Mạch đèn Giao Thông Tại Ngã Tư Có ưu Tiên - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (57 trang)

Trang chủ

Kỹ thuật

Điện - Điện tử - Viễn thông

Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (745.9 KB, 57 trang )

Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNGNGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG****************ĐỒ ÁN MÔN HỌC IGVHD: NGUYỄN QUỲNH ANHSV THỰC HIỆN:TRẦN VĂN PHÁTNGUYỄN TẤN PHÁTĐề tài:- Thiết kế mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên dùng IC AT89C51 hoạt động theo thời gian đã định, điều khiển đèn giao thông tại ngã tư giao nhau giữa 1 đường ưu tiên và 1 đường không ưu tiên có các chế độ hoạt động:+ Giờ bình thường:Thời gian đèn xanh ở 2 đường bằng nhau. + Giờ cao điểm(6h,7h,11h,12h,16h,17h và18h): Thời gian đèn xanh ở đường ưu tiên dài hơn thời gian đèn xanh ở đường không ưu tiên. +Hiển thị led 7 đoạn đếm ngược thời gian ở 2 ngã đường và hiển thị giờ ,phút. +Nút nhấn điều khiển thời gian hoạt động theo chế độ.Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 05 năm 2010GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 1Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênGVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 2LỜI CẢM ƠNLỜI CẢM ƠN - Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Quỳnh Anh cùng quý thầy cô bộ môn khoa Điện-Điện Tử Viễn Thông Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh.- Trong quá trình thực hiện đồ án nhóm chúng em gặp không ít khó khăn và thiếu sót Nhưng được sự hướng dẫn và chí dạy nhiệt tình của quý thầy cô đã giúp chúng em khắc phục được những thiếu sót đó và có thể hoàn thành được đề tài đúng thời hạn, giúp chúng em học tốt hơn.- Do kiến thức của nhóm chúng em còn hạn chế nên trong đồ án còn nhiều sai xót chúng em rất mong được sự thông cảm của quý thầy cô. Chúng Em xin chân thành cảm ơn.TP HCM, tháng 05 năm 2010SV thực hiện:Trần Văn PhátNguyễn Tấn Phát - Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Quỳnh Anh cùng quý thầy cô bộ môn khoa Điện-Điện Tử Viễn Thông Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh.- Trong quá trình thực hiện đồ án nhóm chúng em gặp không ít khó khăn và thiếu sót Nhưng được sự hướng dẫn và chí dạy nhiệt tình của quý thầy cô đã giúp chúng em khắc phục được những thiếu sót đó và có thể hoàn thành được đề tài đúng thời hạn, giúp chúng em học tốt hơn.- Do kiến thức của nhóm chúng em còn hạn chế nên trong đồ án còn nhiều sai xót chúng em rất mong được sự thông cảm của quý thầy cô. Chúng Em xin chân thành cảm ơn.TP HCM, tháng 05 năm 2010SV thực hiện:Trần Văn PhátNguyễn Tấn PhátĐồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênPHẦN 1: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪNNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN: Điểm đánh giáTP. HCM,ngày 07 tháng 05 năm 2010 Giáo viên hướng dẫnGVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 3Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆNNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN: Điểm đánh giáTP. HCM,ngày 07 tháng 05 năm 2010 Giáo viên phản biệnGVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 4Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênPHẦN 2: LỜI NÓI ĐẦUNgày nay, khái niệm kỹ thuật số đã trở thành quen thuộc với nhiều người, bởi vì sự phát triển của ngành kỹ thuật số này đã có ảnh hưởng rất lớn đến ngành kinh tế toàn cầu. Có người đã nêu lên ý tưởng gọi nền kinh tế của thời đại chúng ta là “ nền kinh tế kỹ thuật số “, “số hóa” đã gần như vượt khỏi ranh