BTL vi xu ly

Đề tài : Thiết kế và triển khai hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư BK_PRO

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

MÔN VI XỬ LÝ

Tên đề tài : Thiết kế và triển khai hệ thống điều khiển đèn

giao thông tại ngã tư

Tên nhóm :BKPRO

Các thành viên trong nhóm (#1: nhóm trưởng)

#1. Lê Đăng Tuấn : 20073154 – ĐT Y Sinh

#2.Nguyễn Văn Đại : 20070689 – ĐT Y Sinh

#3.Nguyễn Lệnh Tuấn : 20073189 – ĐT Y Sinh

#4.Nguyễn Tuấn Tú :20073379 - ĐT 10

#5.Nguyễn Thị Hải Yến : 20073568 – ĐT 5

Email : [email protected] Page 1


ĐÁNH GIÁ BÁO CÁO

Thành phần/ tiêu chuẩn Thang điểm Hệ số Điểm

Đề xuất đề tài 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1

Tổng quan về dự án và sơ đồ hệ thống

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2

Mục tiêu đề ra /Hoàn thành 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2

Thiết kế chi tiết 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 4

Tóm tắt và kết luận 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1

Tham khảo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1

A.Đóng góp của các thành viên 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2

B.Các phần mềm sử dụng 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2

Văn phong kĩ thuật 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X3

CD 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X 2

Tổng


Nhận xét:


MỤC LỤC

Lời mở đầu 5

I. Tổng quan về dự án và sơ đồ hệ thống........................................................................5

1. Mô tả tổng quan 5

2.Sơ đồ khối của hệ thống 5

II . Mục tiêu đề ra /hoàn thành........................................................................................6

1.Yêu cầu chức năng 6

2.Yêu cầu phi chức năng 7

3.Hoàn thành 7

III.Mô tả chi tiết hệ thống...............................................................................................9

1. Các phần mềm sử dụng 9

2. Phần cứng sử dụng 10

IV .Thiết kế chi tiết.......................................................................................................10

1.Giới thiệu chung về PIC16F877A 10

2.Chi tiết hệ thống 14

2.1. Khối LED 7 thanh..........................................................................................14

2.2. Khối LED đơn................................................................................................15

2.3 Hệ thống thời gian thực...................................................................................16

2.4 Khối phím bấm -LCD.....................................................................................19

2.5 Khối nguồn......................................................................................................20

2.6 Sơ đồ mô phỏng tổng quát hệ thống................................................................21

3. Lưu đồ thuật toán của hàm main() và một số hàm quan trọng: 22

Phụ lục A......................................................................................................................27

Phụ lục B......................................................................................................................28



LỜI MỞ ĐẦU

Học tập và làm việc trong môi trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Sinh viên Bách

Khoa đều được trang bị đầy đủ kiến thức cơ sở chuyên ngành để từ đó mỗi Sinh viên

có thể vận dụng kiến thức vào thực tế, phát huy khả năng sáng tạo của mình. Tuy

nhiên, vẫn có một số sinh viên vẫn còn lúng túng và chưa biết áp dụng các kiến thức

đã học khi bắt đầu làm một công việc cụ thể.

Thực hành môn học thông qua bài tập lớn là một phương pháp học hiệu quả, đem

lại kiến thức hiểu biết sâu rộng cho Sinh viên. Qua đó Sinh viên được tiếp cận, cọ sát

với thực tế, làm quen với phương thức làm việc theo nhóm, phát huy được vai trò, khả

năng sáng tạo của mỗi thành viên.

Do đó, việc đưa bài tập lớn vào trong mỗi môn học là rất cần thiết, đặc biệt là môn

học “Kĩ thuật Vi xử lý”. Qua thực hành chúng em có cơ hội tìm hiểu sâu hơn về Vi

điều khiển Pic đặc biệt là ứng dụng trong thực tế của Pic như : Điều khiển máy giặt,

điều khiển ô tô, điều khiển robot…

Ở nước ta hiện nay, vấn đề an toàn giao thông và tránh ùn tắc tại các đô thị, các

thành phố lớn là một trong những vấn đề cấp bách và cần được toàn xã hội quan tâm.

