Báo cáo vđk

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN Đề tài: “ ……………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ” Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực : Lớp : Khố : Hệ : Chính quy Hà Nội, tháng … /2014 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý TĨM TẮT Tóm tắt: Hiện nay, với phát triển mạnh mẽ xã hội, việc đưa cơng nghệ tự động hóa vào đời sống sinh hoạt giải trí ngày nhu cầu thiết yếu Trong đời sống, ngày nhiều gia đình tìm kiếm sử dụng sản phẩm tự động trợ thủ đắc lực người Vì vậy, nhóm sinh viên lựa chọn thực đề tài “Thiết kế đèn tín hiệu ngã tư” áp dụng cho mơi trường có khơng gian nhỏ kín Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Hoàng Thế Phương người trực tiếp định hướng, giảng dạy hướng dẫn em từ bắt đầu môn học hồn thành đồ án mơn học Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo trường Đại Học Cơng Nghệ Giao Thơng Vận Tải nói chung thầy ngành Cơ điện tử nói riêng tận tình giảng dạy, trang bị kiến thức bổ ích thời gian học trường Em xin cảm ơn tất bạn bè động viên, góp ý giúp đỡ em nhiều trình học tập thực đồ án Trong trình thực hiên đồ án trình làm báo cáo đồ án tốt nghiệp, khó tránh khỏi sai sót mong q thầy thơng cảm bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, em mong nhận ý khiến đóng góp q thầy để em tích lũy thêm nhiều kinh ngiệm cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2020 Nhóm sinh viên thực (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan em trình bày đồ án tự thân em xây dựng Những giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thông qua Các tài liệu tham khảo trích dẫn cụ thể phép cơng bố Mọi kiến thức sử dụng đồ án thơng qua giáo viên hướng dẫn Hồng Thế Phương Hà Nội, ngày…tháng…năm 2020 Nhóm sinh viên thực (Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý DANH MỤC VIẾT TẮT TIẾNG ANH VĐK ADC AVR CPU DC GND IC LED VCC TX RX PWM Nguyễn Xuân Chinh Analog-to-Digital Converter Automatic Voltage Regulator Central Processing Unit Direct Current Ground Integrated Circuit Light Emitting Diode Voltage common collector Transmitter Receiver Pulse-width Modulation TIẾNG VIỆT Vi điều khiển Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số Chip điều khiển hãng Atmel Bộ xử lý trung tâm Điện chiều Đất (cực điện âm) Chip vi mạch Diode phát quang Điện + cho cực C BJT Thiết bị truyền tín hiệu điều khiển Thiết bị nhận tín hiệu điều khiển Điều chế độ rộng xung Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Đưa chức hệ thống Xét ngã tư giao thông, hệ thống đèn giao thông đèn điều khiển giao thơng gồm hai cột lắp hai đầu hai đường khác ngã tư Mỗi cột gồm đèn : đèn xanh, đèn đỏ, đèn vàng Ngồi ra, hệ thống đèn có hộp điều khiển từ phát tín hiệu điều khiển đèn Tín hiệu điều khiển đèn từ MCU thông qua cổng đến hệ thống đèn giao thơng 1.2 Phân tích tốn 1.2.1 Hướng thực đề tài Có nhiều cách để hiển thị thời gian đèn ngã tư em sử dụng led số led đơn để giao tiếp với Atmega16 1.2.2 Phạm vi đề tài Trong đề tài này, chúng em dùng led kết hợp với atmega16 để hiển thị, từ biết thời gian lại đèn xanh, đỏ, vàng Tuy nhiên, nguyên lý mạch không q phức tạp nên mở rộng số khơng gian kín áp dụng 1.2.3 Sơ đồ khối Hình 1.1: Sơ đồ khối tồn mạch 1.3 Chức khối Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý 1.3.1 Khối nguồn Khối nguồn cung cấp điện áp 12V cho động điện áp 5V ổn định cho toàn mạch, có vai trị quan trọng Nếu điện áp dịng điện khơng ổn định gây ảnh hưởng cho tất IC mạch Hình 1.2: Khối nguồn 1.3.3 Khối xử lý trung tâm Khối xử lý trung tâm thực nhận tín hiệu từ cảm biến, tính tốn đưa số liệu hiển thị LED đưa tín hiệu điều khiển khối mạch để thực xử lý vấn đề cách tốt Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý Hình 1.5: Khối xử lý trung tâm3 1.3.3.1 Sử dụng vi điều khiển AVR Atmega16 ATmega16 vi điều khiển bit dựa kiến trúc RISC Với khả thực lệnh vịng chu kì xung clock, ATmega16 đạt tốc độ 1MIPS MHz ATmega16 có đặc điểm sau: 16KB nhớ Flash với khả đọc ghi, 512 byte nhớ EEPROM, 1KB nhớ SRAM, 32 ghi chức chung, 32 đường vào chung, định thời/bộ đếm, ngắt nội ngắt ngoại, USART, giao tiếp nối tiếp dây, kênh ADC 10 bit,… ATmega16 hỗ trợ đầy đủ chương trình cơng cụ phát triển hệ thống như: trình dịch C, macro assemblers, chương trình mơ phỏng/sửa lỗi, Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý Hình 1.6: Hình ảnh thực tế Atmega16 Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 Đồ án vi điều khiển thuyếtĐồ án vi điều khiển thuyết Chương 1: Cơ sở lý Chương 1: Cơ sở lý Hình 1.7: Sơ đồ chân Atmega16 a Cấu trúc nhân CPU ATmega16 đảm bảo hoạt động xác chương trình Do phải có khả truy cập nhớ, thực q trình tính toán, điều khiển thiết bị ngoại vi quản lý ngắt • Cấu trúc tổng quát AVR sử dụng cấu trúc Havard, tách riêng nhớ bus cho chương trình liệu Các lệnh thực chu kì xung clock Bộ nhớ chương trình lưu nhớ Flash Hình 1.8: Cấu trúc tổng quát Atmega16 - ALU: ALU làm việc trực tiếp với ghi chức chung, phép tốn thực chu kì xung clock Hoạt động ALU chia làm loại đại số, logic theo bit - Thanh ghi trạng thái: Đây ghi trạng thái có bit lưu trũ trạng thái ALU sau phép số học logic Nguyễn Xuân Chinh Lớp: 68DCCO22 ... bị ngoại vi báo cho CPU biết tình trạng sẵn sàng cho đổi liệu Ví dụ: Khi truyền nhận UART nhận byte báo cho CPU biết thông qua cờ RXC, truyền byte cờ TX thiết lập Khi có tín hiệu báo ngắt, CPU... động viên, góp ý giúp đỡ em nhiều trình học tập thực đồ án Trong trình thực hiên đồ án trình làm báo cáo đồ án tốt nghiệp, khó tránh khỏi sai sót mong quý thầy thơng cảm bỏ qua Đồng thời trình độ... DS18b20 thực đo nhiệt độ môt trường gửi thông tin đến VĐK Atmega16 để tính tốn Nhiệt độ hiển thị LED Nếu nhiệt độ tủ cao so với mức ngưỡng cài đặt, VĐK đưa tín hiệu điểu khiển bật thiết bị làm nóng