Chủ Đề thiết kế hệ thống Đèn giao thông có Đếm giây dùng arduino

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TÊN MÔN HỌC: VI ĐIỀU KHIỂN TÊN CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG CÓ ĐẾM GIÂY DÙNG ARDUINO KHOA/ VIỆN: Viện k

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO

TÊN MÔN HỌC: VI ĐIỀU KHIỂN

TÊN CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG

CÓ ĐẾM GIÂY DÙNG ARDUINO

KHOA/ VIỆN: Viện kỹ thuật HUTECH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Trần Duy Cường

Tp HCM, ngày 01 tháng 11 năm 2024

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nhật Anh

MSSV

2282500036

Lớp

22DOTC1

Trang 2

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC: VI ĐIỀU KHIỂN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số 01):

(1) Nguyễn Nhật Anh 2282500036 22DOTC1

2 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống đèn giao thông có đếm giây dùng Arduino

3 Các dữ liệu ban đầu:

- Thiết kế hệ thống đèn giao thông trên phần mềm Wokwi.

- Dùng Arduino để thiết kế mạch có: LED đơn, LED 7 đoạn, điện trở, nút nhấn.

- Viết code trên phần mềm Wokwi.

4 Nội dung nhiệm vụ:

a) (CLO1) Thiết kế sơ đồ mạch.

b) (CLO2) Vẽ sơ đồ khối hệ thống.

c) (CLO3) Nêu nguyên lý hoạt động của hệ thống.

d) (CLO4) Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển.

5 Kết quả tối thiểu phải có:

- File mô phỏng mạch.

- Cuốn báo cáo đề tài.

Trang 3

Ngày giao đề tài: 17/10/2024 Ngày nộp đề tài: 01/11/2024

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Nhật Anh

Giảng viên hướng dẫn

Trần Duy Cường

Trang 4

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU CHẤM ĐIỂM HỌC PHẦN VI ĐIỀU KHIỂN

1 Họ và tên sinh viên:

Họ và tên

Nguyễn Nhật Anh

MSSV

2282500036

Lớp

22DOTC1

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô

2 Họ và tên giảng viên hướng dẫn (GVHD): Trần Duy Cường

3 Họ và tên giảng viên phản biện (GVPB):………

4 Đánh giá kết quả theo thang điểm 10 (Ghi rõ điểm số và điểm chữ):…………

….………

CĐR

Tiêu chí

đánh giá

(trọng số)

Mức F (0-3.9)

Mức D (4.0-5.4)

Mức C (5.5-6.9)

Mức B (7.0-8.4)

Mức A (8.5-10)

GVH D (50%)

GVPB (50%)

CLO5 Hình thức – nội

dung báo cáo

(10%)

Mắc trên 20 lỗi chính tả, ngữ pháp và định dạng văn bản

Không chú thích hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ

Không tuân thủ quy định về bố cục

Mắc trên 20 lỗi chính tả, ngữ pháp và định dạng văn bản

Nhưng không biết cách sử dụng văn phong khoa học Chú thích hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ chưa đầy

đủ, chưa đúng quy định

Mắc 10-20 lỗi chính tả, ngữ pháp và định dạng văn bản nhưng không biết cách sử dụng văn phong khoa học Chú thích hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ chưa đầy

đủ, chưa đúng quy định

Mắc dưới

10 lỗi chính

tả, ngữ pháp

và định dạng văn bản, sử dụng hợp lý văn phong khoa học nhưng còn lỗi trong việc sử dụng thuật ngữ chuyên ngành Chú thích hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ đầy

đủ nhưng chưa đúng

Hầu như không mắc lỗi chính tả, ngữ pháp và định dạng văn bản sử dụng hợp lý văn phong khoa học và thuật ngữ chuyên ngành Chú thích hình ảnh, bảng biểu, đồ thị, biểu đồ đúng quy định

Trình bày đúng bố

Trang 5

Có tuân thủ quy định về

bố cục nhưng nội dung của từng phần được sắp xếp logic

Trình bày đúng bố cục nhưng nội dung của từng phần được sắp xếp chưa hợp lý

quy định

Trình bày đúng bố cục phần lớn nội dung các phần rõ ràng

và hợp lý

cục, nội dung tất cả các phần rõ ràng, hợp

lý, chi tiết

CLO7

Nội dung báo

cáo

(10%)

Đáp ứng dưới 30% yêu cầu

Đáp ứng 30%

- dưới 50%

yêu cầu

Đáp ứng 50%

- dưới 70%

yêu cầu

Đáp ứng 70% - dưới 80% yêu cầu

Đáp ứng 80%

- 100% yêu cầu

CLO4

Trả lời câu hỏi

và trao đổi

trong phần thảo

luận

(25%)

Không trả lời đúng câu hỏi nào

Trả lời đúng dưới 1/2 số câu hỏi

Trả lời đúng 1/2 số câu hỏi

Trả lời đúng trên 2/3 số câu hỏi

Trả lời đúng tất cả các câu hỏi

CLO6

Trình bày

nguyên lý hoạt

động của hệ

thống

(10%)

Đáp ứng 30%

- dưới 50%

yêu cầu

Đáp ứng 50%

- dưới 70%

yêu cầu

Đáp ứng 70%

- dưới 80%

yêu cầu

Đáp ứng 80%

- 100% yêu cầu

CLO1

Lựa chọn vi

điều khiển phù

hợp (10%)

Đáp ứng 30%

- dưới 50%

yêu cầu

Đáp ứng 50%

- dưới 70%

yêu cầu

Đáp ứng 70%

- dưới 80%

yêu cầu

Đáp ứng 80%

- 100% yêu cầu CLO2

Viết chương

trình điều khiển

(20%)

Đáp ứng 30%

- dưới 50%

yêu cầu

Đáp ứng 50%

- dưới 70%

yêu cầu

Đáp ứng 70%

- dưới 80%

yêu cầu

Đáp ứng 80%

- 100% yêu cầu

CLO3

Thiết kế phần

cứng hệ thống

(15%)

Tính toán thiết kế không chính xác

Tính toán thiết kế chưa chặt chẽ và đầy đủ

Tính toán thiết kế chặt chẽ và đầy

đủ, có phân tích, giải thích được ý nghĩa, kết luận nhưng chưa chặt chẽ

Tính toán thiết kế chặt chẽ và đầy đủ; có phân tích, giải thích được ý nghĩa kết quả,

mô phỏng chưa chi tiết, kết luận khá chặt chẽ

Tính toán thiết kế chính xác hoàn toàn, phân tích, giải thích được ý nghĩa kết quả,

mô phỏng chi tiết và sâu sắc, kết luận chặt chẽ

TỔNG CỘNG:

Trang 6

ĐIỂM TRUNG BÌNH

Giảng viên hướng dẫn

Giảng viên phản biện

Trang 7

Mục Lục:

Mục Lục: 1

1 Lời cảm ơn : 2

2 Thiết kế sơ đồ mạch : 3

3 Vẽ sơ đồ khối của hệ thống: 3

4 Nêu nguyên lý hoạt động của hệ thống: 4

4 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển: 5

Trang 8

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Trần Duy Cường, người đã nhiệt tình hướng dẫn và truyền đạt kiến thức quý báu về môn Vi Điều Khiển Nhờ vào sự tận tụy, kinh nghiệm và phương pháp giảng dạy sáng tạo của Thầy, em đã có cơ hội hiểu sâu hơn về các nguyên lý và ứng dụng của vi điều khiển trong thực tiễn.

Em cũng xin cảm ơn các bạn học trong lớp đã cùng nhau chia sẻ kiến thức, hỗ trợ

và cùng vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập Những buổi thảo luận

và làm bài tập nhóm đã giúp em mở rộng tư duy, tiếp thu nhiều kiến thức mới và kỹ năng thực hành cần thiết.

Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, những người luôn ủng hộ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể tập trung học tập Em hy vọng rằng những kiến thức đã tích lũy trong môn Vi Điều Khiển sẽ là nền tảng vững chắc để em phát triển hơn trong tương lai.

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Duy Cường!

Trang 9

A) Thiết kế sơ đồ mạch (CLO1)

Trang 10

Mô phông sơ đồ mạch điện đèn giao thông bằng arduino

B) (CLO2) Vẽ sơ đồ khối hệ thống.

Mô tả sơ đồ khối của hệ thống

C) (CLO3) Nêu nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Đèn giao thông Arduino với nút nhấn và LED 7 đoạn có thể hoạt động như sau:

1 Các thành phần chính:

o Arduino: Là bộ vi điều khiển để điều khiển đèn LED, LED 7 đoạn và

nhận tín hiệu từ nút nhấn.

o LED: Bao gồm 3 đèn LED (đỏ, vàng, xanh) để hiển thị tín hiệu giao

thông.

o LED 7 đoạn: Hiển thị số giây đếm ngược cho các trạng thái.

o Nút nhấn: Được nối với Arduino để kích hoạt chế độ đèn đỏ và xanh

đứng yên

o Điện trở: Dùng để bảo vệ các LED khỏi cháy.

o Dây nối: Kết nối các thành phần với Arduino.

2 Nguyên lý hoạt động:

o Đèn giao thông bình thường:

 Arduino sẽ điều khiển các đèn LED hoạt động theo chu kỳ đèn giao thông thông thường.

 Ví dụ, đèn đỏ sáng 9 giây, đèn xanh sáng 9 giây, và đèn vàng sáng 5 giây.

