Chương 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ KHỐI 1. Phương án 1 : Dùng vi mạch số với tín hiệu phản hồi và phát đi bằng tiếng nhạc CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHUÔNG KHỐI TẠO TIẾNG NHẠC KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM (DÙNG VI MẠCH SỐ ) GIẢI MÃ THU VÀ PHÁT DTMF GIẢI MÃ VÀ HIỂN THỊ CÔNG XUẤT NGÕ RA CẢM BIẾN TÍN HIỆU TRỘM K HUYẾCH ĐẠI ÂM HIỆU KẾT NỐI THUÊ BAO CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHÁY CẢM BIẾN TÍN HIỆU ĐẢO CỰC TIP RING Hình 1: sơ đồ khối dùng vi mạch số Đối với phương án thiết kế sử dụng vi mạch số thì đòi hỏi người thiết kế phải nắm vững phương pháp thiết kế bằng kó thuật số và chức năng của các vi mạch tham gia trong mạch điện. Mặt khác, nếu thiết kế bằng vi mạch số thì mạch rất phức tạp, to và cồng kềnh. Không được mềm dẻo khi muốn phát triển thêm hay khi muốn thay đổi cách điều khiển. Mạch này dùng tín hiệu phản hồivà phát đi bằng tiếng nhạc báo động cho nên người điều khiển hay người được thông báo không biết chính xác các trạng thái làm việc của mạch và trạng thái báo động. 2. Phương án 2 : Dùng vi điều khiển với tín hiệu phản hồi và phát đi bằng tiếng nhạc: Hình 2 : Sơ đồ khối dùng vi điều khiển Đối với phương án thiết kế sử dụng vi điều khiển thì đòi hỏi người thiết kế phải biết về cách thiết kế phần cứng và viết CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHUÔNG KHỐI TẠO TIẾNG NHẠC KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM (DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN ) GIẢI MÃ THU VÀ PHÁT DTMF G IẢI MÃ VÀ HIỂN THỊ CÔNG XUẤT NGÕ RA CẢM BIẾN TÍN HIỆU TRỘM KHUYẾCH ĐẠI ÂM HIỆU KẾT NỐI THUÊ BAO CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHÁY CẢM BIẾN TÍN HIỆU ĐẢO CỰC TIP RING chương trình phần mềm cho vi điều khiển. Sử dụng phương pháp này để thiết kế thì mạch điện sẽ đơn giản hơn so với dùng vi mạch số và tính mềm dẻo của nó rất cao nếu ta muốn thay đổi cách điều khiển. Mạch này dùng tín hiệu phản hồi và phát báo động bằng tiếng nhạc cho nên người điều khiển hay người nhận tín hiệu báo động không nhận biết các trạng thái làm việc của mạch và trạng thái báo động. Mạch này không thể điều khiển tại chỗ bằng công tấc riêng được. Chỉ điều khiển tại chỗ ở nhà thông qua điện thoại mà thôi. 3. Phương án 3: Dùng vi xử lý với tín hiệu phản hồi và phát đi bằng tiếng nói . CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHUÔNG BIẾN ĐỔI D/A KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM (DÙNG VI XỬ LÝ) GIẢI MÃ THU VÀ PHÁT DTMF GIẢI MÃ VÀ HIỂN THỊ MẠCH XỬ LÝ TRUNG GIAN CẢM BIẾN TÍN HIỆU TRỘM KHUYẾCH ĐẠI ÂM HIỆU KẾT NỐI THUÊ BAO CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHÁY CẢM BIẾN TÍN HIỆU ĐẢO CỰC TIP RING CÔNG SUẤT NGỎ RA BỘ NHỚ EPROM MẠCH TẠO ĐỊA CHỈ CÔNG TẤC BÊN NGOÀI Hình 3 : Sơ đồ khối dùng vi xử lý Trong phương án này người điều khiển có thể điều khiển tại chỗ các thiết bò bằng công tắc riêng ở bên ngoài không cần thông qua điện thoại. Trong phương án này dùng biến đổi D/A để tạo ra tiếng nói để phản hồi về người điều khiển và phát đi báo động. Sự