TÍNH TOÁN, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BÃI GIỮ XE - CĐKT CAO THẮNG

Ngày nay mạch đếm xe ngày càng trở nên quan trọng hơn trong cuộc sống hiện đại. Khi xã hội ngày càng phát triển, hệ thống giữ xe tự động cũng vì thế mà phát triển không ngừng không chỉ đếm số lượng xe ra vào mà còn biết cách ghi và đọc lại nhiệt độ của môi trường để đưa ra cảnh báo khi có sự cố cháy. Hệ thống giữ xe tự động còn giúp giảm được nhân viên làm việc từ đó giảm bớt doanh thu. Do đó mạch đếm xe ngày càng cần thiết hơn và được sử dụng rộng rải hơn trong đời sống. Được sự hướng dẫn của thầy Võ Xuân Nam kết hợp với những kiến thức đã học ở trường, chúng em đã hoàn thành đồ án trong thời gian quy định và đáp ứng các yêu cầu đã đề ra. Do kiến thức và thời gian hạn chế nên nên đồ án và bản luận văn còn nhiều thiếu sót, mong thầy cô và các bạn chia sẻ và góp ý thêm để đề tài hoàn chỉnh hơn.

CHƯƠNG III

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH

1.Tính toán mạch

1 KHỐI NGUỒN

a ) Nguồn 5VDC

B R I D G E

1

4

C 2

3 3 u F

R 1

3 3 0 R

7 8 0 5

C 1

4 7 0 0 u F

C 3

1 0 4

5 v

1 2 v

L E D

V i n - A C 9 v

1 2

Sơ đồ mạch khối nguồn

- Nguồn cung cấp cho các khối sau là 5VDC:

+ Khối xử lí (pic 16F877a).

+Khối hiển thị.

+ Khối cảnh báo.

+ Khối cảm biến hồng ngoại.

+ Khối cảm biến nhiệt độ.

- Điện áp xoay chiều sau khi qua cầu diode sẽ được nắn tương đối phẳng.

- Tụ C1 có nhiện vụ làm phẳng điện áp, tụ C2 và C3 sẽ triệt tiêu các xung gai có tần số cao (chống nhiễu).

- IC ổn áp 7805 có nhiệm vụ ổn định điện áp chuẩn là 5VDC.

- R1=330~470 ohm hạn dòng cho led đơn.

Ta có: Vled=2V; Iled=10(mA ).

 R=VR/IR=3v/20mA=300(ohm).

(Nhưng chọn điện trở 330 ~ 470 ohm để tuổi thọ led được cao hơn).

b ) Nguồn 12VDC:

- Nguồn 12VDC cung cấp cho khối điều khiển động cơ.

- Điện áp xoay chiều sau khi qua cầu diode sẽ được nắn tương đối phẳng.

- Tụ C1 có nhiện vụ làm phẳng điện áp, tụ C2 và C3 sẽ triệt tiêu các xung gai có tần số cao (chống nhiễu).

- R1=1k ~ 1k5 ohm hạn dòng cho led đơn.

Ta có: Vled=2V; Iled=10(mA ).

(Nhưng chọn điện trở 1k~1k5 ohm để tuổi thọ led được cao hơn).

