Điều khiển hệ thống đèn giao thông ngã tư dùng 16f886

Giảng viên hướng dẫn : Dương Tất Thành
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Vũ Thuật – PH32006
Nguyễn Văn Đương – PH30282
Trương Việt Tiến – PH42274
Bùi Thị Ngọc Lệ - PH30817

Năm 2023

1


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN.......................................... 5
1.1.Vi điều khiển là gì ? ................................................................................... 5
1.2.Các phương pháp điều khiển hệ thống đèn giao thông ......................... 8
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG ..................... 11
2.1. Yêu cầu của bài toán thiết kế .................................................................... 11
2.1.1.Xác định bài tốn ................................................................................. 11
2.1.2.Mơ tả hoạt động của hệ thống ............................................................. 11
2.2.Sơ đồ khối tổng quan .............................................................................. 12
2.2.1.Thiết kế các khối................................................................................... 13
1) Khối Đèn Giao Thông: ...................................................................... 13
2)

Khối Hiển Thị: ................................................................................... 14

3)

Khối Điều Khiển: ............................................................................... 15

4)

Khối Vi Điều Khiển: .......................................................................... 15

2.3.Sơ đồ nguyên lý ........................................................................................ 18
CHƯƠNG III: THI CÔNG SẢN PHẨM ........................................................ 21
3.1. Bảng vật tư, linh kiện ............................................................................. 21
3.2. Lắp ráp, đấu nối mạch ........................................................................... 22
3.2.1. Mạch PCB ............................................................................................ 22
3.2.2. Thi công ................................................................................................ 25
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN .............................................................................. 27
4.1. Kết luận ................................................................................................... 27
4.2. Hạn chế .................................................................................................... 27
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... 28

2


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế là tốc độ gia tăng
không ngừng về các loại phương tiện giao thông. Sự phát triển nhanh chóng của
các phương tiện giao thơng dẫn đến tình trạng tắc nghẽn giao thơng và tai nạn
giao thơng xảy ra thường xun. Hiện nay, đã có nhiều nhóm nghiên cứu chế tạo
thành cơng hệ thống đèn giao thông với nhiều phương pháp như dùng PLC, vi
điều khiển16F886, arduino,... Qua khảo sát thực tế thì em nhận thấy việc sử dụng
vi điều khiển PIC 16F886 trong hệ thống đèn giao thông chưa được quan tâm
nhiều.Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử , đang
xâm nhập vào tất cả các ngành khoa học – kỹ thuật khác và đã đáp ứng được mọi

nhu cầu của người dân.
Nhận thấy đây là vấn đề rất sát thực, với những kiến thức đã được trang bị trong
quá trình học tập và nghiên cứu tại trường nhóm em đã lựa chọn đề tài:“Thiết kế
sơ đồ nguyên lý và lập trình hệ thống đèn giao thơng ngã tư sử dụng vi điều khiển
PIC 16F886”nhằm thiết kế và triển khai một hệ thống điều khiển cho đèn giao
thông tại một ngã tư, nhằm hạn chế ùn tắc và tai nạn cho các phương tiện tham
gia giao thông.
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của
Thầy Lê Tất Thành cùng các bạn trong lớp, nhóm chúng em xin cảm ơn sự giúp
đỡ của cơ và các bạn đã giúp nhóm em hoàn thành đề tài đúng thời hạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !!!

3


1. Đối tượng nghiên cứu
Vi điều khiển PIC 16F886, phần mềm proteus và các linh kiện sử dụng trong hệ
thống đèn giao thông như (Led 7 thanh, traffic light, điện trở, nút nhấn...)
2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu hoạt động của vi điều khiển PIC 16F886
Nghiên cứu phần mềm mô phỏng Proteus và phần mềm PIC CCS để mô phỏng
và lập trình cho PIC 16F886
3. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và mơ hình thực tế để làm rõ nội dung đề tài.
Cụ thể như sau:
Thu thập, phân tích các tài liệu và thơng tin liên quan đến đề tài.
Vận dụng những kiến thức cơ bản đã học về vi điều khiển.
Tìm hiểu qua tài liệu internet, sách báo và nhu cầu đời sống xã hội.
Sử dụng phần mềm chuyên dụng như (Proteus, PIC CCS, Pickit 2) để thực hiện
mơ phỏng, viết code và nạp code.

