thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông

-Điều khiển ằb ng tay đặt thời gian sáng của các đèn, reset và bắt đầu h ệ thống hoạt động -Giao tiế đồp ng b 4 ộ trụ đèn giao thông2... Ngoài ra còn các thiết bị phần cứng như: -Thân đè

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

MÔN HỌC : HỆ THỐNG NHÚNG BÁO CÁO NHÓM 13 THI T K H Ế Ế Ệ THỐNG ĐIỀ U KHI ỂN ĐÈN GIAO THÔNG

Thành phố Hồ Chí Minh

Bảng phân công

Trần Văn Tường Đặc ả kĩ t thu t ậ

Trân Phước Thương Đặc ảt phần cứng

Di p ệ Tuấ Hàon Đặc ảt phần ềm m

1.Đặc tả s ản phẩm

Chức năng

-Hiển thị thời gian

-Điều khiển đèn:

+ Điều khiển giao thông cho hai hướng đi tại một ngã tư, v i 2 trục đường vuông góc; có ớ chỉbáo cho phép đi: khi đèn xanh, đợi/đi chậm: khi đèn vàng và dừng lại khi đèn đ ; có ỏ

hi n th ệ ị thời gian cho các ức ( đèn m xanh: 25s, đèn đỏ: 29s, đèn vàng 4s).Các phương tiện ph n ở ầ đường đèn rẽ trái được phép di chuy n khi ể xuât ệ đèn đỏ ( đèn rẽ trái:hi n 25s)

- Điều khi n ể theo thời gian thự đèn ấ nháy vàng vào c ( nh p kho ng ả thời gian 23h-2h sáng) Phi ch c ứ năng:

-Điều khiển ằb ng tay (đặt thời gian sáng của các đèn, reset và bắt đầu h ệ thống hoạt động)

-Giao tiế đồp ng b 4 ộ trụ đèn giao thông

2 Đặc tả thu kĩ ật- thiế ế ế t k ki n trúc

Các vi điều khiển được dùng trong hệ thống:

-Vi điều khi n PIC16F877 ể

-B giộ ải mã 74LS47

-Các led 7 seg

-Các led đơn hiển thị đèn xanh, đỏ, vàng

-Một số linh ki n h ệ ỗ trợ ạ m ch ho t độạ ng( t , tr , th ch anh, ) ụ ở ạ

Sơ đồ khối:

Đầu vào: RTC, khối giải mã, MAX 232

Đầu ra: khối hiện thị, các nút nhấn, bộ nhớ, kh i giải mã, MAX 232 ố

Trong đó:

Khối ngu n: ồ

+ Ngu n 1 chiồ ều điện áp 5V cấp cho vi điều khi n, led hi n th ể ể ị

Khối điều khiến trung tâm:

+ Vi điều khiến trung tâm

+ Ph n mầ ềm điều khi n ế

Khối hiển thị:

+ Led 7 đoạn dùng nguồn 1 chiều hiện thị thời gian đếm ngược của các đèn

+ Đèn phân làn, chỉ ẫn, đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ: led đơn sử d dụng nguồn1 chiều

Khối nút nhấn:

+Đặt thời gian sáng c a ủ các đèn, reset và bắt đầu h ệ thống hoạt động

3 Đặc ảt ph n cứng ầ

Module khi u khin trung

Module kh i hi n th

Too long to read on your phone? Save

to read later on your computer

Save to a Studylist

Module kh ngu n i

Module u

Ngoài ra còn các thiết bị phần cứng như:

-Thân đèn: Thường là một hộp kim lo i ho c nhạ ặ ựa cứng để ả b o v ệ các linh kiện bên trong

khỏi thờ ết và các yế ố môi trường khác.i ti u t

-Đèn LED: Đèn LED được sử dụng để ạo ra ánh sáng có độ sáng cao và tiết kiệm năng t lượng Các LED thường đượ ắp trên bềc l mặt của thân đèn, với các màu sắc khác nhau để

bi u diể ễn các tín hiệu giao thông khác nhau

- Mạch điều khi n: B mể ộ ạch điều khi n chể ịu trách nhiệm điều ch nh thỉ ời gian và chu kỳ

hoạt động của đèn giao thông Nó cũng có thể ết nối v i h k ớ ệ thống điều khiển tín hiệu giao thông tự động hoặc được điều khiển bởi người điều khiển giao thông

- Kính chắn b o vả ệ: Được làm từ chấ ệt li u ch u lị ực như kính cường lực để ả b o vệ đèn LED khỏi các tác động bên ngoài như đập, va đập hoặc thời tiế ất x u

