Thiết kế hệ thống điều khiển đèn tín hiệu tại ngã tư nguyễn phong sắc – hoàng quốc việt, với bộ vi xử lý sử dụng onchip 89c51

Thiết kế hệ thống điều khiển đèn tín hiệu tại ngã tư nguyễn phong sắc – hoàng quốc việt, với bộ vi xử lý sử dụng onchip 89c51

TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ TRƯỜNG HỌC VIỆN KĨ THUẬT QUÂN SỰ KHOA VÔ TUYẾN- ĐIỆN TỬ ************************ ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống điều khiển đèn tín hiệu ngã tư Nguyễn Phong Sắc – Hoàng Quốc Việt, với vi xử lý sử dụng onchip 89c51 Giáo viên hướng dẫn: Trần Thị hồng Thắm Sinh viên thực hiện: Nhóm Lớp LỜI NÓI ĐẦU ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page : DTVT 15A TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Nghành kỹ thuật Điện tử phát triển mạnh mẽ , kỹ thuật Vi Điều Khiển trở lên quen thuộc nghành kỹ thuật dân dụng Trong thực tế Vi Điều Khiển Vi Điều Khiển ứng dụng vào lĩnh vực đời sống từ thiết bị nhỏ điện thoại di động , máy nhắn tin, trò chơi điện tử , thiết bị gia dụng ( máy giặt, điều hoà , tủ lạnh…) đến thiết bị có quy mô lớn điều khiển tự động nhà máy , xi nghiệp, hệ thống thông tin liên lạc… Vi điều khiển góp phần đưa người đến đỉnh cao nhân loại Trong phạm vi tập lớn lần này, chúng em dùng vi điều khiển để thiết kế HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU TẠI NGÃ TƯ Đây ứng dụng nhỏ vi điều khiển qua trình thiết kế đề tài chúng em rút nhiều kinh nghiêm thực tiễn quý báu Mục đích đề tài hướng đến: tạo bước đầu cho sinh viên thử nghiệm ứng dụng vi điều khiển thực tiễn để từ tìm tòi, phát triển nhiều ứng dụng khác đời sống ngày cần đến Mặc dù cố gắng để hoàn thành xong đồ án môn học không tránh khỏi thiếu sót Do vậy, chúng em mong góp ý quý báu thầy cô bạn để đề tài hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn PHẦN A: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Sơ Lược 8051 Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ 8051 đời năm 1981 hãng Intel sản xuất Họ điều khiển có 128 byte RAM,4kbyte ROM,hai đnh thời ,một cổng nối tiếp cổng ra\vào song song vi xử lý bit.Sau Intel cho nhà sản xuất khác sản xuất bán dạng biến thể 8051 họ 8051càng ngày phổ biến ngày có nhiều phiên khác 8051 tất tương thích với 8051 ban đầu Sau bảng so sánh họ khác nhau: I Số hiệu sản xuất Bộ nhớ chương trình Bộ nhớ liệu Số định thời (bộ đếm) 8031 0K 128 BYTE 8051 4K ROM 128 BYTE 8571 4K EPROM 128 BYTE 8951 4K FLASH 128 BYTE 8032 0K 256 BYTE 8052 8K ROM 256 BYTE 8752 8K EPROM 256 BYTE 8952 8K FLASH 256 BYTE C h ức chân họ 8051 Port (P0.0 _ P0.7) Port gồm chân Với chức xuất nhập liệu ,ngoài Port bus đa hợp liện địa chỉ(AD0_AD7).Port nhận byte mã lập trình Flas xuất byte mã kiểm tra chương trình Chú y trường hợp cần có thêm điện trở trước nối vào chân Port ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Port (P1.0_P1.7) Cũng Port ,Port có chân Chức Port xuất nhập liệu Port xuất nhập theo bit theo byte Port Port port bit ,cũng có chức xuất nhập liệu port trên.Khi làm nhiệm vụ port nhập, chân port kéo xuống mức thấp tác động bên cấp dòng điện trở kéo lên từ bên Port tạo byte cao bus điạ thời gian tìm nạp lệnh từ nhớ chương trình thời gian truy xuất nhớ liệu sử dụng địa 16 bit.Port nhận bit địa cao tín hiệu điều khiển trông thời gian lập trình Flash kiểm tra chương trình Port Cũng port xuất nhập liệu bit ,ngoài port có chức khác cụ thể sau: Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Tên RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 /WR /RD Chức Dữ liệu nhận cho Port nối tiếp Dữ liệu truyền cho Port nối tiếp Ngắt bên Ngắt bên Ngõ vào timer/counter0 Ngõ vào timer/counter1 Xung ghi nhớ liệu Xung đọc nhớ liệu RST Khi tín hiệu vào chân đưa lên mức cao ( chu kỳ),các ghi vi điều khiển tải lên giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Chân /PSEN PSEN(program store enable) chân đọc chương trình nhớ /PSEN mức thấp thời gian đọc mã lệnh.Khi thực chương trình ROM nội /PSEN mức cao Chân kích hoạt lần chu kỳ máy hai hoạt đông bỏ qua truy cập nhớ ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Chân ALE ALE(address latch enable) xung ngõ để chốt byte thấp địa truy cập nhớ Đây chân truy cập xung lập trình khyi lập trình Flash.Bình