mach den giao thong cai dat theo thoi gian

Page LỜI NĨI ĐẦU Cơng nghệ điện tử có bước phát triển chóng mặt năm gần Trong cơng nghệ vi điện tử có bước phát triển vượt bậc Những chip với kích thước nhỏ gọn lựa chọn tối ưu cho ứng dụng ngày Hàng loạt nghiên cứu nhà khoa học nhằm rút ngắn kích thước, tăng tính tiện lợi thơng minh cho chip Các chip tối ưu khả ứng dụng vào thực tế cao Thực tế cho thấy, sản phẩm công nghệ vi điện tử vươn tới lĩnh vực sống, từ sản xuất đến sinh hoạt ngày Trong tương lai công nghệ vi điện tử tiến xa để thoả mãn nhu cầu ngày cao người Vì sinh viên ngành điện tử cần đào sâu nghiên cứu để theo kịp phát triển công nghệ Vi điều khiển sản phẩm quan trọng công nghệ vi điện tử, chip vi điều khiển nhỏ gọn thực óc nhân tạo Em làm quen với vi điều khiển 8051 hãng Intel, qua việc thực đề tài “mơ hình đèn giao thơng” hội để em nắm vững kiến thức hơn, đồng thời mong muốn ứng dụng kiến thức học để tạo sản phẩm có ích cho sống Em nghĩ đề tài xát thực tế có nhiều hướng phát triển Tuy nhiên điều kiện thời gian có giới hạn thực nên biến tưởng thành thực Lần thực đồ án nên tránh khỏi sai sót, em mong nhận đóng góp ý kiến thầy bạn bè để khắc phục điểm chưa hoàn thiện đề tài Trong thời gian thực đề tài em nhận giúp đỡ tận tình kiến thức chuyên ngành lẫn tinh thần cô giáo Phạm Trần Bích Thuận thầy khoa điện tử, em xin chân thành cảm ơn thầy Với mong muốn tiếp tục hồn thiện đề tài em mong nhận giúp đỡ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Page Chữ ký giáo viên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Page Chữ ký giáo viên MỤC LỤC PHẦN A: NỘI DUNG I II MỤC ĐÍCH NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG II HOẠT ĐỘNG II LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT CHUNG III CÁC KHỐI CỦA MƠ HÌNH ĐÈN GIAO THƠNG III KHỐI VI XỬ LÝ VÀ KHỐI NGUỒN III Sơ đồ nguyên lý III Nguyên lý hoạt động III Khối vi xử lí III Khối nguồn III KHỐI HIỂN THỊ 10 III Lưu đồ giải thuật 10 III Sơ đồ nguyên lý 11 III Nguyên lý hoạt động 12 III KHỐI BÀN PHÍM 13 III Sơ đồ nguyên lý 13 III Lưu đồ giải thuật 14 IV CHƯƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH CHO VI XỬ LÍ 17 PHẦN B: KẾT LUẬN 39 PHẤN C: HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI PHẦN D: TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 40 Page A NỘI DUNG I MỤC ĐÍCH Hiện an tồn giao thơng vấn đề giới quan tâm Đối với Việt Nam nước phát triển đà gia tăng dân số an tồn giao thơng thật mối lo ngại đặt lên hàng đầu, cần xã hội tham gia để giảm thiểu Tuy nhiên điều kiện kinh tế, nhiều đường chưa thể mở rộng nâng cấp, lực lượng cảnh sát giao thông đủ để đảm bảo để đứng chốt tất ngã đường Vậy trật tự an tồn giao thơng xem giải pháp tối ưu để hạn chế tai nạn giao thơng Ngồi việc nâng cao ý thức đường người dân hệ thống tín hiệu đèn giao thông trục đường quan trọng Theo em nghĩ xây dựng hệ thống tín hiệu đèn giao thơng đơn giản, ứng