Tìm hiếu các đồ án có đề tài liên quan.
4. Dự kiến kết quả
Hồn thiện chương trình và mơ phỏng được chương trình theo đúng yêu cầu chủ
đề.
Các kết quả quá trình thực hiện, đánh giá chất lượng hệ thống.
5.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Đề tài giúp người nghiên cứu có được kiến thức nền tảng về vi điều khiển.
Từ lý thuyết và kết quả nghiên cứu, người nghiên cứu có thể phát triển ý tưởng
để xây dựng những mơ hình đèn giao thơng thơng minh thực tế có tính ứng dụng
cao.

4


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN
1.1.

Vi điều khiển là gì ?

Hình 1.1. Các loại vi điều khiển
Vi điều khiển (VĐK) là một máy tính được tích hợp trên một chíp, nó thường
được sử dụng đề điều khiển các thiết bị điện tử. Vì điều khiển, thực chất, là một
hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với
các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như
bộ nhớ, các mô đun vào/ra, các mô đun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang
số... Ở máy tính thì các module thường được xây dựng bởi các chíp và mạch ngồi.
VDK có khả năng như một máy tính, nhưng có ưu điểm đặc biệt về kích.
VÐK thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng. Nó xuất hiện khá nhiều
trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt lị vi sóng, điện thoại, đầu đọc
DVD, thiết bị đa phương tiên, dây chuyền tự động...

Kiến trúc của vi điều khiển bao gồm các thành phầm chính sau đây :
Bộ xử lý trung tâm (CPU)
Bộ nhớ (Memory)
Đơn vị giao tiếp (I/O - Input/Output)
Bộ đồng hồ và bộ chia tần số (Clock and Timer)
Các module giao tiếp (Communication Interfaces)
Trình điều khiển nguồn (Power Management)
Bộ điều khiển ngoại vi (Peripheral Controllers)
Các ngắn kết nối (Interconnects)

5


Trình phân tích và gỡ lỗi (Debug and Analysis)
Ứng dụng (Application-Specific)
1.1.1. Phân loại
Dựa vào dộ dài của các thanh phi và các lệnh của VĐK mà người ta chia ra các
loại vi điều khiển 8 bit, 16bit hay 32 bit...
Các loại VDK do có độ dài lệnh lớn hơn nên các tập lệnh cũng nhiều hơn, phong
phú hơn. Tuy nhiên bất cứ chương trình nào viết bằng VĐK 16 bit chúng ta đều
có thể viết trên vi điều khiển 8 bit với chương trình thích hợp.
Kiến trúc CISC và RISC
Vi điều khiển CISC là vi điều khiển có tập lệnh phức tạp. Các VĐK này có một
số lượng lớn các lệnh nên giúp cho người lập trình có thể linh hoạt và dễ dàng
hơn khi viết chương trình. Vi điều khiển RISC là vi điều khiển có tập lệnh đơn
giản. Chúng có một số lượng nhỏ các lệnh đơn giản. Do đó, chúng địi hỏi phần
cứng ít hơn, giá thành thấp hơn, và nhanh hơn so với CISC. Tuy nhiên nó địi hỏi
người lập trình phải viết các chương trình phức tạp hơn, nhiều lệnh hơn.
Kiến trúc Harvard và kiến trúc Von-Neumann
Kiến trúc Harvard sử dụng bộ nhớ riêng biệt cho chương trình và dữ liệu. Bus địa

