Đồ án CNTT Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại

Thông tin tài liệu

Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phátminh ra, các chức năng cơ bản của nó như: xác định các cuộc gọi của thuê bao,kết nối thuê bao gọi với thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi trạng tháiban đầu khi cuộc gọi đã hoàn tất. Hệ thống tổng đài bằng nhân công tiến hànhquá trình này bằng tay, trong khi hệ thống tổng đài tự động thực hiện các quá trìnhnày bằng điện tử. Cụ thể các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông qua tổngđài gồm các bước sau: • Nhận dạng thuê bao gọi: Tổng đài nhận dạng thuê bao gọi khi thuê baonhấc 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 bắtđầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê baobị gọi đến tổng đài. Tổng đài tiếp nhận số thuê bao này.

Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG I TÌM HIỂU SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI I./ Caùc chöùc naêng cuûa heä thoáng toång ñaøi. Maëc duø caùc heä thoáng toång ñaøi ñöôïc naâng caáp raát nhieàu töø khi noù ñöôïc phaùt minh ra, caùc chöùc naêng cô baûn cuûa noù nhö: xaùc ñònh caùc cuoäc goïi cuûa thueâ bao, keát noái thueâ bao goïi vôùi thueâ bao bò goïi vaø sau ñoù tieán haønh phuïc hoài traïng thaùi ban ñaàu khi cuoäc goïi ñaõ hoaøn taát. Heä thoáng toång ñaøi baèng nhaân coâng tiến hành quá trình naøy baèng tay, trong khi heä thoáng toång ñaøi töï ñoäng thöïc hiện các quá trình naøy baèng ñieän töû. Cuï theå caùc cuoäc goïi ñöôïc phaùt ra vaø hoaøn thaønh thoâng qua toång ñaøi goàm caùc böôùc sau: • Nhaän daïng thueâ bao goïi: Toång ñaøi nhaän daïng thueâ bao goïi khi thueâ bao nhaác oáng nghe vaø sau ñoù thueâ bao ñöôïc noái vôùi maïch ñieàu khieån. • Tieáp nhaän soá ñöôïc quay: Khi ñaõ noái vôùi maïch ñieàu khieån, thueâ bao chuû baét ñaàu nghe thaáy tín hieäu môøi quay soá vaø sau ñoù chuyeån soá ñieän thoaïi cuûa thueâ bao bò goïi ñeán toång ñaøi. Toång ñaøi tieáp nhaän soá thueâ bao naøy. • Keát noái cuoäc goïi: Khi thueâ bao bò goïi ñaõ ñöôïc xaùc ñònh, toång ñaøi seõ choïn moät boä phaän caùc ñöôøng trung keá ñeán tổng đài thueâ bao bò goïi vaø sau ñoù choïn moät ñöôøng rỗi trong soá ñoù ñeå keát noái. Khi thueâ bao bò goïi naèm trong toång ñaøi noäi haït thì cuoäc goïi noäi haït ñöôïc söû duïng. • Chuyeång thoâng tin ñieàu khieån: Khi ñöôïc noái vôùi toång ñaøi cuûa thueâ bao bò goïi hay toång ñaøi trung chuyeån, caû hai toång ñaøi trao ñoåi vôùi nhau caùc thoâng tin caàn thieát nhö soá thueâ bao bò goïi. • Keát noái trung chuyeån: Trong tröôøng hôïp toång ñaøi ñöôïc keát noái ñeán toång ñaøi trung chuyeån, hai böôùc treân ñöôïc laëp laïi ñeå noái vôùi traïm cuoái vaø sau ñoù thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi. • Keát noái traïm cuoái: Boä ñieàu khieån traïng thaùi maùy baän cuûa thueâ bao bò goïi ñöôïc hoaït ñoäng (neáu maùy baän) hay keát noái baèng moät ñöôøng trung keá rỗi (neáu maùy khoâng baän). • Truyeàn tín hieäu chuoâng: Ñeå keát noái cuoäc goïi, tín hieäu chuoâng ñöôïc truyeàn vaø chôø cho ñeán khi coù traû lôøi töø thueâ bao bò goïi. Khi coù traû lôøi tín hieäu chuoâng bò ngaét vaø thueâ bao goïi ñöôïc chuyeån thaønh traïng thaùi baän. • Tính cöôùc: Toång ñaøi chuû goïi tính toaùn giaù trò cöôùc theo khoaûng caùch vaø theo thôøi gian. Truyeàn tín hieäu baùo baän: Khi taát caû caùc ñöôøng trung keá ñeàu ñaõ bò SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 5 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại chieám theo caùc böôùc treân daây hoaëc thueâ bao bò goïi baän thì tín hieäu baùo baän ñöôïc truyeàn ñeán thueâ bao chuû goïi. Hoài phuïc heä thoáng: Traïng thaùi naøy ñöôïc xaùc ñònh khi cuoäc goïi ñöôïc keát thuùc. Sau ñoù taát caû caùc ñöôøng noái ñeàu ñöôïc giaûi phoùng. Nhö vaäy caùc böôùc cô baûn cuûa heä thoáng toång ñaøi ñeå xöû lyù caùc cuoäc goïi ñaõ ñöôïc trình baøy. Trong heä thoáng toång ñaøi ñieän töû nhieàu dòch vuï môùi ñöôïc theâm vaøo cuøng vôùi caùc chöùc naêng treân. 1/ Phöông thöùc laøm vieäc giöõa caùc toång ñaøi vaø caùc thueâ bao. Nhaän daïng thueâ bao goïi nhaác maùy: Toång ñaøi nhaän daïng traïng thaùi cuûa thueâ bao thoâng qua söï bieán ñoåi toång trôû maïch voøng cuûa ñöôøng daây. Khi thueâ bao ôû traïng thaùi gaùc maùy (on hook) thì toång trôû cuûa ñöôøng daây voâ cuøng lôùn (hôû maïch). Khi thueâ bao nhaát maùy (off hook) ñieän trôû maïch voøng khoaûng töø 150 ohm ñeán 1500 ohm(thöôøng laø 600 ohm ). Toång ñaøi nhaän bieát ñöôïc söï thay ñoåi naøy thoâng qua boä caûm bieán traïng thaùi ñöôøng daây thueâ bao. Khi thueâ bao goïi nhaác maùy thì toång ñaøi seõ caáp tính hieäu môøi goïi (dial tone) treân ñöôøng daây deán thueâ bao, chæ khi nhaän tín hieäu naøy thì thueâ bao môùi quay soá, soá coù theå quay döôùi daïng pulse hoaëc tone. Toång ñaøi nhaän caùc soá do thueâ bao gôûi ñeán vaø kieåm tra, neáu soá ñaàu naèm trong taäp theå soá thueâ bao cuûa toång ñaøi thì toång ñaøi thöïc hieän cuoäc goïi noäi ñaøi. Ngöôïc laïi thì noù thöïc hieän cuoäc goïi lieân ñaøi thoâng qua trung keá giöõ toaøn boä phaàn ñònh vò quay soá toång ñaøi coù thueâ bao bò goïi. Neáu soá ñaàu laø maõ thì chöùc naêng ñaëc bieät cuûa toång ñaøi seõ thöïc hieän caùc chöùc naêng coù theå thöïc hieän của thueâ bao. Neáu thueâ bao bò goïi khoâng thoâng thoaïi hoaëc caùc ñöôøng daây keát noái bò baän thì toång ñaøi caáp tín hieäu baùo baän (Busy Tone) veà cho thueâ bao goïi. Ngöôïc laïi, toång ñaøi caáp tín hieäu chuoâng cho thueâ bao bò goïi vaø tín hieäu hoài aâm chuoâng (Ring Back Tone) cho thueâ bao goïi. Khi thueâ bao bò goïi nhaác maùy thì toång ñaøi bieát tín hieäu naøy vaø caét doøng chuoâng kịp thôøi ñeå traùnh hö hao cho thueâ bao, ñoàng thôøi caét Ring Back Tone ñeán thueâ bao goïi vaø keát noái thoâng thoaïi cho hai thueâ bao. Khi hai thueâ bao thoâng thoaïi, coù moät thueâ bao gaùc maùy, toång ñaøi caét thoâng thoaïi moät thueâ bao vaø caáp aâm hieäu Busy Tone cho thueâ bao coøn laïi, giaûi toûa caùc thieát bò phuïc vuï thoâng thoaïi. Khi thueâ bao coøn laïi gaùc maùy , toång ñaøi ngaét Busy Tone vaø keát thuùc chöông trình phuïc vuï thueâ bao SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 6 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2/ Caùc tín hieäu baùo hieäu cuûa toång ñaøi. • Tín hieäu chuoâng: Tín hieäu chuoâng laø tín hieäu xoay chieàu hình sin thöôøng coù taàn soá 25Hz. Tuy nhieân noù coù theå cao ñeán 60 Hz hoặc thaáp hôn 16 Hz. Dieän aùp cuûa tín hieäu chuoâng cuõng thay ñoåi töø 40 VRMS ñeán 130 VRMS , thöôøng laø 90 VRMS. Tín hieäu chuoâng ñöôïc gởi ñeán theo daïng xung, thöôøng laø 1 giaây coù 2 giaây khoâng (nhö hình veõ). Hoaëc coù theå thay ñoåi tuøy toång ñaøi. Hình 1: Tín hiệu chuông Tín hieäu baùo baän (Busy Tone): Tín hieäu baùo baän laø tín hieäu hình sin taàn soá f = 425Hz ± 25Hz, bieân ñoä khoaûng 3V treân neàn DC 4V ngaét quaõng 0.5s coù, 0,5s khoâng. Hình 2: Tín hiệu báo bận Tín hieäu hoài aâm chuoâng (Ring Back Tone): Tín hieäu hoài aâm chuoâng laø tín hieäu hình sin taàn soá f = 425Hz ± 25Hz, bieân ñoä khoaûng 3V treân neàn DC 4V ngaét quaõng 1s coù, 2s khoâng. Hình 3: Tín hiệu hồi âm chuông SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 7 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Goïi sai soá: Neáu baïn goïi nhaàm moät số maø soá ñoù khoâng toàn taïi thì baïn sẽ nhaän ñöôïc moät tín hieäu xung coù chu kyø 1Hz vaø taàn soá töø 200Hz ñeán 400Hz. Hoaëc ñoái vôùi caùc hệ thống điện thoaïi ngaøy nay baïn seõ nhaän ñöôïc caâu thoâng baùo baèng lôøi noùi “ Soá maùy quùy khaùch vöøa goïi khoâng coù thöïc, môøi quùy khaùch kieåm tra laïi” . •Caùc kieåu quay soá Khi ñaøi cuoái phaùt hieän traïng thaùi off hook, xung môøi quay soá (Dial Tone) ñöôïc phaùt ñeán voøng thueâ bao, ñoàng thôøi toång ñaøi nhaän caùc soá cuûa thueâ bao ñöôïc goïi. Tín hieäu baùo coù theå duøng xung (Ñóa quay soá) hoaëc moãi soá coù theå maõ hoùa taàn soá baèng caùch söû duïng caùc caëp taàn soá hoaëc xung ñaëc bieät. Phöông phaùp thích hôïp cho vieäc quay soá baèng phím baám laø DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ) quay baèng xung taàn soá keùp. Trong quay soá baèng ñóa quay, maïch voøng ñöôïc ñoùng hoaëc ngaét bôûi moät chuyeån maïch ñöôïc noái vôùi moät cô caáu quay soá. Caùc chuỗi xung ñoàng thời ñöôïc taïo ra töông öùng vôùi soá ñöôïc quay (hình 4). Thôøi gian cuûa moãi chu kyø thöôøng laø 100ms, trong ñoù 40% chu kyø laøm vieäc. Do ñieàu khieån baèng tay neân thôøi gian giöõa caùc soá lieân tieáp coù theå thay ñoåi töø 0.5 ñeán 1 giaây. Hình 4 : Xung quay số của số 2 Khi söû duïng DTMF ñeå quay soá, caùc soá ñöôïc maõ hoùa vôùi töøng caëp taàn soá rieâng bieät böôïc phaùt ñoàng thôøi vôùi moãi soá. Moãi caëp taàn soá xuaát hieän toái thieåu 40ms, thôøi gian toái thieåu giöõa caùc soá laø 60ms. Sai số cho phép của mỗi caëp taàn soá laø 1.5%. Quay soá baèng phím baám coù theå nhanh hôn 10 lần so vôùi quay baèng ñóa quay. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 8 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Hình 5: Các cặp tần số DTMF II/ Khaùi quaùt chung veà maùy ñieän thoïai. 1./ Nguyeân Lyù Thoâng Tin Ñieän Thoaïi Thoâng tin ñieän thoaïi laø quaù trình tieáng noùi töø nôi xa ñeán nôi khaùc, baèng doøng ñieän qua maùy ñieän thoaïi. Maùy ñieän thoaïi laø thieát bò ñaàu cuoái cuûa caùc maïng thoâng tin ñieän thoaïi. 2./ Sô Ñoà Maïch Ñieän Maïch ñieän thoaïi ñôn giaûn goàm: - OÁng noùi. - OÁng nghe. - Nguoàn ñieän. - Ñöôøng daây. Hình 6: Mô hình điện thoại đơn giản A / Nguyeân lyù hoaït ñoäng. Khi ta noùi tröôùc oáng noùi cuûa maùy ñieän thoaïi, dao ñoäng aâm thanh cuûa tieáng noùi seõ taùc ñoäng vaøo maøng rung cuûa oáng noùi laøm cho oáng noùi thay ñoåi, xuaát hieän doøng ñieän bieán ñoåi töông öùng trong maïch. Doøng ñieän bieán ñoåi naøy ñöôïc truyền qua đường daây tôùi oáng nghe cuaû maùy bò goïi, laøm cho maøng rung cuûa oáng nghe dao ñoäng, lôùp khoâng khí tröôùc maøng rung dao ñoäng theo phaùt ra aâm thanh taùc ñoäng ñeán tai ngöôøi nghe vaø quaù trình truyeàn daãn ngöôïc laïi cuõng töông töï. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 9 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại B / Nhöõng yeâu caàu cô baûn veà maùy ñieän thoaïi. Khi thu phaùt tín hieäu chuoâng thì boä phaän ñaøm thoaïi phaûi ñöôïc taùch rôøi ñöôøng ñieän, teân ñöôøng daây chæ coù tín hieäu chuoâng. Khi ñaøm thoaïi boä phaän phaùt vaø tieáp nhaän tín hieäu chuoâng phaûi ñöôïc taùch rôøi ñöôøng ñieän, teân ñöôøng daây chæ coù doøng ñieän thoâng thoaïi. Maùy phaûi phaùt ñöôïc maõ soá thueâ bao bò goïi tôùi toång ñaøi vaø phaûi nhaän ñöôïc tín hieäu chuoâng töø toång ñaøi ñöa tôùi. ÔÛ traïng thaùi nghỉ maùy thöôøng tröïc ñoùng nhaän tín hieäu chuoâng töø toång ñaøi. Ngoaøi ra maùy caàn phaûi cheá taïo ñôn giaûn, goïn nheï, bền đẹp, tieän lôïi cho ngöôøi söû dụng C / Nhöõng chöùc naêng cô baûn cuûa maùy ñieän thoaïi. 1. Chöùc naêng baùo hieäu: baùo cho ngöôøi söû duïng bieát toång ñaøi ñaõ saün saøng tieáp nhaän hoaëc chöa tieáp nhaän cuoäc goïi ñoù baèng caùc aâm hieäu (tone môøi quay soá, tone baùo baän). 2. Phaùt maõ soá thueâ cuûa bao bò goïi vaøo toång ñaøi baèng caùch thueâ bao chuû goïi aán soá hay quay soá treân maùy ñieän thoaïi. 3. Thoâng baùo cho ngöôøi söû duïng ñieän thoaïi bieát tình traïng dieãn bieán vieäc keát noái maïch baèng caùc aâm hieäu chuoâng, aâm hieäu baùo baän. 4. Baùo hieäu chuoâng keâu, tieáng nhaïc, tieáng ve keâu, … cho thueâ bao bò goïi bieát laø coù ngöôøi ñang goïi mình. 5. Bieán aâm thanh thaønh tín hieäu, phaùt sang maùy ñoái phöông vaø chuyeån tín hieäu ñieän töø maùy ñoái phöông tôùi thaønh aâm thanh. 6. Baùo hieäu cuoäc goïi keát thuùc. 7. Khöû tạp aâm, choáng tieáng doäi, tieáng clíck khi phaùt xung quay soá. 8. Tự động điều chænh aâm löôïng vaø phoái hôïp trôû khaùng vôùi ñöôøng daây. Ngoaøi ra coøn coù moät soá chöùc naêng khaùc nhö : Heä thoáng vi xöû lí, hệ thống ghi aâm, maøn hình vaø caùc heä thoáng hỗ trôï truyeàn daãn laøm cho maùy coù raát nhieàu dòch vuï raát tieän lôïi. Cuï theå nhö: Chuyeån tín hieäu tính cöôùc ñeán toång ñaøi. Goïi ruùt ngaén ñòa chæ. Nhôù soá thueâ bao ñaëc bieät. Goïi laïi … SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG II SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ I./ Taàm quan troïng vaø öùng duïng cuûa ñieàu khieån töø xa. Ñaát nöôùc ta ñang treân ñaø phaùt trieån vaø hoäi nhaäp vôùi neàn kinh teá theá giôùi. Moät ñaát nöôùc phaùt trieån khoâng theå döïa vaøo moät ngaønh noâng nghieäp, laâm nghieäp, ngö nghieäp maø caàn phaûi coù moät ngaønh coâng nghiệp phaùt trieån maïnh. Moät neàn coâng nghiệp phaùt trieån maïnh luoân ñi ñoâi vôùi caùc thieát bò maùy moùc tinh vi hôn, phöùc taïp hôn. Vôùi neàn coâng nghieäp phaùt trieån nhö theá, ñieàu khieån töø xa ñoùng vai troø quan troïng trong coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc. Trong coâng nghieäp, taïi caùc loø phaûn öùng, caùc nhaø maùy, hay taïi nhöõng nôi coù möùc ñoä nguy hieåm cao maø con ngöôøi khoâng theå tieáp caän ñeå ñieàu khieån ñöôïc. Ta phaûi caàn ñeán boä ñieàu khieån töø xa ñeå ñieàu khieån. Trong coâng cuoäc nghieân cöùu vuõ truï, ñieàu khieån töø xa ñöôïc söû duïng trong caùc phi thuyeàn khoâng ngöôøi laùi, caùc taøu do thaùm khoâng gian. Ñieàu khieån töø xa khoâng nhöõng phuïc vuï cho coâng nghieäp, quaân söï, hay nghieân cöùu khoa hoïc, maø noù coøn goùp moät phaàn khoâng nhoû vaøo phuïc vuï cho nhu caàu cuoäc soáng haèng ngaøy cuûa chuùng ta. Trong coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc. Con ngöôøi phaûi dành rất nhiều thời gian cho công việc, luoân ôû cô quan, xí nghieäp, hay taïi coâng tröôøng neân ít coù thôøi gian ôû nhaø. Vì vaäy ñieàu khieån töø xa giuùp chuùng ta khoâng caàn phaûi veà nhaø maø cuõng coù theå ñieàu ñoùng ngắt caùc thieát bò, hoaëc töï ñoäng baùo cho ta bieát khi ôû nhaø coù söï coá. II./ Caùc daïng đieàu khieån töø xa. Döïa vaøo caùc öùng duïng thöïc tiễn cuûa ñieàu khieån töø xa ta coù theå chia laøm hai daïng. Ñieàu khieån töø xa baèng voâ tuyeán vaø ñieàu khieån töø xa baèng hữu tuyeán. 1./ Ñieàu khieån töø xa baèng voâ tuyeán. Ta coù theå ñieàu khiển töø xa baèng tia saùng hoàng ngoaïi, hay soùng sieâu aâm. Moâi tröôøng truyeàn laø khoâng khí.Vôùi tia hoàng ngoaïi ta chæ coù theå ñieàu khieån caùc thieát bò ôû khoaûng caùch gaàn. Vì vậy nó được ứng dụng nhieàu cho caùc thieát bò daân duïng. 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./ Ñieàu khieån töø xa baèng hữu tuyeán. Vôùi daøng ñieàu khieån naøy ta lôïi duïng vaøo ñöôøng truyeàn cuûa mạng ñieän thoaïi ñeå ñieàu khieån caùc thieát bò töø xa. Coù theå söû duïng daây song haønh, caùp ñoàng truïc, caùp quang ñeå truyeàn taûi tín hieäu. a./ Daây song haønh. Loaïi daây naøy choáng aåm, choáng ñöôïc nhiễu ñieän töø, Tuy nhieân khi söû duïng daây naøy ôû taàn soá cao seõ bò suy hao. Söï suy hao naøy phuï thuoäc vaøo chieàu daøi vaø ñöôøng kính daây daãn. b./ Caùp ñoàng truïc. Caùp ñoàng truïc coù khaû naêng choáng nhiễu cao. Tuy nhieân caùp ñoàng truïc thì khoù gheùp noái, khi nôi phaùt vaø nôi thu quaù xa seõ gaây maát caân baèng veà mass, laøm sinh ra doøng ñieän treân löôùi ngoaøi, seõ taùc ñoäng ñeán laøm nhieãu. c./ Caùp quang. Caùp quang coù baêng thoâng raát roäng (Töø vaøi chuïc MHz ñeán vaøi GHz). Caùp quang cho pheùp truyeàn thoâng tin vôùi toác ñoä cao, ñoä suy hao thaáp, khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhiễu tröôøng ñieän töø, ít thay ñoåi ñaëc tính theo nhieät ñoä, caùch ñieän hoaøn toaøn giöõa phaàn thu vaø phaàn phaùt. III/ Kĩ thuật gởi số bằng xung lưỡng âm đa tần (DUAL TONE MULTIFREQUENCY DTMF ). 1. Heä thoáng DTMF. Heä thoáng DTMF ñang phaùt trieån vaø ñaõ trôû thaønh phoå bieán trong heä thoáng ñieän thoaïi hieän ñaïi hieän nay. Heä thoáng naøy coøn goïi laø heä thoáng Touch-Tone, heä thoáng ñöôïc hình thaønh vaøo naêm 1960 nhöng maõi ñeán naêm 1970 môùi ñöôïc phaùt trieån roäng raõi. Heä thoáng DTMF giôø ñaây trôû thaønh chuaån thay theá cho heä thoáng xung kieåu cuõ. DTMF (dual tone multi frequency) laø toång hôïp cuûa hai aâm thanh. Nhöng ñieåm ñaëc bieät cuûa hai aâm naøy laø khoâng cuøng aâm nghóa laø: taàn soá cuûa hai aâm thanh naøy khoâng coù cuøng öôùc soá chung vôùi aâm thanh kia. Ví duï nhö 750 vaø 500 thì coù cuøng öôùc soá chung laø 250 (750=250 x 3, 500= 250 x 2) vì vaäy 750 vaø 500 laø hai thanh cuøng aâm khoâng theå keát hôïp thaønh tín hieäu DTMF. Lôïi ñieåm cuûa vieäc söû duïng tín hieäu DTMF trong ñieän thoaïi laø choáng ñöôïc nhieãu tín hieäu do ñoù toång ñaøi coù theå bieát chính xaùc ñöôïc phím naøo ñaõ ñöôïc nhaán. Ngoaøi ra noù coøn giuùp cho ngöôøi ta söû duïng ñieän thoaïi thuaän tieän hôn. Ngaøy nay haàu heát caùc heä thoáng ñieän thoaïi ñeàu söû duïng tín hieäu DTMF. Baøn phím chuaån SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 12 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại cuûa loaïi ñieän thoaïi naøy coù daïng ma traän chöõ nhaät goàm coù 3 coät vaø 4 haøng taïo neân toång coäng laø 12 phím nhaán: 10 phím cho chöõ soá (0-9), hai phím ñaëc bieät laø ‘* ’ vaø ‘# ’. Moãi moät haøng treân baøn phím ñöôïc gaùn cho moät taàn soá tone thaáp, moãi coät ñöôïc gaùn cho taàn soá tone cao. Moãi moät phím seõ coù moät tín hieäu DTMF rieâng maø ñöôïc toång hôïp bôûi hai taàn soá töông öùng vôùi haøng vaø coät maø phím ñoù ñang ñöùng. Nhöõng taàn soá naøy ñaõ ñöôïc choïn löïa raát caån thaän. Hình 7: Bàn phím chuẩn 12 phím Ngaøy nay ñeå taêng khaû naêng söû duïng cuûa ñieän thoaïi ngöôøi ta phaùt trieån theâm moät coät nöõa cho baøn phím ñieän thoaïi chuaån taïo neân baøn phím ma traän 4x4 nhö hình. Hình 8: Bàn phím chuẩn 16 phím SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 13 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2. Tieáp nhaän aâm hieäu DTMF. Taàn soá DTMF ñöôïc choïn kyõ ñeå ôû toång ñaøi coù laãn vôùi nhöõng aâm hieäu khaùc coù theå xuaát hieän treân ñöôøng daây. Boä thu coù nhöõng maïch loïc raát toát chæ ñeå tieáp nhaän caùc taàn soá DTMF vaø coù nhöõng maïch ño thôøi gian ñeå ñaûm baûo aâm hieäu xuaát hieän trong thôøi gian ít nhaát laø 50ms tröôùc khi nhaän laïi aâm hieäu DTMF. Sau khi ñöôïc noái thoâng ñeán ngöôøi goïi, boä thu ñaõ ñöôïc taùch ra khoûi ñöôøng daây vaø thueâ bao coù theå duøng baèng nuùt aán ñeå chænh tín hieäu DTMF ñeán ngöôøi bò goïi nhö laø maïch truyeàn ñöa soá lieäu toác ñoä thaáp. 3. So saùnh thôøi gian göûi soá. Göûi soá baèng löôõng aâm ña taàn DTMF nhanh hôn caùch quay soá raát nhieàu veà maët nguyeân taéccuõng nhö treân thöïc teá. Vôùi DTMF thôøi gian nhaän ñöôïc moät số laø 50ms vaø thôøi gian nghæ giöõa hai soá laø 50ms, toång coäng laø 100ms cho moãi soá. Giaû söû gôûi ñi 10 soá: Vôùi DTMF maát: 100 ms x 10 = 1s. Vôùi ñóa quay soá : 5x10x100ms + 9x700ms = 11,3 s. Ngoaøi öu ñieåm söû duïng deã daøng, nheï, DTMF giaûm thôøi gian chieám duïng boä thu soá raát nhieàu, giaûm bôûi soá löôïng boä thu soá daãn tôùi giaûm giaù thaønh toång ñaøi. 4. Yeâu caàu ñoái vôùi boä phaùt aâm hieäu DTMF. Ñeå keát noái toát ñoái vôùi ñöôøng daây laø: - Ñieän aùp nguoàn nuoâi moät chieàu (DC) vaø maïch voøng phaûi ñöôïc giöõ ôû möùc oån ñònh duø maùy ôû xa hay ôû gaàn toång ñaøi. - AÂm hieäu phaûi coù möùc ñieän oån ñònh. - Boä phaùt aâm hieäu DTMF phaûi hoøa hôïp toång trôû toát ñoái vôùi ñöôøng daây. Vaán ñeà nguoàn nuoâi ñaët ra cho hai tröôøng hôïp ñaëc bieät: ñöôøng daây xa vaø ñöôøng daây gaàn. Ñöôøng daây xa laøm giaûm doøng vaø ñieän aùp ñeán maùy ñeå nuoâi boä taïo dao ñoäng, do ñoù maùy naøy caàn hoaït ñoäng ôû ñieän aùp thaáp ñeán 3V. Ñoái vôùi ñöôøng daây gaàn, maùy phaûi coù khaû naêng nuoát bôûi ñieän aùp vaø doøng neáu toång ñaøi khoâng coù khaû naêng trang bò khaû naêng naøy. 