dụng nhân rộng đặt biệt hoạt động ổn định, thay vai trò người cảnh sát giao thông cần thiết sát thực tế Không hệ thống đèn thông giao thông phải thật linh hoạt để đáp ứng tình mà lượng xe lưu thơng đường có thay đổi Việc đáp ứng thực thông qua chế độ hoạt động đèn giao thông, như: chế độ hoạt động tự động không cao điểm, chế độ điều khiển tay cảnh sát giao thông sử dụng kẹt đường, chế độ đèn vàng khoảng thời gian từ 23h tối hôm đến 5h sáng hôm sau Ngồi hệ thống đèn giao thơng cịn thay đổi khoảng thời gian hiển thị tín hiệu đèn Từ ý tưởng đến mục đích để em xây dựng mơ hình hệ thống đèn giao thơng Với mong muốn mơ hình tiếp tục có nâng cấp, sửa đổi để vào thực tế II NGYUÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THƠNG Mơ hình đèn giao thơng gồm có: Page Đầu nhập liệu vào bàn phím, gồm phím chức phím nhập thời gian,để cài đặt thời gian chế độ hiển thị • Khối vi xử lí gồm có: mạch vi xử lí với vi điều khiển 89V51 làm nhiệm vụ xử lí chính, nguồn cung cấp điện áp 5VDC, nút nhấn: _ Nút Reset: Đưa chương trình trở lại ban đầu _ Nút Cut and Set: chuyển chế độ tự động chế độ điều khiển tay; chuyển sang chế độ nhập liệu từ bàn phím, nút nhấn tạo tín hiệu ngắt _ Nút Manual mode: chuyển đổi hai trạng thái hiển thị chế độ điều khiển tay • Đầu liệu ( hiển thị) gồm: _Màn hình LCD: hiển thị thơng tin nhập vào từ bàn phím _Led đơn: hiển thị tín hiệu đèn giao thông _Led đoạn: hiển thị thời gian sáng đèn • II HOẠT ĐỘNG Đầu tiên chương trình Main thiết lập chế độ ngắt ngồi,khi có tín hiệu ngăt ngồi (nút cut and set nhấn), chương trình chuyển sang chế độ chọn quét phím hay chọn điều khiển tay Khi chương trình chạy, nút Cut and Set nhấn lần 1để ngắt hiển thị, nhấn lần chương trình chuyển sang chế độ qt phím Thơng tin nhập vào từ bàn phím ma trận lưu lại đồng thời hiển thị LCD Sau nhập đầy đủ thông số: thời gian hiển thị đèn xanh,đèn đỏ; thời gian tại,người sử dụng nhấn phím Enter để khỏi chương trình qt bàn phím ma trận chuyển tới chương trình hiển thị tín hiệu đèn giao thơng hiển thị thời gian led đoạn Nếu khơng nhấn phím Enter khơng thể chuyển sang hiển thị tín hiệu đèn Nếu nút Man mode nhấn, chương trình chuyển sang chế độ điều khiển tay cảnh sát giao thơng Tiếp tục sử dụng phím Man mode để chuyển đổi qua lại hai chế độ hiển thị: tuyến a đèn vàng sáng, tuyến b đèn xanh sáng tuyến a đèn xanh sáng, tuyến b đèn vàng sáng Khi không cần thiết sử dụng chế độ điều khiển tay (khi đường thơng xe trở lại) người dùng nhấn nút Cut and Set để ngắt chế độ điều khiển tay Khi chế độ điều khiển tay ngắt người dung phải cài đặt lại thời gian II LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT CHUNG Page III CÁC KHỐI CỦA MƠ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG III KHỐI VI XỬ LÝ VÀ KHỐI NGUỒN III Sơ đồ nguyên lý Page Page Sơ đồ mạch in III Nguyên lý hoạt động Page III Khối vi xử lí Sử dụng vi điều khiển 89V51RB2, kết hợp với điện trở hạn