chỉ và bus dữ liệu độc lập với nhau nên quá trình truyền nhận dữ liệu đơn giản
hơn. Kiến trúc Von-Neumann sử dụng chung bộ nhớ cho chương trình và dữ liệu.
Điều này làm cho VĐK gọn nhẹ hơn, giá thành rẻ hơn.
1.1.2. Cấu trúc tổng quan của vi điều khiển
CPU :
Là trái tim của hệ thống. Là nơi quản lý tắt cả các hoạt động của VĐK.
Bên trong CPU gồm :
ALU là bộ phận thao tác trên các dữ liệu.
Bộ giải mã lệnh và điều khiển, xác định các thao tác mà CPU cần thực hiện.
Thanh ghi lệnh IR, lưu trữ opcode của lệnh được thực thi.
Thanh ghi PC, lưu giữ lại địa chỉ của lệnh kế tiếp cần thực thi.
Bộ nhớ : Được sử dụng để lưu trữ dữ liệu (RAM) và chương trình (ROM) RAM
lưu trữ các dữ liệu được sinh ra trong thời gian vi điều khiển hoạt động. Dữ liệu
ở RAM sẽ mất khi vi điều khiển bị ngắt nguồn nuôi. ROM lưu trữ mã lệnh và dữ

6


liệu do người dùng soạn thảo. Thông tin trong ROM chỉ bị thay đổi khi người
dùng nạp chương trình (mã lệnh) mới.
Đơn vị giao tiếp (I/O - Input/Output): Vi điều khiển cần các chân I/O để giao
tiếp với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, đèn LED, mạch nạp, và các thiết bị
khác. Chúng thường có khả năng đầu vào (input) và đầu ra (output).

Thiết bị ngoại vi là tên chung nói đến một số loại thiết bị bên ngoài vỏ của vi
điều khiển được gắn kết với vi điều khiển với tính năng nhập xuất (IO) hoặc mở
rộng khả năng lưu trữ (như một dạng bộ nhớ phụ).
Ví dụ: Bộ nhớ ngoài, LCD, Bluetooth, led matrix, key, sensor, ADC.
1.1.3. Pic là gì?
PIC có thể là viết tắt của Peripheral Interface Controller, và nó thường được liên

kết với các vi điều khiển nhúng được sản xuất bởi Microchip Technology. Các vi
điều khiển nhúng PIC của Microchip được phát triển và sản xuất để thực hiện
nhiều nhiệm vụ khác nhau trong ứng dụng điều khiển và tự động hóa. Chúng
thường được sử dụng để kiểm soát các thiết bị và hệ thống trong các ứng dụng
như điều khiển thiết bị gia đình, thiết bị y tế, ơ tơ, thiết bị công nghiệp, và nhiều
ứng dụng khác.

7


PIC cũng đã có một vai trị quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển các ứng dụng
nhúng và IoT (Internet of Things), và chúng có một cộng đồng lớn các nhà phát
triển và người học sử dụng để tạo ra các dự án và sản phẩm sử dụng vi điều khiển
PIC.

1.1.4. Các dịng PIC và cách lựa chọn
Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:
PIC12xxxx: độ dài lệnh: 12 bit
PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit
PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit
C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)
E: PIC có bộ nhớ flash
LE: PIC có bộ nhớ falsh hoạt động ở điện áp thấp.
LV: tương tự như LƑ, đây là kí hiệu cũ
Bên cạnh đó một số vi điều khiển có ký hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có thêm
chữ A ở cuối là flash (ví dụ PIC16F877 là EEPROM, cịn PIC16F877A là
flash).
Ngồi ra cịn có thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsP1C.
Cách lựa chọn một vi điều khiển PIC phù hợp:
Trước hết cần chú ý đến số chân của vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng. Có

nhiều vi điều khiển PIC với số lượng chân khác nhau, thậm chí có vi điều khiển
chỉ có 8 chân, ngồi ra cịn có các vi điều khiển 28, 40, 44… chân.
1.2.

Các phương pháp điều khiển hệ thống đèn giao thông

1.2.1. Điều khiển bằng PLC
Với phương pháp điều khiến bằng PLC có những ưu điểm sau:
- Làm việc chắc chắn, liên tục và có tuổi thọ cao.
- Chức năng điều khiến thay đối dễ dàng bằng thiết bị lập trình (máy tính, màn
hình) mà khơng cần thay đổi phần cứng nếu khơng có u cầu thêm bớt các thiết
bị xuất nhập.
- Có thế làm việc trong nhiều điều kiện khác nhau.
- Hướng dẫn người sử dụng đơn giản.
- Thời gian hồn thành một chu trình điều khiến rất nhanh (vài ms).

