BÀI tập lớn thiết kế điều khiển đèn giao thông dùng 89c51

thiết kế điều khiển đèn giao thông dùng 89c51

BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG MỤC LỤC Chương I : Tổng quan I. Phân tích yêu cầu : …………………………………… 1. Chế độ hoạt động …………………………………………. 2. Các linh kiện sử dụng ………………… II. Ứng dụng ……………………………… Chương II : Khảo sát các linh kiện sử dụng I. Bộ vi xử lý 8051………………… II. Transistor điều khiển ……………… III. Led 7 đoạn……………………… Chương III : Thiết kế hệ thống I. Mạch nguyên lý…………………………… II. Mạch in………………… Chương IV : Chương trình điều khiển hệ thống CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1 1 I/ Phân tích yêu cầu: Thiết kế mạch điều khiển đèn giao thông sử dụng IC họ 8051, cụ thể là dùng AT89c51 1/ Chế độ hoạt động: Đèn giao thông tại ngã 4 : - Các đèn xanh, vàng, đỏ hoạt động theo thời gian đã xác định trước - Bộ phận hiển thị thời gian chờ của cá đèn led 7 đoạn, gồm có 4 led 7 đoạn: ở mỗi ngã đường sử dụng 2 led 7 đoạn để hiển thị thời gian đếm ngược. - Hệ thống led đơn hiển thị cho các đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ tại các ngã tư thực. 2/ Các linh kiện sử dụng: - Vi xử lý AT89C51. - IC thời gian thực DS1307. - Hiển thị: các led 7 đoạn (anode chung), các led đơn xanh, vàng, đỏ. - Các transistor , để điều khiển led 7 đoạn - Nút nhấn reset - Các điện trở và tụ điện cần dùng. II/ Ứng dụng: Một ứng dụng cơ bản của mạch đèn giao thông ngày nay là giải quyết vấn đề nạn kẹt xe, đang diễn ra hàng ngày trong các thành phố mà các nhà chức năng đang phải đau đầu hiện nay. CHƯƠNG II : KHẢO SÁT CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG I. Bộ vi xử lý 8051 : Khảo sát vi điều khiển AT89C51 AT89C51 là vi điều khiển do hãng Intel đề xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với 4 KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory. Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng bộ nhớ không bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-51 về tập lệnh và các chân ra. Bằng cách 2 2 kết hợp một CPU 8 bit với một PEROM trên một chip đơn, ATMEL AT89C51 là một vi điều khiển mạnh mà nó cung cấp một sự kinh động cao và giải pháp về giá cả đối với nhiều ứng dụng vi điều khiển. II. IC THỜI GIAN THỰC DS1307. DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock), khái niệm thời gian thực ở đây được dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà con người đang sử dụng, tính bằng giây, phút, giờ…Chip này có thanh ghi 8 bit chứa thời gian là: giây, phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm. Ngoài ra DS1307 còn có một thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và 56 thanh ghi trống có thể dùng như RAM, DS1307 xuất hiện ở 2 gói SOIC và DIP có 8 chân như trong hình 3 3 II. TRANSISTOR ĐIỀU KHIỂN A1015 Hình ảnh thực tế: + Transistor được sử dụng ở chế độ bão hòa + Ta sử dụng cực B của transistor để điều khiển các linh kiện + Nếu dòng I B =0 thì V BE bị phân cực thuận dẫn đến transistor mở. III. LED 7 ĐOẠN 1. Cấu tạo 4 4 Led 7 đoạn là sự kết hợp của 7 led đơn ghép lại với nhau theo 2 cách đất chung hoạc nguồn chung. Nhưng trong thực tế hay sử dụng nguồn chung vì khi đó sẽ làm led sáng đều và rõ,bởi vì các led nối chung một áp thay vì phải lấy áp từ chân của IC sẽ không ổn định và đôi khi có thể gây ra chạm Led 7 đoạn là sự kết hợp của các led đơn, do đó cần các điện trở hạn dòng cho led không bị quá dòng. Cần mắc điện trở tới từng chân của led, không nên mắc chung một trở ở dây nguồn chung hoặc đất chung. Điện trở cho 1 led khoảng từ 220 đến 330 ohm là vừa. Trong mạch sử dụng led 7 đoạn dương chung. CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG I. MẠCH NGUYÊN LÝ: 5 5 II. MẠCH IN: 1. Mạch điều khiển 6 6 2. Mạch thời gian 7 7 CHƯƠNG IV : CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG Chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ Assembly : ;===================================== $mod51 DEM EQU R3 DEM1 EQU R4 DEM2 EQU R5 TAM DATA 40H XUNG_NHAY DATA 41H ; XUNG 100ms BIEN_NHAY DATA 42H ;0 = SANG TAT CA DEN , 1 = NHAY led TUONG UNG KHI set PHUT DATA 43H GIO DATA 44H DONVI_PHUT DATA 45H 8 8 CHUC_PHUT DATA 46H DONVI_GIO DATA 47H CHUC_GIO DATA 48H PHAN_TRAM_GIAY DATA 49H FLAG_SET DATA 4AH ;0 = KHONG SET , 1 = SET PHUT , 2 = SET GIO LED_PHUT BIT P0.3 LED_C_PHUT BIT P0.2 LED_GIO BIT P0.1 LED_C_GIO BIT P0.0 ;--------I2C------- SCL BIT P3.0 SDA BIT P3.1 SW_1 BIT P3.2 SW_2 BIT P3.3 SW_3 BIT P3.4 SW_4 BIT P3.5 LED_DATA EQU P2 BYTE_W EQU 11010000B BYTE_R EQU 11010001B ADD_LOW EQU 4BH DATA_DS EQU 4CH ;===================================== ORG 00H LJMP MAIN ;=========================== ORG 0BH LJMP NGAT_TIME ;=========================== ORG 1BH 9 9 INC DEM MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H RETI ;=========================== ORG 030H MAIN: ;reset tat ca cac bien MOV PHUT,#0 MOV GIO,#0 MOV BIEN_NHAY,#0 MOV XUNG_NHAY,#0 MOV FLAG_SET,#0 MOV R0,#0 MOV IE,#10001010B MOV TMOD,#00010001B MOV TL0,#LOW(-9216) MOV TH0,#HIGH(-9216) MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H CLR TF0 CLR TF1 SETB TR0 MOV A,#0FFH MOV LED_DATA,A MOV DPTR,#BANGSO CLR SCL CLR SDA NOP SETB SCL 10 10 . BÀI TẬP LỚN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG MỤC LỤC Chương I : Tổng quan I. Phân tích. bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-51 về tập lệnh và các chân ra. Bằng cách 2 2 kết hợp một CPU 8 bit với một PEROM