ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
***********&&&**********

BÀI TẬP LỚN MÔN :
Kỹ Thuật Lập Trình Nhúng

Đề Tài :Điều Khiển Hệ Thống Đèn Giao ThôngGiáo viên hướng dẫn
Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Sinh viên thực hiện
Lớp
Lớp
: PHẠM QUỐC THỊNH.
: PHẠM QUỐC THỊNH.
:
:NGUYỄN VIẾT VIỆT.
NGUYỄN VIẾT VIỆT.
: BÙI THU THỦY.
: BÙI THU THỦY.
: NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN.
: NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN.
: PHAN THỊ HOA.
: PHAN THỊ HOA.
:TRẦN QUỐC ĐẠT.

dẫn người tham gia giao thông đi đúng làn đường. Với nhu cầu thực tiễn đó, nhóm
2
chúng em đã tìm hiểu, nghiên cứu, thực hiện thiết kế mạch điều khiển đèn giao
thông.
Chương I. Phương án thiết kế
1.1. Mô tả hoạt động của hệ thống:
Hệ thống đèn điều khiển giao thông gồm: led(xanh, đỏ, vàng) và 2 led 7
thanh có chức năng hiển thị thời gian đếm lùi đồng thời điều khiển các đèn Led
(Xanh, Vàng, Đỏ) để hướng dẫn các phương tiện tham gia giao thông đi đúng làn
đường cho phép của mình.
Do vị trí và lưu lượng người tham gia giao thông ở các nút giao thông là khác
nhau, nên thời gian hiển thị của các đèn ưu tiên cũng có thể đặt khác nhau tùy từng
thời điểm. Ở hệ thống này mỗi pha được điều khiển tự động như sau:
Đèn xanh sáng tương ứng với thời gian hiển thị đếm lùi là 25 giây, hoặc có
thể đặt phù hợp với từng nút giao thông.
Đèn vàng sáng 4 giây, thông báo cho các phương tiện tham gia giao thông
ứng với pha này giảm tốc độ và chuẩn bị dừng lại.
3
Đèn đỏ sáng 29 giây, thông báo cho các phương tiện biết hướng đi ứng với
pha này phải dừng lại.
Để hệ thống hoạt động một cách đồng bộ đèn xanh sáng đồng thời leg 7 đoạn đếm
lùi 25s, khi đèn xanh tắt đèn vàng sáng led 7 đoạn đếm lùi 4s, khi đèn vàng tắt led
7 đoạn đếm lùi 29s, quá trình này cứ lặp đi lặp lại.
Thời gian hiển thị của hai pha:
Đỏ 1 = Xanh 1 + Vàng 1
1.2. Phương án thiết kế:
Hiện nay việc sử dụng các mạch số kết hợp với chíp vi điều khiển trong các
hệ thống điều khiển tự động đã trở nên rất phổ biến vì những ưu tiên của nó như:
Độ chính xác, khả năng lập trình được, tốc độ điều khiển nhanh, sử dụng đơn-–
giản, Mặt khác kỹ thuật số, vi xử lý, vi điều khiển là lĩnh vực đang phát triển

- 2 bộ định thời/đếm 16 bit.
- Kiến trúc 5 vectơ ngắt 2 mức (five vector two-level interrupt architecture).
- 1 cổng nối tiếp song công (full-duplex).
- Mạch tạo dao động trên chip và mạch đồng hồ.
AT89C51 được thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động có tần số giảm
xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng
phần mềm. Chế độ nghỉ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ
6
định thời/đếm, cổng nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. Chế độ
nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng không cho mạch dao động
cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hóa các hoạt động khác của chip cho
đến khi có reset cứng tiếp theo.
2.1.2 Chức năng của các chân tín hiệu:
Các cổng vào ra song song:
AT89C52 có 4 cổng vào/ra song song 8 bit ( Port 0, Port 1, Port 2, Port3 ),
các cổng này có thể được sử dụng như là các cổng vào hoặc cổng ra dữ liệu.
- Cổng P0: Chân 32 - 39, dùng để trao đổi tin về dữ liệu (D0 – D7),
hoặc đưa ra các địa chỉ mức thấp (A0 – A7) theo chế độ dồn kênh (kết hợp với tín
hiệu chốt ALE). Đây là cổng vào/ra song song tùy vào chế độ đặt địa chỉ. Để có
thể vừa làm đầu ra vừa làm đầu vào thì mỗi chân phải được nối tới một điện trở
kéo 10KΩ bên ngoài. Sở dĩ như vậy là vì cổng P0 có dạng cực máng hở, đây là
điểm khác với các cổng P1, P2 và P3. Khái niệm cực máng hở cũng tương tự như
colector hở, tuy nhiên ở đây áp dụng cho các chip dang MOS. Khi nối 8051 tới bộ
nhớ ngoài thì cổng P0 cung cấp cả địa chỉ và dữ liệu bằng cách dông kênh để tiết
kiệm số chân. Chân ALE sẽ báo P0 có địa chỉ hay dữ liệu. Nếu ALE = 0 thì P0 cấp
dữ liệu D0 – D7, còn nếu ALE = 1 thì là địa chỉ.
- Cổng Port 1: Chân 1 - 8, là cổng vào/ra song song, dùng để trao đổi
tin song song dữ liệu, chúng được dùng cho giao tiếp các thiết bị ngoại vi. Khác
với cổng P0, cổng P1 không cần đến điện trở kéo vì nó đã có các điện trở kéo bên
trong. Khi Reset cổng P1 được cấu hình làm cổng ra. Để chuyển cổng P1 thành