giới của một thuật ngữ kỹ thuật . Nhờ có ưu điểm của xử lý số như độ tin cậy trong truyền dẫn, tính đa thích nghi và kinh tế của nhiều phần mềm khác nhau, tính tiện lợi trong điều khiển và khai thác mạng.Số hóa đang là xu hướng phát triển tất yếu của nhiều lĩnh vực kỹ thuật và kinh tế khác nhau. Không chỉ trong lĩnh vực thông tin liên lạc và tin học. Ngày nay, kỹ thật số đã và đang thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, phát thanh truyền hình, y tế, nông nghiệp…và ngay cả trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình.Ngay từ những ngày đầu khai sinh, kỹ thuật số nói riêng và ngành điện tử nói chung đã tạo ra nhiều bước đột phá mới mẽ cho các ngàng kinh tế khác và còn đảm bảo được yêu cầu của người dùng cả về chất lượng và dịch vụ. Đồng thời kiến thức về kỹ thuật số là không thể thiếu đối với mỗi sinh viên, nhất là sinh viên điện tử. Và như mọi người nhận thấy rằng, ngày nay trật tự giao thông nước ta đang rối ren. Vì vậy việc sử dụng đèn giao thông tại những giao lộ là rất cần thiết và để hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động và muốn phát triển thêm về mô hình này, em đã chọn đề tài cho đồ án môn học 1 là nghiên cứu về Đèn Giao Thông . Nội dung chính của bài báo cáo được chia thành các phần chính sau: Lời nói đầu. Phần một: Phân tích về yêu cầu của đồ án và các giải pháp đưara để thực hiện. Phần hai: Giới thiệu các linh kiện và cách sử dụng của từng linh kiện, đặc biệt vể IC lập trình 89C51. Phần ba: Quá trình thực hiện mô phỏng và các giải thuật đưa ra thực hiện. Phần bốn: Mạch cứng thực hiện và các hình ảnh thực tế của mạch. Phần năm: Kết luận và các hướng phát triển hoàn thiện đề tài. Trong quá trình thực hiện đề tài có thể không tránh được các thiếu sót và mức độ hoàn thành đề tài, mong quý thầy cô xem xét và có thể đưa ra nhận xét để chúng em có GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 5Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênthể khắc phục được những thiếu sót đó và có thể hoàn thiện cũng như mở rộng đề tài sau này….  GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 6Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênPHẦN 3: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆNCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆUI/ Giới thiệu đề tài:1/ Các chế độ hoạt động trong ngày: (giờ cao điểm, giờ thấp điểm, hiển thị thời gian của các chế độ lên led 7 đoạn.) Giờ cao điểm: đèn xanh ở đường ưu tiên dài hơn đường không ưu tiên. Giờ thấp điểm: đèn xanh ở 2 đường bằng nhau. Có 8 led 7 đoạn: 4 led hiển thị đếm ngược thời gian ở 2 ngã đường. 4 led hiển thị thời gian hoạt động (2 led hiển thị giờ, 2 led hiển thị phút). Hệ thống led đơn hiển thị cho các đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ tại các ngã tư thực. Giao tiếp của vi xử lí nhận biết thời gian của IC để tự động chuyển theo chế độ trong ngày. Hệ thống nút nhấn: gồm 3 nút 1 nút mode chuyển chế độ. 1 nút tăng thời gian. 1 nút giảm thời gian.2/ Các linh kiện sử dụng: Vi xử lí AT89C51. Hiển thị: Các led 7 đoạn (anode chung), các led đơn xanh, vàng, đỏ. Các transistor A1015(PNP), để khuyếch đại và điều khiển. Nút nhấn điểu khiển. Điện trở thanh và các điện trở 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 tỉnh thành có mật độ dân số lớn như thành phố hồ chí minh… mà các nhà chức năng đang phải đâu đầu hiện nay.CHƯƠNG 2: LINH KIỆN VÀ IC LIÊN QUANI/ Giới thiệu các thông số IC thực hiện :1/ Vi điều khiển AT89C51.