thường hoạt động chân ALE phát với tỷ lệ không đổi 1/6 tần số dao đông vi điều khiển Tuy nhiên chân bỏ qua truy cập nhớ Chân EA EA(external access) chân cho phép chọn nhớ hay nhớ vi điều khiển Khi EA mức tích cực cao(nối với VCC) vi điều khiển thi hành chương trình ROM nội,ngược lại(nối với GND) vi điều khiển thi hành nhớ XTAL1 XTAL2 Đây ngỏ vào khuyếch đại dao động nghịch cấu hình để dùng dao động chip.Nó thường nối với dao đông thạch anh có dải tần thường 12MHz-33MHz 10 Vcc GND Đây chân dùng để cấp nguồn cho IC, dải điện áp thích hợp 4-5V.Với Vcc nối với dương nguồn ,GND nối với âm nguồn Hình Sơ đồ chân 8051 ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Hình Sơ đồ khối điều khiển 8051 PHẦN B: Phân Tích Bài Toán Thiết Kế Thiết Kế Sơ Đồ Phần Cứng Phân tích toán Điều khiển cột đèn ngã tư Mục đích để phân luồng giao thông, điều khiển đèn đỏ sáng 24 s, đèn xanh 20s, đèn vàng 4s Các đèn vàng, xanh, đỏ cột đèn sáng xen kẽ Đảm bảo cho thời gian đèn đỏ cột thời gian đèn vàng cộng đèn xanh ngược lại Điều thể qua giản đồ sau: Cột Dx1 20s ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A 20s Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ Dv1 BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ 4s Dd2 4s 24s 24s Cột Dd1 24s Dx2 24s 20s Dv2 20s 4s 4s Hình 3: Giản đồ thời gian chế độ hoạt đông Thiết kế phần cứng - Thành phần linh kiện bao gồm: cột đèn giao thông gồm đèn xanh, đỏ, vàng cặp led đôi loại cathode, chip 89c51, cổng logic not, switch, trở va tụ - Khối thị LED THANH IC 89C51 - Khối điều khiển đèn IC 89C51 - LED ĐƠN Sơ đồ nguyên lí ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Phần C: Lưu Đồ Thuật Toàn Và Mã Phần Mềm Lưu đồ thuật toán Begin Thời gian D1=24s Thời gian D2=24s Thời gian X2= 20s Thời gian X1= 20s Bật đèn đỏ đèn xanh Bật đèn đỏ đèn xanh ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Chạy chương chương trình trình led led Chạy đènđếm đỏ 1lùivàthời đèn 77Bật đoạn, Thời gian 4s đoạn, đếmV2= vàng 2lùi thời gian Page Chạy chương trình led Chạy led7 Bật chương đèn đỏ 2trình đèn đoạn, đếm lùi thời gian Thời gian V1=thời 4s đoạn, đếm vàng lùi TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Hình 4: sơ đồ giải thuật Chương trình /****************DEN GIAO THONG NGA TU**********************/ /******************** NHOM DTVT 15A*************************/ /*========================================================*/ #include unsigned char thoi_gian0,thoi_gian1,thoi_gian2,thoi_gian3; unsigned int over=0; unsigned char ma[10]={192,249,164,176,153,146,130,248,128,144}; void delay(unsigned char time) { ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ unsigned char x,y; for(x=0;x[...]... ĐIỆN TỬ VI N THÔNG 15A Page 14 TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ h_thi2(); h_thi3(); } while(thoi_gian2!=0); thoi_gian2=5; thoi_gian3=5; do { P1=0x0a; h_thi2(); h_thi3(); } while(thoi_gian2!=0); } } PHẦN D: HƯỚNG MỞ RỘNG ĐỀ TÀI Trên cơ sở xây dựng đèn giao thông 1 ngã tư, chúng ta có thể mở rộng mô hình điều khiển sang nhiều hướng khác Đó cũng chỉ là vi c liên kết các cột đèn tín hiệu tín hiệu. .. hướng khác Đó cũng chỉ là vi c liên kết các cột đèn tín hiệu tín hiệu cho phép đi của làn đường này (đèn xanh) cùng lúc đó co tín hiệu dừng lại (đèn đỏ) của các làn đường khác không cùng chiều cùng hướng Ngoải ra chúng ta có thể thiết kê thêm đèn dành cho người đi bộ, làn đường ưu tiên Cùng với các bộ cảm biến quang và ic thời gian thực, chúng ta sẽ tự động thay đổi thời gian ban ngày và ban đêm (... LỚN VI XỬ LÍ void h_thi3() { unsigned char k,chuc,donvi; for(k=0;k ... lạc… Vi điều khiển góp phần đưa người đến đỉnh cao nhân loại Trong phạm vi tập lớn lần này, chúng em dùng vi điều khiển để thiết kế HỆ THỐNG ĐÈN TÍN HIỆU TẠI NGÃ TƯ Đây ứng dụng nhỏ vi điều khiển. .. sở xây dựng đèn giao thông ngã tư, mở rộng mô hình điều khiển sang nhiều hướng khác Đó vi c liên kết cột đèn tín hiệu tín hiệu cho phép đường (đèn xanh) lúc co tín hiệu dừng lại (đèn đỏ) đường... TỬ VI N THÔNG 15A Page TRƯỜNG HVKT QUÂN SỰ BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÍ Hình Sơ đồ khối điều khiển 8051 PHẦN B: Phân Tích Bài Toán Thiết Kế Thiết Kế Sơ Đồ Phần Cứng Phân tích toán Điều khiển cột đèn ngã