dòng điện trở kéo lên (ở P0) để xử lí thơng tin xuất liệu chân Port, nhằm điều khiển tín hiệu đèn, bàn phím man hình LCD, chức cụ thể Port, gồm có: • Port : nối với bàn phím, đồng thời nối với chân từ chân AD0 đến AD6 để xuất tín hiệu data đưa vào chân từ D0 đến D7 led đoạn • Port : để thu phát thông tin đến chân từ D0 đến D7 hình LCD • Các chân từ P2.0 đến P2.5 dùng để điều khiển sáng tắt led đơn, đóng vai trị làm tín hiệu đèn giao thơng • Các chân từ P2.0 đến P2.2 tương ứng dùng để điều khiển chân RS, RW, E, đóng vai trị chân điều khiển hình LCD • Chân P3.1 nối với nút nhấn Man mode • Chân P3.2 nối với nút nhấn Cut and Set • Các chân từ P3.4 đến P3.7 đóng vai trị xuất tín hiệu qt led đoạn III Khối nguồn Gồm có biến 3A,đưa mức điện áp 12VAC Cầu chỉnh lưu biến điện áp 12VAC thành 12VDC Mức điện áp qua IC ổn áp 7805, đầu IC 7805 mức điện áp 5VDC, mức điện áp dùng để cung cấp cho khối vi xử lí khối hiển thị Ngồi sơ đồ khối nguồn cịn có tụ có nhiệm vụ lọc nhiễu giảm bớt độ nhấp nhô áp DC ngõ III KHỐI HIỂN THỊ III Lưu đồ giải thuật Page 10 III Sơ đồ nguyên lí Page 26 CJNE A,#3,DETECT2 LCALL WAITING_1 MOV 58H,#0FH SJMP BACKSCAN_2 DETECT2: CJNE A,#4,BACKSCAN_1 LCALL WAITING_1 MOV 58H,#0FH SJMP BACKSCAN_2 BACKSCAN_1: INC 53H MOV A,53H CJNE A,#10,BACKSCAN_2 MOV 53H,#00H INC 52H MOV A,52H CJNE A,#3,BACKSCAN_2 INC 51H MOV 52H,#01H BACKSCAN_2: POP ACC POP 00H RET ;=========================WAITING MODE========================= WAITING_1: PUSH ACC PUSH TH0 PUSH TL0 PUSH 56H MOV P2,#0EDH MOV 53H,#00H WAITING_2: MOV A,51H CJNE A,#0,DETECT_1 SJMP DELAY1S DETECT_1: CJNE A,#3,DETECT_2 Page 27 SJMP DELAY1S DETECT_2: CJNE A,#4,BACKSCAN_3 MOV 51H,#00H DELAY1S: MOV 56H,#100 MOV TMOD,#11H LOOP2: MOV TH0,#HIGH(-10000) MOV TL0,#LOW(-10000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 INC 53H DJNZ 56H,LOOP2 MOV A,53H CJNE A,#5,DELAY1S MOV 53H,#00H INC 52H MOV A,52H CJNE A,#3,DELAY1S MOV 52H,#01H LJMP WAITING_2 INC 51H BACKSCAN_3: POP 56H POP TL0 POP TH0 POP ACC RET ; =========================SCAN============================= ===== SCANKEYPAD: PUSH 03H SCANKEYPAD_1: Page 28 ACALL GETKEY JC SCANKEYPAD_1 MOV R3,#200 BACK: ACALL GETKEY JNC BACK DJNZ R3,BACK POP 03H RET ; =======================GETKEY============================ ====== GETKEY: PUSH 05H PUSH 06H PUSH 07H MOV A,#0EFH MOV R6,#4 TEST: MOV P0,A MOV R7,A MOV A,P0 ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,KEYPRESSED MOV A,R7 RL A DJNZ R6,TEST CLR C SJMP EXIT1 KEYPRESSED: MOV R7,A MOV A,#4 CLR C SUBB A,R6 MOV R6,A MOV A,R7 MOV R5,#4 AGAIN: RRC A JNC DONE Page 29 INC R6 INC R6 INC R6 INC R6 DJNZ R5,AGAIN DONE: SETB C MOV A,R6 EXIT1: POP 07H POP 06H POP 05H RET ;=======================CONTENT OF SETTING===================== SETTING: MOV 59H,A LCALL WRITE_DATA MOV A,59H SWAP A MOV R4,A RETURN: LCALL GET_NUMBER_CLR MOV 59H,A CJNE A,#0FH,INPUT MOV A,R4 ANL A,#00H MOV R4,A LCALL CLEAR_1 MOV 