Đèn giao thông ngã tư

Học viện Cơng Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng Khoa : Kĩ thuật Điện Tử I BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : Thiết kế mơ hình hệ thống điều khiển đèn giao thông ngã tư Giảng viên hd :Ths Nguyễn Quốc Dinh Sinh Viên: Nguyễn Việt Đức Lớp : D11XLTH Niên Khóa 2011-2016 Nhận xét giáo viên hướng dẫn Hà nội, ngày tháng.…năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét giáo viên chấm Hà nội, ngày tháng….năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Mục lục Trang Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư Mục lục hình Hình 1.1 Sơ đồ mơ hình hoạt động hệ thống đèn giao thơng Hình 2.1 Sơ đồ khối tổng quan hệ thống Hình 2.2: Sơ đồ ngun lý mơ hệ thống Hình 2.3 Sơ đồ khối nguồn Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị Hình 2.5.Sơ đồ khối reset Hình 2.6 Sơ đồ ngun lý khối tạo xung dao động Hình 2.7.Mơ hình vi điều khiển AT89C52 Hình 2.8.Sơ đồ khối AT89C52 Hình 2.9 Sơ đồ chân AT89C52 Hình 2.10.Dạng led Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo led Hình 2.12.Bảng mã led đoạn Anode chung Hình 2.13 Led phát quang Hình 2.14.Tranzistor C945 Hình 2.15.Sơ đồ chân IC 7805 Hình 2.16 Mạch in Hình 2.17 Mạch hồn thiện đèn giao thơng Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư Lời nói đầu Trong phát triển kỹ thuật điện tử ngày nay, tự động hóa phát triển mạnh mẽ chiếm ưu lớn số lượng, ứng dụng nhiều thiết bị điện tử, từ dân dụng chuyên dụng, nhiều lĩnh vực đo lường, điều khiển, v.v… Nhận thấy tầm quan hệ thống điều khiển tự động, sở kiến thức học trường với kinh nghiệm tiếp thu nơi thực tập em thiết kế mơ hình điều khiển hệ thống đèn giao thông ngã tư Do kiến thức cịn hạn hẹp thời gian thực khơng nhiều nên đề tài em cịn nhiều thiếu sót, hạn chế Mặc dù cố gằng phần thiết kế tính tốn chi tiết mạch, thơng số cịn mang tính lý thuyết, chưa thực tế Em mong góp ý sửa chữa thầy cô khoa để đề tài có tính khả thi phương diện kinh tế kỹ thuật Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn đến ban giám đốc anh chị kỹ thuật viên bên công ty Mcom Việt Nam bảo hướng dẫn em thời gian thực tập giúp em có kinh nghiệm quý báu; em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô khoa điện tử đặc biệt thầy Ths.Nguyễn Quốc Dinh cô Ths.Nguyễn Hương Thảo bảo tận tình giúp đỡ em trình học thực tâp tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Ngày 14 tháng năm 2015 Sinh viên thưc hiện: Nguyễn Việt Đức Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mô hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư PHẦN THỰC TẬP CƠ SỞ Chương I Giới thiệu cơng ty MCOM 1.1 Lịch sử hình thành phát triển Năm 2008, thành lập công ty cổ phần ứng dụng dịch vụ kỹ thuật viễn thông MCOM, hoạt động chuyên sâu lĩnh vực xây lắp hạ tầng viễn thông, lắp đặt thiết bị, hệ thống viễn thông cho nhà khai thác mạng lưới, nhà cung cấp thiết bị 1/7/2012 Tái cấu trúc hoạt động sản xuất kinh doanh cốt lõi thành lập công ty cổ phần dịch vụ viễn thông Mcom Việt Nam, hoạt động lĩnh vực cung cấp dịch vụ Kỹ thuật Viễn thơng, tích hợp hệ thống cơng nghệ thơng tin- hạ tầng Viễn thông kinh doanh thương mại 1.2 Phương châm hoạt động M.com cam kết không ngừng lỗ lực cải thiện chất lượng dịch vụ, đáp ứng ngày tốt cầu khác hàng đối tác Với trải nghiệm thị trường Viễn Thông Việt Nam, M.com trở thành