1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Đèn giao thông cho các chế độ

41 709 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 41
Dung lượng 1,79 MB
File đính kèm New folder (2).rar (3 MB)

Nội dung

đây là mạch đèn giao thông ngã tư có các chế độ giờ cao điểm giờ bình thường , giờ đêm khuya có chương trình mô phỏng chạy trên proteus 7.10 , có mạch nguyên lý và pcb vẽ trên altium. code được lập trình bằng ngôn ngữ ASM

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự phát triển của đất nước, Tự động hoá đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển đó.Có rất nhiều phương án có thể chọn lựa để thiết kế hệ thống

tự động, Ngày nay, song song với các loại PLC-Programmable Logic Controller,

được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực thiết kế hệ thống điều khiển tự động, thì vi điều khiển cũng được sử dụng rất phổ biến,

Với nhiều ưu điểm, vi điều khiển đã được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực khác nhau vi điều khiển đã thực sự thể hiện được ưu thế của mình so với các thiết

bị điều khiển thông thường đặc biết là trong những ứng dụng có quy mô vừa và nhỏ bởi sự cạnh tranh giá thành của nó

Nhận thấy giao thông hiện nay còn tình trạng tắc nghẽn trong các giờ cao điểm nên em đã thực hiện mô phỏng đèn giao thông ngã tư với 2 đường 1 chiều giao nhau sử dụng vi điều khiển 8051, nhằm nghiên cứu, mô phỏng quá trình hoạt động của đèn giao thông, đồng thời đưa ra một số ý kiến về chức năng của đèn giao thông để giảm thiểu tình trạng trên

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đưa ra, em đã lựa chọn vi điều khiển ATMEL 89S52 để thực hiện yêu cầu đề tài Ngôn ngữ lập trình được sử dụng là ngôn ngữ lập trình ASM , thuận tiện cho người viết, ứng dụng môn học Kỹ Thuật

Vy Xử Lý 2 vào thực tế

Do thời gian có hạn và kinh nghiệm làm thực tế còn ít nên trong quá trình làm đồ

án môn không thể không có sai sót, kính mong các thầy cô trong khoa Điện , Điện

Tử của trường Đại Học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp Hà Nội giúp đỡ và sửa chữa giúp chúng em.!

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Chữ ký của giáo viên

Trang 3

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1

I GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 8051(ATS52) ……….… 1

1.1.Bộ vi điều khiển so với bộ vi xử lý dựng chung ……… 1

1.2.Tổng quan về họ 8051(AT89S52) ……….… 2

1.3 Sơ đồ chõn của 89S52 và chức năng từng chõn……… 4

1.4 Kết nối phần cứng……… 8

a/ Kết nối chõn XTAL1 và XTAL2……….….….8

b/ Mạch Reset ……… 9

c/ Kết nối cỏc Port……… 10

1.5 Viết chương trỡnh và biờn dịch với Keilc……… … 11

1.6 Mạch nạp và chương trỡnh nạp……… ….11

a/ Mạch nạp……….…11

b/ Chương trỡnh nạp Willar Programmer……….…12

II GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐẩN GIAO THễNG……… 13

2.1Giới thiệu đề tài 13

a/ Giới thiệu về hệ thống đốn giao thụng ……….…… 13

b/ Các linh kiện sử dụng ……….… 14

2.2Các thành phần chính của đốn giao thông………. 15

a/ Nguyên lý hoạt động……… 15

2.3Giao tiếp ngoại vi………15

a/ LED 7 đoạn đụi (7 Segment LED)……… …15

b/ Giao tiếp nỳt nhấn vơi VĐK………18

c/ Mạch hiển thị LED đơn trong đốn giao thụng……… 19

2.4 Sơ đồ chớnh của VĐK……… 20

2.5 Lưu Dồ Thuật Toỏn……….21

a/ chương trỡnh chớnh……… 21

b/ chế độ giờ bỡnh thường ……… …… 22

c/ chế độ giờ cao điểm ……… 23

d/ chế độ giờ đờm khuya ……… 24

Trang 4

CHƯƠNG 2

I THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN CHO VI ĐIỀU KHIỂN 8051(AT89S52)……… 25