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 7Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên1.1/ Giới thiệu.AT89C51 là vi điều khiển do hãng Intel sản xuất,chế tạo theo công nghệ CMOS. Có các đặc tính sau: 4 KB EPROM (Flash Erasable and Programmable Read Only Memory), có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi/xoá  Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz  Có 3 mức khóa bộ nhớ lập trình  128 Byte RAM nội.  4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.  2 bộ Timer/counter 16 Bit.  6 nguồn ngắt.  Giao tiếp nối tiếp điều khiển bằng phần cứng.  64 KB vùng nhớ mã ngoài  64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài.  Cho phép xử lý bit.  210 vị trí nhớ có thể định vị bit.  4 chu kỳ máy (4 µs đối với thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân hoặc chia. Có các chế độ nghỉ (Low-power Idle) và chế độ nguồn giảm (Power-down). Ngoài ra, một số IC khác của họ MCS-51 có thêm bộ định thời thứ 3 và 256 byte RAM nội.1.2/ Sơ đồ khối của 89c51.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 8Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên1.3/ Sơ đồ các chân 89c51 và chức năng từng chân.1.3.1/ Sơ đồ chân 89c51. GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 9Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên1.3.2/ Chức năng từng chân. Port 0: là port hai chức năng ở các chân 32 đến 39 của AT89C51:  Chức năng IO (xuất / nhập): dùng cho các thiết kế nhỏ (không dùng bộ nhớ ngoài ). đối với các thiết kế lớn với bộ nhớ ngoài, port 0 được dồn kênh giữa bus dữ liệu (D0: D7) và byte thấp của bus địa chỉ (A0:A7). Khi dùng làm ngõ vào, Port 0 phải được set mức logic 1 trước đó. Chức năng địa chỉ / dữ liệu đa hợp: khi dùng các thiết kế lớn, đòi hỏi phải sử dụng bộ nhớ ngoài thì Port 0 vừa là bus dữ liệu (8 bit) vừa là bus địa chỉ (8 bit thấp). Ngoài ra khi lập trình cho AT89C51, Port 0 còn dùng để nhận mã khi lập trình và xuất mà khi kiểm tra (quá trình kiểm tra đòi hỏi phải có điện trở kéo lên). Port1 (chân 1 – 8): chỉ có một chức năng là I/O, không dùng cho mục đích khác (chỉ trong 8032/8052/8952 thì dùng thêm P1.0 và P1.1 cho bộ định thời thứ 3). Tại Port 1 đã có điện trở kéo lên nên không cần thêm điện trở ngoài. Port 1 có khả năng kéo được 4 ngõ TTL và còn dùng làm 8 bit địa chỉ thấp trong quá trình lập trình hay kiểm tra.  Port 2 (chân 21 – 28) là port có 2 chức năng:  Chức năng IO (xuất / nhập)  Chức năng địa chỉ: dùng làm 8 bit địa chỉ cao khi cần bộ nhớ ngoài có địa chỉ 16 bit. Khi đó, Port 2 không được dùng cho mục đích I/O. Khi dùng làm ngõ vào, Port 2 phải được set mức logic 1 trước đó. GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 10Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênKhi lập trình, Port 2 dùng làm 8 bit địa chỉ cao hay một số tín hiệu điều khiển. Port 3 (chân 10 – 17): là port có 2 chức năng:  Chức năng I/O. Chức năng khác: ta có bảng chức năng của từng chân sau:Bit Tên Chức năngP3.0 RxD Ngõ vào port nối tiếpP3.1 TxD Ngõ ra port nối tiếpP3.2 INT0 Ngắt ngoài 0P3.3 INT1 Ngắt ngoài 1P3.4 T0 Ngõ vào của bộ định thời 0P3.5 T1 Ngõ vào của bộ định thời 1P3.6 WRTín hiệu điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài.P3.7 RDTín hiệu điều khiển đọc từ bộ nhớ dữ liệu ngoài. Nguồn:Chân 40: VCC = 5V ± 20% Chân 20: GND PSEN (Program Store Enable): PSEN (chân 29) cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng đối với các ứng dụng sử dụng ROM ngoài, thường được nối đến chân OC (Output Control) của ROM để đọc các byte mã lệnh. PSEN sẽ ở mức logic 0 trong thời gian AT89C51 lấy lệnh. Trong quá trình này, PSEN sẽ tích cực 2 lần trong 1 chu kỳ máy.  