Để giải quyết vấn đề này, ngoài ý thức chấp hành luật lệ của người tham gia giao

thông thì các Hệ thống điều khiển và hướng dẫn giao thông đóng vai trò hết sức quan

trọng. Một trong những thiết bị đó là Hệ thống đèn giao thông ở các ngã tư , nó có tác

dụng hạn chế những va chạm giữa các phương tiện đồng thời cũng giúp phân luồng

giao thông, hạn chế ùn tắc. Đây là lí do chúng em chọn đề tài :

“ Thiết kế và triển khai hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư” .



Do đây là lần đầu tiên thực hiện Bài tập lớn nên chúng em còn nhiều thiếu sót. Rất

mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của thầy Phạm Ngọc Nam và thầy Nguyễn Minh

Tiến để sản phẩm của chúng em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

NỘI DUNG



I. Tổng quan về dự án và sơ đồ hệ thống

1. Mô tả tổng quan

Đề tài nhằm thiết kế và triển khai một hệ thống điều khiển cho đèn giao thông tại

một ngã tư thông thường trong đó không tách biệt tín hiệu đèn điều khiển rẽ trái, rẽ

phải, đi thẳng. Hệ thống cần đảm bảo chức năng điều khiển các tín hiệu đèn, các bộ

đếm ngược và cân chỉnh được thang thời gian cho các tín hiệu theo thời gian trong

ngày. Các tín hiệu điều khiển được thể hiện bằng các LED màu tương ứng vàng, đỏ,

xanh và bộ đếm thể hiện bằng các LED 7 thanh.

2. Sơ đồ khối của hệ thống



II . Mục tiêu đề ra /hoàn thành

1.Yêu cầu chức năng

Điều khiển các tín hiệu đèn:

- Điều khiển tín hiệu đèn cho các phương tiện giao thông: trên các hướng đi

có bộ ba đèn điều khiển vàng, đỏ xanh. Các đèn hiệu sẽ được điều khiển

theo logic và phải đảm bảo thời gian đèn đỏ của hướng này phải lớn hơn

hoặc bằng tổng thời gian đèn xanh và đèn vàng của hướng kia. Thứ tự đèn

cho mỗi hướng là: vàng -> đỏ -> xanh -> vàng…

- Điều khiển tín hiệu đèn cho người đi bộ: trên các hướng đi có bộ đèn hiệu

cho người đi bộ bao gồm hai tín hiệu xanh và đỏ. Tín hiệu đèn xanh cho

người đi bộ sẽ bắt đầu sau khi đèn đỏ cho phương tiện của hướng đó sáng

được 05s và kết thúc trước khi tín hiệu đèn xanh cho phương tiện giao

thông của hướng đó sáng 05s.

Hiển thị thời gian đếm ngược của các tín hiệu đèn:

- Hệ thống có khả năng hiển thị thời gian đếm ngược của tín hiệu đèn bằng

Led 7 thanh với khả năng hiển thị số lớn nhất là 99.

Điều chỉnh thang thời gian điều khiển các tín hiệu đèn theo thời gian trong

ngày:

- Thời gian thực trong ngày sẽ được lưu trong hệ thống ngay cả khi hệ thống

bị mất điện. Thời gian thực lưu theo dạng 24 giờ bắt đầu từ 00:00 đến

23:59. Hệ thống dựa vào giờ được lưu này để điều chỉnh thang thời gian

điều khiển tín hiệu cho phù hợp vào các thời điểm cao điểm, trung bình và

ban đêm trong ngày. Ở khoảng thời gian ban đêm đến 5 giờ , hệ thống sẽ

nhấp nháy đèn vàng với chu kỳ 1s. Giờ cao điểm trong ngày là khoảng thời

gian từ 7 giờ đến 9 giờ và từ 17 giờ đến 19 giờ.

