Đồ án asm thiết kế đèn giao thông

GIỚI THIỆU CHUNGHiện nay thực trạng giao thông nước ta đang gặp rất nhiều vấn đề, đặc biệt là điều khiển giao thông qua lại tại các ngã ba, ngã tư. Nhằm giải quyết thực trạng này đã có rất nhiều cột đèn giao thông được đưa vào sử dụng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các dòng vi điều khiển, việc thực hiện điều khiển các trụ đèn giao thông đã trở nên đơn giản hơn rất nhiều, và có thể điều khiển nhiều đèn cùng lúc với độ chính xác cao và nhiều chế độ khác nhau.Vì vậy em đã làm đề tài thiết kế hệ thống đèn giao thông đơn giản tại một ngã tư đường sử dụng onchip 8051(89c51).Đề tài gồm 3 chương:Chương I: Tổng quan về đèn giao thôngChương II: Thiết kế phần cứngChương III: Mô phỏng và thiết kế phần mềmEm xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ ,chỉ bảo tận tình của thầy cô hướng dẫn trong suốt khoảng thời gian chúng em thực hiện đề tài này Do thời gian và kiến thức còn hạn chế, bài làm của em còn nhiều hạn chế và thiếu sót. Mong được sự đóng góp của các bạn và thầy giáo.Hà Nội,tháng 12 năm 2011 Học sinh viên thực hiện: Thái Huy Hải Chương I: Tổng quan về đèn giao thông1 Chế độ hoạt động Yêu cầu bài tập là thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư đường, hệ thống đèn đáp ứng yêu cầu như sau:Hướng đi thứ nhất (cột 1 và cột 3) Đèn xanh: 25 sĐèn vàng: 5sĐèn đỏ: 30sHướng đi thứ hai(cột 2 và cột 4)Đèn đỏ: 30s Đèn xanh: 25sĐèn vàng: 5s 2Các linh kiện sử dụngDo yêu cầu của đề bài nên phần cứng của hệ thống bao gồm các thành phần chính như sau:Onchip 89c51Các đèn led 7 seg hiển thị thời gianIC 7447 chuyển đổi BCD sang 7 thanhCác đèn LED báo hiệu : đỏ, vàng, xanhMột số các thiết bị khác như: công tắc, dây nối,điện trở,tụ điện,ổn áp…3Nguyên lý hoạt động Mạch đèn giao thông hoạt động dựa trên nội dung đã lập trình cho AT89C51,khi có tác động từ nút điều khiển mạch sẽ hoạt động theo đúng thời gian yêu cầu. AT89C51 đưa dữ liệu đến các LED xanh,đỏ,vàng để điều khiển các LED này đóng mở. LED 7 thanh còn nhận dữ liệu từ vi điều khiển trung tâm để thực hiện việc đếm lùi thời gian. Như vậy mỗi khi mạch thực hiện đếm lùi,nếu hướng đi bên này đèn xanh hoặc vàng thì hướng đi bên kia đèn đỏ sang và ngược lại. Bộ điều khiển AT89C51 là nút Reset. Tùy theo thời gian yêu cầu mà ta điều khiển các trục giao thông sang. Chương II: Thiết kế phần cứngSơ đồ khốiHệ thống điều khiển: Onchip 89C51: AT89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip CMOS có hiệu suất cao,công suất nguồn tiêu thụ thấp và có 4kB bộ nhớ ROM Flash xóa đượclập trình được. Chip này được sản xuất dựa vào công nghệ bộ nhớ không mất nội dung có độ tích hợp cao của Atmel. Chip AT89C51 cũng tương thích với tệp lệnh và các chân ra của chuẩn công nghiệp MCS51. Flash trên chip này cho phép bộ nhớ chương trình được lập trình lại trên hệ thống. Kết hợp một CPU linh hoạt 8 bit với Flash trên một chip đơn thể,Atmel 89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp có hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt với các ứng dụng điều khiển. AT89C51 có tất cả 40 chân. Trong số 40 chân có 32 chân dành cho 4 cổng P0,P1,P2 và P3,mỗi cổng có 8 chân. Các chân còn lại dành cho nguồn Vcc,đất GND,các chân dao động XTAL1,XTAL2,khởi động lại RST,cho phép chốt địa chỉ ALE,truy cập được địa chỉ ngoài EA, cho phép cất chương trình PSEN. Trong 8 chân này thì 6 chân Vcc, GND, XTAL1, XTAL2, RST và EA được các họ 8031 và 8051 sử dụng. Đây là bộ vi xử lý trung tâm của hệ thống điều khiển đèn giao thông. Nó hoạt động ở tần số 12MHz với bộ dao động bên trong và thạch anh dao động bên ngoài, hai tụ ổn định C1=C2=33pF. Bộ vi xử lý thực hiện chương trình điều khiển đếm thời gian và hiển thị chúng ra hệ thống cảnh báo gồm các đèn led theo màu và led 7 thanh báo hiệu cụ thể. Bộ vi xử lý kết nối với các thiết bị ngoại vi qua các cổng của nó, điều khiển các thiết bị ngoại vi theo chương trình lưu trong bộ nhớ trong.