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./ YÙ töôûng thieát keá vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng. Nguyên tắc của điều khiển thiết bị là: tùy vào mã đã được qui định người điều khiển sẽ nhấn số tương ứng với mục đích điều khiển của mình. Mạch điều khiển thiết bị sẽ dựa vào những số của tổng đài gửi về giải mã từ dạng DTMF sang dạng nhị phân nhờ IC thu DTMF MT8870, số dưới dạng nhị phân từ IC MT8870 đưa về sẽ được so sánh với số lưu sẵn trong vi điều khiển và xuất ra lệnh điều khiển đã được qui định cụ thể với từng số. Người điều khiển Toång đài DTMF Vi xử lí IC MT8870 DTMF Số nhị phân Thiết bị Lệnh điều khiển Nguyên tắc của báo động là: khi nhận tín hiệu báo động từ cảm biến bên ngoài, vi điều khiển sẽ tự động xuất ra số (đã được lưu từ trước) dưới dạng nhị phân qua IC phát DTMF MT8880 (IC MT8880 làm nhiệm vụ chuyển đổi số từ dạng nhị phân sang cặp tần số DTMF và xuất lên đường truyền điện thoại đưa tới tổng đài ) Cảm biến Vi xử lí Tín hiệu báo động Toång đài IC MT8880 Số nhị phân DTMF Điện thoại Chủ nhà DTMF Döïa vaøo ñöôøng truyeàn cuûa maïng ñieän thoaïi, ta thieát keá hệ thống ñieàu khieån töø xa qua ñöôøng daây ñieän thoaïi. Heä thoáng naøy thieát keá ñeå ñieàu khieån ñoùng ngaét caùc thieát bò töø xa vôùi söï giuùp đỡ cuûa vi ñieàu khieån 89c51. Heä thoáng ñöôïc thieát keá treân moâ hình ñoùng ngaét 4 thieát bò vaø phaûn hoài keát quả baèng gioïng noùi ñöôïc löu trữ trong chip ISD 1420. Maïch ñieàu khieån töø xa ñöôïc maéc song vôùi ñöôøng daây thoaïi. Khi coù cuoäc goïi vaøo soá thueâ bao. Sau nhöõng hoài chuoâng nhaát ñònh (Soá laàn ñoå chuoâng do ta ñaët). Boä xöû lyù trung taâm kích hoaït maïch taïo taûi giaû hoaït ñoäng ñeå keát noái thueâ bao. Sau khi hai thueâ bao ñaõ keát noái. Maïch ñieàu khieån seõ phaùt ra caâu thoâng baùo: “ nhập password “. Khi ñoù ngöôøi ñieàu khieån seõ nhaäp password (password ở đây là 3, 4, 5). Neáu nhaäp ñuùng, maïch sẽ phát ra câu thông báo “đăng nhập thành công, nhấn phím chức năng”. Neáu nhaäp sai password nào thì maïch seõ phaùt ra thoâng baùo: “sai, nhập lại”. Lieân tieáp nhaäp sai ba laàn thì maïch töï ñoäng ñieàu khieån keát thuùc vaø ngaét taûi giaû, trôû veà traïng thaùi ban ñaàu 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 chuông. Khi nhaäp ñuùng maät maõ, ngöôøi ñieàu khieån coù theå taét thiết bị, mở thiết bị, tắt hết thiết bị hoặc kiểm tra trạng thái caùc thieát bò khi điều khiển xong có thể nhấn phím thoát để trả lại mạch về trạng thái ban đầu. Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán kieåm tra taát caû caùc traïng thaùi cuûa thieát bò tröôùc khi ñieàu khieån thì nhaán soá 9 ( Soá 9 ñöôïc quy ñònh laø maõ kieåm tra traïng thaùi taát caû caùc thieát bò ). Sau khi nhaán soá 9 ngöôøi ñieàu khieån seõ ñöôïc nghe thoâng baùo veà traïng thaùi cuûa thieát bò. Ví dụ: khi thiết bị 1 mở, thiết bị 2 tắt, thiết bị 3 mở, thiết bị 4 tắt, mạch sẽ phát ra thông báo lần lượt như sau: “ thiết bị đã mở, thiết bị đã tắt, thiết bị đã mở, thiết bị đã tắt. Baây giôø ngöôøi ñieàu khieån coù theå taét hay môû thieát bò. Neáu muoán taét thieát bò thì baám phím “6” (Số “6” ñöôïc quy ñònh laø mã taét thieát bò). Neáu muoán baät thieát bò thì baám phím “7” (Số “7” ñöôïc quy ñònh là mã môû thieát bò). Nếu muốn tắt hết nhấn phím “8” ( Số “8” được qui định là mã tắt hết thiết bị) . Coøn muoán taét hoaëc môû thieát bò naøo thì tuøy thuoäc vaøo maõ thieát bò. Trong heä thoáng naøy caùc soá ñöôïc quy ñònh cho caùc thieát bò nhö sau: Soá 1 töông öùng cho thieát bò 1 • Soá 2 töông öùng cho thieát bò 2 • Soá 3 töông öùng cho thieát bò 3 • Soá 4 töông öùng cho thieát bò 4 Trong khi điều khiển, người điều khiển đã chọn phím tắt hoặc phím mở nhưng lại không nhập đúng mã của từng thiết bị thì sau khi nhập sai 3 lần mạch sẽ tự động thoát. Khi ñieàu khieån xong, muoán kieåm tra laïi traïng thaùi caùc thieát bò thì baám laïi maõ soá 9. Sau khi ñieàu khieån xong, mạch sẽ tự động kiểm tra xem có điều khiển tiếp hay không và sau khoảng thời gian nhất định (khoảng 10s) mạch sẽ tự động ngắt tải giả, quay về trạng thái ban đầu và kiểm tra có tín hiệu báo động hay tín hiệu chuông không, người điều khiển cũng có thể nhấn phím 5 để thoát ngay và trả lại mạch về trạng thái ban đầu. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 16 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG III TÌM HIỂU VỀ CÁC IC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI IC AT89C51 I. GIÔÙI THIEÄU PHAÀN CÖÙNG HOÏ MCS –51(89C51). 1. Giôùi thieäu IC hoï MCS- 51. Laø hoï IC vi ñieàu khieån do haõng Intel saûn xuaát. Caùc IC tieâu bieåu cho hoï laø 8031vaø 8051,8951... caùc saûn phaåm hoï MCS-51 thích hôïp cho nhöõng öùng duïng ñieàu khieån. Caùc ñaëc ñieåm IC 8951 ñöôïc toùm taét nhö sau: • 4KB Rom noäi, coù theå laäp trình laïi nhanh vaø coù theå chòu ñöôïc hôn 1000 chu kì ghi/xoùa. • Taàn soá hoaït ñoäng töø: 0Hz ñeán 24 MHz. • 2 Boä ñònh thôøi 16 bit. • 128byte ram noäi. • 4 Port xuaát/nhaäp I/O 8 bit. • Giao tieáp noái tieáp. • 64 KB vuøng nhôù maõ ngoaøi. • 64 KB vuøng nhôù döõ lieäu ngoaøi. • Xöû lyù Boolean (hoaït ñoäng treân bit ñôn). • 210 vò trí nhôù coù theå ñònh vò bit. • 4 µs cho hoaït ñoäng nhaân hoaëc chia. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 17 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2.Sô ñoà khoái cuûa 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. KHAÛO SAÙT SÔ ÑOÀ CHAÂN 89C51– CHÖÙC NAÊNG CUÛA TÖØNG CHAÂN. 1. Sô ñoà chaân 89C51. Hình 10: Sơ đồ chân của 89c51 2. Chöùc naêng cuûa caùc chaân 8951. • Port 0: laø port coù 2 chöùc naêng ôû caùc chaân 32 –> 39 cuûa IC 8951.Trong caùc thieát keá côõ nhoû khoâng duøng boä nhôù môû roäng noù coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng I/O. Ñoái vôùi caùc thieát keá côõ lôùn coù boä nhôù môû roäng, noù ñöôïc keát hôïp giöõa bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu. • Port 1: laø port I/O treân caùc chaân 1-8. Caùc chaân ñöôïc kyù hieäu P1.0, P1.1, P1.2, … coù theå duøng cho giao tieáp vôùi caùc thieát bò ngoaøi neáu caàn. • Port 2: laø 1 port coù taùc duïng keùp treân caùc chaân 21- 28 ñöôïc duøng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc laø byte cao cuûa bus ñòa chæ ñoái vôùi caùc thieát bò duøng boä nhôù môû roäng. • Port 3:laø port coù taùc duïng keùp treân caùc chaân 10-17. Caùc chaân cuûa port naøy coù nhieàu chöùc naêng. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 19 Đồ án tốt nghiệp Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Teân RXD TXD INT0\ INT1\ T0 T1 WR\ RD\ Chöùc naêng chuyeån ñoåi Ngoõ vaøo döõ lieäu noái tieáp. Ngoõ xuaát döõ lieäu noái tieáp. Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 0. Ngoõ vaøo ngaét cöùng thö 1. Ngoõ vaøo cuûa TIMER/COUNTER thöù 0. Ngoõ vaøo cuûa TIMER/COUNTER thöù 1. Tín hieäu ghi döõ lieäu leân boä nhôù ngoaøi. Tín hieäu ñoïc boä nhôù döõ lieäu ngoaøi. Hình 11: Chức năng từng chân port 3 3. Caùc ngoõ tín hieäu ñieàu khieån . • Ngoõ tín hieäu PSEN (Program store enable) : laø tín hieäu ngoõ ra ôû chaân 29 coù taùc duïng cho pheùp ñoïc boä nhôù chöông trình môû roäng thöôøng ñöôïc noùi ñeán chaân 0E\ (output enable) cuûa Eprom cho pheùp ñoïc caùc byte maõ leänh. • Ngoõ tín hieäu ñieàu khieån ALE (Address Latch Enable): Tín hieäu ra ALE ôû chaân thöù 30 duøng laøm tín hieäu ñieàu khieån ñeå giaûi ña hôïp caùc ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu khi keát noái chuùng vôùi IC choát. Tín hieäu ra ôû chaân ALE laø moät xung. • Caùc xung tín hieäu ALE coù toác ñoä baèng 1/6 laàn taàn soá dao ñoäng treân chip vaø coù theå ñöôïc duøng laøm tín hieäu clock cho caùc phaàn khaùc cuûa heä thoáng. • Ngoõ tín hieäu EA\(External Access) : Tín hieäu vaøo EA\ ôû chaân 31 thöôøng ñöôïc leân möùc 1 hoaëc möùc 0. Neáu ôû möùc 1, 8951 thi haønh chöông trình töø ROM noäi trong khoaûng ñòa chæ thaáp 8 Kbyte. Neáu ôû möùc 0, 8951 seõ thi haønh chöông trình töø boä nhôù môû roäng. Chaân EA\ ñöôïc laáy laøm chaân caáp nguoàn 21V khi laäp trình cho Eprom trong 8951. • Ngoõ tín hieäu RST (Reset) : Ngoõ vaøo RST ôû chaân 9 laø ngoõ vaøo Reset cuûa 8951. Khi ngoõ vaøo tín hieäu naøy ñöa leân cao ít nhaát laø 2 chu kyø maùy, caùc thanh ghi beân trong ñöôïc naïp nhöõng giaù trò thích hôïp ñeå khôûi ñoäng heä thoáng. Khi caáp ñieän maïch töï ñoäng Reset. • Caùc ngoõ vaøo boä dao ñoäng X1,X2 : Boä dao ñoäng ñöôïc tích hôïp beân trong 8951 khi söû duïng 8951 ngöôøi thieát keá chæ caàn keát noái theâm thaïch anh vaø caùc tuï. Taàn soá thaïch anh thöôøng söû duïng cho 8951 laø 12Mhz 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. CAÁU TRUÙC BEÂN TRONG VI ÑIEÀU KHIEÅN. 1. Toå chöùc boä nhôù. FF FFFF ONCHIP Memory 00 FFFF CODE Memory DATA Memory Enable via PSEN Enable via RD & WR 0000 0000 Hình 12: 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 qua đường dây điện thoại Baûn ñoà boä nhôù Data treân Chip nhö sau: Hình 13: 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 vaø Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät. Boä nhôù trong 8951 bao goàm EPROM vaø RAM. RAM trong 8951 bao goàm nhieàu thaønh phaàn: phaàn löu tröõ ña duïng, phaàn löu tröõ ñòa chæ hoùa töøng bit, caùc bank thanh ghi vaø caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät. IC 8951 coù boä nhôù theo caáu truùc Harvard: coù nhöõng vuøng boä nhôù rieâng bieät cho chöông trình vaø döõ lieäu. Chöông trình vaø döõ lieäu coù theå chöùa beân trong 8951 nhöng 8951 vaãn coù theå keát noái vôùi 64K byte boä nhôù chöông trình vaø 64K byte döõ lieäu. Hai ñaëc tính caàn chuù yù laø: • Caùc thanh ghi vaø caùc port xuaát nhaäp ñaõ ñöôïc ñònh vò (xaùc ñònh) trong boä nhôù vaø coù theå truy xuaát tröïc tieáp. • Ngaên xeáp beân trong Ram noäi nhoû hôn so vôùi Ram ngoaïi. A. RAM Beân trong 8951 ñöôïc phaân chia nhö sau: • Caùc bank thanh ghi coù ñòa chæ töø 00H ñeán 1FH. • RAM ñòa chæ hoùa töøng bit coù ñòa chæ töø 20H ñeán 2FH. • RAM ña duïng töø 30H ñeán FFH. • Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät töø 80H ñeán FFH. RAM ña duïng: • Ta thaáy 80 byte ña duïng chieám caùc ñòa chæ töø 30H ñeán 7FH, 32 byte döôùi töø 00H ñeán 1FH cuõng coù theå duøng vôùi muïc ñích töông töï. Moïi ñòa chæ trong vuøng RAM ña duïng ñeàu coù theå truy xuaát töï do duøng kieåu ñòa chæ tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp. • RAM coù theå truy xuaát töøng bit: 8951 chöùa 210 bit ñöôïc ñòa chæ hoùa, trong ñoù coù 128 bit coù chöùa caùc byte coù chöùa caùc ñòa chæ töø 20F ñeán 2FH vaø caùc bit coøn laïi chöùa trong nhoùm thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät. YÙ töôûng truy xuaát töøng bit baèng phaàn meàm laø caùc ñaëc tính maïnh cuûa Microcontroller xöû lyù chung. Caùc bít coù theå ñöôïc ñaët, xoùa, AND, OR, …, vôùi 1 leänh ñôn. Ña soá caùc Microcontroller xöû lyù ñoøi hoûi moät chuoãi leänh ñoïc– söûa- ghi ñeå ñaït ñöôïc muïc ñích töông töï. Ngoaøi ra caùc port cuõng coù theå truy xuaát ñöôïc töøng bit. • 128 bit truy xuaát töøng bit naøy cuõng coù theå truy xuaát nhö caùc byte hoaëc nhö caùc bit phuï thuoäc vaøo leänh ñöôïc duøng. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 23 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại B.Caùc bank thanh ghi. • 32 byte thaáp cuûa boä nhôù noäi ñöôïc daønh cho caùc bank thanh ghi. Boä leänh 8951 hoã trôï 8 thanh ghi coù teân laø R0 ñeán R7 vaø theo maëc ñònh sau khi reset heä thoáng, caùc thanh ghi naøy coù caùc ñòa chæ töø 00H ñeán 07H. • Caùc leänh duøng caùc thanh ghi R0 ñeán R7 seõ ngaén hôn vaø nhanh hôn so vôùi caùc leänh coù chöùc naêng töông öùng duøng kieåu ñòa chæ tröïc tieáp. Caùc döõ lieäu ñöôïc duøng thöôøng xuyeân neân duøng moät trong caùc thanh ghi naøy. • Do coù 4 bank thanh ghi neân taïi moät thôøi ñieåm chæ coù moät bank thanh ghi ñöôïc truy xuaát bôûi caùc thanh ghi R0 ñeán R7 ñeà chuyeån ñoåi vieäc truy xuaát caùc bank thanh ghi ta phaûi thay ñoåi caùc bit choïn bank trong thanh ghi traïng thaùi. C. Caùc thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät. Caùc thanh ghi noäi cuûa 8951 ñöôïc truy xuaát ngaàm ñònh bôûi boä leänh. Caùc thanh ghi trong 8951 ñöôïc ñònh daïng nhö moät phaàn cuûa RAM treân chip vì vaäy moãi thanh ghi seõ coù moät ñòa chæ (ngoaïi tröø thanh ghi boä ñeám chöông trình vaø thanh ghi leänh vì caùc thanh ghi naøy hieám khi bò taùc ñoäng tröïc tieáp). Cuõng nhö R0 ñeán R7, 8951 coù 21 thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät (SFR: Special Function Register) ôû vuøng treân cuûa RAM noäi töø ñòa chæ 80H ñeán FFH. Chuù yù: Taát caû 128 ñòa chæ töø 80H ñeán FFH khoâng ñöôïc ñònh nghóa, chæ coù 21 thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät ñöôïc ñònh nghóa saün caùc ñòa chæ. Ngoaïi tröø thanh ghi A coù theå ñöôïc truy xuaát ngaàm nhö ñaõ noùi, ña soá caùc thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät SFR coù theå ñòa chæ hoùa töøng bit hoaëc byte. IV./ TẬP LỆNH CỦA 89C51 1./ Nhóm lệnh xử lí số học: ADD A,Rn (1byte, 1 chu kyø maùy) : coäng noäi dung thanh ghi Rn vaøo thanh ghi A. ADD A,data (2,1): Coäng tröïc tieáp 1 byte vaøo thanh ghi A. ADD A,@Ri (1,1): Coäng giaùn tieáp noäi dung RAM chöùa taïi ñòa chæ ñöôïc khai baùo trong Ri vaøo thanh ghi A. ADD A,#data (2,1):Coäng döõ lieäu töùc thôøi vaøo A. ADD A,Rn (1,1): Coäng thanh ghi vaø côø nhôù vaøo A. ADD A,data (2,1): Coäng tröïc tieáp byte döõ lieäu vaø côø nhôù vaøo A. ADDC A,@Ri (1,1): Coäng giaùn tieáp noäi dung RAM vaø côø nhôù vaøo A. ADDC A,#data (2,1): Coäng döõ lieäu töùc thôøi vaø côø nhôù vaøo 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): Tröø noäi dung thanh ghi A cho noäi dung thanh ghi Rn vaø côø nhôù. SUBB A,data (2,1): Tröø tröïc tieáp A cho moät soá vaø côø nhôù. SUBB A,@Ri (1,1): Tröø giaùn tieáp A cho moät soá vaø côø nhôù. SUBB A,#data (2,1): Tröø noäi dung A cho moät soá töùc thôøi vaø côø nhôù. INC A (1,1): Taêng noäi dung thanh ghi A leân 1. INC Rn (1,1): Taêng noäi dung thanh ghi Rn leân 1. INC data (2,1): Taêng döõ lieäu tröïc tieáp leân 1. INC @Ri (1,1): Taêng giaùn tieáp noäi dung vuøng RAM leân 1. DEC A (1,1): Giaûm noäi dung thanh ghi A xuoáng 1. DEC Rn (1,1): Giaûm noäi dung thanh ghi Rn xuoáng 1. DEC data (2,1): Giaûm döõ lieäu tröïc tieáp xuoáng 1 DEC @Ri (1,1): Giaûm giaùn tieáp noäi dung vuøng RAM xuoáng 1 INC DPTR (1,2): Taêng noäi dng con troû döõ lieäu leân 1. MUL AB (1,4): Nhaân noäi dung thanh ghi A vôùi noäi dung thanh ghi B. DIV AB (1,4): Chia noäi dung thanh ghi A cho noäi dung thanh ghi B. DA A (1,1,): hieäu chænh thaäp phaân thanh ghi A. 2./ Nhóm lệnh logic: ANL A,Rn (1,1): AND noäi dung thanh ghi A vôùi noäi dung thanh ghi Rn. ANL A,data (2,1): AND noäi dung thanh ghi A vôùi döõ lieäu tröïc tieáp. ANL A,@Ri (1,1): AND noäi dung thanh ghi A vôùi döõ lieäu giaùn tieáp trong RAM. ANL A,#data (2,1): AND noäi dung thanh ghi vôùi döõ lieäu töùc thôøi. ANL data,A (2,1): AND moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi A. ANL data,#data (3,2): AND moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi A moät döõ lieäu töùc thôøi. ANL C,bit (2,2): AND côø nhôù vôùi 1 bit tröïc tieáp. ANL C,/bit (2,2): AND côø nhôù vôùi buø 1 bit tröïc tieáp. ORL A,Rn (1,1): OR thanh ghi A vôùi thanh ghi Rn. ORL A,data (2,1): OR thanh ghi A vôùi moät döõ lieäu tröïc tieáp. ORL A,@Ri (1,1): OR thanh ghi A vôùi moät döõ lieäu giaùn tieáp. ORL A,#data (2,1): OR thanh ghi A vôùi moät döõ lieäu töùc thôøi. ORL data,A (2,1): OR moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi thanh ghi A. ORL data,#data (3,1) :OR moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi moät döõ lieäu töùc thôøi. ORL C,bit (2,2): OR côø nhôù vôùi moät bit tröïc tieáp. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 25 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ORL C,/bit (2,2): OR côø nhôù vôùi buø cuûa moät bit tröïc tieáp. XRL A,Rn (1,1): XOR thanh ghi A vôùi thanh ghi Rn. XRL A,data (2,1): XOR thanh ghi A vôùi moä döõ lieäu tröïc tieáp. XRL A,@Ri (1,1): XOR thanh ghi A vôùi moät döõ lieäu giaùn tieáp. XRL A,#data (2,1): XOR thanh ghi A vôùi moä döõ lieäu töùc thôøi. XRL data,A (2,1): XOR moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi thanh ghi A. XRL dara,#data (3,1): XOR moät döõ lieäu tröïc tieáp vôùi moät döõ lieäu töùc thôøi. SETB C (1,1): Ñaët côø nhôù. SETB bit (2,1): Ñaët moät bit tröïc tieáp. CLR A (1,1): Xoùa thanh ghi A. CLR C (1,1): Xoùa côø nhôù. CPL A (1,1): Buø noäi dung thanh ghi A. CPL C (1,1): Buø côø nhôù. CPL bit (2,1): Buø moät bit tröïc tieáp. RL A (1,1): Quay traùi noäi dung thanh ghi A. RLC A (1,1): Quay traùi noäi dung thanh ghi A qua côø nhôù. RR A (1,1): Quay phaûi noäi dung thanh ghi A. RRC A (1,1): Quay phaûi noäi dung thanh ghi A qua côø nhôù. SWAP (1,1): Quay traùi noäi dung thanh ghi A 1 nibble (1/2byte). 3./ Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu: MOV A,Rn (1,1):Chuyeån noäi dung thanh ghi Rn vaøo thanh ghi A. MOV A,data (2,1): Chuyeån döõ lieäu tröïc tieáp vaøo thanh ghi A. MOV A,@Ri (1,1): Chuyeån döõ lieäu giaùn tieáp vaøo thanh ghi A. MOV A,#data (2,1): Chuyeån döõ lieäu töùc thôøi vaøo thanh ghi A. MOV Rn,data (2,2): Chuyeån döõ lieäu tröïc tieáp vaøo thanh ghi Rn. MOV Rn,#data (2,1): Chuyeån döõ lieäu töùc thôøi vaøo thanh ghi Rn. MOV data,A (2,1): Chuyeån noäi dung thanh ghi A vaøo moät döõ lieäu tröïc tieáp. MOV data,Rn (2,2): Chuyeån noäi dung thanh ghi Rn vaøo moät döõ lieäu tröïc tieáp. MOV data,data (3,2): Chuyeån moät döõ lieäu tröïc tieáp vaøo moät döõ lieäu tröïc tieáp. MOV data,@Ri (2,2): Chuyeån moät döõ lieäu giaùn tieáp vaøo moät döõ lieäu giaùn tieáp. MOV data,#data (3,2): Chuyeån moät döõ lieäu töùc thôøi vaøo moät döõ lieäu tröïc tieáp. MOV @Ri,A (1,1): Chuyeån noäi dung thanh ghi A vaøo moät döõ lieäu giaùn tieáp. MOV @Ri,data (2,2): Chuyeån moät döõ lieäu tröïc tieáp vaøo moät döõ lieäu giaùn tieáp. MOV @Ri,#data (2,1): Chuyeån döõ lieäu töùc thôøi vaøo döõ lieäu giaùn tieáp. MOV DPTR,#data(3,2): Chuyeån moät haèng 16 bit vaøo thanh ghi con troû döõ lieäu. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 26 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại MOV C,bit (2,1): Chuyeån moät bit tröïc tieáp vaøo côø nhôù. MOV bit,C (2,2): Chuyeån côø nhôù vaøo moät bit tröïc tieáp. MOV A,@A+DPTR (1,2): Chuyeån byte boä nhôù chöông trình coù ñòa chæ laø @A+DPRT vaøo thanh ghi A. MOVC A,@A+PC (1,2): Chuyeån byte boä nhôù chöông trình coù ñòa chæ laø @A+PC vaøo thanh ghi A. MOVX A,@Ri (1,2): Chuyeån döõ lieäu ngoaøi (8 bit ñòa chæ) vaøo thanh ghi A. MOVX A,@DPTR(1,2): Chuyeån döõ lieäu ngoaøi (16 bit ñòa chæ) vaøo thanh ghi A. MOVX @Ri,A (1,2): Chuyeån noäi dung A ra döõ lieäu ngoaøi (8 bit ñòa chæ). MOVX @DPTR,A(1,2): Chuyeån noäi dung A ra döõ lieäu beân ngoaøi (16 bit ñòa chæ). PUSH data (2,2): Chuyeån döõ lieäu tröïc tieáp vaøo ngaên xeáp vaø taêng SP. POP data (2,2): Chuyeån döõ lieäu tröïc tieáp vaøo ngaên xeáp vaø giaûm SP. XCH A,Rn (1,1): Trao ñoåi döõ lieäu giöõa thanh ghi Rn v2 thanh ghi A. XCH A,data (2,1): Trao ñoåi giöõa thanh ghi A vaø moät döõ lieäu tröïc tieáp. XCH A,@Ri (1,1): Trao ñoåi giöõa thanh ghi A vaø moät döõ lieäu giaùn tieáp. XCHD A,@R (1,1): Trao ñoåi giöõa nibble thaáp (LSN) cuûa thanh ghi A vaø LSN cuûa döõ lieäu giaùn tieáp. 4./ Nhóm lệnh điều khiển rẽ nhánh: ACALL addr11 (2,2): Goïi chöông trình con duøng ñòa chì tuyeät ñoái. LCALL addr16 (3,2): Goïi chöông trình con duøng ñòa chæ daøi. RET (1,2): Trôû veà töø leänh goïi chöông trình con. RET1 (1,2): Trôû veà töø leänh goïi ngaét. AJMP addr11 (2,2): Nhaûy tuyeät ñoái. LJMP addr16 (3,2): Nhaûy daøi. SJMP rel (2,2):Nhaûy ngaén. JMP @A+DPTR (1,2): Nhaûy giaùn tieáp töø con troû döõ lieäu. JZ rel (2,2): Nhaûy neáu A=0. JNZ rel (2,2): Nhaûy neáu A khoâng baèng 0. JC rel (2,2): Nhaûy neáu côø nhôù ñöôïc ñaët. JNC rel (2,2): Nhaûy neáu côø nhôù khoâng ñöôïc ñaët. JB bit,rel (3,2): Nhaûy töông ñoái neáu bit tröïc tieáp ñöôïc ñaët. JNB bit,rel (3,2):Nhaûy töông ñoái neáu bit tröïc tieáp khoâng ñöôïc ñaët. JBC bit,rel (3,2): Nhaûy töông ñoái neáu bit tröïc tieáp ñöôïc ñaët , roài xoùa bit. CJNE A,data,rel (3,2): So saùnh döõ lieäu tröïc tieáp vôùi A vaø nhaûy neáu khoâng baèng. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 27 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CJNE A,#data,rel (3,2): So saùnh döõ lieäu töùc thôøi vôùi A vaø nhaûy neáu khoâng baèng. CJNE Rn,#data,rel (3,2): So saùnh döõ lieäu töùc thôøi vôùi noäi dung thanh ghi Rn vaø nhaûy neáu khoâng baèng. CJNE @Ri,#data,rel (3,2): So saùnh döõ lieäu töùc thôøi vôùi döõ lieäu giaùn tieáp vaø nhaûy neáu khoâng baèng. DJNZ Rn,rel (2,2): Giaûn thanh ghi Rn vaø nhaûy neáu khoâng baèng. DJNZ data,rel (3,2): Giaûm döõ lieäu tröïc tieáp vaø nhaûy neáu khoâng baèng. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 28 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC MT8870 MT8870 là một linh kiện ISO – CMOS bao gồm các mạch lọc và giải mã cho sự ghi nhận một cặp tone (tần số chuẩn DTMF : Dual Tone Multi Frequency) với đầu ra là mã 4 bit nhị phân. Nó thích hợp cho các ứng dụng ở các thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống điện thoại nhận số, tổng đài nội bộ PABX, hệ thống thẻ tín dụng, máy tính cá nhân … Hình 14: Sơ đồ chân MT8870 - PIN 1(IN+) : Non –Investing op-amp, ngõ vào không đảo. - PIN 2 (IN-) : Investing op-amp, ngõ vào đảo. - PIN 3 (GS) : Gain Select ,giúp truy xuất ngõ ra của bộ khuếch đại vi sai đầu cuối qua điện trở hồi tiếp . - PIN 4 (Vref) : Reference Voltage (ngõ ra) thông thường bằng VDD/2. - PIN 5 (INH) : Inhibit (ngõ vào) khi chân này ở mức logic cao thì không nhận dạng được ký tự A, B, C ở ngõ ra (undelected). - PIN 6 (PWDN) : Power down (ngõ vào), tác động mức cao. Khi chân này tác động thì sẽ cấm mạch dao động và IC 8870 họat động . - PIN 7 (OSC 1) : Clock gõ vào MHz . - PIN 8 (OSC 2) : Clock ngõ ra . - Nối hai chân 7 và chân 8 với thạch anh 3,58 MHz để tạo một mạch dao động nội . - PIN 9 (Vss) : điện áp mass. - PIN 10 (TOE) : Three Stage Output Enable (ngõ vào), ngõ ra Q1 – Q4 hoạt động khi TOE ở mức cao. - PIN 11 14 : từ Q1 Q4 ngõ ra, khi TOE ở mức cao các chân này cung cấp mã tương ứng với các cặp tone dò tìm được (theo bảng chức năng), khi TOE ở mức thấp dữ liệu ngõ ra ở trạng thái trở kháng cao . SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 29 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại - PIN 15 (STD) : Delayed Steering (ngõ ra), ở mức cao khi gặp tần số tone đã dược ghi nhận và gõ ra chốt thích hợp, trở về mức thấp khi điện áp trên ST/ GT ngỏ hơn điện áp ngưỡng VTST . - PIN 16 (EST) : Early Steering (ngõ ra), chân này lên mức [1] khi bộ thuật toán nhận 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 15: 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 IC thu tone MT8870 bao gồm một bộ thu DTMF chất lượng cao (kèm bộ khuếch đại ) và một bộ tạo DTMF giúp cho việc tổng hợp đóng ngắt tone được chính xác Cấu hình ngõ vào Thiết kế đầu vào của MT8870 cung cấp một bộ khuếch đại OPAMP ngõ vào vi sai cũng như một ngõ vào VREF để điều chỉnh thiên áp cho đầu vào tại VDD/2. Chân GS giúp nối ngõ ra bộ khuếch đại với ngõ vào qua một điện trở ngòai để điều chỉnh độ lợi Khối Dial tone filter Khối này sẽ tách tín hiệu tone thành nhóm tần số tháp và nhóm tần số cao. Thực hiện việc này nhờ 2 bộ lọc thông qua bậc 6. Một từ 697 HZ đến 941 HZ và một từ 1209 HZ đến 1633 HZ. Cả hai nhóm tín hiệu này được biến đổi thành xung vuông bởi bộ dò Zero Crossing Khối High group filter và Low group filter - High group filter là bộ lọc 6 để lọc nhóm tần số cao có băng thông từ 697 HZ đến 941 HZ. - Low group filter là bộ lọc 6 để lọc nhóm tần số thấp có băng thông từ 1209 HZ đến 1633HZ . - Ngòai ra, có bộ Zero crossing detectors có nhiệm vụ dò mức không để biến đổi tín hiệu thành xung vuông. Khối Digital detection argorethm Khối này là bộ thuật tóan dùng kỹ thuật số để xác định tần số của các tone đến và kiểm tra chúng tương ứng với tần số chuẩn DTMF. Nhờ giải thuật lấy trung bình phức tạp (complex averaging) giúp lọai trừ các tone giả tạo thành do tiếng nói trong khi vẫn bảo đảm một khỏang biến động cho tone thực do bị lệch. Khi bộ kiểm tra nhận dạng được hai tone đúng thì đầu ra EST (Early Steering) sẽ lên mức active (tác động ). Lúc không nhận được tín hiệu tone thì ngõ ra EST sẽ ở mức Inactive (không tác động ). Mạch Steering Hình 16: Mạch Steering SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 31 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Trước khi thu nhận một cặp tone đã giải mã, bộ thu phải kiểm tra xem thời hằng của tín hiệu có đúng không. Việc kiểm tra này được thực hiện bởi một bộ RC mắc ngòai. Khi chân EST lên high (mức logic cao ) làm cho Vc tăng lên khi tụ xả. Khi mà chân Est vẩn còn high trong một thời đọan hợp lệ thì Vc tiến mức ngưỡng VTST của logic Steering để nhận một cặp tone . Điện thế VC chính là điện thế ngõ vào ST/GT, do đó ngõ vào ST/GT có điện thế lớn hơn mức ngưỡng VTST , điều này làm cho cặp tone được ghi nhận và 4 bit dữ liệu tương ứng được đưa vào ngõ ra của bộ chốt . Lúc đó chân EST cùng với chân ST/GT vẫn tiếp tục ở mức cao. Cuối cùng sau một thời gian trễ ngắn cho phép việc chốt dữ liệu thực hiện xong thì chân STD của mạch Steering lên mức logic cao báo hiệu rằng cặp tone đã được ghi nhận . Dữ liệu thu được sẽ đi ra 2 chiều (data bus) khi mạch Steering được đọc. Mạch Steering lại họat động nhưng theo chiều ngược lại để kiểm tra khoảng dừng giữa hai số quay. Vì vậy bộ thu vừa bỏ qua các tín hiệu quá ngắn không hợp lệ lại vừa chấp nhận các khỏang ngắt quá nhỏ không thể coi dừng giữa các số. Chức năng này, cũng như khả năng chọn thời hằng steering bằng mạch ngòai cho phép người thiết kế điều chỉnh họat động cho phù hợp với các đòi hỏi khác nhau của ứng dụng . Mạch clock DTMF Mạch clock bên trong được sử dụng có tần số cộng hưởng là 3,579545 MHZ . Một nhóm IC MT8870 có thể được nối với nhau dùng chung một dao động thạch anh . Bảng giải mã các tín hiệu DTMF Hình 17: Bảng giải mã các tín hiệu DTMF SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 32 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC MT8880 MT8880 coù khaû naêng thu, phaùt tín hieäu DTMF, öu ñieåm noåi baät so vôùi caùc loaïi IC khaùc laø: coù theå laäp trình giao tieáp vôùi uP, cheá ñoä hoaït ñoäng phong phuù , Dual Tone, Single Tone, Call Progress … Hình sau laø sô ñoà chaân linh kieän : Hình 18: Sơ đồ chân MT8880 Chaân 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14-17 18 19 20 Teân IN+ INGS VRef VSS OSC1 OSC2 TONE R/W /CS RS0 Þ2 IRQ/CP D0-D3 Est St/Gt VCC Chöùc naêng Ngoõ vaøo khoâng ñaûo Ngoû vaøo ñaûo Gain Select Reference Voltage output GND Oscillator input Oscillator output Tone DTMF out put Read/Write Chip Select Register Select input System Clock input Interrupt Request Data bus Early Steering ouput Steering input/ Guard Time output Power Hình 19: Mô tả chân MT8880 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 33 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Hình 19b: sơ đồ khối MT8880 Nhaø saûn xuaát cho pheùp giao tieáp MT8880 vôùi VXL ñeå thu phaùt tín hieäu DTMF. Coù 5 thanh ghi beân trong MT8880, ñöôïc chia thaønh 3 nhoùm, bao goàm : nhoùm thu phaùt döõ lieäu, nhoùm ñieàu khieån vaø cuoái cuøng laø thanh ghi traïng thaùi . Thanh ghi döõ lieäu thu (Receive Data Register ) chöùa maõ nhò phaân cuûa caëp tone vöøa thu ñöôïc vaø laø thanh ghi chæ ñoïc. Thanh ghi döõ lieäu phaùt (Transmit Data Register), chæ ghi, VXL ñöa maõ nhò phaân cuûa caëp tone caàn phaùt leân thanh ghi naøy. Vieäc thu phaùt tone, ñònh cheá ñoä hoaït ñoäng ñöôïc thieát laäp bôûi 2 thanh ghi ñieàu khieån CRA & CRB, ñaëc bieät, 2 thanh ghi naøy coù cuøng ñòa chæ truy caäp, vieäc xaùc ñònh thanh ghi naøo ñang ñöôïc duøng ñöôïc set bôûi bit thöù 3 (RSEL) cuûa CRA. Baûng sau chæ ra ñòa chæ truy caäp caùc thanh ghi cuûa MT8880: Hình 20: Địa chỉ truy cập thanh ghi SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 34 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Caùc mode hoaït ñoäng cuûa MT8880 ñöôïc quy ñònh bôûi caùc bit trong thanh ghi ñieàu khieån CRA & CRB . • Thanh ghi CRA: Bit Teân 0 Tone Out 1 Mode Control 2 3 Interrupt Enable Register Select Chöùc naêng 0 :Ngöng phaùt tone ; 1 :Phaùt tone 0 :Thu vaø phaùt DTMF 1 :Phaùt DTMF (chieàu daøi bursts 104 ms) Thu nhaän tone baùo hieäu xöû lyù cuoâc goïi 0 :Kieåm tra vieäc thu DTMF 1 :Cho pheùp ngaét treân chaân 13 0 :Laàn ghi keá tieáp seõ laø thanh ghi CRA 1 :Laàn ghi keá tieáp seõ laø thanh ghi CRB Hình 21: Thanh ghi CRA • Thanh ghi CRB: Chöùc naêng Bit Teân 0 Burst 1 Test 2 Single/Dual 0 :Phaùt caëp tone 1 :Phaùt ñôn tone , haøng hay coät (tuyø thuoäc bit 3) 3 Colum/Row 0 :Phaùt ñôn tone cho haøng 1 :Phaùt ñôn tone cho coät 0 :Bursts mode (52 ms hoaëc 104 ms) 1 :Phaùt DTMF lieân tuïc 0 :Hoaït ñoäng bình thöôøng 1 :Test timing bit treân chaân 13 Hình 22: Thanh ghi CRB SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 35 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại • Thanh ghi traïng thaùi : Bit 0 1 2 3 Teân Set Côø Traïng Thaùi Xoaù Côø Traïng Thaùi Ngaét xaûy ra , bit 1 vaø bit Caám ngaét , ñöôïc xoaù sau IRQ 0 ñöôïc set khi ñoïc thanh ghi traïng thaùi . Thanh ghi Thôøi gian pause chaám Ñöôïc xoaù sau khi ñoïc döõ lieäu döùt, thanh ghi döõ lieäu thanh ghi traïng thaùi , hoaëc phaùt roãng phaùt saün saøng cho tone khoâng ñang ôû cheá ñoä burst (burst) keá tieáp . Thanh ghi Döõ lieäu hieän dieän treân Ñöôïc xoaù sau khi ñoïc döõ lieäu thu thanh ghi döõ lieäu thu . thanh ghi traïng thaùi . ñaõ ñaày . /Delay Set khi chöa nhaän nhaän Xoaù khi nhaän daïng ñöôïc /Steering ñöôïc tín hieäu DTMF tín hieäu DTMF Hình 23: Thanh ghi trạng thái • QUAÙ TRÌNH GHI VAØ ÑOÏC CAÙC THANH GHI : Baét ñaàu vôùi CS=1 , quaù trình ghi döõ lieäu trong thanh ghi thoâng qua caùc böôùc sau : 1. Chuyeån bus döõ lieäu (cuûa VXL) ôû cheá ñoä xuaát . 2. Ñöa döõ lieäu ra bus 3. Thieát laäp cho bit RS0, RS0=1 :ghi döõ lieäu , = 0 ghi leänh 4. Xoaù bit R/W , thoâng baùo cho vieäc ghi döõ lieäu . 5. Xoaù bit CS , tích cöïc chip . 6. Set bit CS , ngöng quaù trình ghi döõ lieäu , ngöng choïn chip . Töông töï cho quaù trình ñoïc thanh ghi , baét ñaàu vôùi CS=1 : 1. Chuyeån bus döõ lieäu sang cheá ñoä nhaäp . 2. Set bit R/W , thoâng baùo cho vieäc ñoïc döõ lieäu 3. Thieát laäp bit RS0 , RS0=1 : ñoïc döõ lieäu , =0 : ñoïc traïng thaùi . 4. Xoaù bit CS, tích cöïc MT8880 5. Ñoïc döõ lieäu treân bus 6. Set bit CS , ngöng quaù trình ñoïc döõ lieäu , ngöng choïn chip . SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 36 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Bảng mã hóa và giải mã DTMF Hình 24: Bảng mã hóa và giải mã DTMF của MT8880 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 37 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC ISD1420 Hình 25: sơ đồ chân ISD 1420 Mô tả chức năng các chân của ISD 1420 Chaân Teân Moâ taû 1 ÷ 10 A0 ÷ A9 Caùc chaân ñòa chæ boä nhôù taïm thôøi 7, 8, 11, 22 NC Không nối 12 , 13 Vssd - vssa Ngoõ vaøo noái mass 14 , 15 SP+/SP- Ngoõ ra phaùt tieáng noùi 16 , 28 Vcca – Vccd Nguoàn 17 ,18 MIC – MIC REF Ngoõ vaøo nhaäp tieáng noùi 19 AGC Chaân töï ñoäng ñieàu khieån ñoä lôïi 20 ANA IN Ngoõ vaøo analog 21 23 ANA OUT PLAYL Ngoõ ra analog Phát đoạn âm thanh đã thu 24 PLAYE Phát đoạn âm thanh đã thu 25 REDLED 26 XCLK Kết thúc đoạn âm thanh Ngõ vào xung hệ thống 27 REC Ghi đâm Hình 26: Chức năng các chân của ISD1420 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 38 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC 7486 IC 7486 là IC tích hợp 4 cổng EX-OR như hình sau: Hình 27: sơ đồ chân IC 7486 IC 7486 gồm 4 ngõ EX-OR và tầm điện điện áp sử dụng là từ 4.75v - 5.25v DC. Dưới đây bảng sự thật của IC7486. Hình 28: Bảng sự thật SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 39 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC 74LS247 Hình 29: Sơ đồ chân IC74247 Hình 30: Led 7 đoạn IC74247 là IC giải mã BCD sang LED 7đoạn. Bảng trạng thái: Hình 31: Bảng trạng thái SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 40 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại OPTO 4N35 Hình 32: Sơ đồ chân OPTO 4N35 Bộ ghép quang (OPTO – COUPLER) là một linh kiện bán dẫn gồm có một nguồn bức xạ ánh sáng và một bộ thu ánh sáng. Nguồn phát sáng là một Diode phát quang, còn nguồn thu có thể là quang trở, photo diode, photo transistor trường… Các bộ thu, phát ánh sáng được đặt vào trong môi trường quang học và chúng hoàn toàn cách biệt nhau về mạch điện. Dòng điện qua Diode bên trong opto là 10mA. Hệ số truyền đạt 100% Mạch điện ngõ ra dùng Transistor. Hiệu điện thế cách điện VDC = 3350V. Điện thế của Diode bên trong opto là 1,5V, dòng qua 10mA. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 41 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại IC TDA2003 Hình 33: IC TDA2003 IC TDA2003 là ICKĐTT khuếch đại âm thanh hoạt động ở tầm điện áp 8VDC tới 18VDC. Ngõ ra tín hiệu được khuếch đại với công suất khoảng 10W. Hình 34: Sơ đồ chân IC TDA2003 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 42 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG V THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I./ Mạch cảm biến chuông: 1./ Sơ đồ nguyên lí: Hình 35: Mạch cảm biến chuông 2./ Nguyên lí hoạt động: Khi toång ñaøi caáp tín hieäu chuoâng cho thuê bao. Tín hieäu chuoâng coù caùc thoâng soá 75Vrms ÷90Vrms, f = 25Hz, hai giaây coù boán giaây khoâng (tùy tổng đài). Tín hieäu naøy qua tuï C1. Tuï C1 coù nhieäm vuï ngaên doøng DC, chæ cho tín hieäu chuoâng ñi qua. Ñoàng thôøi C1 taïo ra suït aùp AC laøm giaûm bieân ñoä tín hieäu chuoâng. Sau ñoù tín hieäu chuoâng qua caàu diode ñeå chænh löu toaøn kyø. Muïc ñích cuûa caàu diode khoâng nhöõng taïo ngoõ ra tín hieäu coù cöïc tính nhaát ñònh maø coøn nhaân ñoâi heä soá gôïn soùng nhaáp nhoâ cuûa tín hieäu. Nhö vaäy taàn soá gôïn soùng sau khi qua caàu diode laø 50Hz. Khi taàn soá lôùn hôn thì vieäc trieät tieâu ñoä nhaáp nhoâ cuûa tín hieäu deã hôn. Tuï C2 duøng ñeå trieät tieâu ñoä nhaáp nhoâ naøy, thông số của tụ C2 được chọn sao cho tụ được nạp đầy trước khi kết thúc một hồi chuông và được xả hết trước khi bắt đầu hồi chuông tiếp theo. Tín hieäu ñi qua R1 vaø R2 phaân cöïc thuaän cho opto. Diode zener 3v coù taùc duïng giöõ ñieän aùp cho diode phaùt quang cuûa opto coá ñònh. R2 haïn doøng qua diode phaùt quang cuûa opton. Khi diode opto phaân cöïc thuaän, diode naøy seõ phaùt quang kích vaøo cöïc B cuûa transistor coù cöïc C ñöôïc noái ñieän trôû leân +5V thoâng qua ñieän trôû R3 phaân cöïc cho transistor và làm sáng LED. Khi coù tín hieäu chuoâng transistor daãn bão hoøa taïo ngoõ ra taïi cöïc C möùc logic thaáp. Khi khoâng coù tín hieäu chuoâng transistor ngöng daãn taïo möùc logic cao taïi cöïc C. möùc logic naøy ñöôïc ñöa vaøo chaân p1.6 cuûa 8951. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 43 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Toùm laïi khi coù tín hieäu chuoâng, maïch naøy cho ra möùc logic 0. khi khoâng coù tín hieäu chuoâng thì maïch cho ra möùc logic 1. Ngoaøi ra khi thoâng thoaïi, caùc tín hieäu thoaïi khaùc coù bieân ñoä nhoû neân khoâng ñuû taùc ñoäng ñeán maïch. Nhö vaäy maïch seõ khoâng aûnh höôûng ñeán caùc tín hieäu khaùc ngoaïi tröø tín hieäu chuoâng. Chuù yù: opto duøng ñeå caùch ly ñieän aùp cuûa tín hieäu chuoâng, chuyeån ñoåi chuùng thaønh möùc logic phuø hôïp cho vi ñieàu khieån. 3./ Thiết kế và tính toán: Tín hieäu chuoâng cuûa toång ñaøi caáp cho thueâ bao coù ñieän aùp hieäu duïng khoaûng 75Vrms ÷ 90Vrms, f = 25Hz. C1: Chia áp, chặn DC, cho tín hiệu chuông đi qua. C2: Lọc phẳng nguồn DC chỉnh lưu. R1: Hạn dòng cho Diode Zener Diode Zener: Ổn áp bảo vệ cho Led Opto R2: Hạn dòng cho Led Opto Opto: Cách li điện áp chỉnh lưu thành DC của tín hiệu chuông với điện áp sử dụng của vi xử lí. Biến tín hiệu chuông thành các mức Logic đưa vào chân P1.6 trên vi xử lí 89C51. Chọn điện áp chuông là 75VAC Chọn R1 = 330 Ω Chọn Diode Zener 3v Cho Izmin=4mA Dòng qua Led Opto 10mA Sụt áp trên Led Opto khoảng 1,1V => IDC = Izmin + IDOpto = 14mA => IAC = 14 x π / 2 = 31mA => VDC = 14 x R1 +VZ = 14 x 330 x 10-3 +3 = 7.6V => VAC = (7.6 x π )/ 2 = 17V => VC1 = 75 – VAC – (2 x VDiode) = 75 – 17 – 2.2 = 56V => ZC1 = VC1/IAC = 56/31 = 2.3K Ω => C1 = 1/(2 π f x ZC1) = 1/(2 x 3.14 x 25 x 2,3 x 103) = 2,7uF =>Để an toàn hơn ta chọn C1 = 1uF/250v R2 = (VZ – Vopto)/Iopto = (3 – 1.1)/(10x10-3) = 190 Ω => Để an toàn hơn cho led opto chọn R2 = 330 Ω Chọn dòng qua Led là 10mA Sụt áp trên Led 1.1V =>R3 = (5 – 1.1)/(10 x 10-3 ) = 390 Ω Chọn R3 = 330 Ω SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 44 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại II./ Mạch nhận tín hiệu đảo cực 1./ Sơ đồ nguyên lí: 12V R4 R1 R2 RING 1.5k 3V 330R 1 6 5 2 4 4N35 2k2 DAO CUC R3 1K5 TIP 4001 Hình 36: Mạch đảo cực 2./ Nguyên lí hoạt động: Bình thöôøng daây Ring mang ñieän theá aâm, daây Tip mang ñieän theá döông làm cho diode N4001 và Led trong opto phân cực nghịch neân không daãn. Suy ra ngoõ ra taïi cöïc C cuûa transistor laø möùc logic cao đưa về 89C51 ở chân p1.7. Khi thueâ bao thöïc hieän moät cuoäc goïi ñi, neáu thueâ bao ñaàu bên kia nhaác maùy toång ñaøi seõ caáp moät tín hieäu ñaûo cöïc baùo cho thueâ bao goïi bieát laø thueâ bao bò goïi ñaõ nhaác maùy (thoâng thoaïi). Luùc naøy daây Tip mang ñieän theá aâm, daây Ring mang ñieän theá döông, diode daãn. Taïi cöïc C cuûa transistor xuoáng möùc thaáp taùc ñoäng vaøo chaân P1.7 cuûa vi ñieàu khieån baùo cho vi ñieàu khieån bieát ñaàu kia ñaõ nhaác maùy ñeå vi điều khiển xuất ra leänh xuaát caâu thoâng baùo. 3./ Thiết kế và tính toán: Chọn dòng qua Led opto là 10mA Chọn diode zener 3v Chọn dòng qua diode zener là 4mA Sụt áp trên Led opto là 1.1V VT/R = (ILopto + IZ)x R1 +VD4001 = 15 => R1 = (15 - VD4001)/(ILopto + IZ) = (15-1,1)/(10+4) = 1K Ω Chọn R1 = 1.5K Ω VDZ = ILopto x R2 + 1.1 = 3V =>R2 =(VDZ – 1.1)/ ILopto = 1.9/(10x10-3) = 190 Ω Chọn R2 = 330 Ω Chọn điện áp tại cực C là 5V Chọn R3 =1,5K Ω Điện áp tại cực C của opto = (12/(1.5+R4))x1.5 = 5V => R4 = ((1.5x12)/5) - 1,5 = 2.1K Ω => Chọn R4 bằng 2.2K Ω SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 45 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại III./ Mạch tạo giả 1./Sơ đồ nguyên lí: I/O 3 4 I/O 2 1 T1 +12V LS1 D9 DIODE 1 2 5 4 D2 2 TAI GIA R1 Q1 C2383 R4 18K 1 3 - + BRIDGE RELAY SPDT Q2 C2383 4 C0 10uF/50V R5 180 3 100 J1 TIP RING 1 2 CON2 Hình 37: Mạch tạo tải giả 2./ Nguyên tắc hoạt động: Khoái taïo trôû khaùng gioáng nhö moät thueâ bao nhaác maùy, goàm Q2, C0, R4 vaø R5 ñöôïc maéc nhö hình veõ taïo thaønh moät nguoàn doøng ñeå laáy doøng ñoå vaøo maïch gioáng nhö thueâ bao cuûa böu ñieän. Q2 coù nhieäm vuï thay theá moät thueâ bao treân lónh vöïc trô ûkhaùng. Ñieän trôû DC cuûa moät maùy ñieän thoaïi laø ≤ 300 Ω , ñieän trôû xoay chieàu taïi taàn soá F = 1KHz laø 700 Ω ± 30% . Toång trôû vaøo cuûa maïch naøy phaûi phuø hôïp vôùi caùc thoâng soá treân. 3./ Thiết kế và tính toán: Dòng thông thoại tổng đài cấp tới từ 20mA tới 100mA. Chọn Q2 là C2383 có Icmax là 1A có β = 60 ÷ 230 Chọn dòng DC tổng đài cấp IDC = 40mA Chọn β của C2383 là 100 Chọn điện áp DC của tải là 15VDC Sụt áp qua cầu Diode là 2.2 V Chọn VCE = 7V R5 = (15 – 2.2 -7)/40 = 145 Ω Chọn R5 = 180 Ω SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 46 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Ta có : IE=IB + IC => IB = IE – IC = IE - β IB => IB x ( 1+ β ) = IE => IB = IE / (1+ β ) = 40/(1+100) => IB = 0.39mA => R4 = (VDC – 2.2 - 0.7 – IE x R5) / IB = (15 – 2.2 - 0.7 – 7.2) / 0.39 => R4 = 12.6K Ω Chọn R4 = 18K Ω Tụ C0 dùng để bypass tín hiệu thoại như vậy ZC (1/2 π f x R5) = 1/ (2 x 3.14 x 300 x 180) = 2.94uF Chọn C0 = 10uF/50V IV./ Mạch điều khiển thiết bị: 1./ Sơ đồ nguyên lí: Hình 38: Mạch điều khiển thiết bị SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 47 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2./ Nguyên lí hoạt động: Tín hiệu điều khiển từ P2.4 ÷ P2.7 được đưa đến các cổng EX-OR của IC7486 các tín hiệu này so sánh với các công tắc bên ngoài để thực hiên việc đóng mở thiết bị. nó được thể hiện qua bảng trạng thái. CT (công tắc) TB (P2.4 ÷ P2.7) 0 0 1 1 RELAY 0 1 0 1 0 1 1 0 3./ Thiết kế và tính toán: Chọn RELAY 12V điện trở 300ohm điện áp chịu đựng của tiếp điểm là 240V. Chọn Q1, Q2, Q3, Q4 là C1815 có dòng IC khoảng 40mA, β = 60 Dòng qua RELAY: IC = VCC / RRELAY = 12 / 300 = 40mA Điều kiện để transistor dẫn là IB ≥ IC/ β = 40 / 60 = 0.6mA R1 = R2 = R3 = R4 = (Vr – VBE) / IB = (5 – 0.7) / 0.6 = 7.1K Ω Để bão hòa sâu ta chọn R1 = R2 = R3 = R4 = 2.2K Ω Chọn các điện trở R6 = R7 = R11 = R13 = 330 Ω để hạn dòng cho LED Mạch sử dụng 7805 để ổn áp và cấp nguồn cho IC 7486 vì điện áp sử dụng cho IC này là từ 4.75 ÷ 5.25V. V./ Mạch nguồn 1./ Sơ đồ nguyên lí: 1 12V AC KA7812 D1 - + 1 A 3 C C14 1000uF/15V 12V DC 2 BRIDGE C20 1000uF/16V 3 12V AC 4 B 2 KA7805 C A 3 5V DC 2 B 1 C21 1000uF/16V Hình 39: Mạch nguồn SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 48 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2./ Nguyên lí hoạt động: Điện áp xoay chiều chỉnh lưu qua Diode cầu D1 sau đó được làm phẳng bằng tụ C14 1000uF/16V. Sau đó đưa vào chân IN của IC 7805 và IC 7812 để tạo ra các mức điện áp 5V và 12V để cung cấp cho các mạch khác trong hệ thống. Tụ C20 1000uF/16V và C21 1000uF/16V dùng để ổn áp cho nguồn. VI./ Mạch thu DTMF 1./ Sơ đồ nguyên lí: VCC C9 1 R15 I/O 2 R16 0.1uF I/O 3 R 4 R 5 6 0 7 3.579MH Y3 8 9 IN+ VCC IN- ST/GT GS EST VREF STD GND1 GND2 OSC1 OSC2 GND Q4 Q3 Q2 Q1 TOE 18 17 C19 0.1uF R25 200 R17 P0.7 16 15 14 13 12 11 330K Q5 1R1001 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 10 MT8870 0 0 Hình 40: Mạch thu DTMF 2./ Nguyên lí hoạt động: Mã đa tần DTMF là một cặp tần số được truyền trên đường dây điện thoại như một tín hiệu thoại. Tín hiệu này sau khi qua biến áp cách li tỉ lệ 1: 1 sẽ tiếp tục đi qua điện trở R15 (100k) để đi vào chân IN-,một phần tín hiệu sẽ đi qua điện trở R16 (100k) để đi vào chân GS. Cặp tần số này đi qua bộ lọc Dial Tone Filter. Bộ này sẽ tách tín hiệu thành hai nhóm : một nhóm tần số thấp, một nhóm tần số cao. Nhóm tần số thấp có dãy tần 697Hz – 941 Hz, nhóm tần số cao có dãy tần 1209Hz – 1633Hz. Hai nhóm tín hiệu được biến đổi thành xung vuông, và được xác định tần số và kiểm tra xem chúng có tương ứng với tần số DTMF chuẩn hay không. Nếu cặp Tone hợp lệ thì IC sẽ xuất ra các bit nhị phân tương ứng với bảng đã nêu ở phần trước. Khi cặp Tone hợp lệ được xác nhận thì chân STD sẽ lên mức cao và các bit nhị phân sẽ được xuất ra ở các chân Q1, Q2, Q3, Q4 nếu chân TOE được mắc lên mức cao. Chân STD sau một thời gian lên mức cao sẽ quay về mức thấp báo hiệu IC sẵn sàng nhận tín hiệu DTMF tiếp theo. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 49 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 3./ Các thông số và giá trị: Các thông số do nhà sản xuất hướng dẫn. Các giá trị điện áp cung cấp, giá trị điện trở, tụ điện, tần số thạch anh được mắc theo đề nghị của nhà sản xuất. Vcc = 5VDC R15 = 100k Ω ± 1% R16 = 100k Ω ± 1% R17 = 100k Ω ± 1% C19 = 0,1uF ± 5% Thạch anh: 3,579MHz VII./ Mạch phát DTMF 1./ Sơ đồ nguyên lí: VCC MT8880 1 2 3 4 5 6 0 Y1 3.579 7 8 C18 9 I/O 100uF 10 C17 10nF IN+ VDD IN- ST GS ETS VREF D3 VSS D2 OSC1 OSC2 TONE D1 D0 IRQ/CP WR Fi2 CS RS0 19 18 17 16 15 14 100nF C2 20 R14 390 P3.3 P3.2 C1 100nF 0 R21 3.3K R22 3.3K P3.1 P3.0 13 12 11 R18 10K P3.5 P3.6 P3.4 C16 I/O 100uF 0 Hình 41: Mạch phát DTMF 2./ Nguyên lí hoạt động: Nhaø saûn xuaát cho pheùp giao tieáp MT8880 vôùi VXL (89C51,PIC…) ñeå phaùt tín hieäu DTMF. Ban đầu vi xử lí 89C51 sẽ xuất mức logic 0 hoặc 1 ra P3.0, P3.1, P3.2, P3.3 được nối với chân D0, D1, D2, D3 của MT8880 lúc này dữ liệu nằm ở bộ đệm (Data bus buffer) và CLR chân p3.6 tức là chân CS (Chip Select) của MT8880 để kieåm tra xem tone tröôùc ñoù ñaõ ñöôïc phaùt xong chöa, ñieàu naøy thöïc hieän ñöôïc baèng caùch ñoïc bit b1 cuûa thanh ghi traïng thaùi bên trong MT8880, neáu bit naøy ñöôïc set leân 1 báo hiệu dữ liệu trước đã phát xong và dữ liệu tiếp theo đã được đưa ra thanh ghi dữ liệu phát. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 50 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại • QUAÙ TRÌNH PHAÙT DTMF : Ñeå phaùt đi moät caëp tone , caàn phaûi kieåm tra xem tone tröôùc ñoù ñaõ ñöôïc phaùt xong chöa, ñieàu naøy thöïc hieän ñöôïc baèng caùch ñoïc bit b1 cuûa thanh ghi traïng thaùi , neáu bit naøy ñöôïc set leân 1 -> thanh ghi döõ lieäu phaùt saün saøng cho vieäc phaùt caëp tone keá tieáp. 3./ Các thông số và giá trị: Các thông số do nhà sản xuất hướng dẫn. Các giá trị điện áp cung cấp, giá trị điện trở, tụ điện, tần số thạch anh được mắc theo đề nghị của nhà sản xuất. R14 = 374KΩ ±1% R21 = 3,3K Ω R22 = 3,3K Ω R18 = 10 K Ω (min) C1 = 100nF ±5% C2 =100nF ±5% C16 = 100uF/16v C17 = 1nF C18 = 100uF/16v Thạch anh 3.579 Mhz SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 51 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại VIII./ Mạch ghi phát âm thanh: 1./ Sơ đồ nguyên lí: VCC U2 1 2 3 4 5 6 9 10 A0 A1 A2 A3 VCC VCCD A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 VCCA VSSD VSSA ANA IN LED R EC LED ANA OUT R10 R9 R8 100K 100K 100K C7 102 1 2 PLAY L 23 1 2 PLAY E 24 1 2 REC 27 R9 25 26 1K 0 PLAY HETAM MIC REF 28 16 C2 0.1uF R1 200 12 13 C3 0.1uF 20 21 R12 10K R2 C4 5.6K 18 MK1 1 2 0.1uF PLAYL PLAYE MIC 17 C5 C1 220uF MICROPHONE 0.1uF REC RECLED AGC XCXLK SP+ SP- 19 14 15 C6 4.7uF R5 10K R5 470K ISD 1420 R35 2C14 1 330 100uF T2 C15 4 I/O 100uF 2 3 I/O Hình 42: Mạch ghi phát âm thanh 2./ Nguyên lí hoạt động: IC ISD 1420 là IC chuyên dùng cho việc ghi và phát âm thanh. IC gồm có 128 ô địa chỉ và một vùng nhớ được sử dụng chung cho 128 địa chỉ ấy. Thời gian ghi âm được của họ ISD 1400 là từ 14 ÷20 giây. ISD 1420 được kết nối với 89C51 thông qua các chân P1.0, P1.1, P1.2, P1.3 tương ứng với các chân địa chỉ A0, A1, A2, A3. Chân PLAYL kết nối với chân P1.4. Chân RECLED kết nối với chân P1.5. Để phát được âm thanh ta cần cung cấp địa chỉ vùng nhớ lưu trữ đoạn âm thanh sau đó cho chân PLAYL xuống mức thấp (CLR P1.4). Dấu hiệu kết thúc đoạn âm thanh thể hiện bằng sự thay đổi trạng thái ở chân RECLED ( LED sẽ sáng lên rồi tắt) vi điều khiển sẽ nhận biết dấu hiệu này cho sự kết thúc đoạn âm thanh vừa phát. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 52 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Bảng địa chỉ vùng nhớ các đoạn âm thanh: A0 A1 A2 A3 Âm thanh 0 0 0 1 Báo động có cháy 0 0 1 0 Báo động có trộm 0 0 1 1 Đăng nhập thành công nhấn phím chức năng 0 1 0 0 Thiết bị 0 1 1 0 Đã mở 1 1 0 0 Đã tắt 1 0 1 0 Sai nhập lại 1 1 1 1 Nhập password 3./ Các thông số và giá trị: Các thông số do nhà sản xuất hướng dẫn. Các giá trị điện áp cung cấp, giá trị điện trở, tụ điện, micro được mắc như hình vẽ (theo nhà sản xuất). IX./ Mạch khuếch đại âm thanh: 1./ Sơ đồ nguyên lí: 12V 104 5 10U/16V 1 INPUT 2 4 - OUTPUT TDA2003 3 103 1000uF/16V + 503 220R 104 0 1R/0.5W 1000uF/16V 2.2R Hình 43: Mạch khuếch đại âm thanh SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 53 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại 2./ Nguyên lí hoạt động: Mạch khuếch đại âm thanh dùng để khuếch đại tín hiệu DTMF thu được để đưa vào cho MT8870 xử lí. Mạch sử dụng IC TDA2003, đây là OP-AMP sử dụng nguồn đơn, mắc theo kiểu có hồi tiếp âm, có sử dụng biến trở 503 (50K) để điều chỉnh độ lớn tín hiệu đầu vào cho thích hợp với MT8870. 3./ Các thông số và giá trị: Các giá trị điện trở, tụ điện được mắc theo đề nghị của DATASHEET (như hình ) nguồn cung cấp từ 8V đến 18V DC X./ Mạch hiển thị 1./ Sơ đồ nguyên lí: 5v 3 5 D0 D1 D2 D3 LT RBI A B C D E F G BI/RBO 13 12 11 10 9 15 14 2 3 4 5 6 7 8 vcc 7 1 2 6 GND p0.0 p0.1 p0.2 p0.3 VCC 16 1 R1 330R a b c d e f g 4 8 74247 0 Hình 44: Mạch hiển thị 2./ Nguyên lí hoạt động: Mạch hiển thị dùng IC74247 dùng để hiển thị số DTMF sau khi được MT8870 giải mã thành bit nhị phân. Mạch này được dùng để giúp thuận tiện hơn cho việc kiểm tra các mã tắt mở thiết bị. Các bit nhị phân từ MT8870 xuất ra nếu là số BCD sẽ được IC74247 giải mã và hiển thị trên Led 7 đoạn. Led 7 đoạn sử dụng là loại Anode chung và được hạn dòng bằng R1 (330Ω). Mạch sử dụng nguồn 5VDC. SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 54 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại XI./ Mạch xử lí trung tâm 1./ Sơ đồ nguyên lí: 5V 9 R24 R MT8880 10 11 12 13 14 15 16 17 D0 D1 D2 D3 R/W RS0 CS C11 18 33p C12 Y2 12Mhz 19 RST P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD TXD INT1 INT0 T1 TO WR RD XTAL2 XTAL1 8051 31 SEG-8R P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 PSEN ALE 1 2 3 4 5 6 7 8 EA P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 Vss 1 2 3 4 5 6 7 8 A0 A1 A2 A3 PLAY HET AM CHUONG DAOCUC Vcc U3 C10 CAP 39 38 37 36 35 34 33 32 28 27 26 25 24 23 22 21 D0 D1 D2 D3 MT8870 TAIGIA STD BAO TROM BAO CHAY CT4 CT3 CT2 CT1 TB4 TB3 TB2 TB1 29 30 20 SW1 R23 R 40 16 15 14 13 12 11 10 9 VCC 33p Hình 45: Mạch xử lí trung tâm 2./ Các chân kết nối Port 0: P0.0 ÷ p0.3 : D0 ÷ D3 của MT8870 + hiển thị. P0.4 : Tải giả P0.5 : STD P0.6 : Cảm biến cháy P0.7 : Cảm biến trộm Port 1: P1.0 ÷ P1.3 : A0 ÷ A3 của ISD 1420 P1.4 : PLAY P1.5 : Hết âm P1.6 : Chuông P1.7 : Đảo cực Port 2: P2.0 ÷ P2.3 : CT1 ÷ CT4 P2.4 ÷ P2.7 : TB1 ÷ TB4 Port 3: P3.0 ÷ p3.3 : D0 ÷ D3 của MT8880 P3.4 : R/W P3.5 : RS0 P3.6 : CS SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 55 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG V LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH I./ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 56 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 57 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 58 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại II./ CHƯƠNG TRÌNH $MOD51 ORG 00H MT87_0 BIT P0.0 MT87_1 BIT P0.1 MT87_2 BIT P0.2 MT87_3 BIT P0.3 TAI_GIA BIT P0.4 STD BIT P0.5 CHAY BIT P0.6 TROM BIT P0.7 ; CHAN 11 MT8870 ; CHAN 12 MT8870 ; CHAN 13 MT8870 ; CHAN 14 MT8870 ; CHAN 35 AT89C51 ; CHAN 15 MT8870 ; CHAN 33 AT89C51 ; CHAN 32 AT89C51 ISD_0 BIT P1.0 ISD_1 BIT P1.1 ISD_2 BIT P1.2 ISD_3 BIT P1.3 PLAY BIT P1.4 HET_AM BIT P1.5 CHUONG BIT P1.6 DAO_CUC BIT P1.7 ; CHAN 5 ISD1420 ; CHAN 6 ISD1420 ; CHAN 9 ISD1420 ; CHAN 10 ISD1420 ; CHAN 23 ISD1420 ; CHAN 25 ISD1420 ; CHAN 7 AT89C51 ; CHAN 8 AT89C51 CT1 BIT P2.0 CT2 BIT P2.1 CT3 BIT P2.2 CT4 BIT P2.3 TB1 BIT P2.4 TB2 BIT P2.5 TB3 BIT P2.6 TB4 BIT P2.7 ; CHAN 21 AT89C51 ; CHAN 22 AT89C51 ; CHAN 23 AT89C51 ; CHAN 24 AT89C51 ; CHAN 25 AT89C51 ; CHAN 26 AT89C51 ; CHAN 27 AT89C51 ; CHAN 28 AT89C51 MT88_0 BIT P3.0 MT88_1 BIT P3.1 MT88_2 BIT P3.2 MT88_3 BIT P3.3 RW BIT P3.4 RSO BIT P3.5 CS BIT P3.6 ; CHAN 10 AT89C51 ; CHAN 11 AT89C51 ; CHAN 12 AT89C51 ; CHAN 13 AT89C51 ; CHAN 14 AT89C51 ; CHAN 15 AT89C51 ; CHAN 16 AT89C51 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 59 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại MAIN: CLR TAI_GIA MOV R7,#0 KIEM_TRA_CHAY: JB CHAY,KIEM_TRA_TROM LCALL BAO_DONG_CHAY JMP MAIN KIEM_TRA_TROM: JB TROM,KIEM_TRA_CHUONG LCALL BAO_DONG_TROM JMP MAIN KIEM_TRA_CHUONG: CJNE R7,#3,XUONG JNB CHUONG,$ JMP DONG_TAI_GIA XUONG: JB CHUONG,KIEM_TRA_CHAY INC R7 MOV R1,#100 MOV R2,#50 LCALL DELAY_1S JNB CHUONG,$ LCALL DELAY_1S NHAY1000: JB CHUONG,WAIT JMP KIEM_TRA_CHUONG WAIT: LCALL DELAY10MS DJNZ R1,NHAY1000 DJNZ R2,NHAY1000 JMP KIEM_TRA_CHAY DONG_TAI_GIA: SETB TAI_GIA LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S LCALL NHAP_PASS SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 60 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ;****************************THU PASS************************ ;************************PASS THU NHAT********************** MOV R0,#0 SAI: INC R0 MOV R1,#100 MOV R2,#50 CHO: DJNZ R1,TT DJNZ R2,TT JMP MAIN TT: LCALL DELAY10MS JB STD,CHO JNB STD,$ MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#03H,TB_SAIA ; ********************PASS THU HAI************************* MOV R0,#0 SAI1: INC R0 MOV R1,#100 MOV R2,#50 CHO1: DJNZ R1,TT1 DJNZ R2,TT1 JMP MAIN TT1: LCALL DELAY10MS JB STD,CHO1 JNB STD,$ MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#04H,TB_SAIB ; **********************PASS THU BA********************** MOV R0,#0 SAI2: INC R0 MOV R1,#100 MOV R2,#50 CHO2: DJNZ R1,TT2 DJNZ R2,TT2 JMP MAIN SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 61 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại TT2: LCALL DELAY10MS JB STD,CHO2 JNB STD,$ INC R0 MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#05H,TB_SAIC JMP DA_VAO_HE_THONG TB_SAIA: LJMP TB_SAI TB_SAIB: LJMP TB_SAI1 TB_SAIC: LJMP TB_SAI2 ;****************THONG BAO SAI NHAP PASS******************* TB_SAI: LCALL BAO_SAI CJNE R0,#3,SAIA LJMP MAIN SAIA: LJMP SAI TB_SAI1: LCALL BAO_SAI CJNE R0,#3,SAIB LJMP MAIN SAIB: LJMP SAI1 TB_SAI2: LCALL BAO_SAI CJNE R0,#3,SAIC LJMP MAIN SAIC: LJMP SAI2 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 62 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ;****************PASS DA DUNG HET***************************** DA_VAO_HE_THONG: LCALL DELAY_1S LCALL THONG_BAO_THANH_CONG ;***********************KIEM TRA MA*************************** LAPLAI: MOV R0,#0 KIEM_TRA_MA_TAT: MOV R1,#100 MOV R2,#50 CHO3: DJNZ R1,TT3 DJNZ R2,TT3 JMP MAIN TT3: LCALL DELAY10MS JB STD,CHO3 JNB STD,$ MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#06H,KIEM_TRA_MA_MO LCALL CT_TAT LJMP LAPLAI KIEM_TRA_MA_MO: CJNE A,#07H,KIEM_TRA_TAT_HET LCALL CT_MO