Điều chỉnh các thông số của hệ thống:



- Giao diện điều chỉnh các thông số: Người dùng nhập thông số thông qua 4

nút bấm: menu, up, down, set. Thông số đang điều chỉnh sẽ được hiển thị

lên màn hình LCD dạng text đồng thời đèn LCD cũng bật sáng đèn màn

hình.

- Để bắt đầu điều chỉnh các thông số, người dùng nhấn nút menu, sau đó

nhấn các nút up và down để điều chỉnh thông số hiện tại, khi đã điều chỉnh

xong thông số này, người dùng nhấn nút set để lưu thông số. Để điều chỉnh

thông số tiếp theo người dùng tiếp tục nhấn nút menu. Thứ tự điều chỉnh

các thông số lần lượt như sau: Giờ -> phút -> thời gian đèn vàng -> thời

gian đèn đỏ lúc cao điểm -> thời gian đèn xanh lúc cao điểm -> thời gian

đèn đỏ lúc trung bình -> thời gian đèn xanh lúc trung bình -> thời gian đèn

đỏ giao nhau lúc cao điểm -> thời gian đèn đỏ giao nhau lúc trung bình ->

thời điểm bắt đầu nhấp nháy đèn vàng. Khi đã điều chỉnh xong các thông

số, người dùng nhấp menu thêm một lần nữa để thoát chế độ điều chỉnh.

Khi thoát chế độ này, LCD xóa toàn bộ nội dung hiển thị và tắt đèn màn

hình.

- Các thông sô điều chỉnh theo kiểu quay vòng: mỗi thông số có khoảng nhất

định từ nhỏ nhất đến cao nhất, khi chỉnh đến giá trị cao nhất mà người dùng

nhấn nút up một lần nữa thì thông số quay về giá trị nhỏ nhất, tương tự khi

chỉnh đến giá trị nhỏ nhất mà người dùng nhấn nút down một lần nữa thì

thông số quay về giá trị cao nhất.

- Khoảng điều chỉnh giờ: 00h -> 23h.

- Khoảng điều chỉnh phút: 00h -> 59h.

- Khoảng điều chỉnh thời gian đèn vàng: 03s -> 10s.

- Khoảng điều chỉnh thời gian đèn đỏ: 20s -> 90s.

- Khoảng điều chỉnh thời gian đèn xanh: 10s -> 70s.

- Khoảng điều chỉnh thời gian đèn đỏ giao nhau: 00s -> 10s.

- Khoảng điều chỉnh thời điểm bắt đầu nhấp nháy đèn vàng: 21h -> 23h.



2.Yêu cầu phi chức năngCó tính ổn định cao.

Giá cả hợp lý.

Kích thước gọn nhẹ,có tính thẩm mĩ .

Dễ dàng chỉnh sửa và nâng cấp.

3.Hoàn thành Sản phẩm đã hoàn thành, chạy được đầy đủ các chức năng yêu cầu và có thêm một

số chức năng mở rộng.

Kế hoạch công việc

- Bắt đầu dự án: 07/02/2010

- Lập kế hoạch :1 ngày

- Phân tích: 10 ngày

- Thiết kế : 29 ngày

- Thực hiện : 48 ngày

- Hoàn thành báo cáo :3 ngày

- Kết thúc dự án: /05/2010

Mỗi tuần họp nhóm họp một đến hai lần để trao đổi công việc và đóng góp ý kiến .



III.Mô tả chi tiết hệ thống1. Các phần mềm sử dụng

- Phần mềm thiết kế mạch in :Orcad 9.2

- Phần mềm lập trình cho PIC: CCS 4.104

- Phần mềm nạp PIC: GTP USB +

- Phần mềm quản lý dự án : MS Project

- Phần mềm mô phỏng mạch :Protues7.2

- Phần mềm vẽ sơ đồ khối :Visio 2003



Hình ảnh các phần mềm sử dụng trong bài tập lớn



2. Phần cứng sử dụng a/ Các linh kiện

- Vi điều khiển PIC16F877A

- IC thời gian thực DS1307

- Thanh ghi dịch 74HC595

- IC ổn áp 7805

- Remote control

- IC đo nhiệt độ LM35

- Thạch anh 20MHz,32.768KHz

- LCD 1602

- LED : LED 7 thanh AC;LED đơn (xanh,vàng đỏ) trong suốt.

