mach dieu khien den giao thong dung vi dieu khien pic co code va so do mach , mach dieu khien den giao thong dung vi dieu khien pic co code va so do mach , mach dieu khien den giao thong dung vi dieu khien pic co code va so do mach , mach dieu khien den giao thong dung vi dieu khien pic co code va so do mach
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Đèn giao thông Hình 2-1: sơ đồ khối mạch Hình 2-2: Lưu đồ giải thuật Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn Hình 2-3: Mơ mạch nguồn Hình 2-4: Sơ đồ nguyên lý khối báo hiệu Hình 2-5: Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị Hình 2-6 : Sơ đồ khối điều khiển Hình 3-1: IC LM78xx Hình 3-2: Tụ điện .7 Hình 3-3: Diode Hình 3-4: Biến áp Hình 3-5: Điện trở Hình 3-6: LED đơn Hình 3-7: LED đoạn 10 Hình 3-8: Sơ đồ nguyên lý LED Anode chung 10 Hình 3-9: Sơ đồ nguyên lý LED Catode chung 10 Hình 3-10: LED đoạn đôi 11 Hình 4-1 : Sơ đồ nguyên lý 17 Hình 4-2: Mơ Proteus 18 Hình 4-3: Layout mạch đèn giao thơng 19 Hình 4-3: phần cứng mạch đèn giao thông 19 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3-1 : Chức PORT A .14 Bảng 3-2 : Chức PORT B .14 Bảng 3-3 : Chức PORT C .15 Bảng 3-4 : Chức PORT D 15 Bảng 3-5 : Chức PORT E .16 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AC Alternating Current DC Direct Current IC Integrated Circuit LED Light Emitting Diode PIC Programable Intelligent Computer GND Ground CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐÈN GIAO THÔNG 1.1 Lý chọn đề tìa Việt Nam làm nước có tỉ lệ dân số đơng, chiếm khồng 1,27% dân số giới, mà lượng phương tiện giao thơng cần thiết cho nhu cầu lại nhiều Để tránh tình trạng ùn tắc giao thơng, việc s dụng đèn giao thông cần thiết, nắm bắt tầm quan trọng đó, em muốn thực đề tài muốn phát triển mạch đèn giao thông để phục vụ cho nhu cầu sống Có nhiều cách đ ể thi ết kế mạch đèn giao thông thiết kế đèn giao thông micro PLC SIMATIC, dùng vi điều khiển vi xử lí, mạch đèn giao thơng dùng IC… 1.2 Giới thiệu đề tài Hiện nay, cấu tạo bên máy móc hay thiết bị ện tử ta dễ dàng bắt gặp chip vi điều khiển thông minh, mà dược lập trình người Cơng nghệ vi điều khiển phổ biến, em xin thực đề tài: mạch điều khiển đèn giao thơng dùng vi ều khiển PIC có hiển thị LED đoạn 1.3 Nguyên lý hoạt động mạch đèn giao thông Khi cấp nguồn vào, đèn xanh bắt đầu sáng khoản thời gian 15s, led đoạn hiển thị thời gian Khi thời gian hiển thị LED đoạn giảm 0s đèn xanh tắt đèn vàng sáng khoản thời gian 3s, thời gian hiển thị LED đoạn giảm 0s đèn vàng tắt đèn đỏ sáng khoản thời gian 15s hết 15s đèn đỏ tắt thực lại trình đèn xanh sáng 15s, trình lập lập lại đến vơ Hình 1-1: Đèn giao thơng CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH TỔNG QUÁT 2.1 Sơ đồ khối Khối đèn báo hiệu Khối điều khiển Khối hiển thị Khối nguồn Hình 2-1: sơ đồ khối mạch - Nhiệm vụ khối: Khối nguồn: cung cấp nguồn với mức điện áp 5V cho khối mạch Khối điều khiển: điều khiển khối đèn báo hiệu khối hiển thị LED đoạn với đề tài đồ án Khối đèn báo hiệu: gồm led đơn với màu xanh , vàng, đỏ dùng đ ể báo hiệu người dùng - Khối hiển thị LED đoạn: có chức đếm ngược thời gian để chuyển đổi tín hiệu đèn 2.2 lưu đồ giải thuật Bắt đầu Giải mã led đoạn Đèn đỏ vàng tắt, đèn xanh sáng 15s Đèn xanh