mach den giao thong
TRANSCRIPT
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
****************
ĐỒ ÁN MÔN HỌC I
GVHD: NGUYỄN QUỲNH ANH
SV THỰC HIỆN:
TRẦN VĂN PHÁT
NGUYỄN TẤN PHÁT
Đề 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 2010
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 1
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 2
LỜI 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 2010
SV thực hiện:
Trần Văn Phát
Nguyễn 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 2010
SV thực hiện:
Trần Văn Phát
Nguyễn Tấn Phát
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PHẦN 1: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Điểm đánh giá
TP. HCM,ngày 07 tháng 05 năm 2010
Giáo viên hướng dẫn
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 3
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN:
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................
Điểm đánh giá
TP. HCM,ngày 07 tháng 05 năm 2010
Giáo viên phản biện
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 4
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PHẦN 2: LỜI NÓI ĐẦU
Ngày 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 5
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
thể 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 6
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PHẦN 3: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
I/ 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 QUAN
I/ Giới thiệu các thông số IC thực hiện :
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 7
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
1/ Vi điều khiển AT89C51.
1.1/ 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 8
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
1.3/ Sơ đồ các chân 89c51 và chức năng từng chân.
1.3.1/ Sơ đồ chân 89c51.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 9
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 10
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
1.3.2/ 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. Khi 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 1
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 11
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
P3.4 T0 Ngõ vào của bộ định thời 0P3.5 T1 Ngõ vào của bộ định thời 1
P3.6 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).
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).
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 12
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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.
1.4/ 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.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 13
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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 - P
CY (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.
RS1, 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 3
OV (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.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 14
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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:
P0 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):
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 15
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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 động
M1 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):
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):
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 16
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
+ 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 tả
0 0 0 Thanh ghi dịch.0 1 1 UART 8 bit tốc độ thay đổi1 0 2 UART 9 bit tốc độ cố định.1 1 3 UART 9 bit tốc độ thay đổi.
* SM2: chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp.
SM2 = 1: cho phép truyền thông đa xử lý ở các chế độ 2 và 3; bit RI sẽ không được tích cực nếu bit thứ 9 nhận được là 0.
*REN: bit cho phép thu.
REN = 1: cho phép thu.
REN = 0: không 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:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 17
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
+ 2 ngắt ngoài: ngắt ngoài 0: qua chân INT0 (P3.2)
ngắt ngoài 1: qua chân INT1 (P3.3)
+ 3 ngắt trrong: ngắt timer 0, ngắt timer 1, ngắt port nối tiếp.
* Caùc thanh ghi lieân quan ñeán ngaét :
- Thanh ghi cho pheùp ngaét IE (Interrupt Enable):
+Ñöôïc ñònh ñòa chæ bit.
+ Chöùc naêng töøng bit:
EA: cho pheùp toaøn boä.
ET2: cho pheùp ngaét timer 2 (neáu coù).
ES: cho pheùp ngaét port noái tieáp.
ET1: cho pheùp ngaét timer 1.
EX1: cho pheùp ngaét ngoaøi 1.
ET0: cho pheùp ngaét timer 0
EX0: cho pheùp ngaét ngoaøi 0.
+Ñeå cho pheùp 1 nguoàn ngaét, caàn phaûi coù: EA = 1.
+ Bit cho pheùp ngaét töông öùng baèng 1.
-Thanh ghi öu tieân ngaét IP (Interrupt Priority):
Ñöôïc ñònh ñòa chæ bit.
+Bit = 1: möùc öu tieân cao
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 18
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
+Bit = 0: möùc öu tieân thaáp
+ Maëc nhieân sau khi reset, taát caû caùc ngaét ôû möùc öu tieân thaáp.
+Neáu 2 ngaét vôùi möùc öu tieân khaùc nhau xuaát hieän ñoàng thôøi, ngaét coù möùc öu tieân cao seõ ñöôïc phuïc vuï tröôùc. Ñoàng thôøi, ngaét coù möùc öu tieân cao cuõng coù theå taïm döøng chöông trình phuïc vuï ngaét cuûa ngaét coù möùc öu tieân thaáp.