- Các linh kiện khác :tụ giấy,tụ hóa,điện trở 220Ω, 4.7K;biến trở vi chỉnh 2K….

b/Mạch thiết kế –Mạch nạp

- Mạch thiết kế được thiết kế 2 lớp bằng phần mềm orcad và được đặt để sản xuất.

Trên mạch thành phẩm có lớp lắc phủ đồng. Ở 4 góc của mạch có khoan lỗ 4 mm để

gắn đế cách điện.

-Mạch nạp GTP USB +

IV .Thiết kế chi tiết 1.Giới thiệu chung về PIC16F877A

- PIC là từ viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, tạm dịch là “máy tính

thông minh khả trình ” do hãng Genenral Instrument sản xuất, là dòng vi điều khiển

có cấu trúc Harvard (tập lệnh RISC)



- PIC16F877A thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh, mỗi lệnh có độ dài 14

bit.Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock.Tốc độ hoạt động tối đa

cho phép là 20MHz với một chu kì lệnh là 200ns.Bộ nhớ chương trình 8Kword(8192

lệnh );bộ nhớ dữ liệu 368*8byte RAM và bộ nhớ dữ EEPROM với dung lượng 256*8

Byte.Với 5PORT I/O(33 pin I/O).

- Đặc tính ngoại vi gồm các khối chức năng:

+. Timer0: bộ đếm 8bit, bộ chia tần 8 bit

+.Timer1: bộ đếm 16 bit, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock

ngoại vi ngay cả khi Vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.

+. Timer2: bộ đếm 8 bit vơi bọ chia tần số , bộ postcaler.

+. Hai bộ capture/so sánh / điều chế độ rộng xung.

+. Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP,SPI và I2C

+.Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 địa chỉ.

+.Cổng giao tiếp song song PSP với các chân diều khiển RD, WR, CS ở bên

ngoài.

+.Các đặc tính Analog:

8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit

+. Hai bộ so sánh.

Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của VĐK như:

- Bộ nhớ Flash có khả năng ghi xóa 100.000 lần

- Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần .

- Watchdog Timer với bộ dao động trong .



- Chức năng bảo mật mã chương trình .

- Chế độ sleep.

- Có thể hoạt động nhiều dạng Oscillator khác nhau.



Sơ đồ khối Vi điều khiển PIC16F877A



Sơ đồ chân



2. Chi tiết hệ thống2.1 Khối xử lý trung tâm

Sơ đồ nguyên lí : PIC 16F877A

2.2 Khối nguồn

J 1

a d a p t e r

123

D 1 1

L E D

C 91 0 4

V C CU 3

L M 7 8 0 5

1

2

3V I

GN

D

V O

K h o i n g u o n

R 2 65 6 0

C 1 01 0 4 C 4

1 0 u F

G N D

Sử dụng IC ổn áp 7805,nguồn vào là nguồn DC 12V, đầu ra là 5V DC cung cấp cho

hệ thống.


G N D

I R _ D A TAY 1

2 0 M h z

D B 6

O S C 2

U 1

P I C 1 6 F 8 7 7 A

123456789

1 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 0 2 1

2 22 32 42 52 62 72 82 93 03 13 23 33 43 53 63 73 83 94 0

M C L R / V P PR A 0 / A N 0R A 1 / A N 1R 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 / TO C K I / C 1 O U TR A 5 / A N 4 / S S / C 2 O U TR E 0 / R D / A N 5R E 1 / W R / A N 6R E 2 / C S / A N 7V D D 1V S S 1O S C 1 / C L K IO S C 2 / C L K OR C 0 / T1 O S O / T1 C K IR C 1 / T1 O S I / C C P 2R C 2 / C C P 1R C 3 / S C K / S C LR D 0 / P S P 0R D 1 / P S P 1 R D 2 / S P S 2