57H,#00H SJMP GO_OFF_2 INPUT: LCALL WRITE_DATA MOV A,59H ADD A,R4 MOV R4,A MOV 57H,#0FH Page 30 GO_1: LCALL GET_NUMBER_CLR_ESC CJNE A,#0FH,GO_2 MOV A,R4 ANL A,#0F0H MOV R4,A LCALL CLEAR_2 SJMP RETURN GO_2: CJNE A,#0EH,GO_OFF_1 MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND RET GO_OFF_1: MOV DATABUS,#0C0H LCALL SENDCOMMAND MOV A,#50 LCALL WRITE_LABEL SJMP GO_1 GO_OFF_2: RET ; ========================================================== =============== ;==============PREVENT TO INTERFACE=========================== GET_NUMBER_CLR: LCALL SCANKEYPAD CJNE A,#0EH,GET_1 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR GET_1: CJNE A,#0DH,GET_2 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR GET_2: CJNE A,#0CH,GET_3 CLR A Page 31 SJMP GET_NUMBER_CLR GET_3: CJNE A,#0BH,GET_4 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR GET_4: CJNE A,#0AH,GET_5 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR GET_5: RET ;===================GET NUMBER OR ESCAPE===================== GET_NUMBER_CLR_ESC: LCALL SCANKEYPAD CJNE A,#0DH,GET1 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR_ESC GET1: CJNE A,#0CH,GET2 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR_ESC GET2: CJNE A,#0BH,GET3 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR_ESC GET3: CJNE A,#0AH,GET4 CLR A SJMP GET_NUMBER_CLR_ESC GET4: RET ; ========================================================== ============= REDLIGHT_1: PUSH ACC MOV A,#10 MOV 64H,#9 LCALL WRITE_LABEL Page 32 REDLIGHT_2: LCALL GET_NUMBER_CLR CJNE A,#0FH,BEGIN_SET1 MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND SJMP STOP1 BEGIN_SET1: LCALL SETTING CJNE R4,#00H,FINISH1 SJMP REDLIGHT_2 FINISH1: MOV 54H,R4 STOP1: POP ACC RET ; ========================================================== ============== GREENLIGHT_1: PUSH ACC MOV A,#21 MOV 64H,#11 LCALL WRITE_LABEL GREENLIGHT_2: LCALL GET_NUMBER_CLR CJNE A,#0FH,BEGIN_SET2 MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND SJMP STOP2 BEGIN_SET2: LCALL SETTING CJNE R4,#00H,FINISH2 SJMP GREENLIGHT_2 FINISH2: MOV 55H,R4 STOP2: POP ACC RET Page 33 ; ========================================================== =============== HOURS_1: PUSH ACC MOV A,#34 MOV 64H,#5 LCALL WRITE_LABEL HOURS_2: LCALL GET_NUMBER_CLR CJNE A,#0FH,BEGIN_SET3 MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND SJMP STOP3 BEGIN_SET3: LCALL SETTING CJNE R4,#00H,FINISH3 SJMP HOURS_2 FINISH3: MOV 51H,R4 STOP3: POP ACC RET ; ========================================================== ============== MINUTES_1: PUSH ACC MOV A,#41 MOV 64H,#7 LCALL WRITE_LABEL MINUTES_2: LCALL GET_NUMBER_CLR CJNE A,#0FH,BEGIN_SET4 MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND SJMP STOP4 BEGIN_SET4: LCALL SETTING CJNE R4,#00H,FINISH4 Page 34 SJMP MINUTES_2 FINISH4: MOV 52H,R4 STOP4: POP ACC RET ; ========================================================== =============== ;********************CONTROL