8


Tuy phương pháp này có nhiều ưu điếm hơn vi xử lý nhưng việc áp dụng trong
các hệ thống nhỏ là khơng thích hợp bởi giá thành rất cao.
1.2.2. Mạch dùng IC số
Với mạch dùng IC sổ có các ưu điểm sau:
Tổn hao cơng suất bé, mạch có thế dùng pin hoặc acquy.
Giá thành rẻ.
Mạch đơn giản dễ thực hiện.
Song với việc sử dụng kỹ thuật số rất khó khăn trong việc thay đối chương trình.
Muốn thay đối một yêu cầu nào đó của chương trình thì buộc lịng phải thay
đốiphần cứng. Do đó mỗi lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà
nhiều khi yêu cầu đó khơng thực hiện được nhờ phương pháp này.

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành kỹ thuật số đặc biệt là cho ra đời các họ vi
xử lý, vi điều khiển hay PLC đã giải quyết được những bế tắc và kinh tế hơn mà
phương pháp dùng IC số kết nối lại không thực hiện được.
1.2.3. Vi mạch dùng kĩ thuật vi xử lý
Ngoài những ưu điểm như đã liệt kê trong phương pháp dùng IC số thì phương
pháp dùng kỹ thuật vi xử lý con có những ưu điểm sau:
Ta có thế thay đối chương trình một cách linh hoạt bằng việc thay đối phần mềm
trong khi đó phần cứng khơng thay đối mà mạch dùng TC số khơng thế thực hiện
được mà nếu có thế thực hiện được thì cũng cứng nhắc mà người cơng nhân cũng
khó tiếp cận, dễ nhầm.
Số linh kiện để sử dụng trong mạch ít hơn.
Mạch đơn giản hơn so với mạch dùng IC số. Song do phần cứng của vi xử lý chỉ
sử dụng CPU đơn chíp mà khơng có các bộ nhớ Ram, Rom, các bộ timer, hệ thống
ngắt. Nên việc viết chương trình gặp nhiều khó khăn. Do vậy hiện nay đế khắc
phục những nhược điểm trên hiện nay người ta thường dùng bộ vi điều khiển.

9


1.2.4. Điều khiển bằng vi điều khiển
Ngoài những ưu điểm có của hai phương pháp trên, phương pháp này cịn có
những ưu điểm sau:
Trong mạch có thế sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với chương trình có quy mơ
nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lý không thực hiện được.
Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lý cũng giao tiếp.
Với các phương pháp đã nêu ở trên ở đây chúng em lựa chọn giải pháp điều khiển
bằng vi điều khiển bởi đây là phương pháp phù hợp và tối ưu nhất với đề tài.
Phù hợp với kiến thức của sinh viên.
Ví dụ hệ thống đèn giao thông hiện nay ở Hà Nội:
Hệ thống đèn giao thơng tại ngã tư này gồm:

Có 4 cột đèn.
Thời gian sáng của các đèn Tdo = 30 giây, Tvang = 5 giây, Txanh = 25 giây.
Hiển thị thời gian đếm ngược bằng led ma trận.
- Gồm 3 đèn tín hiệu Xanh, Đỏ, Vàng.
- Chỉ hoạt động ở một chế độ.
- Khơng có chế độ phân làn xe ở các thời điểm.