R D 3 / S P S 3R C 4 / S D I / S D O

R C 5 / S D 0R C 6 / TX/ C KR C 7 / R X/ D T

R D 4 / P S P 4R D 5 / P S P 5R D 6 / P S P 6R D 7 / P S P 7

V S S 2V D D 2

R B 0 / I N TR B 1R B 2

R B 3 / P G MB R 4R B 5

R B 6 / P G CR B 7 / P G DS C L

O S C 1

S D A

D B 5

M e n u

E N

R 11 0 k

U p

D B 4

R B 7

D o w n

R S

R B 6

S e t

V C C

C 1 21 0 4

R W

D a t a

G N D

L a t c h

U 9

B u t t o n 2

1 21 2

O S C 2

S h if t

V C C

R e s e t

C 22 2 p

D B 7

L ig h t

V C C

O S C 1

C 12 2 p


2. 3 Khối LED hiển thị Gồm có LED đơn và LED 7 thanh

Sơ đồ khối :

C 1 1

S h if t

D 2 1

L E D

V C C

D 2 2

Xa n h 1

D 2 4

L E D

S h if t B 2 1

E 1 2

A 1 1

G 2 2

L a t c h

V C CV C C

A 2 1 A 2 2

D 1 2

D 2 2

L E D

zzz

G 1 1

V C C

C 2 2

G 1 2

L a t c hB 2 2

D 2 7

L E D

G 1 2

F 2 2

zzz

U 6

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC

S R C L KR C L K Q A

Q BQ CQ DQ EQ FQ GQ H

F 2 1

L a t c h

G 2 2

U 1 3

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC



C 1 2

U 1 5

7 S e g 2 a n o d e C

123456789 1 0

1 11 21 31 41 51 61 71 8

E 1D 1C 1P 1E 2D 2G 2C 2P 2 B 2

A 2F 2

V C C 2V C C 1

B 1A 1G 1F 1

C 1 2

V C C

B 1 1

U 1 4

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC



G 2 1

G 2 1

C 2 2V C C

F 1 1

V C C

V C C

D a t a

D 2 6

L E D

S h if t

E 1 1A 2 1

E 2 1

S h if t

G 1 1

F 2 1

V C CC 2 1

B 2 1

y y y

Xa n h 1

A 1 1

D o 1

D 2 8

L E D

D o D B 1

L a t c h

F 2 2

E 2 2

B 1 1

Xa n h D B 1

V a n g 1V C C

U 1 6

7 S e g 2 a n o d e C

123456789 1 0

1 11 21 31 41 51 61 71 8

E 1D 1C 1P 1E 2D 2G 2C 2P 2 B 2

A 2F 2

V C C 2V C C 1

B 1A 1G 1F 1

S h if t

U 5

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC



A 2 2

S h if t

V a n g 2

F 1 2

Xa n h 2

D 2 5

L E D

E 1 1

V C C

D o 2

V C C

B 2 2

A 1 2

D 3 0

L E D

D o D B 2

A 1 2

V a n g 1

x x x

R 71 0 0

D o D B 1V C C

U 1 2

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC



Xa n h D B 1

Xa n h D B 2

B 1 2

F 1 2

C 1 1Xa n h 2

Xa n h D B 2

R 91 0 0

V C C

D 2 3

L E D

K h o i L E D d o n c u a 2 h u o n g

E 2 1

D 1 2E 1 2

L a t c h

D 2 9

L E D

B 1 2

D 2 1

D o 1

D o D B 2 D 1 1 D 2 2

R 1 11 0 0

IC d ic h

C 2 1

x x xy y y

U 1 1

7 4 H C 5 9 5

8

9

1 01 3

1 4

16

1 11 2 1 5

1234567

GND

S D O

C L RG

S D I

VCC



D 1 1

D o 2

L E D 7 t h a n h h ie n t h i t h o i g ia n c u a 2 h u o n g

E 2 2

L a t c h

D 2 1

F 1 1

Sử dụng 2 LED 7 thanh đôi loại Anode chung. Khối này điều khiển bằng phương

pháp hệ thống thanh ghi dịch. Các LED 7 thang này có riêng đường dữ liệu nên chúng

ta không cần sử dụng thuật toán quét LED, như vậy việc lập trình sẽ đơn giản hơn,

giảm số chân điều khiển, và giảm dòng điện qua VĐK. Như vậy VĐK sẽ làm việc ổn

định hơn.



