Các hệ thống điện tử điển hình

Tổng quan về đèn giao thông Ngày nay cùng với sự phát triển đi lên của xã hội, các phương tiện tham gia giao thông cũng gia tăng không ngừng và hệ thống giao thông ngày càng phức tạp.. V

Các hệ thống điện tử điển hình

NHÓM 1:

Tổng quan về đèn giao thông

Ngày nay cùng với sự phát triển đi lên của xã hội, các phương tiện tham gia giao thông cũng gia tăng không ngừng và hệ thống giao thông ngày càng phức tạp Vì vậy để đảm bảo giao thông được an toàn và thông suốt thì việc sử dụng các hệ thống tín hiệu để điều khiển và phân luồng các nút giao thông là rất cần thiết

Đặc biệt là phân luồng giao thông tại các ngã tư hệ thống đèn giao thông là công cụ điều khiển giao thông hiệu quả có vai trò to lớn trong việc đảm bảo an toàn và giảm thiểu tai nạn giao thông

 Xác định bài toán Dựa theo luật giao thông hiện nay

Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư

 điều khiển 4 cột đèn

 hiển thị thời gian đếm lùi

 Yêu cầu của bài toán:

 Đảm bảo hoạt động một cách chính xác, liên tục trong thời gian dài

 Độ tin cậy cao

 Đảm bảo làm việc ổn định

 Dễ quan sát cho người đi đường

 Chi phí nhỏ, tiết kiệm năng lượng

Các phương án để giải quyết bài toán

 Điều khiển bằng vi điều khiển.

Ngoài những ưu điểm của hai phương pháp dùng IC số và vi xử lý phương pháp này còn có những ưu điểm:

 Có thể sử dụng bộ nhớ trong của chíp đối với mạch có quy mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lý không

thực hiện được

 Nó có thể giao tiếp kết nối trực tiếp với máy tính mà vi xử lý cũng giao tiếp được nhưng là giao

tiếp song song nên cần có mạch chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính

Từ những ưu nhược điểm của các phương án trên chúng ta thấy giải pháp sử dụng vi điều khiển

để thiết kế bài toán là hợp lý nhất

Các loại vi điều khiển để giải bài toán giao thông cũng có rất nhiều lựa chọn: Các loại chíp họ

8051, PIC, AVR…

Điều khiển đèn giao thông bằng vi điều khiển PIC 16f877A

Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống

Khối điều khiển trung tâm Bàn phím

Khối hiển thị

Khối

Nguồn

Chức năng của từng khối

 Khối nguồn: Sử dụng nguồn một chiều, điện áp 5V cấp cho vi điều khiển và LED hiển thị.

 Khối điều khiển trung tâm: Bao gồm vi điều khiển trung tâm và phần mềm điều khiển.

 Khối hiển thị:

 LED 7 thanh dùng nguồn 1 chiều hiển thị thời gian đếm ngược của các đèn.

 Đèn phân làn, chỉ dẫn, đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ: LED đơn sử dụng nguồn 1 chiều.

 Bàn phím: Bàn phím đặt thời gian sáng của các đèn, reset và bắt đầu cho hệ thống hoạt động.

Giản đồ thời gian của các đèn

Đây là giản đồ thời gian mô phỏng Trên thực tế khi thiết kế lắp đặt hệ thống chúng

ta phải dưa trên thực thế mà xây dựng giản đồ thời gian khác nhau cho phù hợp với lưu lượng giao thông ở các hướng để đảm bảo không bị ùn tắc.

một số điểm cần lưu ý: ở chế độ bình thường để đảm bảo cho các phương tiện không

bị va chạm chúng ta phải có khoảng thời gian trễ cho các đèn nghĩa là trước khi các phương tiện ở hướng 2 được đi thì các phương tiện ở hướng 2 đã dừng lại Và ngược lại

Sơ đồ mô phỏng hoạt động của hệ thống đèn giao thông.

Thuật toán điều khiển hệ thống

begin

Chương trình chính

Kiểm tra Nút ấn

Thiết lập thời gian

Sơ đồ nguyên lý hệ thống

Chức năng của từng bộ phận

 Bàn phím

 Phần hiển thị

 Phần nguồn

IC ổn áp LM7805

rồi đưa vào bộ chỉnh lưu cầu để cho ra điện áp 1 chiều sau

đó qua tụ để san phẳng điện áp và qua IC ổn áp để cho ra điện áp chuẩn 5V cung cấp cho vi điều khiển

 Phần tạo xung dao động

động

Nguyên lý hoạt động.

 Khi nhấn nút Start hệ thống sẽ hoạt động theo thời gian cài đặt sẵn hoặc có thể cài đặt thời gian tùy ý

 Thời điểm đầu đèn đỏ ở hướng 1 và đèn xanh ở hướng 2 sáng

 Thời điểm hai đèn đỏ ở hướng 1 và đèn vàng ở hướng 2 sáng

 Thời điểm ba đèn xanh ở hướng 1 và đèn đỏ ở hướng 2 sáng

 Thời điểm bốn đèn vàng ở hướng 1 và đèn đỏ ở hướng 2 sáng

 Đồng thời ở các LED 7 thanh sẽ hiển thị thời gian đếm ngược được cài đặt sẵn về dần đến 00 thời gian trễ là 1s sau đó hệ thống lặp lại trạng thái hoạt động như ở thời điểm điểm 1 (Từ 5h – 23h).

 Tại thời điểm 23h - 5h đèn vàng ở 2 hướng sẽ sáng tắt lên tục thời gian trễ là 1s, đèn LED và đèn xanh, đỏ sẽ ngưng hoạt động.

 Nếu ta nhấn nút reset hệ thống sẽ trở về trạng thái chờ ban đầu.