Thiết Kế Mô Hình Đèn Điều Khiển Giao Thông Ở Ngã Tư

ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Lời nói đầu Giao thông vấn đề thực tế mà nhiều ngời biết đến hàng ngày nhng để hiểu rõ việc điều khiển đèn giao thông ngã t,thì nhóm chúng em nhận làm lớn điều khiển đèn giao thông ngã t Đợc sử dụng IC89s52 số linh kiện khác Kết thúc môn ghép nối máy tính chúng em nhận đề tài Thiết kế mô hình điều khiển đèn giao thông ngã t Yêu cầu: - Mạch điện tử đợc thiết kế máy tính phần mềm chuyên dụng - Sử dụng cổng song song để ghép nối với mạch - Hệ thống có đèn Xanh, Đỏ, Vàng điều khiển xe cộ, đèn xanh, đỏ dành cho ngời hớng độc lập; có 02 đồng hồ đếm ngợc hiển thị thời gian sáng đèn Xanh, Đỏ điều khiển xe cộ hớng độc lập - Hệ thống chạy chế độ khác ngày dựa vào đồng hồ thời gian thực máy tính: +Chế độ thờng: Từ 6h đến 23h: Các đèn Xanh, Đỏ, Vàng sáng theo quy luật nh thực tế +Chế độ nghỉ: Thời gian lại ngày: Chỉ có đèn vàng nhấp nháy THIT K Mễ HèNH ẩN IU KHIN GIAO THễNG NG T (S DNG CNG SONG SONG) ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh I Gii thiu v cng song song 1) Cng máy in(LPT): Cng song song c thit k u tiên bi công ty Centronics nhm mc ích ghép ni máy tính vi máy in Sau ny cng ny c tiêu chun hóa v có mt hu ht máy tính Tên gi ca cng song song bt ngun t kiu truyn d liu qua cng ny ,các bít truyn song song byte ni tip Ngoi tên gi ny cng song song có tên l cng LPT hoc cng Centronics Cu trúc cng song song gm ng d liu , ng dn iu khin v ng dn trng thái Các ng dn ny u tng thích mc TTL(0;5) vy khó thun tin, n gin cho vc ghép ni với nhiu linh kin ,mch in tng thích vi mc in áp Khong cách truyn ca cng song song b hn ch in dung kí sinh, hin tng cm ng v b suy gim công sut Khong cách ny b gii hn khong cách l 2m Nu cn ghép ni khong cách xa hn cn có b m ,các phng pháp lm gim in dung kí sinh, hin tng cm ng (chng hn kp mass gia ng tín hiu ) Nu mun cú khong cách xa hn na, nên chn gii pháp khác ( cng ni tip chng hn) Cổng LPT Trong máy tính th h c , cng song song có ti 36 chân nhng ngy gim chi phí, ngi ta ó chun hóa thnh 25 chân, s 25 chân ny ch có 18 chân có ý ngha thc th, s li u l chân ni mass , kí hiu v ý ngha ca chân cm cng song song nh sau: ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Các ng dn tín hiu ny c chia thnh nhóm: - Các ng dn tín hiu xut phát t máy tính v iu khin máy in c gi l ng dn iu khin - Các ng dn tín hiu a thông báo ngc li t máy in v máy tính c gi l ng dn trng thái - Các ng dn d liu :Truyn bytes kí t cn in Các nhóm ng dn tín hiu có liên quan trc tip vi ghi có th ghép ni thit b ngoi vi, mch in ng dng o lng v iu khin vi cng song song ta phi tìm hiu cách trao i vi ghi thông qua cách sp xp ng dn a ch ca ghi cng nh phn mm liên quan Cú ghi nh sau - Thanh ghi d liu (có i ch c s ) - Thanh ghi trng thái ( cú a ch c s +1) ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh - Thanh ghi iu khin (cú a ch c s +2) Qua cu trúc ghi ta thy cú ng dn d liu ti ô nh ghi d liu ng dn iu khin Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dn ti ô nh ghi iu khin , cui l ng dn trng thái Acknowledge, Busy, Paper Empty, Select , Error ni ti ô ghi trng thái Riêng ghi iu khin cn ý ti bit na c s dng cho mc ích ghép ni nhng li khụng c ni vi cm 25 chân , bít ny có th c s dng xóa ngt có liên quan vi ng dn Acknowledge Ta có th trao i vi ghi ny nh th no? H iu hnh DOS d tính n cng song song t tên l: LPT1, LPT2, LPT3 v LPT4 Tuy vy hu ht máy vi tính PC u ch có nhiu l cng song song thm chí l lý kinh t Khi bt máy , BIOS s kim tra máy có my cng song song Các cng song song c BIOS tìm thy s c sp theo tên ln lt l LPT1, LPT2 phn ln phiên bn ca BIOS chy giai on ng (Boot phase) ca máy tính , ú thông s v phn cng cng nh cng song song tìm thy s hiển th khung hình ch nht Ta có th dng li trình ng ca ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh máy tính phím Pause quan sát k thông s c lit kê bng Các a ch ca cng song song máy tính PC: 2, IC 89s52: Hình:Sơ đồ chân AT89s52 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Bộ vi điều khiển AT89S52 gồm khối chức sau đây: CPU( Central Processing Unit) bao gồm: - Thanh ghi tích luỹ A - Thanh ghi tích luỹ phụ B, dùng cho phép nhân phép chia - Đơn vị logic học( ALU: Arithmetic Logical Unit) - Từ trạng thái chơng trình( PSW: Progam Status Word) - Bốn băng ghi - Con trỏ ngăn xếp Bộ nhớ chơng trình( Bộ nhớ ROM) gồm 8Kb Flash Bộ nhớ liệu( Bôn nhớ RAM) gồm 256 bytes Bộ UART( Universal Ansynchronous Receiver and Tranmitter) làm chức truyền nhận nối tiếp, nhờ khối này, AT89S52 giao tiếp với máy tính qua cổng COM Timer /Counter 16 bít thực chức định thời đếm kiện WDM( Watch Dog Timer) đợc dùng để phục hồi lại hoạt động CPU bị treo nguyên nhân WDM AT89S52 gồm Timer 14 bít, Timer bít, ghi WDTPRG( WDT programable) điều khiển Timer bit ghi chớc WDTRST( WDM register) Bình thờng WDT không hoạt động( bị cấm), phép WDT, giá trị 1EH E1H cần phải đợc ghi liên tiếp vào ghi WDTRST Timer 14 bit WDT đếm tăng dần sau chu kỳ đồng hồ giá trị 16383 xảy tràn Khi xảy tràn, chân RTS đợc đặt mức cao thời gian 96.Tosc (Tossc=1/Fosc) AT89S52 đợc reset Khi WDT hoạt động, ngoại trừ reset phần cứng reset WDT tràn cách cấm đợc WDT, sử dụng WDT đoạn mã chơng trình phải đợc đặt khe thời gian từ lần WDT đợc khởi tạo lạ: ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Hình : sơ đồ điều khiển 89s52 1.4- Sơ đồ chân chức ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 1.Port 0(P0.0-P0.7 hay từ chân 32 đến chân 39): Gồm chân, chức xuất nhập ra, Port Bus đa hợp liệu địa chỉ( AD0-AD7), chức đợc sử dụng AT89S52 giao tiếp với thiết bị có kiến trúc Bus ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 2.Port 1( P1.0-P1,7 hay từ chân đến chân 8) : Có chức xuất nhập theo bit byte Ngoài ra, chân P1.5, P1.6, P1.7 đợc dùng để nạp ROM theo chuẩn ISP, chân P1.0 P1.1 đợc dùng cho Timer 3.Port 2( P2.0- P2.7 hay từ chân 21 đến chân 28): Là port có công dụng kép: đờng xuất nhập byte cao bus địa thiết kế dùng nhớ mở rộng ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 4.Port 3( P3.0- P3.7 hay từ chân 10 đến chân 17): Mỗi chân port chức xuất nhập có chức riêng: 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 phát cho port nối tiếp Ngắt bên Ngắt bên Ngõ vào Timer/Counter Ngõ vào Timer/Counter Xung ghi nhớ liệu bên Xung đọc nhớ liệu bên 10 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Bộ nhớ liệu ngoài: 14 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh Port EA ALE Port D0-D7 74HC373 O D A0-A7 G RAM A8-A15 89S52 RD OE WE WR Sơ đồ ghép nối AT89S52 với RAM Bộ nhớ liệu nhớ RAM đợc đọc ghi tín hiệu /RD WR Các RAM giao tiếp với AT89S52 tơng tự cách thức nh EPROM ngoại trừ chân /RD AT89S52 nối với chân /OE RAM chân /WR AT89S52 nối với chân /WE RAM Nếu có nhiều vi mạch RAM ROM sùng đợc ghép nối với AT89S52 dùng thêm vi mạch giải mã 74LS138 4.Các ghi chức Từ trạng thái chơng trình( PSW: Program Status Word) Thanh ghi B Con trỏ ngăn xếp SP( Stack pointer) Con trỏ liệu DPTR( Data poiner) Các ghi Port( Port register) Các ghi Timer( Timer register) Các ghi Port nối tiếp(Serial Port register) Các ghi ngắt( Interrupt register) Thanh ghi điều khiển nguồn( Power Control register) Mạch tạo dao động Reset * Mạch tạo dao động: 15 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh AT89S52 có chia tần số chip, cấp xung clock cho khối bên chip từ nguồn dao động bên qua chân XTAL1 XTAL2 * Mạch Reset: Có cách để reset AT89S52 lần lợt là: Reset cấp nguồn, Reset WDT, Reset phần mềm Reset mạch qua chân RST HI Vcc R 10K 19 18 31 40 0 /A /A /A /A /A /A /A /A P P P P P P P P 1 1 /T /T E X /S /M /M /S D D D D D D D D P P P2 