-Công tắc và dây cáp điện: Cung c p nguấ ồn điện cho đèn và cho phép điều khiển các tín

hiệu giao thông theo yêu cầu

kh i ch c

kh i chi ti t c a PIC16F877

4 Đặc tả phần mềm

- Lưu đồ ải thuật chương trình chính: gi

-Chương trình mô phỏng

-Nguyên lý hoạt động:

Mạch hiển th hoị ạt động dựa trên nguyên tắc điều khiển tín hiệu vào/ra của vi điều khi n ề PIC16F877

Vi điều khiển được lập trình để thực hiện 2 công việc chính:

a) Điều khi n chuy n mể ể ức các đèn tín hiệu giữa hai làn đường, c ụ thể là:

Việc chuyển mức sẽ được th c hiự ện băng 6 bit truyền dữ liệu:

P0.0: Đèn xanh

P0.1: Đèn vàng

P0.2: Đèn đỏ

Các đèn hiển thị là các Led đơn nổi chung nhau anot, đèn sáng tương ứng

với mức logic th p ấ

Đèn xanh ở làn 1 sẽ tương ứng là đèn đỏ ở làn 2 và ngược lại, chuyển mức gi a các đèn ữ

s xen k ẽ ẽ những b ộ đếm lùi thời gian

Kết thúc mỗi bộ đếm sẽ tương ứng thi t l p lế ậ ại các bit để ể hi n thị đèn tiếp

theo

Giữa đèn xanh và vàng là 25 giây

Giữa đèn vàng và đèn đỏ là 4 giây

Giữa đèn đỏ và đèn xanh là 29 giây

b) Hi n th b ể ị ộ đếm lùi tương ứng t ng trừ ạng thái của đèn tín hiệu:

IC 74LS47 thực hiên việc giải mã BCD sang thập phân và hiển thi các thập

và Port 2 dùng cho việc hiển thị hai Led trên hai làn đường

trạng thái OA,0B 1F

phép hiến thị (1F 0B.OA)

5 Đặc tả test

Kiểm tra hiệu suất và độtin cậy c a h ủ ệ thống điều khiển đèn giao thông trong điều kiện giao thông thực tế

u ki n test

Thời tiết: Bao gồm cả điều ki n thệ ờ ết khác nhau như nắng, mưa, tuyết i ti

Mật độ giao thông: Kiểm tra hệ thống dưới các mức mật độ giao thông khác nhau, từ thấp đến cao

Tình huống đặc biệt: Bao gồm sự cố giao thông, xây dựng đường, tai nạn, vv

D li

Thông tin vềluồng giao thông từ cảm biến và camera

Dữ liệu v ề thời ti t tế ừ các nguồn địa phương

Lịch trình và th i gian d ki n di chuy n ờ ự ế ể

Kt qu:

Đèn xanh sáng tương ứng với thời gian hiển th ịđếm lùi là 25 giây, hoặc có thể đặt phù

h p vợ ới từng nút giao thông

Đèn vàng sáng 4 giây, thông báo cho các phương tiện tham gia giao thông ứng với pha này giảm tốc độ và chuẩn bị dừng lại

Đèn đỏ sáng 29 giây, thông báo cho các phương tiệ ết hướng đi ứ ới pha này phải

d ng lừ ại

Để hệ th ng hoạt đ ng m t cách đồng b đèn xanh sáng đồố ộ ộ ộ ng thời leg 7 đoạn đếm lùi 25s, khi đèn xanh tắt đèn vàng sáng led 7 đoạn đếm lùi 4s, khi đèn vàng tắt led 7 đoạn đếm lùi 29s, quá trình này cứ lặp đi lặ ại p l

Thời gian hiển thị của hai pha: Đỏ 1 = Xanh 1 + Vàng 1

Hiệu suất của hệ thống trong vi c giệ ảm thiểu thời gian kẹt xe và cải thi n lu ng giao ệ ồ thông

Khả năng xử lý các tình huống đặc biệt và sự ố c

Thu thập d u v ữ liệ ề thời gian chờ ố, t c độ di chuyển, và mật độ giao thông

Đánh giá hiệu su t dựấ a trên các tiêu chí như thời gian trung bình di chuy n, t lể ỷ tai n n, ệ ạ

và mức độ tiện lợi cho người điều khiển

t qu

Phân tích dữ ệu thu đượ li c để đánh giá hiệu suất của hệ thống

Báo cáo kết quả test và đề xuấ ảt c i tiến nếu cần thiết

S d ng k t qu ử ụ ế ả test để điều chỉnh và cải thi n h ệ ệ thống

M rở ộng test để thử nghiệm các tính năng mới và mở ộ r ng h ệ thống đèn giao thông