Đang tải... (xem toàn văn)
Mô hình đèn đường thông minh
LỜI NÓI ĐẦU Ngày này, điều khiển tự động trở thành nhu cầu thiếu hệ thống công nghiệp.Ngoài ra, có nghành có liên quan đến điều khiển điều cần thiết để phục vụ sống phục vụ cho công việc hàng ngày nghành khác Các hệ thống đèn thông minh xuất nhiều thị trường với nhiều phương pháp hẹn va có nhiều chế độ hoạt động khác Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng Để giải vấn đề đó, với kiến thức học vi điều khiển lý thuyết điều khiển, điện, điện tử, đo lường cảm biến Em tính toán đưa giải pháp điều khiển độ sáng bóng đèn phù hợp ứng dụng vi xử lý với mạch thiết kế đơn giản dễ dàng thiết kế nâng cấp Mặc dù em cố gắng để hoàn thành đề tài thời hạn vủa thầy đưa tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy thông cảm Em mong đón nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy để đề tài nghiên cứu hoàn thiện có ý nghĩa thiết thực sống Em xin cảm ơn! NỘI DUNG BÁO CÁO Chương 1: Giới thiệu sơ lược để tài Chương 2: Phần cứng MẠCH Chương 3: Phần mềm chương trình điều khiển 3.1: Cách kết nối với vi điều khiển lập trình NGẮT cho hệ thống 3.2: Giới thiệu chương trình ADC 3.3: Giới thiệu DS1307 giao tiếp I2C Chương 1: Giới thiệu đề tài Trong sống ngày nơi dùng bóng đèn điện, từ nhà, đường, nhà máy xí nghiệp Hệ thống chiếu sáng công cộng sử dụng rộng rãi thành phố lớn nông thôn, tuyến đường quan trọng nơi có nhiều phương tiện tham gia giao thông bóng đèn đường bất tiện cho người lại Hệ thống đèn đường nhiều gây tượng lãng phí điện nhiều trời chưa tối mà đèn bật, trời sáng mà đèn chưa tắt Để tiết kiệm điện cho hệ thống đèn đường, chúng em làm mô hình đèn đường thông minh Mô hình có ứng dụng hữu ích sống, phát triển rộng làm nhà thông minh, ứng dụng nhà máy xí nghiệp lớn Cấu tạo phần cứng nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động Khi điện xoay chiều mức ta xác định điểm cho vô ngắt để vđk xử lý thực lệnh Xuất tín cho đèn sáng Khi đến thời gian cài đặt sẵn thông qua mạch thời gian thực vdk xử lý cho đèn sáng Nếu đến h hẹn để bật đèn lên mà trời tối trước thực chế độ quang trở tức đèn sáng theo mức ADC nhận đc từ quang trở trời tối dần đèn sáng dần lên Khi đến sáng độ sáng bóng đèn giảm dần theo giờ trôi qua độ sáng giảm 12.5% đến đèn tắt hẳn Có thể cài đặt bật tắt chế độ hẹn sáng theo quang trở lúc bạn muốn Mức sáng bóng đèn phụ thuộc vào hệ số K cài đặt K từ Hệ số K nhỏ đèn sáng mạnh ngược lại K lớn đèn sáng yếu Ví dụ: K=0 đèn sáng 100% K=1 đèn sáng 87.5% K=2 đèn sáng 75% K=8 đèn tắt hẳn Mỗi K tăng lên đơn vị độ sáng đèn giảm 12.5% Chương 2: Phần cứng MẠCH I MẠCH BẮT ĐIỂM 0: Linh kiện: - Điện trở 220k/2w - Opto PC817 cách ly quang ngăn cách điện 220v từ bóng đèn với dòng điện 5v từ mạch vi điều khiển Nguyên lý hoạt động: Chân INT0 từ mạch vi điều khiển bắt điểm 0, thời điểm bóng đèn sang yếu nhất, sau mạch vi điều khiển bắt đầu tạo xung II MẠCH