LCD******************************* ;===================INITAL PROGRAM=========================== LCDSTART: CLR RS CLR RW SETB EN MOV DATABUS,#38H LCALL SENDCOMMAND MOV TH1,#HIGH(-4100) MOV TL1,#LOW(-4100) LCALL DELAY_2 MOV DATABUS,#38H LCALL SENDCOMMAND MOV TH1,#HIGH(-100) MOV TL1,#LOW(-100) LCALL DELAY_2 MOV DATABUS,#38H LCALL SENDCOMMAND MOV DATABUS,#0CH LCALL SENDCOMMAND MOV DATABUS,#01H LCALL SENDCOMMAND RET ;===========================SENDING PROGRAM================== SENDCOMMAND: Page 35 CLR RS SJMP PULSE_EN SENDDATA: SETB RS NOP PULSE_EN: CLR RW CLR EN NOP SETB EN NOP MOV DATABUS,#0FFH SETB RW CLR RS CLR EN NOP SETB EN NOP BUSY: MOV A,DATABUS JB ACC.7,BUSY BUSY_2: MOV A,DATABUS JB ACC.7,BUSY_2 CLR RW RET ; ========================================================== ============ DELAY_2: MOV TMOD,#11H SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TR1 CLR TF1 RET Page 36 ; ========================================================== ============= CLEAR_1: PUSH 01H PUSH ACC MOV A,64H ADD A,#1 ADD A,#80H MOV DATABUS,A MOV R1,A LCALL SENDCOMMAND NOP MOV DATABUS,#' ' LCALL SENDDATA LCALL DELAY_1 MOV A,R1 MOV DATABUS,A LCALL SENDCOMMAND POP ACC POP 01H RET CLEAR_2: PUSH 01H PUSH ACC MOV A,64H ADD A,#2 ADD A,#80H MOV DATABUS,A MOV R1,A LCALL SENDCOMMAND MOV DATABUS,#' ' LCALL SENDDATA LCALL DELAY_1 MOV A,R1 MOV DATABUS,A Page 37 LCALL SENDCOMMAND POP ACC POP 01H RET ; ========================================================== ============= WRITE_LABEL: MOV DPTR,#LINE_DATA MOV R1,A WRITE_LABEL_1: MOVC A,@A+DPTR CJNE A,#99H,WRITE_CONT1 RET WRITE_CONT1: MOV DATABUS,A LCALL SENDDATA INC R1 MOV A,R1 SJMP WRITE_LABEL_1 RET WRITE_DATA: MOVC A,@A+DPTR MOV DATABUS,A LCALL SENDDATA RET ; ========================================================== ============= ;*******************7SEG CODES********************************* CODE7SEG: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H LINE_DATA: DB '0123456789' DB 'RED LIGHT:' DB 99H DB 'GREEN LIGHT:' DB 99H Page 38 DB DB DB DB DB DB 'HOURS:' 99H 'MINUTES:' 99H 'FULL' 99H ; ***********************NOTE************************************** ********** ;DUTY OF MEMORY SQUARES: ; 51H BYTE OF HOURS ; 52H BYTE OF MUNITES ; 53H BYTE OF SECONDS ; 54H BYTE OF RED LIGHT ; 55H BYTE OF GREEN LIGHT ; 56H USED IN DELAY1S OF WAITTING PROGRAM ; 57H MARK THE DATA PURCHAGED IN HOURS/MUNITES PROGRAM ; 58H USED TO MARK ALREADY INPUTING THE WAITTING PROGRAM THEN COMPARE FOR MAIN1 PROGRAM ;RETURN AT THE BEGINNING POSITION ; 59H SAVE VALUE OF A REGISTER IN SETTING PROGRAM AND SAVE THE STATUS OF LIGHTS(CONTEND OF ;P2) IN AUTO MODE AND MANUAL MODE ; 60H FROM 60H TO 63H IS USED IN THE CHANGEBCD_7SEG PROGRAM ; 61H ; 62H ; 63H ; 64H CONTAIN THE ENDING POSITION OF STRING LABEL,USED IN ERASE A CHARACTER PROGRAM ; 70H CONTAIN A VALUE TO TRANSFER THE STATUS OF LIGHT IN THE MANUAL MODE END B