Sử dụng 10 LED đơn (4 đỏ,4 xanh,2 vàng).

Điều khiển các đèn sáng thông qua 2 IC 74HC595 nhằm giảm số chân điều

khiển,một IC dùng để điều khiển đèn cho các phương tiện giao thông ,IC còn lại dùng

để điều khiển đèn cho người đi bộ. IC 74HC595 là IC thanh ghi dịch vào nối tiếp ra

song song. Dữ liệu được truyền từ PIC vào 74HC595 sau 8 chu kỳ xung nhịp thi được

dịch hoàn toàn và được xuất ra các chân đầu ra.



2.4 Khối thời gian thự c

Sơđồ:

S C L

R 3 66 5 0

V C C

B T2

3 v

12

R 3 21 0 K

Y 2

3 2 7 6 8 h zV C C

U 7

D S 1 3 0 7

1234 5

678

X1X2V b a tG N D S D A

S C LS Q W / O U T

V C C

D S 1 3 0 7 D 2 0

L E D

12

R 3 31 0 K

S D A

V C C

Để lưu trữ thời gian thực ta sử dụng IC thời gian thực DS1307. VĐK giao tiếp với

DS1307 thông qua chuẩn giao tiếp I2C.

DS 1307 là một IC dùng để lưu trữ thời gian thực với 56byte SRAM. Địa chỉ và dữ

liệu được truyền nối tiếp 2 chiều. Nó cung cấp thông tin về giờ,phút,giây,ngày,

tháng,năm. Đồng hồ có thể hoạt động ở hai dạng 24h và 12h với chỉ thị AM,PM

DS1307 hoạt động với vai trò slave trên đường bus nối tiếp.Việc truy cập được thi

hành với chỉ thị start và một mã thiết bị nhất định được cung cấp bởi các địa chỉ thanh

ghi. Và các thanh ghi đó sẽ được truy nhập liên tục cho đến khi chỉ thị stop được thực

thi.



IC DS1307 có khả năng lưu trữ thời gian ngay cả khi mất điện do được nuôi bằng

nguồn phụ Vbat 3V. Khi 5V được cung cấp thì thiết bị có thể truy cập hoàn chỉnh và

dữ liệu có thể đọc và ghi. Khi pin 3V được nối tới thiết bị này và Vcc nhỏ hơn

1.25Vbat thì quá trình đọc và ghi không được thực thi,tuy nhiên chức năng

timekeeping không bị ảnh hưởng bởi điện áp thấp. Khi Vcc nhỏ hơn Vbat thì RAM và

timekeeping sẽ được ngắt tới nguồn cung cấp trong(thường là nguồn 1 chiều 3V)

Dữ liệu truyền thông qua chân SDA và được đồng bộ bằng xung clock do Pic tạo ra

trên chân SCl (tương ứng là chân 23,18 trên pic và chân 5,6 trên DS1307). DS1307 có

thể hoạt động ở 2 chế độ slave nhận (ghi ram), va chế độ slave phát (đọc dữ liệu từ

DS1307)

Chế độ ghi: Sau mỗi byte được nhận thì 1 bit acknowledge sẽ được truyền. các điều

kiện START và STOP sẽ được nhận dạng khi bắt đầu và kết thúc một truyền 1 chuỗi.

nhận dạng địa chỉ được thực hiện bởi phần cứng sau khi chấp nhận địa chỉ của slave

và bit chiều. Byte địa chỉ là byte đầu tiên nhận được sau khi điều kiện START được

phát ra từ master. Byte địa chỉ có chứa 7 bit địa chỉ của DS1307, là 1101000, tiếp theo