+Neáu caùc ngaét coù cuøng möùc öu tieân xuaát hieän ñoàng thôøi, vieäc xaùc ñònh ngaét naøo ñöôïc phuïc vuï tröôùc seõ theo thöù töï: ngắt ngoaøi 0, ngắt timer 0, ngắt ngoaøi 1,ngắt timer 1,ngắt port noái tieáp,ngắt timer 2 (ñoái vôùi 8032/8052).
- Thanh ghi TCON:
Ñònh ñòa chæ bit.
Chöùc naêng caùc bit lieân quan ñeán ngaét (interrupt):
+ IEx: côø ngaét ngoaøi x (IEx = 1 → taïo ngaét ngoaøi x).
+ ITx: bit xaùc ñònh loaïi taùc ñoäng ngaét ngoaøi x :
ITx = 0 : taùc ñoäng möùc 0.
ITx = 1 : taùc ñoäng caïnh xuoáng (thöôøng duøng).
- Thanh ghi ñieàu khieån nguoàn PCON (Power Control) :
Khoâng ñöôïc ñònh ñòa chæ töøng bit.
Chöùa caùc bit ñieàu khieån nhö sau:
SMOD - - GF1 GF0 PD IDL+ SMOD:bit taêng gaáp ñoâi toác ñoä baud cuûa port noái tieáp
neáu ñöôïc ñaët (SMOD = 1).
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 19
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
+GF1, GF0: caùc bit côø ña duïng.
+PD: thieát laäp cheá ñoä nguoàn giaûm khi ñöôïc ñaët, chæ thoaùt khi reset.
+ IDL: thieát laäp cheá ñoä nguoàn nghæ khi ñöôïc ñaët, chæ thoaùt neáu coù ngaét hoaëc reset.
* Cheá ñoä nguoàn giaûm (PD =1): caàn côõ 2V
+ Maïch dao ñoäng treân chip ngöøng hoaït ñoäng.
+ Moïi chöùc naêng ngöøng hoaït ñoäng.
+ Noäi dung caùc RAM treân chip ñöôïc duy trì.
+ Caùc chaân port ñöôïc duy trì ôû möùc logic cuûa chuùng.
+ ALE vaø PSENñöôïc giöõ ôû möùc thaáp.
* Cheá ñoä nghæ (IDL = 1)
+ Tín hieäu clock noäi khoùa khoâng cho ñeán CPU nhöng khoâng khoùa ñoái vôùi caùc chöùc naêng ngaét, ñònh thôøi vaø port noái tieáp.
+ Noäi dung cuûa taát caû caùc thanh ghi ñöôïc duy trì.
+ ALE vaø PSEN ñöôïc giöõ ôû möùc 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 mô tả như sau:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 20
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
Trạng thái của tất cả các thanh ghi trong 89c51 sau khi Reset hệ thống được tóm tắt như sau:
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình PC
Thanh ghi tích lũy A
Thanh ghi B
Thanh ghi trạng thái PSW
SP
DPTR
Port 0 đến Port 3
IP
IE
Các thanh ghi định thời
SCON
SBUF
0000H
00H
00H
00H
07H
000H
FFH
XXX0 0000 B
0XX0 0000B
00H
00H
00H
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 21
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PCON( MHOS)
PCON (CMOS)
0XXX XXXXH
0XXX 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:
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.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 22
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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 23
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ
I/ Sơ đồ khối :
II/ Chức năng thực hiện từng khối:
2.1/ 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:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 24
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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)
Vì transistor A1015 có Hfe=100
Ib=Ic/hfe=105 / 100=1mA
Ta lại có:
5= Veb +Ib*R1
R1=(5-Veb) / Ib=4,7k với Veb= 0,3v
Chọn R1=4.7k
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 25
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
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.
+ P3.4 : Nối với đèn vàng ở đường bên 2.
+ P3.5 : Nối với đèn xanh ở đường bên 2.
Sử dụng các led đơn nối anode chung. Còn các chân cathode thì được nối vào điện trở R. Và nó được điều khiển bởi các chân P3.0, P3.1, P3.2, P3.3, P3.4, P3.5 của port P3. Dòng qua Led đơn: Id= 10mA- 20mA.
Chọn R = 330ohm
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 26
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
Vì led đơn có dòng hoạt động khoảng 10mA trở lên nên ta có thể chọn điện trở R sao cho phù hợp.
Nguồn được cấp Vcc = +5V.