Nguyễn Văn Thanh

Tin học 8B

GIỚI THIỆU CHUNG

Hiện nay thực trạng giao thông nước ta đang gặp rất nhiều vấn đề, đặc biệt là điều khiển giao thông qua lại tại các ngã ba, ngã tư Nhằm giải quyết thực trạng này đã có rất nhiều cột đèn giao thông được đưa vào sử dụng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các dòng vi điều khiển, việc thực hiện điều khiển các trụ đèn giao thông đã trở nên đơn giản hơn rất nhiều, và có thể điều khiển nhiều đèn cùng lúc với độ chính xác cao và nhiều chế độ khác nhau

Vì vậy em đã làm đề tài thiết kế hệ thống đèn giao thông đơn giản tại một ngã tư đường sử dụng on-chip 8051(89c51)

Đề tài gồm 3 chương:

Chương I: Tổng quan về đèn giao thông

Chương II: Thiết kế phần cứng

Chương III: Mô phỏng và thiết kế phần mềm

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ ,chỉ bảo tận tình của thầy cô hướng dẫn trong suốt khoảng thời gian chúng em thực hiện đề tài này!

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế, bài làm của em còn nhiều hạn chế và thiếu sót Mong được sự đóng góp của các bạn và thầy giáo

Hà Nội,tháng 12 năm 2011 Học sinh viên thực hiện: Thái Huy Hải

Chương I: Tổng quan về đèn giao thông

1/ Chế độ hoạt động

Yêu cầu bài tập là thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư đường, hệ thống đèn đáp ứng yêu cầu như sau:

 Hướng đi thứ nhất (cột 1 và cột 3)

 Hướng đi thứ hai(cột 2 và cột 4)

2/Các linh kiện sử dụng

 Do yêu cầu của đề bài nên phần cứng của hệ thống bao gồm các thành

 On-chip 89c51

 Các đèn led 7 seg hiển thị thời gian

 IC 7447 chuyển đổi BCD sang 7 thanh

 Các đèn LED báo hiệu : đỏ, vàng, xanh

 Một số các thiết bị khác như: công tắc, dây nối,điện trở,tụ điện,ổn áp… 3/Nguyên lý hoạt động

Mạch đèn giao thông hoạt động dựa trên nội dung đã lập trình cho AT89C51,khi có tác động từ nút điều khiển mạch sẽ hoạt động theo đúng thời gian yêu cầu AT89C51 đưa dữ liệu đến các LED xanh,đỏ,vàng để điều khiển các LED này đóng mở LED 7 thanh còn nhận dữ liệu từ vi điều khiển trung tâm để thực hiện việc đếm lùi thời gian

Như vậy mỗi khi mạch thực hiện đếm lùi,nếu hướng đi bên này đèn xanh hoặc vàng thì hướng đi bên kia đèn đỏ sang và ngược lại Bộ điều khiển AT89C51 là nút Reset Tùy theo thời gian yêu cầu mà ta điều khiển các trục giao thông sang