1.1 Nhiệm Vụ Thiết Kế……….25

1.2 C«ng Dông Cña C¸c Thµnh PhÇn trong m¹ch ……… 25

II THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH………… 27

2.1 Mô Phỏng trên proteus……… 27

2.2 Chương Trình Chính……….….28

2.3 Sơ Đồ Nguyên Lý , Mạch In , Mạch 3D………32

III Tổng Kết……… 36

Trang 5

Hình 1: Hệ thống vi xử lý được so sánh với hệ thống vi điều khiển

a) Hệ thống vi xử lý công dụng chung

b) Hệ thống vi điều khiển

Bộ Vi xử lý có khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính toán, xử

lý, và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và hệ thống lớn.Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính toán không đòi hỏi khả năng tính toán lớn thì việc ứng dụng vi xử lý cần cân nhắc Bởi vì hệ thống dù lớn hay nhỏ, nếu dùng vi xử lý thì cũng đòi hỏi các khối mạch điện giao tiếp phức tạp như nhau Các khối này bao gồm bộ nhớ để chứa dữ liệu và chương trình thực hiện, các mạch điện giao tiếp ngoại vi để xuất nhập và điều khiển trở lại, các khối này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiện được công việc Để kết nối các khối này đòi hỏi người thiết kế phải hiểu biết tinh tường về các thành phần vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, chiếm nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người thiết

kế Kết quả là giá thành sản phẩm cuối cùng rất cao, không phù hợp để áp dụng cho các hệ thống nhỏ

Trang 6

Vì một số nhược điểm trên nên các nhà chế tạo tích hợp một ít bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi cùng với vi xử lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller-

Vi điều khiển Vi điều khiển có khả năng tương tự như khả năng của vi xử lý, nhưng cấu trúc phần cứng dành cho người dùng đơn giản hơn nhiều Vi điều khiển ra đời mang lại sự tiện lợi đối với người dùng, họ không cần nắm vững một khối lượng kiến thức quá lớn như người dùng vi xử lý, kết cấu mạch điện dành cho người dùng cũng trở nên đơn giản hơn nhiều và

có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị bên ngoài Vi điều khiển tuy được xây dựng với phần cứng dành cho người sử dụng đơn giản hơn, nhưng thay vào lợi điểm này là khả năng xử lý bị giới hạn (tốc độ xử lý chậm hơn và khả năng tính toán ít hơn, dung lượng chương trình bị giới hạn) Thay vào đó, Vi điều khiển có giá thành rẻ hơn nhiều so với vi xử

lý, việc sử dụng đơn giản, do đó nó được ứng dụng rộng rãi vào nhiều ứng dụng có chức năng đơn giản, không đòi hỏi tính toán phức tạp

Vi điều khiển được ứng dụng trong các dây chuyền tự động loại nhỏ, các robot có chức năng đơn giản, trong máy giặt, ôtô v.v

Năm 1976 Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748, một chip tương tự như các bộ vi xử lý và là chip đầu tiên trong họ MCS-48 Độ phức tạp, kích thước và khả năng của Vi điều khiển tăng thêm một bậc quan trọng vào năm 1980 khi intel tung ra chip

8051, bộ Vi điều khiển đầu tiên của họ MCS-51 và là chuẩn công nghệ cho nhiều họ Vi điều khiển được sản xuất sau này Sau đó rất nhiều họ Vi điều khiển của nhiều nhà chế tạo khác nhau lần lượt được đưa ra thị trường với tính năng được cải tiến ngày càng mạnh

Điều thú vị là một số nhà sản xuất các bộ vi điều khiển đã đi xa hơn là tích hợp cả một bộ chuyển đổi ADC và các ngoại vi khác vào trong bộ vi điều khiển

1.2.Tổng quan về họ 8051(AT89S52)

Trong mục này chúng ta xem xét một số thành viên khác nhau của họ bộ vi điều khiển 8051 và các đặc điểm bên trong của chúng Đồng thời ta đi sâu nghiên cứu AT89S52- là vi điều khiển được dùng trong đề tài

