BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG ***** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÁO ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI GVHD : THƯỢNG VĂN BÉ SVTH : PHẠM TUẤN ANH TRẦN THANH SANG KHOA : ĐIỆN TỬ - TIN HỌC LỚP : CĐĐTVT06A TP.HCM Tháng 7 năm 2009 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LỜI MỞ ĐẦU Điện thoại ngày nay gần như là một phương tiện liên lạc khơng thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Bên cạnh đó cùng với sự phát triển khơng ngừng của khoa học kĩ thuật, các nhà nghiên cứu cũng dần dần lồng ghép các tiện ích khác vào hệ thống điện thoại chỉ sử dụng cho thoại thuần túy. Sau khoảng thời gian tìm hiểu và được sự đồng ý của Khoa Đ iện Tử-Tin Học và BGH nhà trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG, cùng với sự hướng dẫn của thầy Thượng Văn Bé, chúng em gồm hai sinh viên là Phạm Tuấn Anh và Trần Thanh Sang thực hiện đề tài “BÁO ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI”. Mục đích của đề tài là nhằm để kiểm tra trạng thái các thiết bị đồng thời đóng mở các thiết bị trong nhà trong tr ường hợp người chủ khơng có ở trong nhà. Bên cạnh đó thiết bị có thể gọi điện thoại báo động cho người chủ nhà khi có các sự cố như cháy hoặc trộm. Mạng điện thoại sử dụng trong đề tài để kết nối với thiết bị là mạng điện thoại cố định có dây. Mặc dù đã dành nhiều thời gian để thực hiện đề tài nhưng do kiến thức và tay nghề có hạn nên không tránh khỏi thiếu sót và còn nhiều hạn chế. Chúng em rất mong sự góp ý của q thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn và có thể áp dụng vào thực tế. Tp.HCM Tháng 7 Năm 2009 Nhóm SVTH LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho chúng em xin cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG, đã tạo cho chúng em có một nơi học tập và rèn luyện để làm hành trang vững chắc bước vào đời. Trong suốt ba năm (2006 – 2009) học tập và làm việc tại trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG, chúng em đã được sự hướng dẫn tận tình của q thầy cô về những kiến thức chuyên môn cũng như những kiến thức trong cuộc sống và làm việc sau này. Từ những kiến thức nền tảng đó đã giúp chúng em hoàn thành tập Đồ Án Tốt Nghiệp trong thời gian cho phép. Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô trong khoa Điện Tử -Tin Học đã giảng dạy cho chúng em những kiến thức về chuyên môn và đònh hướng cho chúng em về nghề nghiệp để vững tâm h ơn trước khi bước vào xã hội. Các thầy cơ đã tạo cho chúng em những kĩ năng đđủ để cho chúng em thực hiện tốt Đồ Án và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn tất khóa học. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy THƯỢNG VĂN BÉ đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành tập Đồ Án này. Cảm ơn thầy về những kĩ năng làm việc trên thực tế mà thầy đã dạy chúng em trong q trình làm Đồ Án. Tp.HCM Tháng 7 Năm 2009 Nhóm SVTH MỤC LỤC CHƯƠNG I: TÌM HIỂU SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI I./ CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG TỔNG ĐÀI Trang 5 II./ KHÁI QUÁT CHUNG VÈ MÁY ĐIỆN THOẠI Trang 9 CHƯƠNG II: SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ I./ TẦM QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Trang 11 II./ CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Trang 11 III./ KĨ THUẬT GỞI SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẦN Trang 12 IV./ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG Trang 15 CHƯƠNG III: TÌM HIỂU VỀ CÁC IC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI IC AT98C51 Trang 17 IC MT8870 Trang 29 IC MT8880 Trang 33 IC ISD1420 Trang 38 IC 7486 Trang 39 IC 74LS247 Trang 40 OPTO 4N35 Trang 41 IC TDA2003 Trang 42 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I./ MẠCH CẢM BIẾN CHUÔNG Trang 43 II./ MẠCH NHẬN TÍN HIỆU ĐẢO CỰC Trang 45 III./ MẠCH TẠO TẢI GIẢ Trang 46 IV./ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ Trang 47 V./ MẠCH NGUỒN Trang 48 VI./ MẠCH THU DTMF Trang 49 VII./ MẠCH PHÁT DTMF Trang 50 VIII./ MẠCH GHI PHÁT ÂM THANH Trang 52 IX./ MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH Trang 53 X./ MẠCH HIỂN THỊ Trang 54 XI./ MẠCH XỬ LÍ TRUNG TÂM Trang 55 CHƯƠNG V: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH I./ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT Trang 56 II./ CHƯƠNG TRÌNH Trang 59 CHƯƠNG KẾT LUẬN I./ HẠN CHẾ Trang 77 II./ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trang 77 III./ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 77 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 5 CHƯƠNG I TÌM HIỂU SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI I./ Các chức năng của hệ thống tổng đài. Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức năng cơ bản của nó như: xác đònh các cuộc gọi của thuê bao, kết nối thuê bao gọi với thuê bao bò gọi và sau đó tiến hành phục hồi trạng thái ban đầu khi cuộc gọi đã hoàn tất. Hệ thống tổng đài bằng nhân công tiến hành q trình này bằng tay, trong khi hệ thống tổng đài tự động thực hiện các q trình này bằng điện tử. Cụ thể các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua tổng đài gồm các bước sau: • Nhận dạng thuê bao gọi: Tổng đài nhận dạng thuê bao gọi khi thuê bao nhấc ống nghe và sau đó thuê bao được nối với mạch điều khiển. • Tiếp nhận số được quay: Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bò gọi đến tổng đài. Tổng đài tiếp nhận số thuê bao này. • Kết nối cuộc gọi: Khi thuê bao bò gọi đã được xác đònh, tổng đài sẽ chọn một bộ phận các đường trung kế đến tổng đài thuê bao bò gọi và sau đó chọn một đường rỗi trong số đó để kết nối. Khi thuê bao bò gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì cuộc gọi nội hạt được sử dụng. • Chuyểng thông tin điều khiển: Khi được nối với tổng đài của thuê bao bò gọi hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông tin cần thiết như số thuê bao bò gọi. • Kết nối trung chuyển: Trong trường hợp tổng đài được kết nối đến tổng đài trung chuyển, hai bước trên được lặp lại để nối với trạm cuối và sau đó thông tin được truyền đi. • Kết nối trạm cuối: Bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bò gọi được hoạt động (nếu máy bận) hay kết nối bằng một đường trung kế rỗi (nếu máy không bận). • Truyền tín hiệu chuông: Để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông được truyền và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bò gọi. Khi có trả lời tín hiệu chuông bò ngắt và thuê bao gọi được chuyển thành trạng thái bận. • Tính cước: Tổng đài chủ gọi tính toán giá trò cước theo khoảng cách và theo thời gian. Truyền tín hiệu báo bận: Khi tất cả các đường trung kế đều đã bò Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 6 chiếm theo các bước trên dây hoặc thuê bao bò gọi bận thì tín hiệu báo bận được truyền đến thuê bao chủ gọi. Hồi phục hệ thống: Trạng thái này được xác đònh khi cuộc gọi được kết thúc. Sau đó tất cả các đường nối đều được giải phóng. Như vậy các bước cơ bản của hệ thống tổng đài để xử lý các cuộc gọi đã được trình bày. Trong hệ thống tổng đài điện tử nhiều dòch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên. 1/ Phương thức làm việc giữa các tổng đài và các thuê bao. Nhận dạng thuê bao gọi nhấc máy: Tổng đài nhận dạng trạng thái của thuê bao thông qua sự biến đổi tổng trở mạch vòng của đường dây. Khi thuê bao ở trạng thái gác máy (on hook) thì tổng trở của đường dây vô cùng lớn (hở mạch). Khi thuê bao nhất máy (off hook) điện trở mạch vòng khoảng từ 150 ohm đến 1500 ohm(thường là 600 ohm ). Tổng đài nhận biết được sự thay đổi này thông qua bộ cảm biến trạng thái đường dây thuê bao. Khi thuê bao gọi nhấc máy thì tổng đài sẽ cấp tính hiệu mời gọi (dial tone) trên đường dây dến thuê bao, chỉ khi nhận tín hiệu này thì thuê bao mới quay số, số có thể quay dưới dạng pulse hoặc tone. Tổng đài nhận các số do thuê bao gởi đến và kiểm tra, nếu số đầu nằm trong tập thể số thuê bao của tổng đài thì tổng đài thực hiện cuộc gọi nội đài. Ngược lại thì nó thực hiện cuộc gọi liên đài thông qua trung kế giữ toàn bộ phần đònh vò quay số tổng đài có thuê bao bò gọi. Nếu số đầu là mã thì chức năng đặc biệt của tổng đài sẽ thực hiện các chức năng có thể thực hiện của thuê bao. Nếu thuê bao bò gọi không thông thoại hoặc các đường dây kết nối bò bận thì tổng đài cấp tín hiệu báo bận (Busy Tone) về cho thuê bao gọi. Ngược lại, tổng đài cấp tín hiệu chuông cho thuê bao bò gọi và tín hiệu hồi âm chuông (Ring Back Tone) cho thuê bao gọi. Khi thuê bao bò gọi nhấc máy thì tổng đài biết tín hiệu này và cắt dòng chuông kịp thời để tránh hư hao cho thuê bao, đồng thời cắt Ring Back Tone đến thuê bao gọi và kết nối thông thoại cho hai thuê bao. Khi hai thuê bao thông thoại, có một thuê bao gác máy, tổng đài cắt thông thoại một thuê bao và cấp âm hiệu Busy Tone cho thuê bao còn lại, giải tỏa các thiết bò phục vụ thông thoại. Khi thuê bao còn lại gác máy , tổng đài ngắt Busy Tone và kết thúc chương trình phục vụ thuê bao [...]