đó là bit chiều (R/ w) cho phép ghi khi nó bằng 0. sau khi nhận và giải mã byte địa chỉ

thì thiết bị sẽ phát đi 1 tín hiệu acknowledge lên đường SDA. Sau khi DS1307 nhận

dạng được địa chỉ và bit ghi thì master sẽ gửi một địa chỉ thanh ghi tới DS1307 , tạo ra

một con trỏ thanh ghi trên DS1307 và master sẽ truyền từng byte dữ liệu cho DS1307

sau mỗi bit acknowledge nhận được. sau đó master sẽ truyền điều kiện STOP khi việc

ghi hoàn thành

Chế độ DS1307 đọc: byte đầu tiên slave nhận được tương tự như chế

độ slave ghi. Tuy nhiên trong chế độ này thì bit chiều lại chỉ chiều truyền ngược lại.



Chuỗi dữ liệu được phát đi trên SDA bởi DS 1307 trong khi chuỗi xung clock vào

chân SCL. Các điều kiện START và STOP được nhận dạng khi bắt đầu hoặc kết thúc

truyền một chuỗi. byte địa chỉ nhận được đầu tiên khi master phát đi điều kiện

START. Byte địa chỉ

chứa 7 bit địa chỉ của slave và 1 bit chiều cho phép đọc là 1. sau khi nhận và giải mã

byte

địa chỉ thì thiết bị sẽ nhận 1 bit acknowledge trên đường SDA. Sau đó DS1307 bắt

đầu gửi

dữ liệu tới địa chỉ con trỏ thanh ghi thông qua con trỏ thanh ghi. nếu con trỏ thanh

ghi không được viết vào trước khi chế độ đọc được thiết lập thì địa chỉ đầu tiên được

đọc sẽ là

địa chỉ cuối cùng chứa trong con trỏ thanh ghi .DS1307 sẽ nhận được một tín hiệu

NotAcknowledge khi kết thúc quá trình đọc.

Thông tin về thời gian và ngày tháng được lấy ra bằng cách đọc các byte thanh

ghi thích hợp. thời gian và ngày tháng được thiết lập cũng thông qua các byte thanh

ghi này bằng cách viết vào đó những giá trị thích hợp. nội dung của các thanh

ghi dưới dạng mã BCD.Bit 7 của thanh ghi seconds là bit clock halt(CH),khi bit này

được thiết lập 1 thì dao động disable,khi nó được xoá về 0 thì dao động được

enable.

DS1307 có thể chạy ở kiểu giờ 24h cũng như 12h. Bit thứ 6 của thanh ghi hours là

bit chọn

chế độ 24h hoặc 12h. khi bit này ở mức cao thì chế độ 12h được chọn. ở chế độ 12h

thì bit 5 là bit AM/PM với mức cao là là PM. ở chế độ 24h thì bit 5 là bit chỉ 20h(từ

20h đến 23h).Trong quá trình truy cập dữ liệu, khi chỉ thị START được thực thi thì

dòng thời gian được truyền tới một thanh ghi thứ 2,thông tin thời gian sẽ được đọc từ

thanh ghi thứ cấp này,trong khi đó đồng hồ vẫn tiếp tục chạy.

DS1307 sử dụng thạch anh tạo dao động vơi tần số 32,768KHz.



2. 5 Khối LCD -Sơ đồ khối :

D B 5

R 3 5

1 0 k

D B 6D B 7

Q 5c 1 8 1 5

G N DV C C

L C D

V C C

V C C

L ig h t

R S

U 8

L C D 1 6 0 2

123456789

1 01 11 21 31 41 51 6

V S SV D DV DR SR WE ND B 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7L I G H T+L I G H T-

R W

R 8

1 0

E N

5 k

R E S I S TO R V A R

D B 4

Hệ thống sử dụng 4 phím bấm để thiết lập các thông hoạt động như set giờ, phút,

thời gian đèn đỏ,xanh, vàng : menu, set, up down.

Khi chưa nhấn phím thì đầu vào PIC xác lập mức logic 1. Khi nhấn phím thì đầu vào

chuyển từ logic 1 xuống logic 0. Đối với bất kì một hệ thống có sử dụng phím nhấn

nào thì một yêu cầu nhất thiết phải được thực hiện: chống rung phím. Có nhiều cách

để chống rung, bằng phần cứng đó là lắp thêm tụ song với phím, ở hệ thống này chúng

em chống rung bằng phần mềm, sử dụng hàm delay để vdk nhận giá trị đầu vào tại tời

điểm phím đã ổn định.