Vào năm 1981 Hãng Intel giới thiệu một số bộ vi điều khiển được gọi là 8051 Bộ

vi điều khiển này có 128 byte RAM, 4K byte ROM trên chíp, hai bộ định thời, một cổng nối tiếp và 4 cổng (đều rộng 8 bit) vào ra tất cả được đặt trên một chíp Lúc ấy nó được coi là một “hệ thống trên chíp” 8051 là một bộ xử lý 8 bit có nghĩa là CPU chỉ có thể làm việc với 8 bit dữ liệu tại một thời điểm Dữ liệu lớn hơn 8 bit được chia ra thành các

dữ liệu 8 bit để cho xử lý 8051 có tất cả 4 cổng vào - ra I/O mỗi cổng rộng 8 bit (xem hình 1.2) Mặc dù 8051 có thể có một ROM trên chíp cực đại là 64 K byte, nhưng các nhà sản xuất lúc đó đã cho xuất xưởng chỉ với 4K byte ROM trên chíp Điều này sẽ được bàn chi tiết hơn sau này 8051 đã trở nên phổ biến sau khi Intel cho phép các nhà sản xuất khác sản xuất và bán bất kỳ dạng biến thế nào của 8051 mà họ thích với điều kiện họ phải

để mã lại tương thích với 8051 Điều này dẫn đến sự ra đời nhiều phiên bản của 8051 với các tốc độ khác nhau và dung lượng ROM trên chíp khác nhau được bán bởi hơn nửa các

Trang 7

nhà sản xuất Điều này quan trọng là mặc dù có nhiều biến thể khác nhau của 8051 về tốc độ và dung lơng nhớ ROM trên chíp, nhưng tất cả chúng đều tương thích với 8051 ban đầu về các lệnh Điều này có nghĩa là nếu ta viết chương trình của mình cho một phiên bản nào đó thì nó cũng sẽ chạy với mọi phiên bản bất kỳ khác mà không phân biệt nó từ hãng sản xuất nào

Bảng đặc tính của 8051 đầu tiên

số đầy đủ: AT89C52) với tính năng chương trình tương tự như nhau Tương tự

8051,8053,8055 có mã số tương đương ở Atmel là 89C51,89C53,89C55 Vi điều khiển Atmel sau này ngày càng được cải tiến và được bổ sung thêm nhiều chức năng tiện lợi hơn cho người dùng

Bảng 1

Dung lượng RAM Dung lượng ROM Chế độ nạp

Sau khoảng thời gian cải tiến và phát triển, hãng Atmel tung ra thị trường dòng Vi điều khiển mang số hiệu 89Sxx với nhiều cải tiến và đặc biệt là có thêm khả năng nạp

chương trình theo chế độ nối tiếp rất đơn giản và tiện lợi cho người sử dụng

Bảng 2

Dung lượng RAM Dung lượng ROM Chế độ nạp

Trang 8

Tất cả các Vi điều khiển trên đều có đặc tính cơ bản giống nhau về phần mềm (các tập lệnh lập trình như nhau), còn phần cứng được bổ sung với chip có mã số ở hai số cuối cao hơn, các Vi điều khiển sau này có nhiều tính năng vượt trội hơn Vi điều khiển thế hệ trước Các Vi điều khiển 89Cxx như trong bảng 1 có cấu tạoROM và RAM như 89Sxx trong bảng

2, tuy nhiên 89Sxx được bổ sung một số tính năng và có thêm chế độ nạp nối tiếp

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại sách hướng dẫn về Vi điều khiển với nhiều loại khác nhau như 8051, 89C51, 89S8252, 89S52 v.v các sách này đều hướng dẫn cụ thể

về phần cứng cũng như cách thức lập trình Chương trình phần mềm dành cho các Vi điều khiển này là như nhau, vì vậy có thể tham khảo thêm về Vi điều khiển ở các sách này

Trên phần cứng thực tế, chúng em đã chọn Vi điều khiển 89S52 (Mã đầy

đủ:AT89S52; AT là viết tắt của nhà sản xuất ATMEL) vì :

Các Vi điều khiển 89Sxx được cải tiến từ dòng 89Cxx

Chương trình viết dành cho 89Cxx đều chạy được với 89Sxx

89Sxx rẻ hơn 89Cxx

89Sxx có chế độ nạp nối tiếp với mạch nạp đơn giản có khả năng nạp ngay trên bo mạch mà không cần tháo chip vi điều khiển sang mạch khác để nạp chương trình và nhiều tính năng cải tiến khác

1.3 Sơ đồ chân của 89S52 và chức năng từng chân

Mặc dù các thành viên của họ MSC-51 có nhiều kiểu đóng vỏ khác nhau, chẳng hạn như hai hàng chân DIP (Dual In-Line Pakage) dạng vỏ dẹt vuông QFP (Quad Flat Pakage) và dạng chíp không có chân đỡ LLC (Leadless Chip Carrier) và đều có 40 chân cho các chức năng khác nhau như vào ra I/0, đọc , ghi , địa chỉ, dữ liệu và ngắt Tuy nhiên, vì hầu hết các nhà phát triển chính dụng chíp đóng vỏ 40 chân với hai hàng chân