2 KHỐI XỬ LÍ (điều khiển)

2 0

P I C 1 6 F 8 7 7 A

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

1 8

1 9

2 0

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

2 7

2 8

2 9

3 0

3 1

3 2

3 3

3 4

3 5

3 6

3 7

3 8

3 9

4 0

M C L R / V P P

R A 0 / A N 0

R A 1 / A N 1

R A 2 / A N 2 / V R E F - / C V R E F

R A 3 / A N 3 / V R E F +

R A 4 / T O C K I / C 1 O U T

R A 5 / A N 4 / S S / C 2 O U T

R E 0 / R D / A N 5

R E 1 / W R / A N 6

R E 2 / C S / A N 7

V D D

V S S

O S C 1 / C L K I

O S C 2 / C L K O

R C 0 / T 1 O S O / T 1 C K I

R C 1 / T 1 O S I / C C P 2

R C 2 / C C P 1

R C 3 / S C K / S C L

R D 0 / P S P 0

R D 1 / P S P 1

R D 2 / P S P 2

R D 3 / P S P 3

R C 4 / S D I / S D A

R C 5 / S D 0

R C 6 / T X / C K

R C 7 / R X / D T

R D 4 / P S P 4

R D 5 / P S P 5

R D 6 / P S P 6

R D 7 / P S P 7

V S S

V D D

R B 0 / I N TR B 1

R B 2

R B 3 / P G MR B 4

R B 5

R B 6 / P G C

R B 7 / P G D

1 2 3 4 5 6 7 0

C 4 3 3 p

1 2 3 4 5 6 7

0

1 0 K

0 1 2 3 4 5 6 7

C R Y S T A L

V C C

V C C

C 5 3 3 p

1 2 3 4 5 0

0

Sơ đồ mạch điều khiển

- Khối điều khiển sử dụng Pic16F877A để thu thập dữ liệu và điều khiển tất cả các khối khác.

- Tụ C4 và C5 có giá trị 33pF cùng với thạch anh 4MHz tạo thành mạch dao động để Pic hoạt động.

- Nút reset, R4 và tụ 33uF tạo thành mạch reset cho Pic Chân reset của PIC16F877A tích cực ở mức thấp Khi bắt đầu cấp nguồn, điện áp trên tụ 30pF bằng không thì PIC được reset Khi tụ nạp đầy, chân reset lên mức cao PIC bắt đầu hoat động.

3 KHỐI HIỂN THỊ (số lượng xe và nhiệt độ)

Sơ đồ mạch hiển thị số lượng xe và nhiệt độ

Do led 7 đoạn gồm nhiều led đơn mắc song song nhau nên:

10

3

RC

RC

I

V

kI

80

70

5

I

V

B

375 4

3 4

4 KHỐI QUANG LED

T

1 K

6 8 R

I

3 3 R

3 3 R

O

1 K

1 K

6 8 R

2 7 R

C 2 3 8 3

1 K

2 7 R

3 3 R

C 2 3 8 3

1 K

1 K

3 3 R

C 2 3 8 3

P O R T D

1

3

5

7

1 K

C 2 3 8 3

C 2 3 8 3

C 2 3 8 3

C

C 2 3 8 3

A

N U

!

C 2 3 8 3

1 K

V C C 5 v

1

Mạch quang led (caution!)

Mỗi chữ trong khối quang led được ghép lại từ các con led mắc song song, nên cần có các giá trị điện trở khác nhau để đảm bảo an toàn cho led.

Chữ C và T có cùng số lượng led là 9led:

90

3

RC

RC

I

V

Chữ A và O cũng có cùng số lượng led là 10led:

100

3

RC

RC

I

V

PORTC

Chữ I và ! cũng có cùng số lượng led là 5led:

50

3

RC

RC

I

V

Chữ O vàN cũng có cùng số lượng led là 12led:

120

3

RC

RC

I

V

Điện trở hạn dòng cho chân B ở tranzito

kI

80

120

5

5 7

3 4

B

RB

I

V

5 KHỐI DIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

Mà công thức tính dòng điện bão hòa là :

1K

1N4007

1K

2N2222 Q6

12v

1

2

Q5 2N2222

1N4007

1N4007

MOTOR DC

TIP42 Q2 1N4007

VCC

1K

J1

RB5

RB4

1K TIP42 Q1

Β*IB3 = k*IC3 (mà IC3 ≈ IE3).

Ngoài ra 4 con diode 4007 dùng để bảo vệ transistor khi động cơ trả điện ngược lại.

6 KHỐI CẢM BIẾN

R 3

2 7 0

n g u o n 5 v

1 2

C 1 8 1 5

V C C

1 k

4 7 k

L e d T h u

L e d P h a t

V o u t

1

1 0 k

2 7 0

2 7 0

L E D

-+

7 4 1

3

 Rled thu=Rled phát=Rled= 270~330Ω hạn dòng.