LCD có chức năng hiển thị khi thực hiện set các thông số. LCD chúng em sử dụng

là loại 1602, có 2 dòng mỗi dòng 16 ký tự. Để điều chỉnh độ tương phản của màn hình

hệ thống sử dụng thêm 1 biến trở vi chỉnh nhằm thay đổi điện áp trên chân VEE của

LCD. Để hiển thị LCD chúng em sủ dụng thư viện LCD.C có sẵn của trình dịch CCS

complier.



2.6 Khối nút bấm

C 1 4

1 0 4

V C C

C 1 5

1 0 4

D o wn

U 1 0

B u t t o n 2

1 21 2

U p

R 3 81 0 k

S e tM e n u

U 2 3

B u t t o n 2

1 21 2

N u t b a m

R 1 41 0 k

U 2 2

B u t t o n 2

1 21 2

R 1 51 0 k

U 2 1

B u t t o n 2

1 21 2

R 3 71 0 k

V C C

V C C

C 1 6

1 0 4

C 1 3

1 0 4

V C C

2.7 Sơ đồ khối điều khiển từ xa

J 2

I R

1234

m a t h o n g n g o a i

G N D

V C CI R _ D A TA

2.8 Khối đo nhiệt độ

V C CR E 1

L M 3 5

123G N D



2. 9 Hình ảnh mô tả tổng quát hệ thống

J



KẾT LUẬN

Sau hơn 3 tháng thực hiện đề tài dưới sự hướng dẫn thầy giáo Phạm Ngọc

Nam và thầy Nguyễn Minh Tiến ,nhóm chúng em đã cơ bản hoàn thành bài tập lớn

môn học.Tuy sản phẩm còn nhiều thiếu sót nhưng đây là sản phẩm đầu tay được xây

dựng theo đúng quy trình khoa học của chúng em.Trong quá trình này,chúng em học

được cách làm việc theo nhóm ,có thêm những hiểu biết về việc phân tích, thiết kế

một mạch điện tử đơn giản sử dụng vi điều khiển PIC,sử dụng các công cụ mô phỏng

một cách khoa học...Qua đó, chúng em cũng hiểu sâu hơn về những kiến thức đã được

học trên lớp.Đó cũng chính là kết quả lớn nhất mà bài tập lớn đã đem lại bởi trước đó

chúng em chưa có những kiến thức cần thiết này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các

thầy !



Tài liệu tham khảo

1. Slide và bài giảng môn Kĩ thuật Vi xử lý – TS. Phạm Ngọc Nam

2. The Intel Microprocessors – Barry B.Brey

3. http://www.picvietnam.com

4. http://www.diendandientu.com

5. http://www.piclist.com/

6. http://www.microchip.com/

7. http://www.electro-tech-online.com/

8. http://www.olimex.com/


http://www.olimex.com/

http://www.electro-tech-online.com/

http://www.microchip.com/

http://www.piclist.com/

http://www.diendandientu.com/

http://www.picvietnam.com/


Phụ lục A : Đóng góp của các thành viên

1.Lê Đăng Tuấn

- Thiết kế chính

- Viết hàm điều khiển nút bấm.

- Tích hợp các Modul

- Hàn mạch

2.Nguyễn Tuấn Tú

- Thiết kế và đặt mạch in

- Hàn mạch

- Test mạch

3.Nguyễn Văn Đại

- Viết hàm Hiển thị LCD

- Mua linh kiện

- Viết báo cáo

4.Nguyễn Thị Hải Yến

- Viết hàm điều khiển DS 1307

- Viết báo cáo

- Mua linh kiện

5.Nguyễn Lệnh Tuấn

- Viết hàm hiện thị LED

- Viết hàm điều khiển IC dịch 595

- Viết báo cáo

- Test mạch


Documents

BTL vi xu ly