DIP, nên chúng ta cùng khảo sát Vi điều khiển với 40 chân dạng DIP

Khi gia công trên mạch, thường không hàn vi điều khiển trực tiếp lên mạch, mà thay vào đó là một đế cắm 40 chân để khi cần thiết có thể thay đổi vi điều khiển khác lên trên mạch dễ dàng hơn

Một loại đế cắm 40 chân

Trang 9

2.2 Chân GND :Chân số 20 nối GND(hay nối Mass)

Khi thiết kế cần sử dụng một mạch ổn áp để bảo vệ cho Vi điều khiển, cách đơn giản là

sử dụng IC ổn áp 7805

2.3 Port 0 (P0)

Port 0 gồm 8 chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng:

Chức năng xuất/nhập :các chân này được dùng để nhận tín hiệu từ bên ngoài

vào để xử lí, hoặc dùng để xuất tín hiệu ra bên ngoài, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt để làm đầu vào thì mỗi chân của port 0 phải được kết nối với 1 trở băng 10k (trở kéo )

Chức năng là bus dữ liệu và bus địa chỉ (AD7-AD0) : 8 chân này (hoặc Port 0) còn làm

nhiệm vụ lấy dữ liệu từ ROM hoặc RAM ngoại (nếu có kết nối với bộ nhớ ngoài), đồng thời Port 0 còn được dùng để định địa chỉ của bộ nhớ ngoài

Trang 10

2.4.Port 1 (P1)

Port P1 gồm 8 chân (từ chân 1 đến chân 8), chỉ có chức năng làm các đường

xuất/nhập, port 1 không cần điện trở băng , không có chức năng khác

port 2 không cần điện trở băng

Trang 11

2.6.Port 3 (P3)

Port 3 gồm 8 chân (từ chân 10 đến 17):

Chức năng xuất/nhập

Với mỗi chân có một chức năng riêng thứ hai nhƣ trong bảng sau

port 3 không cần điện trở băng

P3.0 RxD Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếp

P3.1 TxD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp

P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ 0

P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ 1

P3.4 T0 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 0

P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 1

P3.6 WR Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài

P3.7 RD Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ bên ngoài

2.7 Chân RESET (RST)

Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống sẽ đƣợc thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kì máy

2.8.Chân XTAL1 và XTAL2

Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 đƣợc sử dụng để nhận nguồn xung clock từ

Trang 12

bên ngoài để hoạt động, thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định

2.9 Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN

PSEN ( program store enable) tín hiệu được xuất ra ở chân 29 dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài Chân này thường được nối với chân OE (output enable) của ROM ngoài

Khi vi điều khiển làm việc với bộ nhớ chương trình ngoài, chân này phát ra tín hiệu kích hoạt ở mức thấp và được kích hoạt 2 lần trong một chu kì máy

Khi thực thi một chương trình ở ROM nội, chân này được duy trì ở mức logic không tích cực (logic 1)

(Không cần kết nối chân này khi không sử dụng đến)

2.10 Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)

Khi Vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port 0 vừa có chức năng là bus địa chỉ, vừa có chức năng là bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và các đường dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt

Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, như vậy có thể dùng tín hiệu ở ngõ ra ALE làm xung clock cung cấp cho các phần khác của hệ thống

Ghi chú: khi không sử dụng có thể bỏ trống chân này

Khi EA nối với logic 0(0V) thì Vi điều khiển thực hiện chương trình lấy từ bộ nhớ

ngoại (chann 31 nối với âm nguồn )

1.4 Kết nối phần cứng

a/ Kết nối chân XTAL1 và XTAL2

Mạch dao động được đưa vào hai chân này thông thường được kết nối với dao động thạch anh như sau:Ghi chú: C1,C2= 30pF±10pF (thường được sử dụng với C1,C2 là tụ 33pF) dùng ổn định dao động cho thạch anh

Thạch anh sử dụng là thạch anh 12MHZ

Trang 13

Hình 4

RESET đƣợc kết nối nhƣ hình bên

Trang 14

Với Vi điều khiển sử dụng thạch anh có tần số f zat = 12MHz sử dụng C=10µF và

R=10KΩ

Mạch Reset có tác dụng reset chip AT89S52, mức tích cực của chân này là mức 1, để reset ta phải đưa mức 1 (5V) đến chân này với thời gian tối thiếu 2 chu kỳ máy (tương đương 2S – đối với thạch anh 12MHz)