10


CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Đề tài “Thiết kế sơ đồ nguyên lý và lập trình hệ thống đèn giao thông ngã tư,
sử dụng vi điều khiển 16F886” mang tính thực tế và dễ dàng áp dụng vào thực
tiễn.
2.1. Yêu cầu của bài toán thiết kế
2.1.1. Xác định bài tốn
Thiết kế hệ thống điều khiến đèn giao thơng tại ngã tư dùng vi điều khiển gồm: 4
cột đèn, có đèn tín hiệu phân luồng rẽ trái trước.
Hiển thị thời gian đếm lùi trên led 7 thanh ở vị trí lưng trừng cột và trên đỉnh của
cột đèn.
2.1.2. Mơ tả hoạt động của hệ thống
Trước tình hình phương tiện tham gia giao thông ngày càng gia tăng không ngừng
và hệ thống giao thông nước ta ngày càng phức tạp. Dần đến tình trạng ùn tắc và
tai nạn giao thơng ngày càng gia tăng. Vì vậy để đảm bảo giao thơng được an tịan
và thơng suốt thì việc sử dụng các hệ thống tín hiệu đề điều khiến và phân luồng
tại các nút giao thông là rất cần thiết. Với tầm quan trọng như vậy hệ thống điều
khiển tín hiệu giao thông cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:






Đảm bảo hoạt động một cách chính xác, liên tục trong thời gian dài.
Độ tin cậy cao.
Đảm bảo làm việc ổn định lâu dài.
Dễ quan sát cho người đi đường.

11


Đ

Đ

V

V

X

X

1

2

Đ

Đ

V

V

X

X

2

1

Hình 1.1. Sơ đồ mơ hình hoạt động của 1 hệ thống đèn giao thơng.
Hình 1.1 Miêu tả sơ đồ đèn tại một ngã tư với 4 cột đèn trong chia làm hai nhánh các
cột mắc song song. Các đèn xanh vàng và đỏ ở các cột mắc song song sẽ sáng và tắt
đồng thời khi hệ thống hoạt động.

2.2. Sơ đồ khối tổng quan

Khối điều khiển
trung tâm
Khối
Nguồn

Khối hiển thị
Hình 2.1: Sơ đồ khối tổng quan của hệ thống

12

Trong đó:
 Khối nguồn: Nguồn 1 chiều điện áp 5V cấp cho vi điều khiển, led hiển thị.
 Khối điều khiển trung tâm: Vi điều khiển trung tâm, phần mềm điều khiển.
 Khối hiển thị: Led 7 đoạn dùng nguồn 1 chiều hiển thị thời gian đếm ngược
của các đèn, đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ, led đơn sử dụng nguồn 1 chiều.
2.2.1. Thiết kế các khối
1) Khối Đèn Giao Thông:

Đây là các led đơn xanh, đỏ, vàng dùng làm các đèn tín hiệu để điều khiển
các phương tiện lưu thông trên đường theo đúng luật giao thông quy định. Theo
đó, khi tín hiệu đèn xanh bên phần đường nào sáng thì các phương tiện bên đó
được phép lưu thơng. Ngược lại với đèn đỏ thì phải dừng lại. Cịn tín hiệu đèn
vàng báo hiệu cho người đi đường biết rằng sắp chuyển sang đèn đỏ để chuẩn bị
dừng lại. các trạng thái sáng tắt của các đèn tín hiệu này sẽ được điều khiển thông
qua vi điều khiển.
D1
330
V1
330
X1
330

Điện áp mà mỗi Led chịu được là 2V mà nguồn cung cấp của chúng ta là nguồn
5V nên cần phải có điện trở hạn dịng và được tính chọn như sau:
+ Dòng qua mỗi led : 10mA
+ Nguồn cung cấp: 5 V
+ Áp rơi trên mỗi led: 2V
5−2

⇾ R=

= 300 𝞨⇾chọn R=330 𝞨 (giá trị điện trở có bán trên
10×10−3
thị trường)

13


2) Khối Hiển Thị:

Khối hiển thị chính là các led 7 đoạn dùng để hiện thị giá trị thời gian cịn lại của
các trạng thái của các tín hiệu xanh, đỏ, vàng đã được xử lý qua bộ vi điều khiển
để cho ra các mã tương ứng của led 7 đoạn.