KẾT LUẬN Page 39 Sau thời gian thực hiện, đề tài có kết định, em xây dựng mô đèn giao thơng ( hình) với tính sau: • Hiển thị xác thời gian led đoạn tín hiệu đèn giao thơng led đơn • Có khả cài đặt lại thời gian hiển thị đèn đỏ đèn xanh, cài đặt thời gian thơng qua bàn phím ma trận • Ngồi đèn cịn có chế độ điều khiển tay thông qua nút nhấn Manual mode, sử dụng kẹt đường Chế độ hiển thị đèn vàng khoảng thời gian từ 23h đến 5h sáng hơm sau • HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Do thời gian thực đề tài có giới hạn để, em khơng thể đưa mơ hình đèn giao thơng hồn chỉnh, nhiều ý tưởng hướng phát triển đề tài chưa thể thực Em nêu khả mà em dự định phát triển đề tài, mong nhận góp ý thầy bạn để đề tài thêm hoàn chỉnh Hiện nhiều trục đường có tín hiệu đèn giao thơng, xảy tình trạng người tham gia giao thông đậu phương tiện vạch đường dành cho người Page 40 thời gian chờ đèn đỏ Theo em nên đặt hệ thống cảm biến để phát báo động trường hợp phương tiện tham gia giao thông đậu vạch đường dành cho người Đồng thời tận dụng thời gian đèn đỏ, đèn giao thông tự động chiếu lên ảnh suốt hình ảnh trật tự an tồn giao thơng để nâng cao ý thức đường người điều khiển phương tiện Chế độ đèn vàng đặt từ 23h đêm đến 5h sáng hôm sau Tuy nhiên thời gian có phương tiện tham gia giao thơng Vì em nghĩ cần thiết phải đặt hệ thống cảm biến cách xa đèn đoạn cho cảm biến hoạt động chế độ đèn vàng để phát phương tiện tới Cảm biến tác động lên vi xử lí để tắt chế độ đèn vàng chuyển sang chế độ nhảy tự động Trong điều kiện cần thiết cột đèn giao thông làm việc độc lập với Các cột đèn giao thơng tuyến đường nối với để nhận tín hiệu điều khiển trường hợp cần thiết ( đường chiều, hay tổ chức kiện quan trọng…) C TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Vi Xử Lí trường đại học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, biên soạn: Phạm Quang Trí Tài liệu hướng dẫn thực hành Vi Điều Khiển MCS-51 trường đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, biên soạn: Phạm Quang Trí Kỹ thuật điện tử, biên soạn: Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh Giáo trình điện tử số trường đại học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Các trang Web: • www.google.com.vn • www.ant7.vn • www.dientuvietnam.com • www.Datasheetall.com ... DPTR,#LINE_DATA MOV R1,A WRITE_LABEL_1: MOVC A,@A+DPTR CJNE A,#99H,WRITE_CONT1 RET WRITE_CONT1: MOV DATABUS,A LCALL SENDDATA INC R1 MOV A,R1 SJMP WRITE_LABEL_1 RET WRITE_DATA: MOVC A,@A+DPTR MOV DATABUS,A... thời gian thực hiện, đề tài có kết định, em xây dựng mơ đèn giao thơng ( hình) với tính sau: • Hiển thị xác thời gian led đoạn tín hiệu đèn giao thơng led đơn • Có khả cài đặt lại thời gian hiển... thời gian hiển thị đèn xanh,đèn đỏ; thời gian tại,người sử dụng nhấn phím Enter để khỏi chương trình qt bàn phím ma trận chuyển tới chương trình hiển thị tín hiệu đèn giao thơng hiển thị thời gian