khách hàng đối tác hầu hết nhà cung cấp dịch vụ thị trường Việt Nam dự án viễn thông qui mô lớn… 1.3 Thành viên hội đồng quản trị  Ơng Lưu Đức Thọ - Chủ tích Hội đồng quản trị  Ông Nguyễn Xuân Tú - Thành viên, Giám đốc  Ông Lê Hồng Việt - Thành viên  Ơng Chu Đình Tiến - Thành viên  Ơng Nguyễn Huy Phong - Thành viên 1.4 Các lĩnh vực hoạt động  Lập trình máy tính  Tư vấn máy tính quản trị hệ thống máy tính  Hoạt động dịch vụ công nghệ thông tin dịch vụ khác liên quan đến máy vi tính  Sửa chữa máy móc thiết bị  Sửa hữa thiết bị điện tử quang học  Sửa chữa thiết bị điện  Lắp đặt thiết bị máy móc thiết bị công nghiệp  Lắp đặt thiết bị viễn thông :Trạm BTS, BSC, SDH,  Xây dựng công trình, mạng lưới viễn thơng  Phân phối linh kiện điện tử, máy móc thiết bị viễn thơng… Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư 1.5 Định hướng phát triển tương lai  Trong tương lai gần, công ty dự định phát triển đầu tư triển khai sở hạ tầng cho việc thu phát song tạm BTS  Thực vận hành, khai thác ứng cứu thông tin cho 1000 trạm BTS đối tác  Lắp đặt BTS, truyền dẫn Viba, truyền dẫn quang… Chương II Báo cáo thực tập 2.1 Lý chọn công ty thực tập Trong năm gần đây, nước ta quốc gia có tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng đầu khu vực; phát triển số lượng chất lượng thành phần kinh tế tư nhân đóng góp đáng kể cho phát triển chung kinh tế nước ta, cụ thể công ty tư nhân thành lập, đa dạng sản phẩm, dịch vụ ngành nghê kinh doanh Một số Cơng ty cổ phần thương mại dịch vụ MCOM- công ty lớn có bề dày lĩnh vực phân phối, thiết kế sửa chữa thiết bị, máy móc điện tử Chính đó, em chọn cơng ty MCOM làm nơi thực tập tốt nghiệp nhằm học hỏi tích lũy kiến thức lĩnh vực thiết kế điện tử để có kinh nghiệm sau tốt nghiệp khóa học 2.2 Q trình thực tập Thời gian thực tập tuần ngày 29/6 -2015 – 26/7/2015 công ty Mcom Việt Nam; địa Văn phòng: Số 32, ngõ 3, ngách 3, KTT Liên Đồn Vật Lý Địa Chất Phường Văn Qn, Hà Đơng Trong trình thực tập em tham gia tìm hiểu công ty, với đội ngũ kỹ sư hỗ trợ thiết kế trạm BTS; tìm hiểu thiết bị có trạm, cách thức sử dụng lắp đặt; tìm hiểu thiết bị điện tử, hệ thống vi mạch; cách thức thiết kế mơ hình hệ thống điện tử điều khiển tự động đèn , động … Trong khoảng thời gian này, công ty với trang thiết bị đại đầy đủ với bảo tận tình anh chị kỹ thuật viên có kinh nghiệm bên cơng ty giúp em tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích cho cơng việc sau Em gặp số khó khăn là: cịn hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tế với khoảng thời gian ngắn tiếp xúc với cơng việc nên ảnh hưởng q trình học tập tìm hiểu cơng ty 2.3 Ý kiến đề xuất đề tài thực tập chuyên sâu Ngày với phát triển lên xã hội, phương tiện tham gia giao thông gia tăng không ngừngvà hệ thống giao thông ngày phức tạp .Vì để đảm bảo giao thơng an tồn thơng suốt việc sử dụng hệ thống tín hiệu để điều khiển phân luồng nút giao thông cần thiết Nhận thấy vấn đề sát thực, với kiến thức trang bị trình học tập nghiên cứu trường thời gian thực tập công Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư ty em lựa chọn đề tài:”Thiết kế mơ hình hệ thống điều khiển đèn giao thông cho ngã tư” Em hy vọng phát triển thành hệ thống hồn chỉnh, tích hợp đa chức nhằm hỗ trợ tốt cho ngành giao thông Việt Nam PHẦN THỰC TẬP CHUYÊN SÂU Chương Phân tích hệ thống 1.1 Tổng