Ta có: Vled=2V; Iled=10(mA).

để led thu được nhạy hơn và hoạt động tốt ở cự li xa Vì led thu giống như 1 quang trở khi có ánh sáng hồng ngoại càng mạnh thì điện áp nghịch qua nó càng lớn và ngược lại.

V- =Vcc*(VRB + 0,27)/(VR+0,54).

Ta có: chọn k=5, β =80.

Nhưng chọn điện trở 4,7k cùng với điện trở 1k để tạo nên cầu phân

áp cho c1815 và điện trở 1k dùng để chống nhiễu.

CHƯƠNG IV LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀCHƯƠNG TRÌNH

1 Chương trình

#include <16f877a.h>

#fuses nowdt,noprotect,nolvp,xt,put

#device 16f877*=16 adc=10

#use delay (clock=4000000)

#use fast_io(d)

#use fast_io(b)

#use fast_io(a)

#use fast_io(c)

#use fast_io(e)

#byte portd=0x8

#byte portb=0x6

#byte portc=0x7

#byte porta=0x5

#byte porte=0x9

#bit f=portb.4 //chan kich mo cua xe vao

#bit t=portb.5 //chan kich dong cua xe vao

#bit k=portb.6 //chan kich mo cua xe ra

#bit l=portb.7 //chan kich dong cua xe ra

#bit a1=porta.1 //quet led dem xe

#bit a2=porta.2

#bit a3=porta.4 //quet led nhiet do

#bit a4=porta.5

#bit b0=portb.0 //cam bien xe vao

#bit b1=portb.1 //cam bien xe ra

#bit b2=portb.2

#bit b3=portb.3

#bit e3=porte.2

int mang[10]={192,249,164,176,153,146,130,248,128,144};

int mangg[10]={192,249,164,176,153,146,130,248,128,144};

int i,z,h,dv,chuc,chuct,dvt;

float x;

int16 y;

void doc_adc();

void hienthi();

void xera();

void xevao();

void canhbao();

void racungluc();

void vaocungluc();

void hienthix();

void main()

{

set_tris_d(0); //khai bao io

set_tris_b(0b00001111);

set_tris_c(0);

set_tris_a(0b00000001);

set_tris_e(0b000);

z=0;

x=0;

h=0;

h=read_eeprom(0x01);

portb=0b00001111;

portc=0b00000000;

porte=0b000;

l=1;

t=1;

for(i=0;i<=10;i++) //tao vong lap 200ms dong cua

{

hienthi();

}

l=0;

t=0;

loop: //vao chuong trinh chinh

if(b2==0) // lay du lieu xe dem duoc da luu

{

z=read_eeprom(0x00); //doc du lieu xe dem duoc

goto loop;

}

if(b3==0) //vao vong lap gioi han so luong xe vao

{

for(i=0;i<50;i++) //vong lap 1s

{

hienthix();

}

for(i=0;i<100;i++)

{

hienthix();

if(b3==0) //tang gia tri gioi han xe vao 5dv

{

if(h>=95)

{

h=0;

}

else

{

for(i=0;i<10;i++)

{

hienthix();

}

}

}

write_eeprom(0x01,h); //ghi lai gia tri duoc dat vao 0x01

}

}

doc_adc(); //doc nhiet do

x=read_adc();

x=x/2.049;

y=x;

if(x>=40) //kiem tra nhiet do

{

porta=0b111111; //tat het led hien thi

f=1; //mo cua xe ra

t=0;

k=1;

l=0;

loop6:

canhbao(); //canh bao nhiet do

goto loop6;

}

else

{

e3=0;

portc=0b00000000;

}

loop1:

if(z>=h) //kt gioi han xe vao

{

goto loop4;

}

else

{

if(b0==1) //kt xe vao

{

xevao();

goto loop;