Điện áp phân cực thuận của các Led :
+ Led xanh: Vx= 2V -2.8V
+ Led vàng: Vv= 2V- 2.5V
+ Led đỏ:Vd= 1.4V- 1.8V
2.3/ Khối nút nhấn:
Khối nút nhấn ở đây là các công tắc nút ấn dùng để thay đổi giá trị của giờ, phút.
Như ta đã biết giá trị mặt định của các chân port của vi điều khiển là ở mức 1, vì vây sử dụng tính chất này chúng ta sẻ nối các chân port với các công tắc và nối công tắc với đất.
Ngoài ra chúng ta cần phải chống rung cho nút ấn. Có hai cách để chống rung cho nút ấn:
+ Chống rung bằng phần cứng
+ Chống rung bằng phần mềm
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 27
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
Ở đây chúng ta sử dụng phương pháp chống rung bằng phần mềm vì đơn giãn và dể hiểu.
P1.0: Nút mode dùng để chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay.
Nhấn lần 1: chuyển sang điều khiển bằng tay.
Nhấn lần 2: cài đặt giờ bắt đầu vào chế độ cao điểm.
Nhấn lần 3: cài đặt phút bắt đầu vào chế độ cao điểm.
Nhấn lần 4: cài đặt giờ kết thúc chế độ cao điểm.
Nhấn lần 5: cài đặt phút kết thúc chế độ cao điểm.
Nhấn lần 6: cài đặt giờ hiện tại.
Nhấn lần 7: cài đặt phút hiện tại.
Nhấn lần 8: quay lại chạy auto.
P1.1: Nút điều chỉnh tăng giờ hoặc phút.
P1.2: Nút điều chỉnh giảm giờ hoặc phút.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 28
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
2.4/ Khối nguồn : Cung cấp nguồn nuôi cho vi điều khiển hoạt động theo yêu cầu đề tài. ở đây ta tạo ra nguồn 5v cấp cho vi điều khiển.
III/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ:
IV/ SƠ ĐỒ LAYOUT:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 29
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
V/ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH:
Khi ta cấp nguồn cho vi xử lí thì vi xử lí sẽ hoạt động. Nó sẽ tích cực và cấp nguồn cho các chân của vi xử lí. Và mạch sẽ hoạt động theo chế độ đã định sẵn.Nghĩa là các led đơn ở 2 ngã đường sẽ sáng lên và led 7 đoạn sẽ được khuyếch đại dòng bởi transistor A1015 và thực hiện việc quét led để lần lượt được tích cực nhờ vào port P0 của vi xử lí. Đồng thời sẽ hiện số giây đếm ngược ở 2 ngã đường ưu tiên và không ưu tiên theo chế độ mặc định (giờ thấp điểm), số giây đếm ngược ở 2 ngã đường lúc này là bằng nhau (đỏ 25s, vàng 5s, và xanh là 20s). Và ta có thể điều chỉnh chế độ hiển thị giờ để vào chế độ giờ cao điểm thông qua việc mình điều chỉnh các nút nhấn. Giờ cao điểm: ở đường ưu tiên ( đỏ 25s, vàng 5s, xanh 35s) và ở đường không ưu tiên ( đỏ 40s, vàng 5s, xanh 20s).
Khi ta tác động đến nút mode thì chân P1.2 của vi xử lí được tích cực, và nó sẽ chuyển sang chế độ dùng tay. Nghĩa là ta có thể tăng giảm giờ, phút hiện tại và thay đổi được thời gian chạy chế độ giờ cao điểm tùy ý nhờ 2 nút TĂNG, GIẢM nối với chân
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 30
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
P1.0, P1.1. sau khi điều chỉnh xong ta nhấn nút mode thêm 1 lần nữa để mạch chạy theo việc điều chỉnh này.
Ví dụ: theo mạch thiết kế thì khi cấp nguồn vào thị mạch sẽ chạy theo chế độ giờ thấp điểm và led 7 đoạn hiển thị 05h30’. Khi ta nhấn nút mode lần 1 thì sẽ chuyển chế độ dùng tay, nhấn mode lần 2 & 3 thì chuyển qua điều khiển giờ và phút bắt đầu vào cao điểm, nhấn tiếp mode lần 4 & 5 thì chuyển qua điều chỉnh giờ và phút kết thúc cao điểm, nhấn mode lần 6 & 7 thì điều chỉnh giờ và phút hiện tại. nhấn mode lần nữa thì trở lại hoạt động theo chế độ cài đặt của ta. Việc điều chỉnh nhờ vào 2 nút nhấn TĂNG và GIẢM.