PSEN ở logic 0 trong thời gian vi điều khiển tìm nạp lệnh. Các mã lệnh được đọc
từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh IR của vi điều khiển
để giải mã.
Khi vi điều khiển thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở
mức logic 1.
- Chân cho phép chốt địa chỉ ALE/PROG (Address Latch Enable):
Chân tín hiệu ALE (chân 30) đưa ra xung điều khiển cho phép chốt byte
thấp của địa chỉ khi vi điều khiển truy xuất bộ nhớ ngoài.
Chân này cũng là đầu vào của xung lập trình khi lập trình cho FLASH, khi
đó chân tín hiệu ở mức 0.
Khi hoạt động bình thường, tín hiệu ALE được phát ra với tần số không đổi
bằng 1/6 tần số của bộ tạo dao động trên chip, và có thể sử dụng cho mục đích định
thời. Tuy nhiên, sẽ có một xung ALE bị bỏ qua mỗi khi vi điều khiển truy xuất bộ
nhớ ngoài.
- Chân tín hiệu truy xuất ngoài EA (External Access):
Tín hiệu vào EA (chân 31) được nối với 5V (mức logic 1) hoặc với GND
(mức 0). Nếu ở mức 1, vi điều khiển thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở
mức 0, vi điều khiển sẽ thi hành chương trình ở bộ nhớ mở rộng.
9
Chân EA được lấy làm chân cấp nguồn 12V khi lập trình cho FLASH
trong vi điều khiển.
- Chân thiết lập lại RST (Reset):
Chân RST (chân 9) là đường vào xóa chính của vi điều khiển dùng để thiết
lập lại hệ thống. Khi chân tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất là 2 chu kì máy, các
thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống.
RST có thể được kích khi cấp điện dùng một mạch R-C. Mạch này như sau:
Trạng thái các thanh ghi của vi điều khiển được tóm tắt trong bảng
dưới.Quan trọng nhất trong các thanh ghi trên là thanh ghi bộ đếm chương trình
(PC – Program Counter). Sau khi thiết lập lại (RST trở về mức thấp), thanh ghi PC
có giá trị 0000H, tức là chương trình luôn bắt đầu tại địa chỉ đầu tiên trong bộ nhớ

này chính là khối giải mã cho đèn LED 7 thanh.
13
Các đầu ra (từ a đến f) nối đến các chân tương ứng của LED 7 thanh. Ta
thấy các đầu ra đều có mức tích cực là mức thấp. Do đó, loại LED 7 thanh
cần sử dụng là loại Anode chung.
2.3. Khối hiển thị:
Khối hiển thị có chức năng đưa ra thông tin điều khiển giao thông tương
ứng với trạng thái hiện thời của hệ thống. Khối này gồm 2 phần: đèn điều
khiển và đồng hồ.
Đèn điều khiển bao gồm: Đèn dành cho các phương tiện tham gia
giao thông: xanh, đỏ, vàng.
Đồng hồ dùng các Led 7 thanh để tạo các hiển thị tử 00 đến 29, ở đây ta
dùng loại Anot chung.
Phần III. Nguyên lý hệ thống
3.1. Nguyên lý hoạt động:
14
Mạch hiển thị hoạt động dựa trên nguyên tắc điều khiển tín hiệu vào/ra
của vi điều khiển AT89C51.
Vi điều khiển được lập trình để thực hiện 2 công việc chính:
a) Điều khiển chuyển mức các đèn tín hiệu giữa hai làn đường, cụ thể là:
Việc chuyển mức sẽ được thực hiện bằng 6 bit truyền dữ liệu:
P0.0: Đèn xanh
P0.1: Đèn vàng
P0.2: Đèn đỏ
Các đèn hiển thị là các Led đơn nối chung nhau anot, đèn sáng tương ứng
với mức logic thấp.
Đèn xanh ở làn 1 sẽ tương ứng là đèn đỏ ở làn 2 và ngược lại, chuyển mức
giữa các đèn sẽ xen kẽ những bộ đếm lùi thời gian.
Kết thúc mỗi bộ đếm sẽ tương ứng thiết lập lại các bit để hiển thị đèn tiếp
theo.

MOV R1,#19h; NAP LAI BIEN DEM CHO R1
LAP2:
MOV P1,R1
DEC R1
ACALL DELAY
CJNE R1,#0Fh,LAP2
MOV R1,#09h
LAP3:
MOV P1,R1
SETB Do1; TAT DEN DO
CLR Xanh1
DEC R1
ACALL DELAY
CJNE R1,#00h,LAP3
MOV R1,#25h
LAP4:
MOV P1,R1
CLR Xanh1; DEN XANH SANG
DEC R1
ACALL DELAY
CJNE R1,#01Fh,LAP4
MOV R1,#19h
17
LAP5:
MOV P1,R1
DEC R1
ACALL DELAY
CJNE R1,#0Fh,LAP5
MOV R1,#09h
LAP6:

Kết Luận
Hệ thống đèn điều khiển giao thông hiện nay đã góp phần hết sức quan
trọng trong việc tham gia giao thông an toàn của mọi người dân. Và ở những thành
19
phố lớn, tại những nút giao thông trọng điểm không chỉ là sự giao nhau của hai làn
đường mà là rất nhiều làn đương khác nhau cùng với lượng lưu thông càng lớn.
Chính vì thế ngoài hệ thống đèn điều khiển chính còn có thêm các hệ thống phân
làn đường khác.
Trong quá trình làm bài và thiết kế hệ thống, kết quả vẫn chưa được hoàn
thiện và cần được bổ sung thêm. Nhóm chúng em mong được sự góp ý của thầy
giáo cùng các bạn để tất cả sẽ có được một sản phẩm hoàn hảo. Em xin chân thành
cảm ơn!!!
20