quan hệ thống đèn giao thông Đất nước ta q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa với xã hội ngày văn minh đại, phát triển đô thị ngày lên Nhu cầu giao thông ngày trở nên cấp thiết, khu vực thành thị Do nhu cầu đời sống người, đặc biệt nhu cầu lại, loại phương tiện giao thơng tăng cách chóng mặt Riêng Việt Nam số lượng xe máy năm qua tăng cách đột biến, mật độ xe lưu thông đường ngày nhiều, hệ thống đường xá Việt Nam cịn q nhiều hạn chế nên thường gây tượng kẹt xe, ách tắc giao thông, đặc biệt tai nạn giao thông ngày phổ biến trở thành mối hiểm họa cho nhiều người Vì lý luật giao thông đời đưa vào sử dụng cách lặng lẽ dần trở nên phổ biến Trong hệ thống đèn giao thông công cụ điều khiển giao thơng cơng cộng thực tế hiệu có vai trị lớn việc đảm bảo an tồn giảm thiểu tai nạn giao thông 1.1.1 Mạch dùng IC số Với mạch dùng IC số có ưu điểm sau:  Tổn hao cơng suất bé, mạch dùng pin acquy  Giá thành rẻ  Mạch đơn giản dễ thực Song với việc sử dụng kỹ thuật số khó khăn việc thay đổi chương trình Muốn thay đổi yêu cầu chương trình buộc lịng phải thay đổi phần cứng Do lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kinh tế mà nhiều u cầu khơng thực nhờ phương pháp Với phát triển mạnh mẽ ngành kỹ thuật số đặc biệt cho đời họ vi xử lý, vi điều khiển hay PLC giải bế tắc kinh tế mà phương pháp dùng IC số kết nối lại không thực 1.1.2 Vi mạch dùng kỹ thuật vi xử lí Ngồi ưu điểm liệt kê phương pháp dùng IC số phương pháp dùng kỹ thuật vi xử lý có ưu điểm sau:  Ta thay đổi chương trình cách linh hoạt việc thay đổi phần mềm phần cứng khơng thay đổi mà mạch dùng IC số khơng thể thực mà thực cứng nhắc mà người cơng nhân khó tiếp cận, dễ nhầm Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mô hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư  Số linh kiện để sử dụng mạch  Mạch đơn giản so với mạch dùng IC số Song phần cứng vi xử lý sử dụng CPU đơn chíp mà khơng có nhớ Ram, Rom, timer, hệ thống ngắt Nên việc viết chương trình gặp nhiều khó khăn Do để khắc phục nhược điểm người ta thường dùng vi điều khiển 1.1.3 Điều khiển vi điều khiển Ngoài ưu điểm có hai phương pháp trên, phương pháp cịn có ưu điểm sau:  Trong mạch sử dụng nhớ chương trình có quy mơ nhỏ, tiện lợi mà vi xử lý khơng thực  Nó giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lý giao tiếp giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính  Do vi điều khiển có sử dụng timer, hệ thống ngắt, câu lệnh đơn giản nên việc lập trình đơn giản, dễ thực Phù hợp với kiến thức sinh viên 1.1.4 Điều khiển PLC Với phương pháp điều khiển PLC có ưu điểm sau:  Làm việc chắn, liên tục có tuổi thọ cao  Chức điều khiển thay đổi dễ dàng thiết bị lập trình (máy tính, hình) mà khơng cần thay đổi phần cứng khơng có u cầu thêm bớt thiết bị xuất nhập  Có thể làm việc nhiều điều kiện khác  Hướng dẫn người sử dụng đơn giản  Thời gian hồn thành chu trình điều khiển nhanh (vài ms) Tuy phương pháp có nhiều ưu điểm vi xử lý việc áp dụng hệ thống nhỏ khơng thích hợp giá thành cao 1.2 Xác định toán 1.2.1 Xác định tốn Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thơng ngã tư dùng vi điều khiển gồm:4 cột đèn, có đèn tín hiệu phân luồng rẽ trái trước Hiển thị thời gian đếm lùi led vị trí lưng chtrừng cột đỉnh cột đèn 1.2.2 Yêu cầu toán thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thơng