}

else

{

f=0;

t=0;

l=0;

z=z;

loop4:

if(z<=0) //gioi han xe ra khi chua co xe vao

{

hienthi();

goto loop;

}

else

{

if(b1==1) //kt xe ra

{

xera();

goto loop;

}

else

{

k=0;

l=0;

t=0;

z=z;

hienthi();

goto loop;

}

}

}

}

} ///////////////////////////////////////

void hienthi() //tao vong lap hien thi

{

chuc=z/10;

dv=z%10;

chuct=y/10;

dvt=y%10;

portd=mang[chuc];

a1=0;

a2=1;

a3=1;

a4=1;

delay_ms(5);

portd=mang[dv];

a1=1;

a2=0;

a3=1;

a4=1;

delay_ms(5);

portd=mangg[chuct];

a1=1;

a2=1;

a3=0;

a4=1;

delay_ms(5);

portd=mangg[dvt];

a1=1;

a2=1;

a3=1;

a4=0;

delay_ms(5);

}

///////////////////////////////////////////////

void xevao() // cho xe vao

{

f=1; //kich xung mo cua

t=0;

loop2:

for(i=0;i<=10;i++) //tao vong lap 200ms

{

hienthi();

}

f=0;

t=0;

if(b1==0) //kt co xe ra ko

{

if(b0==1) //kt neu xe chua vao

{

f=0;

t=0;

goto loop2;

}

else

{

for(i=0;i<=100;i++) //vong lap doi xe vao xong

{

hienthi();

}

for(i=0;i<=10;i++) //vong lap dong cua xe vao

{

f=0;

t=1;

hienthi();

}

z=z+1; //tang gia tri dem 1dv

write_eeprom(0x00,z); //ghi gia tri dem xe

}

}

else

{

if(z>0) //gioi han xe ra

{

racungluc(); //mo cua cho xe ra

}

else

{

goto loop2;

}

}

}

//////////////////////////////////////////////////////////

void xera() //cho xe ra

{

k=1;

l=0;

loop3:

for(i=0;i<=10;i++) //vong lap mo cua xe ra

{

hienthi();

}

k=0;

if(b0==0) //kt co xe vao ko

{

if(b1==1) //kt neu xe chua ra

{

k=0;

l=0;

goto loop3;

}

else

{

for(i=0;i<=100;i++) //vong lap doi xe ra xong

{

hienthi();

}

for(i=0;i<=10;i++) //vong lap dong cua xe ra

{

k=0;

l=1;

hienthi();

}

l=0;

z=z-1;

write_eeprom(0x00,z);

}

}

else

{

if(z>=h)

{

goto loop3;

}

vaocungluc(); //mo cua cho xe vao

}

}

//////////////////////////////////////////////////////////////

void doc_adc() //doc adc

{

set_tris_a(1);

setup_adc(adc_clock_internal); //khai bao tan so

setup_adc_ports(an0);

set_adc_channel(0);

delay_us(100);

}

//////////////////////////////////////////////////////////

void canhbao() // bao dong chay

{

e3=1;

portc=0b00000001;

delay_ms(100);

portc=0b00000011;

delay_ms(100);

portc=0b00000111;

delay_ms(100);

portc=0b00001111;

delay_ms(100);

portc=0b00011111;

delay_ms(100);

portc=0b00111111;

delay_ms(100);

portc=0b01111111;

delay_ms(100);

portc=0b11111111;

delay_ms(100);

portc=0b11111110;

delay_ms(100);

f=0;

t=0;

k=0;

l=0;

portc=0b11111101;

delay_ms(100);

portc=0b11111011;

delay_ms(100);

portc=0b11110111;

delay_ms(100);

portc=0b11101111;

delay_ms(100);

delay_ms(100);

portc=0b10111111;

delay_ms(100);

portc=0b01111111;

delay_ms(100);

portc=0b00000000;

delay_ms(100);

portc=0b01111111;

delay_ms(100);

portc=0b10111111;

delay_ms(100);

portc=0b11011111;

delay_ms(100);

portc=0b11101111;

delay_ms(100);

portc=0b11110111;

delay_ms(100);

portc=0b11111011;

delay_ms(100);

portc=0b11111101;

delay_ms(100);

portc=0b11111110;

delay_ms(100);

portc=0b11111111;

delay_ms(100);

portc=0b00000000;

delay_ms(100);

portc=0b11111111;

delay_ms(100);

portc=0b00000000;

delay_ms(100);