Còn nút RESET được thiết kế nối vào chân RST của vi xử lí. Khi ta tác động vào nút
này thì toàn bộ các chân vi xử lí sẽ trở về trạng thái mà ta định sẵn.
VI/ SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT:
6.1 CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 31
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 32
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
6.2/ CTC CHẠY CHẾ ĐỘ AUTO:
6.3/ CHƯƠNG TRÌNH CON THẤP ĐIỂM:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 33
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 34
MODE 1:THẤP ĐIỂM
Đèn đỏ đường B:30s,đèn xanh đường A:25s
Bật đèn xanh A, đỏ B
Gọi ctc quét led 7 doạn + đếm lùi thời gian+kiểm tra nút nhấn
SCAN 8LED
Đèn vàng A: 5s
Đèn đỏ đường A:30s,đèn xanh đường B:25s
Bật đèn xanh B, đỏ A
Gọi ctc quét led 7 doạn + đếm lùi thời gian+kiểm tra nút nhấn
SCAN 8LED
Bật đèn vàng A,đỏ B
Gọi ctc quét led 7 doạn + đếm lùi thời gian+kiểm tra nút nhấn
SCAN 8LED
thời gian+kiểm tra nút nhấn SCAN 7LED
Đèn vàng B: 5s
Bật đèn vàng B,đỏ A
RET
Gọi ctc quét led 7 doạn + đếm lùi thời gian+kiểm tra nút nhấn
SCAN 8LED
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
6.3/ CHƯƠNG TRÌNH CON GIỜ CAO ĐIỂM:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 35
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
6.4/ CTC QUÉT LED 7 ĐOẠN VÀ ĐẾM LÙI THỜI GIAN,KIỂM TRA NÚT NHẤN SCAN 8 LED:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 36
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
6.5/ CTC ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 37
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
6.6/ CTC TĂNG GIỜ:
6.7/ CTC GIẢM GIỜ:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 38
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
VII/ CHƯƠNG TRÌNH:
7.1/ chương trình chính:
ORG 0000H MODE BIT P1.2 TANG BIT P1.0 GIAM BIT P1.1 GIO EQU 0AH PHUT EQU 0BH GIAY EQU 0CHMAIN: MOV SP,#5FH MOV 08H,#0 MOV DPTR,#DL7DOANLOOP: CALL DOC CALL KTRA_GIO;***************************************************;CTC KTRA_GIO;***************************************************;GIO CAO DIEM:MODE2KTRA_GIO: MOV R0,#GIO MOV A,@R0 CJNE A,#06H,KTRA_GIO1 JMP MODE2KTRA_GIO1: CJNE A,#07H,KTRA_GIO2 JMP MODE2KTRA_GIO2: CJNE A,#11H,KTRA_GIO3 JMP MODE2KTRA_GIO3: CJNE A,#12H,KTRA_GIO4 JMP MODE2
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 39
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
KTRA_GIO4: CJNE A,#16H,KTRA_GIO5 JMP MODE2
KTRA_GIO5: CJNE A,#17H,KTRA_GIO6 JMP MODE2
KTRA_GIO6: CJNE A,#18H,KTRA_GIO7 JMP MODE2
;*************************************************;GIO THAP DIEM:MODE1
KTRA_GIO7: JMP MODE1
7.2/ CTC giờ cao điểm:
MODE2: MOV A,08H JZ DO_A2DO_B2: MOV P2,#0CH ;BAT DEN XANH DUONG A, DO B MOV 08H,#0 MOV R6,#4 MOV R7,#0XANH_A2: MOV R4,#3 ;THOI GIAN DEN XANH MOV R5,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
VANG_A2: MOV P2,#0AH ;BAT DEN VANG DUONG A, DO B MOV R4,#0 ; THOI GIAN DEN VANG 5S MOV R5,#5
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 40
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
JMP LOOP
DO_A2: MOV P2,#21H ;BAT DEN XANH DUONG B, DO A MOV 08H,#1 MOV R4,#3 MOV R5,#0;XANH_B2: MOV R6,#2 ;THOI GIAN DEN XANH MOV R7,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
;VANG_B2: MOV P2,#11H ;BAT DEN VANG DUONG B, DO A MOV R6,#0 ; THOI GIAN DEN VANG 5S MOV R7,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
JMP LOOP
7.3/ CTC giờ thấp điểm:
MODE1: MOV A,08H JZ DO_A1DO_B1: MOV P2,#0CH ;BAT DEN XANH DUONG A, DO B MOV 08H,#0 MOV R6,#3 MOV R7,#0XANH_A1:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 41
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
MOV R4,#2 ;THOI GIAN DEN XANH MOV R5,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
VANG_A1: MOV P2,#0AH ;BAT DEN VANG DUONG A, DO B MOV R4,#0 ; THOI GIAN DEN VANG 5S MOV R5,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
JMP LOOP
DO_A1: MOV 08H,#1 MOV P2,#21H ;BAT DEN XANH DUONG B, DO A MOV R4,#3 MOV R5,#0XANH_B1: MOV R6,#2 ;THOI GIAN DEN XANH MOV R7,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
VANG_B1: MOV P2,#11H ;BAT DEN VANG DUONG B, DO A MOV R6,#0 ; THOI GIAN DEN VANG 5S MOV R7,#5
LCALL HEX_BCD
LCALL BCD_7DOAN LCALL SCAN_8LED
JMP LOOP
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 42
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
7.5/CTC quét led 7 đoạn và đếm lùi thời gian, kiểm tra nút nhấn scan 8 led :SCAN_8LED: MOV R1,#0FEH MOV R0,#8DISP: MOV P0,#0FFH
MOV A,R1 MOV P1,A RL A MOV R1,A MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A CALL DELAY CALL KTRA INC R0 CJNE R0,#8,DISP CJNE R5,#0,CHECK_R7 CJNE R4,#0,CHECK_R7 SJMP EXITCHECK_R7: CJNE R7,#0,SCAN_8LED CJNE R6,#0,SCAN_8LEDEXIT: RET
;****************************************************;CTC DELAY 2,5MS;****************************************************DELAY: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#HIGH(-2500) MOV TL0,#LOW(-2500) SETB TR0LAP2: ACALL KTRA JNB MODE,PRESS_MODE1_0
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 43
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
JNB TF0,LAP2 CLR TR0 CLR TF0 RET;****************************************************PRESS_MODE1_0: JMP PRESS_MODE1;****************************************************;CTC DELAY 500MS DEN VANG;****************************************************DELAY500MS: MOV TMOD,#01H MOV R3,#10LAP: MOV TH0,#HIGH(-50000) MOV TL0,#LOW(-50000) SETB TR0LAP1: JNB MODE,PRESS_MODE1_0 JNB TF0,LAP1 CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R3,LAP RET;****************************************************;CTC KTRA GIAY;****************************************************KTRA: PUSH ACC PUSH 00H MOV 0DH,0CH MOV A,0DH CJNE A,0CH,KHAC JMP EXIT1KHAC: CJNE R5,#0,GIAM1 MOV R5,#9
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 44
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
DEC R4 JMP GIAM2GIAM1: DEC R5GIAM2: CJNE R7,#0,GIAM3 MOV R7,#9 DEC R6 JMP EXIT1GIAM3: DEC R7EXIT1: POP 00H POP ACC RET
7.6/CTC tăng giảm thời gian:
INC_GIO: CALL DELAY1MS JNB TANG,$ CALL DELAY1MS MOV A,0AH ADD A,#1 DA A MOV 0AH,A CJNE A,#24H,HOUR MOV 0AH,#0 JMP HOUR;***************************************************DEC_GIO: CALL DELAY1MS JNB GIAM,$ CALL DELAY1MS MOV A,0AH ADD A,#99H DA A MOV 0AH,A
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 45
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
CJNE A,#99H,HOUR MOV 0AH,#23HHOUR: MOV R0,#20 JMP MP1
;***************************************************INC_PHUT: CALL DELAY1MS JNB TANG,$ CALL DELAY1MS MOV A,0BH ADD A,#1 DA A MOV 0BH,A CJNE A,#60H,MINUTE MOV 0BH,#0 JMP MINUTE;***************************************************DEC_PHUT: CALL DELAY1MS JNB GIAM,$ CALL DELAY1MS MOV A,0BH ADD A,#99H DA A MOV 0BH,A CJNE A,#99H,MINUTE MOV 0BH,#59HMINUTE: MOV R0,#20 JMP MP3
7.6/ CTC xử lí nút nhấn:
;NHAN NUT MODE LAN 1PRESS_MODE1: ;KHONG LUU R0,R1 CLR TR0 ;NHAY WA KHI DANG O CTC ;QUET2.5MS OR 500MS NEN
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 46