phản hồi và phát đi bằng tiếng nói này do khối vi xử lí trung tâm ra lệnh. Nội dung của tín hiệu phản hồi và phát đi được lưu trữ bên trong bộ nhớ EPROM. Ưu điểm của phương án này là người điều khiển và người nhận báo động biết chính xác trạng thái các thiết bò và tình hình cần báo động thông qua tiếng nói 4. Phương án 4: Dùng vi điều khiển với tín hiệu phản hồi và phát đi bằng tiếng nói Hình 4 : Sơ đồ khối dùng vi điều khiển có phản hồi bằng tiếng nói CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHUÔNG BIẾN ĐỔI D/A KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM (DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN) GIẢI MÃ THU VÀ PHÁT DTMF GIẢI MÃ VÀ HIỂN THỊ MẠCH XỬ LÝ TRUNG GIAN CẢM BIẾN TÍN HIỆU TRỘM KHUYẾCH ĐẠI ÂM HIỆU KẾT NỐI THUÊ BAO CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHÁY CẢM BIẾN TÍN HIỆU ĐẢO CỰC TIP RING CÔNG SUẤT NGỎ RA BỘ NHỚ EPROM MẠCH TẠO ĐỊA CHỈ CÔNG TẤC BÊN NGOÀ I Trong phương án này người điều khiển có thể điều khiển tại chỗ các thiết bò bằng công tắc riêng ở bên ngoài không cần thông qua điện thoại. Trong phương án này dùng biến đổi D/A để tạo ra tiếng nói để phản hồi về người điều khiển và phát đi báo động. Sự phản hồi và phát đi bằng tiếng nói này do khối vi xử lí trung tâm ra lệnh. Nội dung của tín hiệu phản hồi và phát đi được lưu trữ bên trong bộ nhớ EPROM. Ưu điểm của phương án này là người điều khiển và người nhận báo động biết chính xác trạng thái các thiết bò và tình hình cần báo động thông qua tiếng nói. Trong phương pháp dùng vi điều khiển thì ta tận dụng được ROM nội bên trong nên mạch điện sẽ ít phức tạp hơn so với dùng vi xử lý. 5. Lựu chọn phương án thiết kế Qua 4 phương án đã trình bày thì ta thấy phương án 4 là phương án hoàn chỉnh, tiện ích nhất trong khi thiết kế và thi công mach, mang tính hiện đại phù hợp với đề tài tốt nghiệp. Vì vậy tôi chọn phng án 4. Tuy nhiên đối với phương án này không phải không gặp những khó khăn bởi vì mạch điện phức tạp hơn , nhiều khối, thi công khó khăn đặc biệt là phần lưu trữ tiếng nói vào trong EPROM. Vì vậy khi lựa chọn phương án này đòi hỏi phải có một số máy móc hỗ trợ và đặc biệt là kiến thức về xử lí âm thanh. Tóm lại: Trong đề tài: “Hệ thống điều khiển thiết bò điện từ xa và tự động quay số báo động thông qua mạng điện thoại ” tôi chọn phương án 4 để thiết kế và thi công. Vì phương án 4 có nhiều ưu điểm hơn hẳn 3 phương án trên. Đây cũng chính là nội dung chính của đề tài. 6. Giải thích mối quan hệ giữa các khối : 6.1 Chức năng bộ phận điều khiển: Khi muốn điều khiển ta chỉ việc gọi về số máy của máy điện thoại được kết nối với bộ phận điều khiển ở nơi cần điều khiển thì tín hiệu chuông của tổng đài sẽ cấp cho thuê bao nếu thuê bao đó không bận. Mạch điều khiển được mắc song song vào đường dây của thuê bao. Lúc này, khối cảm biến chuông sẽ phát hiện tín hiệu này và ngõ ra thay đổi mức logic từ cao xuống thấp. Sự thay đổi mức logic này tác động vào khối xử lý trung tâm. Khối xử lý sẽ đònh thời gian đợi chuông. Sau một khoảng thời gian không ai nhấc máy tức vẫn còn tín hiệu chuông thì khối xử