tắt, đèn vàng sáng 3s Đèn vàng tắt, đèn đỏ sáng 15s Hình 2-2: Lưu đồ giải thuật • Chế độ đồng bộ: Không sử dụng chế độ Bit1 TRMT: Bit trạng thái ghi dịch TSR − = TSR rỗng − = TSR đầy Bit0 TX9D: Dữ liệu bit thứ địa / liệu địa b, Thanh ghi điều khiển trạng thái nhận Bit7 SPEN: Bit cho phép cổng truyền nối tiếp − = Cho phép hoạt động (cấu hình RX/DT TX/CK chân giống chân cổng vào nối tiếp) − = Không cho phép (được đặt Reset) Bit6 RX9: Bit cho phép nhận bit − = Chọn chế độ nhận bit − = Chọn chế độ nhận 8bit Bit5 SREN: Bit cho phép nhận riêng rẽ o Chế độ không đồng bộ: Không sử dụng o Chế độ đồng – Master: − = Cho phép nhận riêng rẽ − = Không cho phép riêng rẽ − Bit xóa sau q trình nhận hồn thành • Chế độ đồng – Slave: Không dùng chế độ Bit4 CREN: Bit cho phép tiếp tục nhận • Chế độ khơng đồng bộ: − = Cho phép nhận − = Khơng cho phép nhận • Chế độ đồng bộ: − = Cho phép nhận đến bit , CREN, xóa (CREN overrides SREN) − = Khơng cho phép tiếp tục nhận Bit3 ADDEN: Cho phép đánh địa • Chế độ khơng đồng nhận bit (RX9 = 1): − = Cho phép đánh địa chỉ, cho phép ngắt nạp liệu vào đệm RSR đặt − = Không cho phép đánh địa chỉ, tất byte nhận bit thứ − Được sử dụng bit chẵn lẻ − Chế độ không đồng nhận bit (RX9 = 0):Không dùng − Bit2 FERR: Bit báo lỗi khung truyền − = Có lỗi(Có thể xóa đọc ghi RCREG nhận giá tri byte tiếp theo) − 0= Khơng có lỗi − Bit1 OERR: Bit báo tràn − = Lỗi tràn (Có thể xóa xóa bit CREN) − = Khơng có lỗi tràn Bit RX9D: Dữ liệu bit thứ 3.3.14 3.2.7 Module chuyển đổi tưong tự sang số 10 bit (A/D) 3.3.15 3.2.7.1 Sơ đồ khối ADC PIC 18F4520 Hình 3.6 Sơ đồ khối ADC pic 18F4520 3.3.16 3.2.7.2 Các ghi liên quan Thanh ghi điều khiển A/D 0: ADCON0 bit 7-6 Không định nghĩa: Đọc “0” bit 5-2 CHS: Bit lựa chọn kênh đầu vào tương tự − 0000 = Kênh (AN0) − 0001 = Kênh (AN1) − 0010 = Kênh (AN2) − 0011 = Kênh (AN3) − 0100 = Kênh (AN4) 0101 = Kênh (AN5) 0110 = Kênh (AN6) − 0111 = Kênh (AN7) − 1000 = Kênh (AN8) − 1001 = Kênh (AN9) − 1010 = Kênh 10 (AN10) − 1011 = Kênh 11 (AN11) − 1100 = Kênh 12 (AN12) − 1101 = Không sử dụng − 1110 = Không sử dụng − 1111 = Không sử dụng bit GO/DONE: Bit trạng thái biến đổi A/D bit 7-6 Không định nghĩa: Đọc “0” bit 5-2 CHS: Bit lựa chọn kênh đầu vào tương tự − 0000 = Kênh (AN0) − 0001 = Kênh (AN1) − 0010 = Kênh (AN2) − 0011 = Kênh (AN3) − 0100 = Kênh (AN4) − 0101 = Kênh (AN5) − 0110 = Kênh (AN6) − 0111 = Kênh (AN7) − 1000 = Kênh (AN8) − 1001 = Kênh (AN9) − 1010 = Kênh 10 (AN10) − 1011 = Kênh 11 (AN11) − 1100 = Kênh 12 (AN12) − 1101 = Không sử dụng − 1110 = Không sử dụng − 1111 = Không sử dụng bit GO/DONE: Bit trạng thái biến đổi A/D Thanh ghi điều khiển A/D1: ADCON1 − − bit 7-6 Không định nghĩa: Đọc “0” bit VCFG1: Bit cấu hình điện áp tham chiếu mức cao (VREF- ) − = VREF– (AN2) = VSS bit VCFG0: Bit cấu hình điện áp tham chiếu mức thấp (VREF+ ) − = VREF+ (AN3) − = VDD bit 3-0 PCFG: Bit cấu hình PORT vào/ra, bit sử dụng để lựa chọn chân từ AN0 đến AN12 đầu vào/ra số (D) đầu vào tương tự (A) − Thanh ghi điều khiển A/D 2: ADCON2 bit ADFM: Bit lựa chọn định dạng nhập kết vào ghi chứa − = Chứa 10 bit thấp cặp ghi ADRESH ADRESL − = Chứa 10 bit cao bit Không định nghĩa: Khi đọc “0” bit 5-3 ACQT: Bit lựa chọn thời gian thu nhận A/D − 111 = 20 TAD − 110 = 16 TAD − 101 = 12 TAD 100 = TAD 011 = TAD − 010 = TAD − 001 = TAD − 000 = TAD (Khi sử dụng dao động RC nội) bit 2-0 ADCS: Bit lựa chọn tần số xung cấp cho biến đổi A/D − 111 = FRC (nguồn xung từ dao động RC nội) − 110 = FOSC/64 − 101 = FOSC/16 − 100 = FOSC/4 − 011 = FRC (nguồn xung từ dao động RC nội) − 010 = FOSC/32 − 001 = FOSC/8 − 000 = FOSC/2 Tổng hợp ghi liên quan đến hoạt động chuyển đổi A/D: − − CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG 4.1 Sơ đồ khối Hệ thống thiết kế gồm khối: • Khối MCU sử dụng chip PIC18F4520 • Khối hiển thị sử dụng hình LED7 • Khối nguồn ni 5VDC • Khối điều khiển Sơ đồ khối mạch điều khiển Khối Khối thời gian thực Khối xử lý trung tâm PIC18F4520 hiển thị Khối nguồn ni 5VDC Hình 4.1 Sơ đồ khối mạch Chức khối: • Khối xử lý trung tâm PIC18F4520: Sử dụng vi điều khiển PIC18F4520 để điều khiển toàn hoạt động mạch • Khối hiển thị: Sử dụng LED7 để hiển thị đếm giây led đơn hiển thị trạng thái • Khối nguồn ni: Sử dụng khối tạo điện áp 5VDC cung cấp cho toàn linh kiện mạch • Khối thời gian thực: Đếm thời gian thực hệ thống 4.2 Thiết kế mạch 4.2.1 Mạch mơ Hình 4.2 Sơ đồ ngun lý 4.3 Sơ đồ thuật tốn Begin Chương trình Chế độ mặc định DS 1307 N Y Chế độ điều khiển End Hình 4.6 Sơ đồ giải thuật chương trình Bắt đầu chương trình kiểm tra phím bấm : - Nếu kt=0 không thay đổi thời gian hoạt động chương trình chạy theo thời gian mặc định đặt sẵn + Đèn xanh rẽ trái sáng 10s, + Đèn xanh thẳng sáng 17s Đèn vàng sáng 3s + Đèn đỏ sáng 30s) - Nếu biến kt=1 có nghĩa thay đổi thời gian hoạt động đèn + Đèn xanh rẽ trái sáng (Tđặt/3)(s) + Đèn xanh thẳng sáng Tđặt-(Tđặt/3+3)(s) + Đèn vàng sáng 3s + Đèn đỏ sáng Tđặt(s) - Chạy vào chương trình ngắt sau 1s thời gian giảm xuống xuất tín hiệu điều khiển đèn Chương trình hiển thị hiển thị thời gian đếm ngược LED đoạn + 3.3.1 Chế độ thấp điểm CĐ: Thấp điểm tg_d1=30s; tg_x2=25s tg_d2=30s; tg_x1=25s Bật đèn đỏ 1,đèn xanh 2, Bật đèn đỏ 2,đèn xanh 1, Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian 3.3.17 tg_v2 = 5s tg_v2 = 5s 3.3.18 Bật đèn đỏ 1, đèn vàng Bật đèn đỏ 2, đèn vàng Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Hình 4.7 Sơ đồ giải thuật chế độ thấp điểm 3.3.19 3.3.20 4.3.2 Chế độ cao điểm CĐ: Cao điểm tg_d1=45s; tg_x2=40s tg_d2=45s; tg_x1=40s Bật đèn đỏ 1,đèn xanh 2, Bật đèn đỏ 2,đèn xanh 1, Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian tg_v2 = 5s tg_v2 = 5s Bật đèn đỏ 1, đèn vàng Bật đèn đỏ 2, đèn vàng Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Chạy chương trình quét led đoạn + đếm lùi thời gian Hình 4.8 Sơ đồ giải thuật chế độ cao điểm 3.3.21 4.3.3 Chế độ nghỉ Hình 4.9 Sơ đồ giải thuật chế độ nghỉ ... MLF 3.3.3 3.2.1 Sơ đồ khối PIC1 8F4520 Hình 3.1 Sơ đồ khối kiến trúc vi điều khiển pic1 8F4520 3.3.4 3.2.2 Sơ đồ chân PIC1 8F4520 Hình 3.2 Sơ đồ chân vi điều khiển Pic1 8F4520 Sau giới thiệu cấu... cho vi điều ển họ: PIC 1650 PIC ban đầu thiết kế để dùng làm thiết bị ngoại vi cho vi ều khiển CP1600 Vi điều khiển sau nghiên cứu phát tri ển thêm từ hình thành vi điều khiển ngày Một số loại PIC: ... 16C84 EEPROM) o F: PIC có nhớ flash o Ngồi cịn có thêm dòng vi điều khiển PIC dsPIC 3.3.2 PIC 18F4520 Vi điều khiển Pic1 8F4520 có đặc điểm sau: - Sử dụng công nghệ nano Watl: Hiệu cao, tiêu thụ