Trước tình hình phương tiện tham gia giao thông ngày gia tăng không ngừng hệ thống giao thông nước ta ngày phức tạp Dẫn đến tình trạng ùn tắc tai nạn giao thơng ngày gia tăng Vì để đảm bảo giao thơng an tồn thơng suốt việc sử dụng hệ thống tín hiệu để điều khiển phân Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư luồng nút giao thông cần thiết Với tầm quan trọng hệ thống điều khiển tín hiệu giao thông cần đảm bảo yêu cầu sau:  Đảm bảo hoạt động cách xác, liên tục thời gian dài  Độ tin cậy cao Dễ quan sát cho người đường  Chi phí nhỏ, tiết kiệm lượng Đ V X Đ V X Đ V X Đ V X Hình 1.1 Sơ đồ mơ hình hoạt động hệ thống đèn giao thơng Hình 1.1 miêu tả sơ đồ đèn ngã tư với cột đèn chia làm hai nhánh cột mắc song song Các đèn xanh vàng đỏ cột mắc song song sáng tắt đồng thời hệ thống hoạt động Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 10 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.2 Sơ đồ ngun lý Hình 2.2: Sơ đồ ngun lý mơ hệ thống Mạch đèn giao thông hoạt động dựa nội dung lập trình cho AT89C52, có tác động từ nút điều khiển mạch hoạt động theo thời gian yêu cầu AT89C52 đưa liệu đến LED xanh, đỏ, vàng để điều khiển LED đóng, mở Ngồi ra, cịn xuất liệu đến BJT để điều khiển LED đoạn LED đoạn nhận liệu từ vi điều khiển trung tâm để thực việc đếm lùi thời gian Chúng ta sử dụng ngắt ngắt ngồi để điều khiển đèn tín hiệu giao thơng tay cài đặt thời gian cho đèn (Xanh, đỏ, vàng) Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 12 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư Như mạch bắt đầu thực đếm lùi, trục lộ bên đèn xanh vàng sáng trục lộ bên đèn đỏ sáng ngược lại Bộ phận điều khiển AT89C52 nút nhấn Tùy theo thời gian yêu cầu mà ta điều khiển trục giao thông sáng AT89C52 xuất cổng I/O xung mức cao mức thấp để điều khiển BJT từ điều khiển đèn hiển thị Khi AT89C52 nhận tín hiệu điều khiển từ phím nhấn, qt tìm chương trình mã hóa phù hợp với tín hiệu điều khiển để hoạt động 2.3.Giải thích khối 2.3.1Khối nguồn Hình 2.3 Sơ đồ khối nguồn Đây mạch dùng để tạo nguồn điện áp chuẩn +5V Sử dụng IC7805, tụ 220uF 470uF để lọc nguồn Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 13 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư 2.3.2 Khối hiển thị Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị 2.3.2.1 Mạch hiển thị led đoạn Khối hiển thị đếm ngược led đoạn: hiển thị thời gian chế độ thời gian, hiển thị led đoạn, chân led nối thông qua điện trở để nối với IC vi điều khiển.Việc giải mã nhị phân sang led đoạn thực vi điều khiển Led đoạn nối theo kiểu anode chung, mạch :chân anode chung led điều khiên gián tiếp từ chân P2.0 đến P2.3 thông qua Trasistor C945 (loại NPN) Led hoạt động với dòng từ 10mA đến 20mA., sử dụng port (P0): P0.0, P0.1, P0.2, P0.3, P0.4, P0.5, P0.6, P0.7, để điều khiển chân K tốt.Với chân A nốt chung điều khiển thông qua transistor C945,điều khiển hoạt động cở chế độ bão hòa cung cấp dòng cho LED sáng Transistor C945 nối với port (P2): P2.0, P2.1, P2.2, P2.3 vi điều khiển có chức khuyếch đại dịng cho led đoạn hoạt động bình thường Các chân từ P1.0 đến P1.5 dùng để điều khiển thời gian sáng tối đèn báo xanh đỏ vàng hai đường 2.3.2.2 Mạch hiển thị led đơn Sử dụng led đơn nối cathode chung Cịn chân anode nối vào điện trờ R điều khiển chân P0.0 đến P0.5.Vì led đơn có dịng hoạt động khoảng 10mA nên