Chương II: Thiết kế phần cứng











On-chip 89c51

Hệ thống đèn báo

Hệ thống đèn led 7seg

Hệ thống

điều

khiển

 On-chip 89C51:

AT89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip CMOS có hiệu suất cao,công suất nguồn tiêu thụ thấp và có 4kB bộ nhớ ROM Flash xóa được/lập trình được Chip này được sản xuất dựa vào công nghệ bộ nhớ không mất nội dung có độ tích hợp cao của Atmel

Chip AT89C51 cũng tương thích với tệp lệnh và các chân ra của chuẩn công nghiệp MCS-51 Flash trên chip này cho phép bộ nhớ chương trình được lập trình lại trên hệ thống Kết hợp một CPU linh hoạt 8 bit với Flash trên một chip đơn thể,Atmel 89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp có hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt với các ứng dụng điều khiển

AT89C51 có tất cả 40 chân Trong số 40 chân có 32 chân dành cho 4 cổng P0,P1,P2 và P3,mỗi cổng có 8 chân Các chân còn lại dành cho nguồn Vcc,đất GND,các chân dao động XTAL1,XTAL2,khởi động lại RST,cho phép chốt địa chỉ ALE,truy cập được địa chỉ ngoài EA, cho phép cất chương trình PSEN Trong 8 chân này thì 6 chân Vcc, GND, XTAL1, XTAL2, RST

và EA được các họ 8031 và 8051 sử dụng

Đây là bộ vi xử lý trung tâm của hệ thống điều khiển đèn giao thông Nó hoạt động ở tần số 12MHz với bộ dao động bên trong và thạch anh dao động bên ngoài, hai tụ ổn định C1=C2=33pF

Bộ vi xử lý thực hiện chương trình điều khiển đếm thời gian và hiển thị chúng ra hệ thống cảnh báo gồm các đèn led theo màu và led 7 thanh báo hiệu cụ thể

Bộ vi xử lý kết nối với các thiết bị ngoại vi qua các cổng của nó, điều khiển các thiết bị ngoại vi theo chương trình lưu trong bộ nhớ trong



Gồm các led với màu khác nhau theo yêu cầu :

Đèn đỏ báo dừng lại

Đèn vàng báo chuẩn bị dừng

Đèn xanh báo cho phép đi thẳng

Các chân cổng P1&P3 nối đến các LED hiển thị xanh,đỏ ,vàng

 Hệ thống led 7-seg hiển thị thời gian:

Đây là led 7-seg hiển thị thời gian tương ứng của các đèn báo tín hiệu đỏ, vàng, xanh

Hệ thống led-7seg được sử dụng ở đây là led -7seg Anot chung

Các chân P0.0 đến P0.7 nối tương ứng với các chân đầu vào của IC7447 Các chân đầu ra của 7447 được nối đến LED 7 thanh cột 1 và 3

Các chân P2.0 đến P7.7 nối tương ứng với các chân đầu vào của IC7447 Các chân đầu ra của 7447 được nối đến LED 7 thanh cột 2 và 4

Các led báo này được điều khiển bằng mức tích cực thấp, do vậy nối chung chân Anot của các led

Chương III: Thiết kế phần mềm

1/ Sơ đồ thuật toán

2/ Chương trình lập trình bằng Assembly

org 000H

ljmp begin

org 30h

//dinh nghia cac cong su dung cho cac led 7 thanh DEN1 EQU P0

DEN2 EQU P2

//dinh nghia cac thanh ghi su dung de luu cac bien

VALUE1 EQU R4

VALUE2 EQU R5

NUM1 EQU R6

NUM2 EQU R7

//dinh nghia chan su dung cho cac den led

RED1 BIT P3.0

Y1 BIT P3.1

B1 BIT P3.2

RED2 BIT P3.3

Y2 BIT P3.4

B2 BIT P3.5

RED3 BIT P1.0

Y3 BIT P1.1

B3 BIT P1.2

RED4 BIT P1.3

Y4 BIT P1.4

B4 BIT P1.5

BEGIN:

; -KHOI

CLR B3 //den xanh 3 sang xanh 25s

MOV VALUE1,#26 MOV VALUE2,#31 MOV NUM1,#1 MOV NUM2,#1

LOOP:

DEC VALUE1 //giam cot1 DEC VALUE2 //giam cot2

LCALL DELAY1S //DAY LA PHAN DEM GIAM VA HIEN THI

CJNE VALUE1,#0,KT_DEN2 //kiem tra xem cot1 giam ve 0 chua?