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void racungluc()

{

t=0;

f=0;

k=1;

l=0;

loop33:

for(i=0;i<=10;i++)

{

hienthi();

}

k=0;

l=0;

if(b1==0)

{

k=0;

l=0;

for(i=0;i<=100;i++) //vong lap doi xe ra xong

{

hienthi();

}

for(i=0;i<=10;i++) //dong cua ra

{

t=0;

f=0;

k=0;

l=1;

hienthi();

}

l=0;

z=z-1;

write_eeprom(0x00,z);

}

else

{

k=0;

l=0;

goto loop33;

}

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void vaocungluc()

{

k=0;

l=0;

t=0;

f=1;

loop22:

for(i=0;i<=10;i++) //tao vong lap 100ms

{

hienthi();

}

f=0;

t=0;

if(b0==0)

{

f=0;

t=0;

for(i=0;i<=100;i++) //vong lap doi xe vao xong

{

hienthi();

}

for(i=0;i<=10;i++) //vong lap dong cua xe vao

{

f=0;

t=1;

l=0;

k=0;

hienthi();

}

z=z+1; //tang gia tri dem 1dv

write_eeprom(0x00,z);

t=0;

}

else

{

t=0;

f=0;

goto loop22;

}

}

///////////////////////////////////////////////////////

void hienthix() //hien thi dat gioi han xe

{

chuc=h/10;

dv=h%10;

chuct=y/10;

dvt=y%10;

portd=mang[chuc];

a1=0;

a2=1;

a3=1;

a4=1;

delay_ms(10);

portd=mang[dv];

a1=1;

a2=0;

delay_ms(10);

}

2 Lưu đồ giải thuật

CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG

PHÁT TRIỂN

1 Kết luận

- Ngày nay mạch đếm xe ngày càng trở nên quan trọng hơn trong cuộc sống hiện đại Khi xã hội ngày càng phát triển, hệ thống giữ xe tự động cũng vì thế mà phát triển không ngừng không chỉ đếm số lượng xe ra vào mà còn biết cách ghi và đọc lại nhiệt độ của môi trường để đưa ra cảnh báo khi có sự cố cháy Hệ thống giữ xe tự động còn giúp giảm được nhân viên làm việc từ đó giảm bớt doanh thu Do đó mạch đếm xe ngày càng cần thiết hơn và được sử dụng rộng rải hơn trong đời sống Được sự hướng dẫn của thầy Võ Xuân Nam kết hợp với những kiến thức đã học ở trường, chúng em đã hoàn thành đồ án trong thời gian quy định và đáp ứng các yêu cầu đã đề ra.

- Do kiến thức và thời gian hạn chế nên nên đồ án và bản luận văn còn nhiều thiếu sót, mong thầy cô và các bạn chia sẻ và góp ý thêm để đề tài hoàn chỉnh hơn.

2 Hướng phát triển

Như đã nói ở trên, hệ thống bãi giữ xe tự động sẽ ngày càng phát triển Sau này, khi đã đủ kiến thức chúng em sẽ phát triển hệ thống giữ xe này với quy mô lớn hơn, có khả năng đọc và ghi lại biển số xe Đặc biệt hệ thống giữ xe tự động

co khả năng dùng password cho từng chiếc xe thay vì dùng thẻ giữ xe

L E D

L e d P h a t

T 1

1 3 5 7

0 2 4 6

T I P 4 2

1 N 4 0 0 7

J 5

C O N 2

R B 2

K H O I D O N G C O C U A V A O

1 3 5 7 0

V C C 5 v

1

R B 0

1

1 k

p o r t D

1 3 5 7

T I P 4 2

1 K

G N D

V C C

1 k

1 N 4 0 0 7

L E D

V C C

1 K

A

1 K

C 2 3 8 3

C 2 3 8 3

1 N 4 0 0 7

d a t g i a t r i g i o i h a n x e

T I P 4 1

1 0 k

2 7 0

3 3 0 R

le d t h u

2 N 2 2 2 2

1 N 4 0 0 7

2 7 0

2 N 2 2 2 2

1 k

0 2 4 6

T I P 4 1

!