 Đồng thời, LED 7 đoạn sẽ đếm ngược thời gian tương ứng cho mỗi đèn để hiển thị số giây còn lại.

o Khi nhấn nút

Nguồn

led 7

nút nhấn

Trang 11

 Khi giữ nút nhấn đỏ , Arduino sẽ kích hoạt chế độ dừng chuyển đèn sang đỏ trong một khoảng thời gian cố định.và khi giữ nút xanh tương tự

 Trong thời gian này, LED 7 đoạn sẽ đứng yên và hiển thị 0 giây

 Khi thả nút nhấn, đèn sẽ quay lại trạng thái giao thông bình thường.

D) (CLO4) Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển.

Nút nhấn

giũ nút đỏ, đèn đỏ sáng trong thời gian cố

định giữ nút xanh, đèn xanh sáng trong thời gian cố định

hoạt động

đèn đỏ, tắt các đèn khác đèn vàng, tắt các đèn khác đèn xanh, tắt các đèn khác

Bắt đầu

Khai báo chân led đơn và nút nhấn khai báo chân led 7 đoạn

Kết thúc

Trang 12

Lưu đồ giải thuật

Chương trình điều khiển:

const int ledDo = 2

const int ledVang = 3

const int ledXanh = 4

const int nutNhanDo = 6

const int nutNhanXanh = 5

const int thoiGianDo = 9;

const int thoiGianVang = 5;

const int thoiGianXanh = 9;

const int ledA = 7;

const int ledB = 8;

const int ledC = 9;

const int ledD = 10;

const int ledE = 11;

const int ledF = 12;

const int ledG = 13;

byte soLED[] = {

0b00111111, // 0

0b00000110, // 1

0b01011011, // 2

0b01001111, // 3

0b01100110, // 4

0b01101101, // 5

0b01111101, // 6

0b00000111, // 7

0b01111111, // 8

0b01101111 // 9

};

void setup() {

pinMode(ledDo, OUTPUT);

pinMode(ledVang, OUTPUT);

pinMode(ledXanh, OUTPUT);

pinMode(ledA, OUTPUT);

Trang 13

pinMode(ledB, OUTPUT);

pinMode(ledC, OUTPUT);

pinMode(ledD, OUTPUT);

pinMode(ledE, OUTPUT);

pinMode(ledF, OUTPUT);

pinMode(ledG, OUTPUT);

// Thiết lập chân của các nút nhấn là INPUT_PULLUP

pinMode(nutNhanDo, INPUT_PULLUP);

pinMode(nutNhanXanh, INPUT_PULLUP);

}

// Hàm hiển thị số trên LED 7 đoạn

void hienThiSo(int so) {

byte maLed = soLED[so];

digitalWrite(ledA, bitRead(maLed, 0));

digitalWrite(ledB, bitRead(maLed, 1));

digitalWrite(ledC, bitRead(maLed, 2));

digitalWrite(ledD, bitRead(maLed, 3));

digitalWrite(ledE, bitRead(maLed, 4));

digitalWrite(ledF, bitRead(maLed, 5));

digitalWrite(ledG, bitRead(maLed, 6));

}

void loop() {

// Kiểm tra nếu nút nhấn đèn đỏ được bấm

if (digitalRead(nutNhanDo) == LOW) {

// Bật đèn Đỏ và tắt các đèn khác

digitalWrite(ledDo, HIGH);

digitalWrite(ledVang, LOW);

digitalWrite(ledXanh, LOW);

hienThiSo(0);

delay(500);

}

// Kiểm tra nếu nút nhấn đèn xanh được bấm

else if (digitalRead(nutNhanXanh) == LOW) {

// Bật đèn Xanh và tắt các đèn khác

digitalWrite(ledDo, LOW);

digitalWrite(ledXanh, HIGH);

hienThiSo(0);

delay(500);

} else {

// Điều khiển đèn giao thông bình thường với kiểm tra ngắt // Đèn Đỏ

digitalWrite(ledDo, HIGH);

for (int i = thoiGianDo; i >= 0; i ) {

Trang 14

if (digitalRead(nutNhanDo) == LOW || digitalRead(nutNhanXanh) ==

LOW) break;

hienThiSo(i);

delay(1000);

}

// Đèn Vàng

digitalWrite(ledVang, HIGH);

for (int i = thoiGianVang; i >= 0; i ) {

LOW) break;

hienThiSo(i);

delay(1000);

}

// Đèn Xanh

digitalWrite(ledXanh, HIGH);

for (int i = thoiGianXanh; i >= 0; i ) {

LOW) break;

hienThiSo(i);

delay(1000);

}

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống đèn giao thông có đếm giây dùng Arduino
Tác giả	Nguyễn Nhật Anh
Người hướng dẫn	Trần Duy Cường
Trường học	Trường Đại học Công nghệ TP Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Vi điều khiển
Thể loại	Báo cáo
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. HCM

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	180,91 KB