ta chọn điển trở R cho phù hợp Nguồn cấp: Vcc = +5V Mức 1: Đèn sáng Mức 0: Đèn tắt Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 14 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.3.3 Khối điều khiển trung tâm Khối điều khiển trung tâm gồm khối nhỏ: khối vi điều khiển, khối tạo xung dao động, khối reset 2.3.3.1 Khối reset Hình 2.5 Sơ đồ khối reset Khối RESET có tác dụng đưa vi điều khiển trạng thái ban đầu Khi nút Reset ấn điện áp +5V từ nguồn nối vào chân Reset vi điều khiển chạy thẳng xuống đất lúc điện áp chân vi điều khiển thay đổi đột ngột 0, vi điều khiển nhận biết thay đổi khởi động lại trạng thái ban đầu cho hệ thống 2.3.3.2 Khối tạo xung giao động Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 15 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung dao động Đây dao động thạch anh có tác dụng tạo xung nhịp với tần số 20MHz cho vi điều khiển hoạt động Hai đầu nối vào chân XTAL1 XTAL2 vi điều khiển 2.3.3.3 Khối vi điều khiển Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 16 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư Hình 2.7.Mơ hình vi điều khiển AT89C52  Các đèn điều khiển thông qua cổng từ chân 10 đến15 (RXD, TXD, INTO, INT1 , T0, T1); led đoạn điều khiển từ A8 đến A15  Khối dao động nối vào chân 18, 19 (XTAL1, XTAL1)  Khối nguồn nối vào chân 40 dương chân 20 âm  Khối Reset nối vào chân ( RST) 2.4 Các linh kiện mạch 2.4.1 Vi điều khiển AT89C52 2.4.1.1 Tổng quan AT89C52 Do họ MCS –T1 TM trở thành chuẩn cơng nghiệp nên có nhiều hãng sản xuất nó,điển hình ATMEL corporation Hãng kết hợp nhiều tính dựa tảng kỹ thuật để tạo vi điều khiển tương ứng với MCS-51TM mạnh mẽ AT89C52 vi điều khiển bit atmel sản xuất, chế tạo theo cơng nghệ CMOS, có chất lượng cao,cơng suất tiêu thụ thấp với kbyte nhớ Flash có khả xóa lập trình lại Chip sản xuất theo kỹ thuật nhớ không nội dung mật độ cao ATMEL tương thích với chuẩn cơng nghiệp MCS-51TM tập lệnh chân vào ra, Flash on- chip cho phép nhớ lập trình hệ thống trình viên bình thường.Bằng cách nối CPU bit với Flash chip đơn, AT89C52 vi điều khiển mạnh, có tính mềm dẻo cao, giá rẻ, phù hợp với ứng dụng vi điều khiển Các đặc điểm chủ yếu:  Tương thích hồn tồn với học MCS-51TM intel  Bộ nhớ chương trình 8kbyte bên có khả lập trình lại  Độ bền 1000 lần ghi/xóa  Tần số hoạt động 0-24 MHZ  Chế độ khóa nhớ  128 x –bits ram nội  32 đường I/O lập trình  Bộ timer/couter 16 bits  Hỗ trợ nguồn ngắt Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 17 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư Hình 2.8.Sơ đồ khối AT89C52 2.4.1.2 Sơ đồ chân AT89C52 Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 18 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư Hình 2.9 Sơ đồ chân AT89C52 AT89C52 có tất 40 chân Mỗi chân có chức đường I/O (xuất/nhập), 24 chân có cơng dụng kép: đường hoạt động đường I/O đường điều khiển thành phần bus địa bus liệu Như ta thấy hình có 32 chân số 40 chân 89c52 có cơng dụng xuất nhập dữ,tuy nhiên 24 32 đường có mục đích (cơng dụng) Mỗi đường hoạt động xuất nhập hoạt động đường điều khiển hoạt động đường địa chỉ, liệu bus địa chỉ, liệu đa hợp.32 chân nêu hình thành port bit Với thiết kế yêu cầu mức tối thiểu nhớ ngồi thành phần bên ngồi khác, ta sử dụng port làm nhiệm vụ xuất/nhập đường cho port xử lý đơn vị giao tiếp với thiết bị song song máy