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PHAI STOP TIMER0 CALL DELAY1MS JNB MODE,$ CALL DELAY1MS MOV R0,#20MP1: MOV R1,#200MP2: MOV 0EH,0AH CALL DATABCD CALL QUET2LED JNB MODE,PRESS_MODE2 ;CHUYEN QUA CHE DO THAY DOI PHUT NEU NHAN NUT JNB TANG,INC_GIO ;TANG GIO NEU NHAN NUT JNB GIAM,DEC_GIO DJNZ R1,MP2 DJNZ R0,MP1 JMP XONG;;****************************************************;NHAN NUT MODE LAN 2PRESS_MODE2: CALL DELAY1MS ;KHONG LUU R0,R1 JNB MODE,$ CALL DELAY1MS MOV R0,#20MP3: MOV R1,#200MP4: MOV 0EH,0BH CALL DATABCD CALL QUET2LED JNB MODE,XONG ;TRO VE CT CHINH JNB TANG,INC_PHUT JNB GIAM,DEC_PHUT DJNZ R1,MP4 DJNZ R0,MP3 JMP XONG
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 47
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
;***************************************************XONG: LCALL DELAY1MS JNB MODE,$ LCALL DELAY1MS MOV 0CH,#55H CALL GHI JMP LOOP
;****************************************************;CTC DUA DU LIEU ;****************************************************DATABCD: PUSH ACC MOV A,0EH ANL A,#0FH MOV R5,A MOV A,0EH ANL A,#0F0H SWAP A MOV R4,A POP ACC RET
;****************************************************QUET2LED: PUSH ACC PUSH 00H PUSH 01H MOV R1,#0FEH MOV R0,#4DISP1: MOV A,R1 MOV P1,A RL A MOV R1,A MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 48
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
MOV P0,A CALL DELAY_MODE INC R0 CJNE R0,#6,DISP1 POP 01H POP 00H POP ACC RET;****************************************************;CTC DELAY 1MS;****************************************************DELAY1MS: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#HIGH(-1000) MOV TL0,#LOW(-1000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 RET;***************************************************DELAY_MODE: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#HIGH(-2500) MOV TL0,#LOW(-2500) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 RET
7.7/ CTC đổi số HEX sang BCD và BCD sang LED 7 ĐOẠN:
HEX_BCD:
MOV A,GIAY
MOV B,#10
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 49
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
DIV AB
MOV 10H,B
MOV 11H,A
MOV A,PHUT
MOV B,#10
DIV AB
MOV 12H,B
MOV 13H,A
MOV A,GIO
MOV B,#10
DIV AB
MOV 14H,B
MOV 15H,A
RET
;*************************************************
;CHUONG TRINH CON DOI SO BCD SANG LED 7 DOAN
;*************************************************
BCD_7DOAN:
MOV DPTR,#500H
MOV R0,#10H
MOV R1,#20H
BC1: MOV R7,#2
BC: MOV A,@R0
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 50
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
MOVC A,@A+DPTR
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R7,BC
MOV @R1,#0BFH
INC R1
CJNE R0,#16H,BC1
RET
;***************************************************DL7DOAN: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HEND
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ
I/ MẠCH THI CÔNG :
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 51
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
*Sơ đồ chân của mạch:
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 52
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
II/ƯU NHƯỢC ĐIỂM:
*ưu điểm:
+ Ta có thể áp dụng mạch này vào thực tế 1 cách dễ dàng và thay đổi được các chế độ hoạt động của mạch để phù hợp với cuộc sống hơn.
+ Mạch được thiết kế theo hoạt động đúng chế độ hoạt động trong ngày.
+ Các chức năng điều khiển bằng tay hoạt động được.
+ Việc thiết kế mạch đơn giản và ít tốn chi phí.
