Đồ án asm thiết kế đèn giao thông

Báo cáo thực tập điện tử

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

1

Báo cáo thực tập điện tử

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)
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

2/Các linh kiện sử dụng


Do yêu cầu của đề bài nên phần cứng của hệ thống bao gồm các thành
phần chính như sau:
2

Báo cáo thực tập điện tử







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



Hệ thống

đèn led
7seg

Sơ đồ khối

Hệ thống
điều
khiển

On-chip
89c51








Hệ thống đèn
báo

Hệ thống điều khiển:

3


Báo cáo thực tập điện tử



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.
4


Báo cáo thực tập điện tử

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.



Hệ thống đèn báo:
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.
Xaxanh 1: 25s
Vàvàng 1: 5s
Đỏ đỏ1: 30s

Đỏđỏ 2: 30s
Xaxanh 2: 25s
Vàvàng 2: 5s

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
5


Báo cáo thực tập điện tử

1/ Sơ đồ thuật toán

6


Báo cáo thực tập điện tử

7


Báo cáo thực tập điện tử

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

8


Báo cáo thực tập điện tử

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 TAO----//

MOV P3,#00H

//

MOV P1,#00H
CLR B1

//den xanh 1 sang

CLR RED2 //den do 2 sang
9

xanh 25s
do 30s


Báo cáo thực tập điện tử

CLR B3

//den xanh 3 sang

CLR RED4 //den do 4 sang

xanh 25s
do 30s

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

LOOP:

DEC VALUE1 //giam cot1
DEC VALUE2 //giam cot2
LCALL HIEN_THI

//hien thi

gia tri

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
SETB B1

//tat den xanh

CLR Y1
SETB B3

//tat den xanh
10


Báo cáo thực tập điện tử

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
MOV VALUE1,#31

//do 31s

SETB Y1
CLR RED1
SETB Y3
CLR RED3
LJMP KT_DEN2

KT_NUM1_3:
MOV NUM1,#1
MOV VALUE1,#26
SETB RED1
CLR B1
SETB RED3
CLR B3

LJMP KT_DEN2
//KIEM TRA COT 2
KT_DEN2:
11

// xanh 25s


Báo cáo thực tập điện tử

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
MOV NUM2,#2
//DUA GIA TRI
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
SETB B2
CLR Y2
SETB B4
CLR Y4
LJMP LOOP
12

//vang 5s


Báo cáo thực tập điện tử

KT_NUM2_3:
MOV NUM2,#1
MOV VALUE2,#31

//do 31s

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
bi chia
MOV B,#10
DIV AB

//dua gia tri thanh ghi timer1 vao thanh ghi a lam so

//dua 10 vao thanh ghi b lam so chia

//chia timer1 cho 10

RL A
RL A
RL A
RL A
ADD A,B
MOV DEN1,A

MOV A,VALUE2
13


Báo cáo thực tập điện tử

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

PUSH

00H

//cat thanh ghi ro

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

CLR

TF0

DJNZ

R0,LOOP2

POP

00H

//tf0 dc bat thi dung bo dinh thoi
//xoa co cho lan ssu dung sau
//lap lai viec nay 200 lan

14


Báo cáo thực tập điện tử

RET
END
3/Mô phỏng trên Proteus

15


Báo cáo thực tập điện tử

4/ Sơ đồ nguyên lý

5/ Sơ đồ mạch in

16


Báo cáo thực tập điện tử

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!

17


Báo cáo thực tập điện tử

18


Báo cáo thực tập điện tử

19