lý sẽ tác động vào khối kết nối thuê bao. Khối kết nối thuê bao sẽ đóng tải giả, lúc này tổng đài ngưng cấp tín hiệu chuông và kết nối cho thông thoại. Khi đã thông thoại, ta sẽ bấm mã passwords để xâm nhập vào hệ thống điều khiển. Sau khi bấm đúng mã passwords khối tạo tiếng nói sẽ phát ra lời giới thiệu “Đây là hệ thống điều khiển thiết bò điện từ xa thông qua điện thoại. Xin bạn hãy bấm mã điều khiển” , để báo cho người điều khiển biết mạch đã làm việc và chờ lệnh điều khiển. Khi người điều khiển muốn kiểm tra tất cả các trạng thái các thiết bò thì chỉ việc nhấn đúng mã số kiểm tra của mạch thì khối tạo tiếng nói sẽ báo trạng thái làm việc của các thiết bò nhằm mục đích gợi nhớ cho người điều khiển. Sau đó người điều khiển sẽ bấm lệnh điều khiển mở hay tắt, tín hiệu này tác động đến khối động lực đóng ngắt relay đồng thời lại tác động đến khối tạo tiếng nói để báo lại trạng thái thiết bò đã điều khiển với mục đích tạo sự an tâm chắc chắn của công việc điều khiển. Việc nhận dạng phím nào bấm, được khối giải mã DTMF quyết đònh. Khi người điều khiển nhấn phím, một cặp tần số DTMF truyền trên đường dây thoại. Tần số này nằm trên dãy thông của tín thiệu thoại, một tần số cao và một tần số thấp nên không thể trùng lấp với tín hiệu người nói. Khi giải mã DTMF và hiển thò số được nhấn, 4 bit được giải mã được đưa vào khối xử lý trung tâm để xử lý. Khi không ấn phím, sau một thời gian đợi mà không có phím ấn thì khối xử lý sẽ ngưng kết nối thuê bao. Lúc này tổng đài sẽ giải tỏa thuê bao. Người điều khiển có thể gác máy bất cứ lúc nào muốn ngừng điều khiển, mạch sẽ tự động ngắt kết nối thuê bao sau một thời gian nhất đònh để giải tỏa thuê bao. Khối công tấc bên ngoài để điều khiển khối công suất 6.2 Chức năng bộ phận quay số tự động: Khi có sự cố thì từ bộ cảm biến sẽ cho ra một tín hiệu tác động đến bộ xử lý trung tâm báo cho bộ xử lý trung tâm biết là có sự cố. Bộ xử lý trung tâm lập tức sẽ điều khiển quay số báo động. Số điện thoại này sẽ được nạp trước từ bàn phím điện thoại. Số điện thoại được xuất từ khối trung tâm dưới dạng mã nhò phân và được truyền tới khối giải mã hiển thò và khối thu_phát DTMF để khối này biến đổi số nhò phân ra tầng số để truyền đến máy được gọi. Sau khi quay số xong nếu máy bò gọi được nhấc máy thì trạng thái nhấc máy sẽ được bộ cảm biến nhận dạng tín hiệu nhấc máyvà báo cho bộ xử lý trung tâm biết thuê bao bên kia đã nhấc máy. Ngay lập tức bộ xử lý trung tâm điều khiển khối xử lý tiếng nói để phát ra câu báo động. . tài: Hệ thống điều khiển thiết bò điện từ xa và tự động quay số báo động thông qua mạng điện thoại ” tôi chọn phương án 4 để thiết kế và thi công. Vì phương án 4 có nhiều ưu điểm hơn hẳn 3 phương. là hệ thống điều khiển thiết bò điện từ xa thông qua điện thoại. Xin bạn hãy bấm mã điều khiển , để báo cho người điều khiển biết mạch đã làm việc và chờ lệnh điều khiển. Khi người điều khiển. người điều khiển và người nhận báo động biết chính xác trạng thái các thiết bò và tình hình cần báo động thông qua tiếng nói 4. Phương án 4: Dùng vi điều khiển với tín hiệu phản hồi và phát