P2 P2 P2 P2 P2 S O SI IS O C K XTA L1 XTA L2 /A /A /A /A /A /A /A /A P /R XD P /T XD P /IN T P 3 /IN T P /T P /T P /W R P /R D PSEN A L E /P R O G 2 2 2 2 1 1 1 1 29 30 E A /V P P R ST VC C G N D C P P P P P P P P 20 SW C Reset AT89S52 39 38 37 36 35 34 33 32 16 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 1.6-POrt nối tiếp AT89S52 có port nối tiếp chip hoạt động nhiều chế độ khác nhau, nhiều tốc độ khác Chức chủ yếu port nói tiếp thực chuyển đổi song song sang nối tiếp với liệu xuất chuyển đổi nói tiếp sang song song với liệu nhập để giao tiếp với máy tinh qua cổng nối tiếp thiết bị tơng tự AT89S52 Máy tính Bộ chuyển đổi mức Cổng COM Mô tả hoạt động Port nối tiếp Port nối tiếp hoạt động song công( full duplex: thu phát đồng thời) đệm lúc thu( receiver buffering) cho phép kí tự đợc thu đợc giữ kí tự thứ đợc nhận Nếu CPU đọc kí tự thứ trớckhi kí tự thứ đợc thu đầy đủ liệu không 1.Các ghi port nối tiếp Có ghi chức đặc biệt cho phép phần mềm truy xuất đến Port nối tiếp: SBUF SCON Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp( SCON- Serial Controller) Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON địa 98H ghi có điịnh địa bit, chứa bit trạng thái bit để đièu khiển liên quan tới port nối tiếp Các bit điều khiển đặt chế độ hoạt động cho Port nối tiếp, bit trạng thái báo cáo kết thúc việc phát thu ký tự Các bit trạng thai đợc kiểm tra ophần mềm đợc lập trình để tạo ngắt Bit Ký hiệu Địa SCON.7 SM0 9FH SCON.6 SM1 9EH Mô tả Mode 1-Bit chọn chế độ cho Port nối tiếp Mode 1-Bit chọn chế độ hoạt động cho Port nối tiếp SM0SM1=00: Port nối tiếp hoạt động chế độ SM0SM1=01: Port nối tiếp hoạt động chế độ1 17 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh SCON.5 SM2 9DH SCON.4 REN 9CH SCON.3 TB8 9BH SCON.2 RB8 9AH SCON.1 TI 99H SCON.0 RI 98H SM0SM1=10: Port nối tiếp hoạt động chế độ2 SM0SM1=11: Port nối tiếp hoạt động chế độ3 Mode 2-Bit chọn chế độ cho Port nối tiếp Bit cho phép truyền thông đa xử lý Receiver Enable-Bit cho phép thu, REN phải đợc đặt phép nhận ký tự Transmitted bit 8-Bit truyền thứ sử dụng chế độ UART bit Receiver bit 8- Bit nhận thứ sử dụng chế độ UART bit Transmitted Interupt- Cờ ngắt truyền, TI đợc đặt kết thúc việc truyền ký tự, TI đợc xoá phần mềm Receiver Interupt-Cờ ngắt nhận, RI đợc dặt kết thúc việc nhận ký tự,RI đợc xoá phần mềm Trớc sử dụng cổng nối tiếp, phải khởi động ghi SCON để chọn chế độ 2.Trao đổi liệu qua Port nối tiếp Thao tác trao đổi liệu qua port nối tiếp không đơn việc ghi/đọc liệu nh trao đổi liệu trực tiếp qua port(chẳng hạn P1, P2,4 ) mà bao gồm thao tác cính nh sau: - Khởi tạo cổng nối tiếp: Thao tác bao gồm việc nh sau: + truy xuất SCON để đặt thông số nh chế độ hoạt động, cho phép thu +Thiết lập xoá bit SMOD ghi PCON để đặt hệ số chia tốc độ baud +Truy xuất ghi Timer Timer để đặt tốc độ baud cho port nối tiếp( Chỉ với chế độ 3) - Kiểm tra cờ TI( Khi truyền) RI( Khi nhận) -Ghi/ đọc byte liệu SBUF S MCH NGUYấN Lí 18 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 19 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh 20 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh S MCH IN 21 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh CHNG TRèNH PHN MM Phn lp trỡnh trờn CHIP 89S52 #include #include #include sbit led4=P3^0; sbit led3=P3^1; sbit led2=P3^4; sbit led1=P3^5; sbit cp2=P3^6; sbit kcp2=P3^7; sbit xung=P3^3; sbit x1=P1^0; sbit v1=P1^1; sbit d1=P1^2; sbit x2=P1^3; sbit v2=P1^4; sbit d2=P1^5; sbit cp1=P1^6; sbit kcp1=P1^7; unsigned char M[10]= {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned long int dv0,c0,c1,dv1; unsigned long int i,j,dem=0; void delay (unsigned long n) { unsigned long l; for(l=1;l= And x < 23) Then Out32 Val("&H378"), 250 Else Out32 Val("&H378"), 253 End If 27 ỏn mụn hc Ghộp Ni Mỏy Tớnh End Sub 28