in, biến đổi D-A, v.v… đường hoạt động độc lập giao tiếp với thiết bị đơn bit chuyển mạch, LED, BJT, động cơ, loa, v.v… Chân Vcc : Chân cung cấp điện (5V) ChânGnd :Chân nối đất (0V)  Các Port  Port Port (các chân từ 32 đến 39 89C52) có hai cơng dụng Trong thiết kế có tối thiểu thành phần, port sử dụng làm nhiệm vụ xuất/nhập Trong thiết kế lớn có nhớ ngồi, port trở thành bus địa bus liệu đa hợp Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 19 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư  Port Port có cơng dụng xuất/nhập (các chân từ đến 89C52) Các chân port ký hiệu P1.0, P1.1, … , P1.7 dùng để giao tiếp với thiết bị bên ngồi có u cầu Khơng có chức khác gán cho chân port 1, nghĩa chúng sử dụng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi  Port Port (các chân từ 21 đến 28 89C52) có hai cơng dụng, làm nhiệm vụ xuất/nhập byte địa 16 bit cho thiết kế có nhớ chương trình ngồi thiết kế có nhiều 256 byte nhớ liệu  Port Port (các chân từ 10 đến 17 89C52) có hai công dụng Khi không hoạt động xuất/nhập, chân port có nhiều chức riêng (mỗi chân có chức riêng liên quan đến đặc trưng cụ thể 89C52) Bảng 2.1 Bảng cho ta chức chân port  PSEN Chân cho phép nhớ chương trình PSEN điều khiển truy xuất nhớ chương trình ngồi Khi AT89C52 thực thi chương trình nhớ chương trình, PSEN tích cực hai lần cho chu kỳ máy, ngoại trừ trường hợp tác động PSEN bị bỏ qua cho lần truy xuất nhớ liệu  ALE/PROG Xung ngõ cho phép chốt địa ALE (address latch enable) cho phép chốt byte thấp địa thời gian truy suất nhớ Chân dùng làm ngõ vào xung lập trình (PROG) thời gian lập trình cho Flash.Khi hoạt động bình thường, xung ngõ ALE ln ln có tần số 1/6 tần số mạch dao động chip, sử dụng cho mục đích định thời từ Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 20 Đồ án thực tập Thiết kế mô hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư bên tạo xung clock Tuy nhiên cần lưu ý xung ALE bị bỏ qua chu kỳ truy xuất nhớ liệu  EA/Vpp Chân cho phép truy xuất nhớ EA (external access enable) phải nối với GND phép chip vi điều khiển tìm nạp lệnh từ vị trí nhớ nhớ chương trình ngồi, địa 0000H FFFFH Tuy nhiên cần lưu ý bit khóa (lock bit 1) lập trình, EA chốt bên reset.EA nên nối với Vcc để thực thi chương trình bên chip.Chân EA/Vpp cịn nhận điện áp cho phép lập trình Vpp thời gian lập trình choFlash, điện áp cấp cho phận có yêu cầu điện áp 12V  RESET (RST): Ngõ vào RST (chân 9) Mức cao chân chu kỳ máy dao động hoạt động reset AT89C52  XTAL1 & XTAL2:  XTAL1 ngõ vào đến mạch khuếch đại đảo mạch dao động ngõ vào đến mạch tạo xung bên chip  XTAL2 ngõ từ mạch khuếch đại đảo mạch dao động 2.4.1.2 Tổ chức nhớ AT89C52 có khơng gian nhớ riêng cho chương trình liệu Cả hai nhớ chương trình liệu đặt bên chip, nhiên ta mở rộng nhớ chương trình nhớ liệu cách sử dụng chip nhớ bên với dung lượng tối đa là64KB cho nhớ chương trình (hay nhớ mã) 64KB cho nhớ liệu Bộ nhớ nội chip bao gồm ROM RAM RAM chip bao gồm vùng RAM đa chức (nhiều công dụng), vùng RAM với bit định địa (gọi tắt vùng RAM định địa bit), dãy (bank) ghi ghi chức đạc biệt SFR (special funtion register)…không gian nhớ nội chia thành cách ghi Bộ nhớ Các vi điều khiển cần có khả mở rộng tài nguyên chip Cấu trúc MCS –51 có khả mở rộng nhớ lên đên 64K không gian nhớ liệu lên đến 64K; ROM RAM mở rộng