Mã lệnh của chương trình được đọc từ ROM thông qua bus dữ liệu (Port0) và bus địa chỉ (Port0 + Port2).  Khi 8951 thi hành chương trình trong ROM nội, PSEN sẽ ở mức logic 1. ALE/PROG (Address Latch Enable / Program): ALE/PROG (chân 30) cho phép tách các đường địa chỉ và dữ liệu tại Port 0 khi truy xuất bộ nhớ ngoài. ALE thường nối với chân Clock của IC chốt (74373, 74573). GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 11Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống. Xung này có thể cấm bằng cách set bit 0 của SFR tại địa chỉ 8Eh lên 1. Khi đó, ALE chỉ có tác dụng khi dùng lệnh MOVX hay MOVC. Ngoài ra, chân này còn được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho ROM nội ( PROG). EA /VPP (External Access) : EA (chân 31) dùng để cho phép thực thi chương trình từ ROM ngoài. Khi nối chân 31 với Vcc, AT89C51 sẽ thực thi chương trình từ ROM nội (tối đa 8KB), ngược lại thì thực thi từ ROM ngoài (tối đa 64KB).  Ngoài ra, chân EA được lấy làm chân cấp nguồn 12V khi lập trình cho ROM.  RST (Reset):  RST (chân 9) cho phép reset AT89C51 khi ngõ vào tín hiệu đưa lên mức 1 trong ít nhất là 2 chu kỳ máy.  XTAL1,XTAL2:  Ngõ vào và ngõ ra bộ dao động, khi sử dụng có thể chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ. Tần số thạch anh thường sử dụng cho AT89C51 là 12Mhz. Chu kì máy (TM) = 1 / (fOSC/12) = 12 / fOSC Nếu tần số thạch anh là 12Mhz thì số chu kì máy bằng 1us.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 12Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên1.4/ Các thanh ghi đặc biệt của 89C51 (SFR – Special Function Registers).1.4.1/ Thanh ghi tích luỹ (Accumulator):Thanh ghi tích luỹ là thanh ghi sử dụng nhiều nhất trong AT89C51, được ký hiệu trong câu lệnh là A. Ngoài ra, trong các lệnh xử lý bit, thanh ghi tích luỹ được ký hiệu là ACC.1.4.2/ Thanh ghi B:Thanh ghi tích luỹ có thể truy xuất trực tiếp thông qua địa chỉ E0H (byte) hay truy xuất từng bit thông qua địa chỉ bit từ E0H đến E7H.1.4.3/ Thanh ghi từ trạng thái chương trình (PSW - Program Status Word) Thanh ghi từ trạng thái chương trình PSW nằm tại địa chỉ D0H và có các địa chỉ bit từ D0H – D7H, bao gồm 7 bit (1 bit không sử dụng) có các chức năng như sau: Bit 7 6 5 4 3 2 1 0Chức năng CY AC F0 RS1 RS0 OV - PCY (Carry): cờ nhớ, thường được dùng cho các lệnh toán học (C = 1 khi có nhớ trong phép cộng hay mượn trong phép trừ).AC (Auxiliary Carry): cờ nhớ phụ (thường dùng cho các phép toán BCD). F0 (Flag 0): được sử dụng tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 13Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênRS1, RS0: dùng để chọn bank thanh ghi sử dụng. Khi reset hệ thống, bank 0 sẽ được sử dụng. Chọn bank thanh ghi: RS1 RS0 BANK THANH GHI0 0 BANK 00 1 BANK 11 0 BANK 21 1 BANK 3OV (Overflow): cờ tràn. Cờ OV = 1 khi có hiện tượng tràn số học xảy ra (dùng cho số nguyên có dấu). P (Parity): kiểm tra parity (chẵn). Cờ P = 1 khi tổng số bit 1 trong thanh ghi A là số lẻ (nghĩa là tổng số bit 1 của thanh ghi A cộng thêm cờ P là số chẵn).Ví dụ như: A = 10101010b có tổng cộng 4 bit 1 nên P = 0. Cờ P thường được dùng để kiểm tra lỗi truyền dữ liệu.1.4.4/ Thanh ghi con trỏ stack (SP – Stack Pointer) Con trỏ stack SP nằm tại địa chỉ 81h và không cho phép định địa chỉ bit. SP dùng để chỉ đến đỉnh của stack. Stack là một dạng bộ nhớ lưu trữ dạng LIFO (Last In First Out) thường dùng lưu trữ địa chỉ trả về khi gọi một chương trình con. Ngoài ra, stack còn dùng như bộ nhớ tạm để lưu lại và khôi phục các giá trị cần thiết. Đối với AT89C51, stack được chứa trong RAM nội (128 byte đối với 8031/8051 hay 256 byte đối với 8032/8052). Mặc định khi khởi động, giá trị của SP là 07h, nghĩa là stack bắt đầu từ địa chỉ 08h (do hoạt động lưu giá trị vào stack yêu cầu phải tăng nội dung thanh ghi SP trước khi lưu.1.4.5/ Con trỏ dữ liệu DPTR (Data Pointer) Con trỏ dữ liệu DPTR là thanh ghi 16 bit bao gồm 2 thanh ghi 8 bit: DPH (High) nằm tại địa chỉ 83h và DPL (Low) nằm tại địa chỉ 82h. Các thanh ghi này không cho phép định địa chỉ bit. DPTR được dùng khi truy xuất đến bộ nhớ có địa chỉ 16 bit.1.4.6/ Các thanh ghi Port:Gồm 4 thanh ghi tương ứng với 4 port:GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 14Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênP0 Port 0 : ở địa chỉ 80H đến dịa chỉ 87H.P1  Port 1 : ở địa chỉ 90H đến địa chỉ 97H.P2  Port 2 : ở địa chỉ A0H đến địa chỉ A7H.P3  Port 3 : ở địa chỉ B0H đến địa chỉ B7H.Nếu truy suất Port ta truy suất các thanh ghi Port tương ứng. Các thanh ghi này được định địa chỉ từng Bit.1.4.7/ Các thanh ghi bộ định thời (Timer): 89c51 có hai thanh ghi bộ định thời/đếm 16 bit được dùng cho định thời hoặc đếm sự kiên.+ Thanh ghi chế độ định thời (TMOD): Không được định địa chỉ bit. Dùng để định chế độ hoạt động cho TIMER. Chức năng từng bit.+ M1,M0 :Chọn chế độ hoạt độngM1 M0 CHẾ ĐỘ (MODE)0 0 00 1 11 0 21 1 3+T/C :Bit chọn chức năng đếm hoặc định thời cho TIMER.+GATE: Bit điều khiển cổng cho bộ định thời.+ Thanh ghi điều khiển định thời (TCON):GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 15Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên Chứa các bit điều khiển và trạng thái của Timer 0, 1 ở 4 bit cao, 4 bit thấp được dùng cho chức năng ngắt (interrupt). Chức năng từng bit: +TF x: cờ tràn của Timer x (x là 0 hoặc 1). +TR0: không cho phép Timer chạy. +TR1: cho phép Timer chạy.1.4.8/ Các thanh ghi port nối tiếp (Serial port) :  Thanh ghi SBUF (Serial Buffer):+ Ở địa chỉ 99H là bộ đệm nhập/xuất nối tiếp, khi xuất dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhập dữ liệu thì đọc từ SBUF.+ Các chế độ hoạt động khác nhau của port nối tiếp được lập trình thông qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON (Serial Control) ở địa chỉ 98H. Đây là thanh ghi được địa chỉ từng bit. Thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON:+ Địa chỉ 99H.+ Định địa chỉ bit.+ Chức năng các bit.*SM0, SM1: chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp.SM0 SM1 Chế độ (Mode) Mô tả0 0 0 Thanh ghi dịch.0 1 1UART 8 bit tốc độ thay đổi1 0 2UART 9 bit tốc độ cố định.1 1 3UART 9 bit tốc độ thay đổi.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 16Đồ án mơn học 1 Mạch đèn giao thơng tại ngã tư có ưu tiên* SM2: chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp.SM2 = 1: cho phép truyền thơng đa xử lý ở các chế độ 2 và 3; bit RI sẽ khơng được tích cực nếu bit thứ 9 nhận được là 0. *REN: bit cho phép thu. REN = 1: cho phép thu. REN = 0: khơng cho phép thu.*TB8: bit phát thứ 9 (ở chế độ 2 và 3), có thể đặt và xóa bằng phần mềm. * RB8: bit thu thứ 9 (ở chế độ 2 và 3), có thể đặt và xóa bằng phần mềm.1.4.9/ Các Thanh Ghi Ngắt (Interrupt): 8031/8051 có 5 nguồn ngắt:+ 2 ngắt ngồi: ngắt ngồi 0: qua chân INT0 (P3.2) ngắt ngồi 1: qua chân INT1 (P3.3)+ 3 ngắt trrong: ngắt timer 0, ngắt timer 1, ngắt port nối tiếp.