//khi cot 1 giam =0 CJNE NUM1,#1,KT_NUM1_2 MOV NUM1,#2 //lan sau nhay toi KT_NUM_2

MOV VALUE1,#6 //cho den vang cot 1 sang5s vang 5s

CLR Y1

CLR Y3 LJMP KT_DEN2 //nhay de kiem tra xem cot 2 sang het 30 s den do chua?

KT_NUM1_2:

CJNE NUM1,#2,KT_NUM1_3 MOV NUM1,#3

SETB Y1 CLR RED1 SETB Y3 CLR RED3 LJMP KT_DEN2

KT_NUM1_3:

MOV NUM1,#1

SETB RED1 CLR B1 SETB RED3 CLR B3

LJMP KT_DEN2 //KIEM TRA COT 2 KT_DEN2:

CJNE VALUE2,#0,LOOP //KIEM TRA XEM COT 2 GIAM VE 0 CHUA,NEU CHUA THI NHAY E PHAN LOOP

DE TIEP TUC GIAM

//GIAM HET ROI THI NAP GIA TRI MOI CHO NO

CJNE NUM2,#1,KT_NUM2_2

NAY DE LAN SAU NAP GIA TRI MOI CHU KO NAP GIA TRI NAY

MOV VALUE2,#26 //xanh 25s

SETB RED2 CLR B2 SETB RED4 CLR B4

LJMP LOOP

KT_NUM2_2:

CJNE NUM2,#2,KT_NUM2_3 MOV NUM2,#3

MOV VALUE2,#6 //vang 5s SETB B2

CLR Y2 SETB B4 CLR Y4

MOV NUM2,#1

SETB Y2 CLR RED2 SETB Y4 CLR RED4

LJMP LOOP //chuong trinh hien thi gia tri tren led 7 thanh

//ham truyen bien la 2 gia tri time1 a timer2 tren led 7 thanh

HIEN_THI:

MOV A,VALUE1 //dua gia tri thanh ghi timer1 vao thanh ghi a lam so

bi chia

MOV B,#10 //dua 10 vao thanh ghi b lam so chia

DIV AB //chia timer1 cho 10

RL A

RL A

RL A

RL A

ADD A,B

MOV DEN1,A

MOV A,VALUE2

MOV B,#10

DIV AB

RL A

RL A

RL A

RL A

ADD A,B

MOV DEN2,A

RET

//tao thoi gian tre 1 s

DELAY1S: ;CHUONG TRINH CON TAO THOI GIAN TRE 500MS

MOV R0,#200 //nap gia tri cho r0

MOV TMOD,#01H //chon timer0 che do 1

LOOP2:

MOV TH0,#0ECH //ffff-ec78+1=5000=5msx200=1000ms=1S

MOV TL0,#78H

SETB TR0 //khoi dong TIMER0

JNB TF0,$ //nhAy tai cho neu tf0 chua dc bat

CLR TR0 //tf0 dc bat thi dung bo dinh thoi

CLR TF0 //xoa co cho lan ssu dung sau

DJNZ R0,LOOP2 //lap lai viec nay 200 lan

POP 00H

RET

END

3/Mô phỏng trên Proteus

4/ Sơ đồ nguyên lý

5/ Sơ đồ mạch in

Kết luận : Sau quá trình thực hiện đề tài thực tập, em đã có thêm được một

số kiến thức về điện tử cơ bản và kinh nghiệm trong việc biến mô phỏng thành mạch thật Do kiến thức còn hạn hẹp nên có thể chưa đạt được kết quả hoàn hảo,song em đã hết sức cố gắng hoàn thành đề tài này Kính mong nhận được sự ủng hộ,đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để em tích lũy thêm kinh nghiệm cho những đề tài sau!

Em xin chân thành cảm ơn!