Các Port khi xuất tín hiệu ở mức logic 1 thường không đạt đến 5V mà dao động trong

khoảng từ 3.5V đến 4.9V và dòng xuất ra rất nhỏ dưới 5mA(P0,P2 dòng xuất khoảng

1mA; P1,P3 dòng xuất ra khoảng 1mA đến 5mA) vì vậy dòng xuất này không đủ để có

Trang 15

Để khắc phục, có thể sử dụng cổng đệm có tác dụng thay đổi cường độ dòng điện xuất ra

khi ngõ ra ở mức 1, cổng đệm xuất ra tín hiệu ở mức 1 với áp và dòng lớn khi có tín hiệu

mức 1 đặt ở ngõ vào, trở treo hoặc điều khiển bằng mức 0

1.5 Viết chương trình và biên dịch với KeilC

KeilC là phần mềm được dung phổ biến để viết chương trình cho VĐK bằng ngôn ngữ C, ASM…

1.5 Mạch nạp và chương trình nạp

a/ Mạch nạp (sp200)

Dưới đây là 1 mẫu mạch nạp qua cổng USB , hỗ trợ hầu hết các chip MCS-15 của Atmel

Trang 16

b/ Chương trình nạp Willar Programmer

Trang 17

II GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐÈN GIAO THÔNG

2.1Giới thiệu đề tài

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, xã hội ngày càng văn minh và hiện đại, các đô thị ngày một đi lên Nhu cầu về giao thông ngày càng trở nên cấp thiết, nhất là trong các khu vực thành thị Do nhu cầu của đời sống con người, đặc biệt là nhu cầu đi lại, các loại phương tiện giao thông đã tăng một cách chóng mặt Riêng tại Việt Nam số lượng xe máy trong những năm qua tăng một cách đột biến, mật độ xe lưu thông trên đường ngày một nhiều, trong khi đó hệ thống đường xá tại Việt Nam còn quá nhiều hạn chế nên thường gây ra các hiện tượng như kẹt xe, ách tắc giao thông trong giờ cao điểm, đặc biệt là tai nạn giao thông ngày càng phổ biến trở thành mối hiểm họa cho nhiều người

Vì lý do đó các luật giao thông lần lượt ra đời và được đưa vào sử dụng một cách lặng lẽ rồi dần trở nên phổ biến như hiện nay Trong đó hệ thống đèn giao thông là công cụ điều khiển giao thông công cộng thực tế và hiệu quả có vai trò rất lớn trong việc đảm bảo an toàn và giảm thiểu tai nạn giao thông

Từ thực tế đó nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “Thiết kế mạch và viết chương

trình điều khiển đèn giao thông ” làm đề tài cho đồ án môn học nhằm giúp cho mọi người nhất

là tầng lớp sinh viên có ý thức hơn trong việc chấp hành luật lệ an toàn giao thông

a/ Giới thiệu về hệ thống đèn giao thông (Giờ cao điểm, giờ bình thường

và giờ đêm khuya, hiển thị thời gian của các chế độ lên LED 7 đoạn)

Để đề tài đi vào thực tiễn thì các thời gian các đèn phải phù hợp với thời gian thực tế

 Cao điểm: Đèn xanh 90s, đèn đỏ 99s, đèn vàng 9s

 Bình thường: Đèn xanh 50s, đèn đỏ 59s, đèn vàng 9s

 Thấp điểm: Đèn vàng nhấp nháy

 Có 4 LED 7 đoạn đôi: 2 LED hiển thị đếm ngược cho 1 làn đường

 Hệ thống LED đơn hiển thị cho các đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ

 Hệ thống nút nhấn, gồm 4 nút: nút chuyển chế độ cao điểm, bình thường, đêm khuya

và nút reset

Trang 18

b/ Các linh kiện sử dụng

Vi điều khiển AT89S52

 Hiển thị: 4 LED 7 đoạn đôi (anode chung),

 4 LED đơn xanh,

 4 LED đơn đỏ,

 4 LED đơn vàng

 Các transistor A1015(PNP)