TRIAC: Linh kiện: - MOC3020 cách ly quang - Triac đóng ngắt bóng đèn Nguyên lý hoạt động: Điều khiển bật – tắt bóng đèn mạch vi điều khiển, dung triac để đóng ngắt III MẠCH QUANG TRỞ: Linh kiện: - Quang trở dùng cảm biến ánh sáng từ môi trường - Tụ gốm C104 để dòng điện vô port A (ADC) ổn định Nguyên lý hoạt động: Mạch áp dụng trời tối trước hẹn, dùng quang trở để cảm biến sau dùng ADC để đọc tín hiệu, điều khiển độ sáng bóng đèn với ADC nhận tương ứng Chương 3: Phần mềm chương trình điều khiển Ngắt 3.1: Cách kết nối với vi điều khiển lập trình NGẮT cho hệ thống a Giới thiệu ngắt: b Cách kết nối: c Cách lập trình: a Giới thiệu ngắt: Định nghĩa: Ngắt trình can thiệp vào chương trình chạy, sau thực xong trình quay trở lại tiếp tục thực chương trình chạy BẢNG Các chân ngắt AVR: STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Tên ngắt RESET INT0 INT1 TIMER2 COMP TIMER2 OVF TIMER1 CAPT TIMER1 COMPA TIMER1 COMPB TIMER1 OVF TIMER0 OVF SPI, STC USART, RXC USART, UDRE USART, TXC ADC EEP_RDY ANA_COMP TWI SPM_RDY Địa chương trình 0X000 0x001 0x002 0x003 0x004 0x005 0x006 0x007 0x008 0x009 0x00A 0x00B 0x00C 0x00D 0x00E 0x00F 0x010 0x011 0x012 TRONG ĐÓ : • Trong AVR cung cấp cho ngắt INT0 INT1 chế hoạt động giống hệt nhau, có kiểu là: - Ngắt mức thấp Low level - Chỉ xảy ngắt chân INT0 INT1 mức thấp - Ngắt thay đổi logic Any change - Bất kỳ thay đổi logic chân INT0 INT1 - Ngắt sườn lên Rising Edge (logic lên logic 1) - Ngắt sườn xuống Falling Edge (logic xuống logic 0) MCUCR (MCU Control Register): Là ghi điều khiển ngắt ngoài, ta quan tâm tới bit thấp ghi này, 4bit cao không phụ trách điều khiển ngắt • SE SM2 SM1 SM0 ISC11 ISC10 ISC01 ISC00 Trong đó: - ISC01 ISC00 2bit chọn kiểu ngắt INT0 - ISC11 ISC10 2bit chọn kiểu ngắt INT1 • Vì chế giống ta xét ngắt cho ngắt luôn, ghi tham gia điều khiển ngắt • Ta có bảng sau: ISC01/ISC11 0 1 ISC00/ISC10 1 Kiểu ngắt Ngắt mức thấp Ngắt thay đổi logic Ngắt sườn xuống Ngắt sườn lên SO SÁNH GIỮA NGẮT VÀ CHƯƠNG TRÌNH CON Ngắt Chương trình Thời điểm xảy kiện Không biết trước (hay Biết trước (hay xảy xảy không đồng với đồng với chương trình chương trình chính) chính) Nguyên nhân dẫn đến kiện Do tín hiệu điều Do lệnh gọi chương trình khiển từ Timer, Serial port bên (ACALL, LCALL) chip XỬ LÝ NGẮT -Khi có ngắt xuất CPU chấp nhận, chương trình bị ngắt Các thao tác sau xảy : - Hoàn tất việc thực thi lệnh hành - Bộ đếm chương trình PC cất vào stack - Trạng thái ngắt hành lưu giữ lại - Các ngắt chận lại mức ngắt - Bộ đếm chương trình PC nạp địa vector trình phục vụ ngắt ISR - ISR thực thi b.Sơ đồ xử lí ngắt kết nối với mạch xác định điểm sau: Mạch xác định điểm Chân ngắt C.Chương trình ngắt: Khi bắt điểm tín hiệu tạo xung vuông sau đưa vào chân ngắt hệ thống xảy chương trình ngắt if(chedoquangtro==0) { if(dieuchinhdosang) { for(j=0;j=900){k=0;giaso=80;} } if((h>=17)&&(h=22)&&(h=23)&&(h=00)&&(h=1)&&(h=2)&&(h=3)&&(h