... án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2.Sơ đồ khối của AT89C51 Hình 9: Sơ đồ khối của AT89c51 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 18 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại II KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN 89C51– CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CHÂN 1 Sơ đồ chân 89C51 Hình 1 0: Sơ đồ chân của 89c51 2 Chức năng của các chân 8951 • Port 0: là port có 2... cần hoạt động ở điện áp thấp đến 3V Đối với đường dây gần, máy phải có khả năng nuốt bởi điện áp và dòng nếu tổng đài không có khả năng trang bò khả năng này SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 14 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IV./ Ý tưởng thiết kế và nguyên lý hoạt động Ngun tắc của điều khiển thiết bị l : tùy vào mã đã được qui định người điều khiển. .. động điều khiển kết thúc và ngắt tải giả, trở về trạng thái ban đầu kiểm tra báo động trộm, SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 15 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại báo động cháy và kiểm tra chng Khi nhập đúng mật mã, người điều khiển có thể tắt thiết bị, mở thiết bị, tắt hết thiết bị hoặc kiểm tra trạng thái các thiết bò khi điều khiển xong có thể nhấn phím... thể điều khiển các thiết bò ở khoảng cách gần Vì vậy nó được ứng dụng nhiều cho các thiết bò dân dụng SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 11 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2./ Điều khiển từ xa bằng hữu tuyến Với dàng điều khiển này ta lợi dụng vào đường truyền của mạng điện thoại để điều khiển các thiết bò từ xa Có thể sử dụng dây song hành, cáp đồng... ANH-TRẦN THANH SANG Trang 9 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại B / Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời đường điện, tên đường dây chỉ có tín hiệu chuông Khi đàm thoại bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải được tách rời đường điện, tên đường dây chỉ có dòng điện thông thoại Máy phải phát được... Thông Tin Điện Thoại Thông tin điện thoại là quá trình tiếng nói từ nơi xa đến nơi khác, bằng dòng điện qua máy điện thoại Máy điện thoại là thiết bò đầu cuối của các mạng thông tin điện thoại 2./ Sơ Đồ Mạch Điện Mạch điện thoại đơn giản gồm: - Ống nói - Ống nghe - Nguồn điện - Đường dây Hình 6: Mơ hình điện thoại đơn giản A / Nguyên lý hoạt động Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm... SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 20 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại III CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN 1 Tổ chức bộ nhớ FF FFFF FFFF CODE Memory 00 DATA Memory Enable via PSEN ONCHIP Memory Enable via RD & WR 0000 0000 Hình 1 2: Bảng tóm tắt các vùng nhớ 89c51 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 21 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị. .. A,@Ri (1,1 ): Cộng gián tiếp nội dung RAM và cờ nhớ vào A ADDC A,#data (2,1 ): Cộng dữ liệu tức thời và cờ nhớ vào A SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 24 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SUBB A,Rn (1,1 ): Trừ nội dung thanh ghi A cho nội dung thanh ghi Rn và cờ nhớ SUBB A,data (2,1 ): Trừ trực tiếp A cho một số và cờ nhớ SUBB A,@Ri (1,1 ): Trừ gián tiếp A... động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Bản đồ bộ nhớ Data trên Chip như sau: Hình 1 3: Tóm tắt bộ nhớ dữ liệu trên chip SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 22 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2 RAM và Các thanh ghi chức năng đặc biệt Bộ nhớ trong 8951 bao gồm EPROM và RAM RAM trong 8951 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần... được cặp tone và trở về mức [0] khi mất tone - PIN 17 (ST/GT) : Steering Input /Guard tune output (ngõ ra), khi điện áp VC lớn hơn VTST thì ST sẽ điều khiển dò tìm cặp tone và chốt ngõ ra - PIN 18 (VDD) : điện áp cung cấp, thường là + 5V Sơ đồ khối Hình 1 5: Sơ đồ khối MT8870 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 30 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Chức năng . ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BÁO ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI GVHD : THƯỢNG VĂN BÉ SVTH : PHẠM TUẤN ANH TRẦN THANH SANG KHOA : ĐIỆN TỬ - TIN HỌC LỚP : CĐĐTVT06A. tra báo động trộm, Người điều khiển Tổng đài IC MT8870 Vi xử lí Thiết bị Cảm biến Vi xử lí IC MT8880 Tổng đài Điện thoại Chủ nhà Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường. dụng nhiều cho các thiết bò dân dụng. Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 12 2./ Điều khiển từ xa bằng