cần… Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 21 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.4.2 LED đoạn Dạng led: Hình 2.10 Dạng led LED Anode chung: Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo led Đối với dạng Led Anode chung ,chân com phải có mức muốn sáng Led tương ứng chân a-f,dp mức logic Bảng mã cho Led Anode chung : Hình 2.12.Bảng mã led đoạn Anode chung Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 22 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.4.3 Diot phát quang (LED) Hình 2.13 Led phát quang Hoạt động led giống điot bán dẫn phân cực thuận cho led sáng 2.5.4 Tranzitor C945 Hình 2.14 Tranzistor C945 2.5.5 Điện trở Sử dụng điện trở có giá trị sau: 220Ω, 10K,1K 2.5.6 Tụ điện Tụ hóa:  33pF cho mạch dao động  104 cho mạch nguồn Tụ chiều: 10µF cho mạch ổn áp nguồn phím bấm (reset) 2.5.7 Thạch anh 20Mhz tạo giao động cho vi điều khiển 2.5.8 Nút bấm (Button): Sử dụng loại có cặp tiếp điểm thường mở Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 23 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.5.9 IC ổn áp 7805 Hình 2.15 Sơ đồ chân IC 7805  Điện áp vào từ 7-12V DC nối vào chân 1(INPUT)  Điện áp 5V DC lấy từ chân (OUTPUT)  Chân chân chung nối âm 2.5 Mạch In Hình 2.16 Mạch in Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 24 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư 2.6 Mạch hồn chỉnh Hình 2.17 Mạch hồn thiện đèn giao thơng Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 25 Đồ án thực tập Thiết kế mô hình điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư Kết luận Sau thời gian tìm hiểu làm việc với bảo thầy Th.S.Nguyễn Quốc Dinh thầy giáo môn, em hồn thành đề tài: “Thiết kế mơ hình hệ thống điều khiển đèn giao thông cho ngã tư ” Đề tài chúng em có ưu nhược điểm sau:  Ưu điểm  Việc thiết kế mạch đơn giản tốn chi phí  Có khả mở rộng cao  Khuyết điểm  Mạch thiết kế chưa tối ưu  Chưa xác so với thời gian thực Hướng phát triển Mỗi chốt giao thông lắp thêm cảm biến tốc độ, cảm biến để tính mật độ giao thơng tốc độ phương tiện giao thông, camera để quan sát tình trạng giao thơng qua có điều khiển giao thơng thích hợp Tất chốt giao thông kết nối trạm trung tâm thông qua mạng Internet, WiFi Wimax Xây dựng hệ thống sở liệu điều khiển trung tâm từ máy tính để kết nối điểm giao thông với để cập nhật liệu đưa định xử lý từ trung tâm Áp dụng thời gian thực vào hệ thống để phát triển hệ thống đưa giờ; cao điểm, thấp điểm, bình thường chiến lược cho hệ thống… Tài liệu tham khảo Giáo trình Hệ thống nhúng Giáo trình lập trình 8051 http://www.dientuvietnam.net/forums/ http://www.alldatasheet.com/ SR 109 Phạm Ngọc Thạch Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 26 ... điều ển đèn giao thơng t ại ngã tư 2.6 Mạch hồn chỉnh Hình 2.17 Mạch hồn thiện đèn giao thơng Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 25 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư Kết... thời gian đếm ngược đèn, đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ, led đơn sử dụng nguồn chiều Nguyễn Việt Đức D11XLTH Page 11 Đồ án thực tập Thiết kế mơ hình điều ển đèn giao thông t ại ngã tư 2.2 Sơ đồ nguyên... thống điều khiển đèn giao thông ngã tư dùng vi điều khiển gồm:4 cột đèn, có đèn tín hiệu phân luồng rẽ trái trước Hiển thị thời gian đếm lùi led vị trí lưng chtrừng cột đỉnh cột đèn 1.2.2 Yêu cầu