* Các thanh ghi liên quan đến ngắt :- Thanh ghi cho phép ngắt IE (Interrupt Enable):+Được đònh đòa chỉ bit. + Chức năng từng bit: EA: cho phép toàn bộ. ET2: cho phép ngắt timer 2 (nếu có). ES: cho phép ngắt port nối tiếp.GVHD: Cơ Nguyễn Quỳnh Anh Trang 17Đồ án mơn học 1 Mạch đèn giao thơng tại ngã tư có ưu tiên ET1: cho phép ngắt timer 1. EX1: cho phép ngắt ngoài 1. ET0: cho phép ngắt timer 0 EX0: cho phép ngắt ngoài 0.+Để cho phép 1 nguồn ngắt, cần phải có: EA = 1.+ Bit cho phép ngắt tương ứng bằng 1.-Thanh ghi ưu tiên ngắt IP (Interrupt Priority):Được đònh đòa chỉ bit. +Bit = 1: mức ưu tiên cao +Bit = 0: mức ưu tiên thấp + Mặc nhiên sau khi reset, tất cả các ngắt ở mức ưu tiên thấp. +Nếu 2 ngắt với mức ưu tiên khác nhau xuất hiện đồng thời, ngắt có mức ưu tiên cao sẽ được phục vụ trước. Đồng thời, ngắt có mức ưu tiên cao cũng có thể tạm dừng chương trình phục vụ ngắt của ngắt có mức ưu tiên thấp.+Nếu các ngắt có cùng mức ưu tiên xuất hiện đồng thời, việc xác đònh ngắt nào được phục vụ trước sẽ theo thứ tự: ngắt ngoài 0, ngắt timer 0, ngắt ngoài 1,ngắt timer 1,ngắt port nối tiếp,ngắt timer 2 (đối với 8032/8052).- Thanh ghi TCON:GVHD: Cơ Nguyễn Quỳnh Anh Trang 18Đồ án mơn học 1 Mạch đèn giao thơng tại ngã tư có ưu tiênĐònh đòa chỉ bit. Chức năng các bit liên quan đến ngắt (interrupt): + IEx: cờ ngắt ngoài x (IEx = 1 → tạo ngắt ngoài x). + ITx: bit xác đònh loại tác động ngắt ngoài x : ITx = 0 : tác động mức 0. ITx = 1 : tác động cạnh xuống (thường dùng).- Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control) : Không được đònh đòa chỉ từng bit. Chứa các bit điều khiển như sau: SMOD - - GF1 GF0 PD IDL+ SMOD:bit tăng gấp đôi tốc độ baud của port nối tiếp nếu được đặt (SMOD = 1). +GF1, GF0: các bit cờ đa dụng. +PD: thiết lập chế độ nguồn giảm khi được đặt, chỉ thoát khi reset. + IDL: thiết lập chế độ nguồn nghỉ khi được đặt, chỉ thoát nếu có ngắt hoặc reset. * Chế độ nguồn giảm (PD =1): cần cỡ 2V + Mạch dao động trên chip ngừng hoạt động. + Mọi chức năng ngừng hoạt động. + Nội dung các RAM trên chip được duy trì. + Các chân port được duy trì ở mức logic của chúng. + ALE và PSENđược giữ ở mức thấp. * Chế độ nghỉ (IDL = 1) GVHD: Cơ Nguyễn Quỳnh Anh Trang 19Đồ án mơn học 1 Mạch đèn giao thơng tại ngã tư có ưu tiên+ Tín hiệu clock nội khóa không cho đến CPU nhưng không khóa đối với các chức năng ngắt, đònh thời và port nối tiếp. + Nội dung của tất cả các thanh ghi được duy trì. + ALE và PSEN được giữ ở mức cao.1.4.10/ hoạt động reset:Để thực hiện reset, cần phải tác động mức cao tại chân RST (chân 9) của AT89C51 ít nhất 2 chu kỳ máy. Sơ đồ mạch reset có thể mơ tả như sau: Trạng thái của tất cả các thanh ghi trong 89c51 sau khi Reset hệ thống được tóm tắt như sau:Thanh ghi Nội dungĐếm chương trình PCThanh ghi tích lũy A Thanh ghi BThanh ghi trạng thái PSWSPDPTRPort 0 đến Port 30000H00H00H00H07H000HFFHGVHD: Cơ Nguyễn Quỳnh Anh Trang 20Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênIPIECác thanh ghi định thờiSCONSBUFPCON( MHOS)PCON (CMOS)XXX0 0000 B0XX0 0000B00H00H00H0XXX XXXXH0XXX 0000 B Thanh ghi quan trọng nhất là thanh ghi bộ đếm chương trình PC được Reset tại địa chỉ 0000H.Khi ngõ vào RST xuống mức thấp, chương trình luôn bắt đầu tại địa chỉ 0000H của bộ nhớ chương trình. Nội dung của RAM trên chip không bị thay đổi bởi tác động của ngõ vào Reset.2/ Transistor điều khiển và khuyêch đại: A1015: 2.1/ Sơ đồ chân A1015: GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 21Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên 2.2/ Mô phỏng BJT: +Transistor được sử dụng ở chế độ bão hòa. +Ta sử dụng cực B của transistor để điều khiển các linh kiện. +Nếu dòng Ib=0 thì Vbe bị phân