*khuyết điểm:
+ Mạch thiết kế chưa tối ưu.
+ Mạch chuyển đổi chế độ tự động theo giờ nhiều khi chưa chính xác.
III/ HƯỚNG PHÁT TRIỂN:
+ Mạch có thể hoạt động tốt hơn nếu như ta gắn thêm đồng hồ thời gian thực.
+ Mạch này chưa thay đổi được số giây ở đường ưu tiên khi ta điều khiển bằng tay nên ta có thể xây dựng thêm vấn đề này để mạch hoàn thiện hơn.
+ Việc hoàn thành mạch có thể được xây dựng theo nhiều chương trình khác nhau, và rút gọn hơn.
IV/ TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1/ Bài giảng vi xử lí - Trường đại học giao thông vận tải thành phố HCM.
2/ Giáo trình vi điều khiển - Tống Văn On – Trường đại học bách khoa thành phố HCM.
3/ Giáo trình thực hành vi xử lí - Trường đại học công nghệ sài gòn
4/ http://dientuvietnam.net
5/ http://dientuvienthong.net
6/ http://www.ant7.com/forum/forum_post.asp?TID=4964&PN=0&TPN=2
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 53
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
Danh mục hình ảnh
Hình 1: sơ đồ khối at89c51.
Hình 2: hình ảnh thực tế của at89c51.
Hình 3: sơ đồ chân at89c51.
Hình 4: sơ đồ chân RST.
Hình 5: mạch tần số dao động thạch anh.
Hình 6: sơ đồ nút reset.
Hình 7: hình transistor A1015 thực tế.
Hình 8: hình mô phỏng transistor A1015.
Hình 9: led 7 đoạn.
Hình 10: hình ảnh thực tế led 7 đoạn.
Hình 11: sơ đồ khối hiển thị led 7 đoạn.
Hình 12: sơ đồ khối hiển thị led đơn.
Hình 13: sơ đồ khối nút nhấn.
Hình 14: sơ đồ khối nguồn.
Hình 15: mạch thi công.
Hình 16: sơ đồ chân của mạch.
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 54
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
PHỤ LỤC
Đề tài:.............................................................................................................................................
Lời cảm ơn:....................................................................................................................................
Phần I: Nhận xét của giáo viên:...................................................................................................3
I/ Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:................................................................................3
II/ Nhận xét của giáo viên phản biện:................................................................................4
Phần II: Lời nói đầu.....................................................................................................................5
Phần III: Quá trình thực hiện........................................................................................................7
Chương I: Giới thiệu......................................................................................................................
I/ Giới thiệu đề tài..............................................................................................................7
II/ Ứng dụng.......................................................................................................................7
Chương II: Linh kiện và các ic liên quan.......................................................................................
I/ Giới thiệu các ic thực hiện..............................................................................................8
1/ Vi điều khiển AT89C51........................................................................................8
2/ Transistor điều khiển và khuyếch đại A1015.....................................................21
3/ Led 7 đoạn ( anode chung).................................................................................22
Chương III: Thiết kế.......................................................................................................................
I/ Sơ đồ khối.....................................................................................................................23
II/ Chức năng thực hiện từng khối...................................................................................23
1/ Khối xử lí trung tâm AT89C51..........................................................................23
2/ Khối hiển thị led 7 đoạn và led đơn....................................................................24
3/ Khối nút nhấn.....................................................................................................26
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 55
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
4/ Khối nguồn.........................................................................................................28
III/ Sơ đồ nguyên lí...........................................................................................................28
IV/ Sơ đồ layout................................................................................................................29
V/ Hoạt động của mạch...................................................................................................29
VI/ Sơ đồ giải thuật..........................................................................................................30
VII/ Chương trình (code).................................................................................................37
Chương IV: Kết quả.......................................................................................................................
I/ Mạch thi công...............................................................................................................49
II/ Ưu nhược điểm............................................................................................................51
III/ Hướng phát triển đề tài...............................................................................................51
IV/ Tài liệu tham khảo....................................................................................................51
Danh mục hình ảnh....................................................................................................................53
PHỤ LỤC ................................................................................................................................54
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 56
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 57
Đồ án môn học 1 Mạch đèn giao thông tại ngã tư có ưu tiên
GVHD: Cô Nguyễn Quỳnh Anh Trang 58