 Điện trở thanh 10K và các điện trở cần dùng

 Các loại tụ ( tụ hóa , tụ gốm) và thạc anh 12MHZ

 Nút nhấn điều khiển

Trang 19

2.2 Các thành phần chính của hệ thống đèn giao thông dùng vi điều khiển AT89S52

Hệ thống đèn giao thông gồm 4 phần chủ yếu sau:

 Mạch điều khiển trung tâm dùng vi điều khiển AT89S52

 Mạch dao động, reset

 Mạch hiển thị thời gian, trạng thái đèn

 Phím nhấn điều khiển trạng thái đèn, chỉnh thời gian

a/Nguyên lý hoạt động

Mạch đèn giao thông hoạt động dựa trên nội dung đã lập trình cho AT89S52, khi có tác động từ các nút điều khiển mạch hoạt động theo đúng thời gian yêu cầu AT89S52 đưa dữ liệu đến các LED xanh, đỏ, vàng để điều khiển các LED này đóng, mở Ngoài ra, nó còn xuất dữ liệu đến các BJT để tăng dòng cho các LED 7 đoạn, các BJT sẽ điều khiển việc đóng mở các LED 7 đoạn LED 7 đoạn còn nhận dữ liệu từ vi điều khiển trung tâm để thực hiện việc đếm lùi thời gian Như vậy mỗi khi mạch bắt đầu thực hiện đếm lùi, nếu trục lộ bên này đèn xanh hoặc vàng sáng thì trục lộ bên kia đèn đỏ sáng và ngược lại Bộ phận điều khiển AT89S52 là các nút nhấn Tùy theo thời gian yêu cầu mà ta điều khiển các trục giao thông sáng AT 89S52 sẽ xuất ra các cổng I/O những xung ở mức cao hoặc mức thấp để điều khiển các BJT từ đó điều khiển các đèn hiển thị Khi AT89S52 nhận tín hiệu điều khiển từ các phím nhấn, nó sẽ quét và tìm ra chương trình được mã hóa phù hợp với tín hiệu điều khiển để hoạt động

2.3 Giao tiếp ngoại vi

a/ LED 7 đoạn đôi (7 Segment LED)

P0.0: Nối với chân A của led 7SEG

P0.1: Nối với chân B của led 7SEG

P0.2: Nối với chân C của led 7SEG

P0.3: Nối với chân D của led 7SEG

P0.4: Nối với chân E của led 7SEG

P0.5: Nối với chân F của led 7SEG

P0.6: Nối với chân G của led 7SEG

P2.0: Nối với cực Anot chung 1 của led 7SEG 2

P2.1: Nối với cực Anot chung 2 của led 7SEG 2

P2.2: Nối với cực Anot chung 1 của led 7SEG 1

P2.3: Nối với cực Anot chung 2 của led 7SEG 1

Trang 20

Dạng LED 7SEG

- Led 7SEG là led gồm có 7 con led đơn ghép lại vơi nhau tạo thành một con số 7 con led đơn này nối chung với nhau cực Anode hoặc Catode Mỗi thanh led có một chân đưa ra để điều khiển led , loại A chung có chân chung được nối lên múc cao (mức 1) khi hiển thị ,các thanh led muốn sáng thì chân điều khiển phải ở mức thấp (mức 0) Dựa trên độ lưu ảnh của mắt một hình ảnh mắt ta thấy phải mất 40ms mới xử lý xong ( cỡ 24-25 hình trên 1s ), do đó các hình xuất hiện nhanh hơn 25 hình/s thì ta không thấy được nó chớp nữa , có thể hiểu như mắt ta thừa thông tin Bằng cách cho các led luôn phiển hiển thị các thông tin khác nhau ta có cảm giác như nhiều led 7SEG đang sáng đông thời

-Việc giải mã nhị phân sang led 7 đoạn đều được thực hiện trên vi điều khiển Led 7 đoạn được nối theo kiểu anode chung, nghĩa là: chân E của transistor được nối lên nguồn Led hoạt động với dòng tối thiểu là 20mA Sử dụng port (P0): P0.0, P0.1, P0.2, P0.3, P0.4, P0.5, P0.6, P0.7 Với

các chân điều khiển hoạt động thông qua các transistor PNP A1015 điều khiển hoạt động ở chế

độ bão hòa cung cấp dòng cho LED sáng Transistor PNP A1015 được nối với port (P2) của vi

điều khiển có chức năng khuyếch đại dòng cho led hoạt động bình thường

Ngày đăng: 14/10/2016, 00:24

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w