cực ngược dẫn đến transistor bị phân cực ngược  tắt.3/ Led 7 đoạn ( 7 segment): dòng cần thiết để led sáng : tối thiểu là 10mA. * Sơ đồ cấu tạo chân của led: * Hình ảnh thực tế:Nguyên lý hoạt động của led 7 đoạn cũng giống như các led đơn, nghĩa là khi cấp dòng cho chân nào thì chân đó sẽ sáng. GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 22Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên CHƯƠNG 3: THIẾT KẾI/ Sơ đồ khối :II/ Chức năng thực hiện từng khối:GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 23Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên2.1/ Khối xử lí trung tâm AT89C51 : IC AT89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập.Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa một chân có hai chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường diều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus dịa chỉ. Mặt khác khối này nó được lập trình để điều khiển các khối con của mạch.2.2/ Khối hiển thị thời gian đếm ngược trên led 7 đoạn và hiển thị led đơn: Khối hiển thị đếm ngược led 7 đoạn: hiển thị thời gian của các chế độ thời gian, được hiển thị trên led 7 đoạn, các chân của led được nối thông qua một điện trở thanh để nối với IC vi điều khiển. Việc giải mã nhị phân sang led 7 đoạn điều được thực hiện trên vi điều khiển. Led 7 đoạn được nối theo kiểu anode chung. Nghĩa là : chân E của transistor được nối lên nguồn. Led hoạt động với dòng tối thiểu là 20mA. Sử dụng port (P0): P0.0, P0.1, P0.2, P0.3, P0.4, P0.5, P0.6, P0.7. Với các chân điều khiển hoạt động thông qua các transistor PNP A1015 điều khiển hoạt động ở chế độ bão hòa cung cấp dòng cho led sáng. Transistor PNP A1015 được nối với port (P2) của vi điều khiển có chức năng khuyếch đại dòng cho led hoạt động bình thường. thông thường ta chọn hệ số khuyếch đại β = (40÷100). Vì vậy ta cần tính các giá trị điện trở như sau: Dòng điện nhỏ nhất mà một led đơn có thể sáng là 10mA và dòng giới hạn là: 20mA. Khi một led sáng thì nó sẽ mất một điện áp là 2V trên 1led. Từ đó , để tất cả 7 led sáng cùng một lúc thì dòng Ic=7*15mA=105mA.Ta có:5= Vd+Ic*R2⇒ R2= (5-Vd) / Ic=(5-2) / 105=286 OhmChọn R2=220(Ohm) GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 24Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiênVì transistor A1015 có Hfe=100Ib=Ic/hfe=105 / 100=1mATa lại có:5= Veb +Ib*R1⇒ R1=(5-Veb) / Ib=4,7k với Veb= 0,3vChọn R1=4.7k Khối hiện thị báo đèn: báo hiệu các đèn xanh, vàng, đỏ ở ngã tư.+ P3.0 : Nối với đèn đỏ ở đường bên 1.+ P3.1 : Nối với đèn vàng ở đường bên 1.+ P3.2 : Nối với đèn xanh ở đường bên 1.+ P3.3 : Nối với đèn đỏ ở đường bên 2.GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 25

Tài liệu liên quan

Tài liệu Thuyết minh đồ án tốt nghiệp : Thiết kế mô hình hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư pptx
- 86
- 2
- 19
Đồ án: Điều khiển đèn giao thông tại ngã tư
- 31
- 5
- 61
Đồ án đền giao thông tại ngã tư dùng PLC
- 61
- 3
- 10
Xây dựng hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư ứng dụng s7 300
- 92
- 876
- 5
Lập trình điều khiển tin hiệu đèn giao thông tại ngã tư sử dụng PLC S7300
- 56
- 2
- 7
đề tài mô phỏng đèn giao thông tại ngã tư (có đếm ngược)
- 13
- 1
- 0
Thiết kế mạch điều khiển đèn giao thông tại ngã tư
- 38
- 1
- 13
Lập trình và thiết kế hệ thống đèn giao thông tại ngã tư ứng dụng PLC và wincc
- 124
- 965
- 4
Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư và xây dựng mô hình thực
- 55
- 1
- 1
Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
- 57
- 797
- 0