Bảng mã cho led 7 đoạn loại Anode chung:

Led 7 đoạn thật ra là 8 led đơn ghép lại nên việc tính chọn led hạn dịng cho led 7
đoạn cũng như led đơn:
+ Dòng qua mỗi led : 10mA
+ Nguồn cung cấp: 5 V
+ Áp rơi trên mỗi led: 2V
⇾ R=

5−2
10×10−3

= 300 𝞨⇾chọn R=330 𝞨 (giá trị điện trở có bán trên thị trường)

14

Để việc hiển thị được hiệu quả hơn ta sử dụng phương pháp quét, nghĩa là
tại một thời điểm chỉ cho phép 1 led sáng nhưng do tính chất lưu ảnh của mắt nên
ta thấy các led đều sáng. Để sử dụng phương pháp quét ta phải dùng transistor và
điều khiển bởi phần mềm. Vì ta dùng led 7 đoạn loại anode chung nên chọn
transistor loại pnp A1015 để quét. Led sẽ được phép sáng khi cấp mức “0” cho
A1015.

3) Khối nguồn 5V:

4) Khối Vi Điều Khiển:

Ta sử dụng vi điều khiển PIC16F886 dùng để lập trình và điều khiển hệ thống
hoạt động cũng như nhận dữ liệu điều khiển truyền từ máy tính xuống để xử lý và
điều khiển. Hiện nay có rất nhiều họ vi điều khiển khác nhau và mỗi họ là có rất
nhiều dịng khác nhau. Ở đây, nhóm em chọn PIC16F886 vì có số lượng chân
nhiều, giá rẻ hơn nên rất phù hợp cho việc nghiên cứu của sinh viên. Việc chọn
PIC mà không chọn các họ khác như ATMEGA, 89X, ARM. Vì chúng em đã
được học cơ bản qua nó mà chưa được làm mạch thực tế nên lần này quyết định
làm đề tài với PIC.
PIC16F886 là một trong những vi điều khiển 8-bit được sản xuất bằng cơng
nghệ nano-watt. Nó được hầu hết các nhà phát triển ưa thích để thử nghiệm do
có nhiều chức năng với mức giá rẻ.

15


Nó có 28 chân, một bộ dao động bên trong có thể thay đổi ở một phạm vi cụ thể
thơng qua lập trình. Bộ nhớ flash 16 byte của bộ điều khiển này đủ tốt cho hầu
hết các ứng dụng.
PIC16F886 đi kèm với các chế độ tiết kiệm năng lượng tự động và bộ hẹn giờ

cơ quan giám sát giúp bộ điều khiển đáng tin cậy hơn. Nó cũng có nhiều gói để
giải quyết nhiều yêu cầu về mạch. Nó cũng đi kèm với hai chân lập trình trên vi
điều khiển giúp bạn dễ dàng lập trình.
Thơng số kĩ thuật:
Tên
Kiến trúc CPU
Tần số CPU
Dải điện áp hoạt động
GPIO PORTS
Ngắt
Bộ hẹn giờ

Các tính năng
8-bit RISC Pipelined
20MHz
(2.0V-5.5V)
26 chân I / O
ngắt bên ngoài RB0
2 bộ định thời 8 bit và một bộ
định thời 16 bit
PWM
1 CCP và 1 mô-đun ECCP
UART
Một kênh UART
I2C
Một kênh I2C
SPI
Một kênh SPI
LAN
khơng có sẵn

CAN
khơng có sẵn
ADC
11 kênh
DAC
Khơng có sẵn
Enhanced USART Module
1 kênh
SRAM
368 bytes
FLASH ( Program Memory)
8192 bytes
EEPROM
256 bytes
Comparator
2
CPU
Pic 8 bit
Cấu trúc
8
Kích thước bộ nhớ chương trình 14
(Kbyte)
RAM (bytes)
368
EEPROM/HEF
256/HEF
Tốc độ CPU tối đa (MHz)
20
Số kênh ADC
14

Độ phân giải ADC tối đa (bit)
10bit
Độ phân giải PWM tối đa
10

16


Nhiệt độ hoạt động tối thiểu (*
C)
Nhiệt độ hoạt động tối đa (* C)
Điện áp hoạt động tối thiểu (V)
Điện áp hoạt động tối đa (V)

-40
125
2
5.5

Sơ đồ chân của PIC16F886:

17


2.3.

Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.3.1. Khối điều khiển trung tâm

Hình 2.3.2. Khối giao tiếp

18


Hình 2.3.3. Khối hiển thị

19


Sơ đồ thuật toán điều khiển hệ thống đèn giao thông

2.4.

2

1
Start

Hàm con

Khai báo các biến
cần thiết

Hiển thị đèn led đơn.
Đặt giá trị cho
num1, num2

Khởi tạo Timer 1
Đúng

Cho phép ngắt từ bộ
timer1

num1 --

Hàm phục vụ ngắt
timer1
TIMER1_isr()

Đặt lại giá trị
“dem” = 0

dem = 10

num2 --

Hiển thị giá trị lên
LED 7 thanh

Đặt lại Timer 1
Tăng biến đếm
“dem” lên 1 đơn vị

sai

3

Hàm phục vụ giao
tiếp với IC

74HC595

Chương trình
chính

Hàm con 1
Hàm con 2

Hàm phục vụ hiển
thị LED 7 thanh

Hàm con 3
Hàm con 4

20

End


CHƯƠNG III: THI CÔNG SẢN PHẨM
3.1. Bảng vật tư, linh kiện
Tên vật tư

Thơng số kĩ thuật

Số
lượng

PIC 16F886có 256 byte bộ nhớ dữ liệu
EEPROM

PIC16F886

74HC595

Lập trình tự, một ICD, 2 bộ so sánh, 11 kênh 10bit Analog-to-Digital (A / D)
Thời gian trì hoãn truyền: 265ns
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -40 đến 125 độ C
Điện áp cung cấp hoạt động (Min): 2V Điện áp
cung cấp hoạt động (Max): 6V

1

2

Điện áp hoạt động : 1.8 ~2.2V
Dịng max : 20mA
Led 7 thanh đơi

Kích thước 14x15mm

2

Kiểu LED : LED đôi

Led đơn

2N3906
Điện trở

Xanh, vàng, đỏ

Chiều dài chân: >20mm
Đường kính: 5mm
Điện áp led:
+ Đỏ: 1.8 – 2 V
+ Vàng: 1.8 – 2 V
+Xanh lá: 2.8 – 3.2 V
Transistor PNP 2N3906
0.2A-40V
330R

21

6

4
1 túi


3.2. Lắp ráp, đấu nối mạch
3.2.1. Mạch PCB

Hình 3.2.1. Mạch PCB

22


Hình 3.2.2. Mạch PCB 3D
3.2.2. Chương trình
#include <main.h>
char m[10] = {0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90};

int8 num1=0, num2=0;
int8 dem=0;
#INT_TIMER1
void Timer_isr(void) {
dem++;
set_timer1(3036);

23


}
void main () {
setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8); //104 ms overflow
set_timer1(3036);
enable_interrupts(INT_TIMER1);
enable_interrupts(GLOBAL);
while(TRUE) {
dengt1();
dengt2();
dengt3();
dengt4();
}
}

24


3.2.2. Thi công
Bước 1: Kiểm tra mạch in và hoạt động của các linh kiện
Mua linh kiện sau đó tiến hành dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra hoạt động của vật

tư, linh kiện. Nếu tất cả đều hoạt động tốt chuyển sang bước 2.

Hình 3.2.2a. Mua linh kiện
Bước 2: Lắp ráp các linh kiện vào mạch
Dựa vào sơ đồ nguyên lý và PCB tiến hành:
 Lắp các linh kiện nhỏ: Pic16F886, 74HC595, diode, điện trở, transitor
 Lắp các linh kiện to: led 7 thanh
Bước 3: Cố định các linh kiện và tiến hành hàn mạch
Dựa vào mạch in để tiến hành hàn mạch
Đặt các linh kiện theo sơ đồ mạch lên mạch in.
Bắt đầu hàn các linh kiện lên mạch in. Lưu ý hàn mạch cẩn thận để tránh tạo ra
các nối hàn không tốt hoặc ngắn mạch.

25