM, ROM, timer, hệ thống ngắt.Viết chương trình gặp nhiều khó khăn o Tín hiệu đỏ: Phải dừng lại trước vạch dừng xe Nếu vạch sơn “Vạch dừng xe” phải dừng trước đèn tín hiệu theo chiều CHƢƠNG II: TÌM HIỂU ĐÈN GIAO THƠNG 2.1 Khái niệm Đèn giao thơng (cịn gọi tên khác đèn tín hiệu giao thông, đèn điều khiển giao thông, hay đèn xanh đèn đỏ) thiết bị dùng để điều khiển giao thơng giao lộ có lượng phương tiện lưu thông lớn (thường ngã ba, ngã tư đông xe qua lại) 2.2 Lịch sử phát triển đèn giao thông Hệ thống đèn giao thông giới xuất Luân-đôn (Anh) năm 1868, sử dụng để kiểm sốt giao thơng đường sắt ngã giao phố George Bridge 2.3 Đèn tín hiệu ý nghĩa - Tín hiệu xanh: Cho phép đi; - Tín hiệu vàng: Báo hiệu thay đổi tín hiệu đèn từ xanh sang đỏ Tín hiệu vàng bật sáng, người điều khiển phương tiện phải cho xe dừng trước vạch sơn “Vạch dừng xe” Nếu vạch sơn “Vạch dừng xe”, phải dừng phía trước đèn tín hiệu theo chiều Trường hợp tiến sát đến vượt vạch sơn “Vạch dừng xe”, dừng lại nguy hiểm phải nhanh chóng tiếp khỏi nơi giao - Tín hiệu vàng nhấp nháy: Báo hiệu phải ý thận trọng quan sát, nhường đường cho người sang đường phương tiện theo quy định - Tín hiệu đỏ: Phải dừng lại trước vạch dừng xe Nếu khơng có vạch sơn “Vạch dừng xe” phải dừng trước đèn tín hiệu theo chiều CHƢƠNG 3: CÁC LINH KIỆN SỬ DUNG TRONG MẠCH 3.1 Arduno Uno Arduino khởi động vào năm 2005 dự án dành cho sinh viên trại Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) Ivrea Italy Cái tên Arduino đến từ quán bar Ivrea, nơi vài nhà sáng lập dự án thường xuyên gặp mặt 3.1.1 Cấu trúc, thông số 3.1.2 Vi điều khiển nhớ 3.1.3 Cấu tạo Hình 3.5: ArduinoUno 3.1.4 Vị trí chức chân Nếu khơng có sẵn nguồn từ cổng USB, cấp nguồn cho 3.2 Điện trở 3.2.1 Khái niệm: Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn 3.2.2 Điện trở thiết bị điện tử 3.2.3 Cách đọc trị số điện trở 3.2 Led 3.3.2 Giới thiệu 3.3.3 Sự đời LED: 3.4 Led đoạn 3.4.1 LED gì? 3.4.2Cấu tạo, phân loại LED nguyên lý hoạt động 3.4.3 Bảng chân lý LED 3.4.4Bảng chân lý LED 3.5 IC 74HC595D 3.6 Cảm biến quang(Cảm biến hồng ngoại) 3.6.1 Cảm biến quang ? Hình 3.17:Cảm biến quang 3.6.2 Cấu tạo cảm biến quang ? Hình 3.18 Cấu tạo cảm biến quang Bộ phận thu sáng: Thông thường cảm biến quang thu sáng phototransistor hay gọi tranzito quang Bộ phận phát sáng: Hầu hết loại cảm biến quang thường sử dụng đèn bán dẫn LED ánh sáng phát thường theo dạng xung Mạch xử lý tín hiệu đầu ra: Mạch đầu chuyển tín hiệu tỉ lệ (analogue) từ tranzito quang thành tín hiệu ON/OFF khuếch đại 2.6.3 Ƣu nhƣợc điểm cảm biến quang ? *Ưu điểm: Phát vật thể từ khoảng cách xa lên tới 100m mà khơng cần tiếp xúc với vật thể Ít bị hao mịn, tuổi thọ độ xác cao, tính ổn định cao Có thể phát nhiều vật thể khác Thời gian đáp ứng nhanh, điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng *Nhược điểm: Cảm biến hoạt động không tốt bề mặt bị bẩn, sử dụng tong mơi trường có nhiều bụi CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 3.1 Sơ đồ ngun lý Hình 3.2 Mơ hoạt động 3.1.2 Mạch cột đèn Hình 3.3Mơ protues 10 i hình 3.4 Mạch in layout 3.1.3 Mạch arduino với cảm biến Hình 3.5 Mơ protues Hình 3.6 Mạch in layout 11 3.2 Sơ đồ khối Hình 1.7 Sơ đồ khối Khối nguồn: Cấp nguồn cho ba khối điều khiển ,khối thị khối cảm biến: Đếm số lượng người đưa tín hiệu vào khối điều khiển Khối điều khiển: Được nạp chương trình điều khiển nhận tín hiệu từ khối cảm biến vào để xuất tín hiểu xung để điều khiển IC ghi dịch khối Khối thị:hiện thị kết thông qua led 3.3 Nguyên lý hoạt động Trước tiên ta cấp nguồn cho mạch, mạch có cột đèn cột đèn giống đặt đối diện tuyến đường Arduino nạp chương trình nhận tín hiểu từ cảm biến quang,xử lý ,đưa tín hiệu xung vào IC ghi dich mạch đèn để thị đèn led 3.4 Sơ đồ thuật toán 12