3 3 0 R

2

1 K

M O T O R D C

1 2

5 v

C 2 3 8 3

1 N 4 0 0 7

2 7 R

C 2 3 8 3

p o r t D

1 3 5 7

C Ò I B Á O

T I P 4 2

C 2 3 8 3

C 2 3 8 3

2 7 0

5 v

P I C 1 6 F 8 7 7 A

1 2 4 6

8

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 7

1 9

2 1

2 3

2 5

2 7

2 9

3 1

3 2

3 3

3 5

3 7

3 9

M C L R / V P P

R A 0 / A N 0

R A 2 / A N 2 / V R E F - / C V R E F

R A 3 / A N 3 / V R E F +

R A 4 / T O C K I / C 1 O U T

R A 5 / A N 4 / S S / C 2 O U T

R E 0 / R D / A N 5

R E 1 / W R / A N 6

R E 2 / C S / A N 7

V D D

V S S

O S C 1 / C L K I

O S C 2 / C L K O

R C 0 / T 1 O S O / T 1 C K I

R C 1 / T 1 O S I / C C P 2

R C 2 / C C P 1

R C 3 / S C K / S C L

R D 0 / P S P 0

R D 2 / P S P 2

R C 4 / S D I / S D A

R C 5 / S D 0

R C 6 / T X / C K

R C 7 / R X / D T

R D 4 / P S P 4

R D 6 / P S P 6

V S S

V D D

R B 0 / I N TR B 1

R B 3 / P G M

R B 4

R B 6 / P G C

V c c

R A 1

K H O I C A M B I E N C U A V A O

3

1 K

A 1 0 1 5

L M 3 5

1 N 4 0 0 7

1 K

1

1 2 v

C

3 3 R

1 K

K H O I C A M B I E N C U A R A

5 v

1 K

1 0 k

1 3 5 0

C 2 3 8 3

N

B R I D G E

1

4

C 1 8 1 5

L e d P h a t

1 K

T I P 4 2

K H O I D O N G C O C U A R A

2 7 0

A 1 0 1 5

I

C 2 3 8 3

-+

7 4 1

3

2 6

U 3 A

1 3 5 7

a c e

R A 4

V c c

R 3

2 7 0

3 3 R

V C C

3 3 0 R

1 0 k

U 3 A

1 3 5 7

a c e g

R B 4

1 0 0 0 u F

1 K

K H O I V I D I E U K H I E N

A 1 0 1 5

R B 6

A 1 0 1 5

1 K

C 1 8 1 5

5 v

1

V C C

G N D

1 k

-+

7 4 1

3

2

6

2 7 0

0 v

1 2 v

4 7 k

4 7 k

C 6

1 0 u

l a y d u l i e u t u e p p r o m

M O T O R D C

1 2

1 K

T I P 4 1

1 0 4

2 N 2 2 2 2

1 k

5 v

R B 1

1

7 8 0 5

6 8 R

2 7 R

N H I E T D O

1 k

C 2 3 8 3

R 3

2 7 0

le d t h u

2 N 2 2 2 2

3 3 R

S O L U O N G X E H I E N C O

1 0 k

1 K

L E D

6 8 R

3 3 0 R

1 0 k

1 N 4 0 0 7

5 v

1 N 4 0 0 7

T

1 2 v

1

T I P 4 1

1 K

1 0 k

2 7 0

1 K

O

1 K

V in - A C 9 v

1

1 0 K

5 v

3.Sơ đồ ngyên lý