LJMP LAPLAI KIEM_TRA_TAT_HET: CJNE A,#08H,KIEM_TRA_TRANG_THAI LCALL CT_TAT_HET LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT LJMP LAPLAI SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 63 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại KIEM_TRA_TRANG_THAI: CJNE A,#09H,KIEM_TRA_MA_THOAT LCALL CT_KT_TRANG_THAI JMP LAPLAI KIEM_TRA_MA_THOAT: CJNE A,#05H,KIEMTRAR0 JMP MAIN KIEMTRAR0: INC R0 CJNE R0,#4,KIEM_TRA_MA_TAT JMP MAIN ;*******************CHUONG TRINH TAT************************** CT_TAT: KT_MA_TB1: INC R0 MOV R1,#100 MOV R2,#50 CHO4: DJNZ R1,TT4 DJNZ R2,TT4 JMP MAIN TT4: LCALL DELAY10MS JB STD,CHO4 JNB STD,$ MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#01H,KT_MA_TB2 LCALL TAT_TB1 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT LJMP QUAY_VE_LAP_LAI KT_MA_TB2: CJNE A,#02H,KT_MA_TB3 LCALL TAT_TB2 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT LJMP QUAY_VE_LAP_LAI SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 64 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại KT_MA_TB3: CJNE A,#03H,KT_MA_TB4 LCALL TAT_TB3 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT LJMP QUAY_VE_LAP_LAI KT_MA_TB4: CJNE A,#04H,SAIHET LCALL TAT_TB4 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT LJMP QUAY_VE_LAP_LAI QUAY_VE_LAP_LAI: JMP LAPLAI SAIHET: JMP KIEMTRAR0 RET ;*************CHUONG TRINH TAT TUNG TB****************** TAT_TB1: JB CT1,SET_TB1 CLR TB1 JMP THOAT_TAT_TB1 SET_TB1: SETB TB1 THOAT_TAT_TB1: NOP RET TAT_TB2: JB CT2,SET_TB2 CLR TB2 JMP THOAT_TAT_TB2 SET_TB2: SETB TB2 THOAT_TAT_TB2: NOP RET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 65 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại TAT_TB3: JB CT3,SET_TB3 CLR TB3 JMP THOAT_TAT_TB3 SET_TB3: SETB TB3 THOAT_TAT_TB3: NOP RET TAT_TB4: JB CT4,SET_TB4 CLR TB4 JMP THOAT_TAT_TB4 SET_TB4: SETB TB4 THOAT_TAT_TB4: NOP RET ;*********** *******CHUONG TRINH MO********************** CT_MO: KT_MA_TB11: CHO5: TT5: INC R0 MOV R1,#100 MOV R2,#50 DJNZ R1,TT5 DJNZ R2,TT5 LJMP MAIN LCALL DELAY10MS JB STD,CHO5 JNB STD,$ MOV A,P0 ANL A,#00001111B CJNE A,#01H,KT_MA_TB21 LCALL MO_TB1 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO LJMP QUAY_LAI_LAP_LAI SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 66 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại KT_MA_TB21: CJNE A,#02H,KT_MA_TB31 LCALL MO_TB2 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO LJMP QUAY_LAI_LAP_LAI KT_MA_TB31: CJNE A,#03H,KT_MA_TB41 LCALL MO_TB3 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO LJMP QUAY_LAI_LAP_LAI KT_MA_TB41: CJNE A,#04H,SAIHET1 LCALL MO_TB4 LCALL DELAY_1S LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO LJMP QUAY_LAI_LAP_LAI QUAY_LAI_LAP_LAI: JMP LAPLAI SAIHET1: JMP KIEMTRAR0 RET ;***************** ***MO THIET BI************************* MO_TB1: JB CT1,CLR_TB1 SETB TB1 JMP THOAT_M0_TB1 CLR_TB1: CLR TB1 THOAT_M0_TB1: NOP RET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 67 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại MO_TB2: JB CT2,CLR_TB2 SETB TB2 JMP THOAT_M0_TB2 CLR_TB2: CLR TB2 THOAT_M0_TB2: NOP RET MO_TB3: JB CT3,CLR_TB3 SETB TB3 JMP THOAT_M0_TB3 CLR_TB3: CLR TB3 THOAT_M0_TB3: NOP RET MO_TB4: JB CT4,CLR_TB4 SETB TB4 JMP THOAT_M0_TB4 CLR_TB4: CLR TB4 THOAT_M0_TB4: NOP RET ;****************CHUONG TRINH TAT HET********************** CT_TAT_HET: JB CT1,SSET_TB1 CLR TB1 JMP XUONG_TAT_TB2 XUONG_TAT_TB2: JB CT2,SSET_TB2 CLR TB2 JMP XUONG_TAT_TB3 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 68 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại XUONG_TAT_TB3: JB CT3,SSET_TB3 CLR TB3 JMP XUONG_TAT_TB4 XUONG_TAT_TB4: JB CT4,SSET_TB4 CLR TB4 JMP THOAT_KHOI_TAT_HET SSET_TB1: SETB TB1 JMP XUONG_TAT_TB2 SSET_TB2: SETB TB2 JMP XUONG_TAT_TB3 SSET_TB3: SETB TB3 JMP XUONG_TAT_TB4 SSET_TB4: SETB TB4 THOAT_KHOI_TAT_HET: NOP RET ;********* CHUONG TRINH KIEM TRA TRANG THAI*************** CT_KT_TRANG_THAI: JB CT1,TTBI1_1 JB TB1,BTB1MO LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI2 BTB1MO: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI2 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 69 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại TTBI1_1: JB TB1,BTB1TAT LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI2 BTB1TAT: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI2 TTBI2: JB CT2,TTBI2_2 JB TB2,BTB2MO LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI3 BTB2MO: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI3 TTBI2_2: JB TB2,BTB2TAT LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI3 BTB2TAT: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI3 TTBI3: JB CT3,TTBI3_3 JB TB3,BTB3MO LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI4 BTB3MO: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI4 SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 70 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại TTBI3_3: JB TB3,BTB3TAT LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP TTBI4 BTB3TAT: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP TTBI4 TTBI4: JB CT4,TTBI4_4 JB TB4,BTB4MO LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT JMP KIEM_TRA_MA_TAT BTB4MO: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP KIEM_TRA_MA_TAT TTBI4_4: JB TB4,BTB4TAT LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_MO JMP KIEM_TRA_MA_TAT BTB4TAT: LCALL THIET_BI LCALL THONG_BAO_TAT RET ;*************** *******DELAY 10MS********************** DELAY10MS: MOV TMOD,#10 MOV TH1,# HIGH (-10000) MOV TL1,# LOW (-10000) SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TR1 CLR TF1 RET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 71 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ;************************DELAY 1S*********************** DELAY_1S: MOV R3,#20 MOV TMOD,#10H LAPM: MOV TH1,# HIGH (-50000) MOV TL1,# LOW (-50000) SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TR1 CLR TF1 DJNZ R3,LAPM RET ;***********************BAO DONG TROM*************************** BAO_DONG_TROM: SETB TAI_GIA LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S MOV A,#00000010B MOV P3,#11101101B MOV P3,#10101101B MOV P3,#11100000B MOV P3,#10100000B MOV P3,#11111111B DOI_PHAT_XONG: CLR CS MOV C,MT88_1 SETB CS JNC DOI_PHAT_XONG ANL A,#00001111B ORL A,#11000000B MOV P3,A CLR CS LCALL DELAY_1S SETB CS LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 72 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S CLR ISD_0 CLR ISD_1 SETB ISD_2 CLR ISD_3 CLR PLAY ;PLAY JB HET_AM,$ ;HETAM JNB HET_AM,$ ;HETAM SETB PLAY ;PLAY CLR TAI_GIA RET ;********************* BAO DONG CHAY********************** BAO_DONG_CHAY: SETB TAI_GIA LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S MOV A,#00000010B MOV P3,#11101101B MOV P3,#10101101B MOV P3,#11100000B MOV P3,#10100000B MOV P3,#11111111B DOI_PHAT_XONGDS: CLR CS MOV C,MT88_1 SETB CS JNC DOI_PHAT_XONGDS ANL A,#00001111B ORL A,#11000000B MOV P3,A CLR CS LCALL DELAY_1S SETB CS LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S LCALL DELAY_1S SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 73 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại LCALL DELAY_1S CLR ISD_0 CLR ISD_1 CLR ISD_2 SETB ISD_3 CLR PLAY ;PLAY JB HET_AM,$ ;HETAM JNB HET_AM,$ ;HETAM SETB PLAY ;PLAY CLR TAI_GIA RET ;*********** **********THONG BAO NHAP PASS****************** NHAP_PASS: SETB ISD_0 SETB ISD_2 SETB ISD_1 CLR ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET ;************** ******* THONG BAO SAI************************* BAO_SAI: SETB ISD_0 CLR ISD_1 SETB ISD_2 CLR ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 74 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ;*****************THONG BAO THANH CONG******************* THONG_BAO_THANH_CONG: CLR ISD_0 CLR ISD_1 SETB ISD_2 SETB ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET ;*************** ********THONG BAO MO********************** THONG_BAO_MO: CLR ISD_0 SETB ISD_1 SETB ISD_2 CLR ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET ;*************** *******THONG BAO TAT********************** THONG_BAO_TAT: SETB ISD_0 SETB ISD_1 CLR ISD_2 CLR ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 75 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại ;*************************THIET BI**************************** THIET_BI: CLR ISD_0 SETB ISD_1 CLR ISD_2 CLR ISD_3 CLR PLAY JB HET_AM,$ JNB HET_AM,$ SETB PLAY RET END SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 76 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG KẾT LUẬN I./ HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI: Tuy là mạch đã có thể hoạt động ổn định nhưng cũng còn khá nhiều hạn chế: • Đường mạch đi sai còn nhiều nên phải dùng dây đồng đi lại do đó mạch chưa có tính thẩm mĩ lắm. • Dây bus được dùng kết nối nhiều module lại nên có dây bị trùng lắp. Việc đánh dấu các đầu bus cũng chưa logic lắm. • Do thời gian làm đề tài tương đối ngắn nên chưa hiểu được cách thu tín hiệu DTMF của MT8880 và phải dùng đến MT8870 để thu tín hiệu DTMF. • Do không có điều kiện kết nối với tổng đài thật nên chỉ cho mạch hoạt động trên sự mô phỏng các điều kiện thực tế. II./ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Nếu tìm hiểu và vận hành được MT8880 để thu và phát DTMF thì mạch sẽ gọn gàng và đơn giản hơn. Để áp dụng mạch vào thực tế thì cần phải qua nhiều lần thử nghiệm mô hình một cách cụ thể với tổng đài thật và thiết bị thật. Dựa trên nguyên lí đã có để có thể phát triển lên sử dụng mạng điện thoại di động cho mô hình này thay vì mạng cố định có dây. III./ TÀI LIỆU THAM KHẢO 1./ Tác Giả Dương Minh Trí - SƠ ĐỒ CHÂN LINH KIỆN BÁN DẪN - Nhà xuất bản Khoa Học Và Kĩ Thuật năm 2005 – TP.HCM – Tái bản lần thứ hai. 2./ Tác Giả Hồ Trung Mỹ - VI XỬ LÍ – Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM năm 2006 – TP.HCM – Tái bản lần thứ nhất. 3./ Tác Giả Nguyễn Viết Nguyên – GIÁO TRÌNH LINH KIỆN ĐIỆN TỬ - Nhà xuất bản Giáo Dục năm 2007 – Hà Nội. 4./ Các DATASHEET và Tài Liệu Trên INTERNET SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 77 [...]... 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 thốt để trả lại mạch về trạng thái ban đầu Nếu người điều khiển muốn kiểm tra tất cả các trạng thái của thiết bò trước khi điều khiển thì...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 là: tùy vào mã đã được qui định người điều khiển sẽ nhấn số tương ứng với mục đích điều khiển của mình Mạch điều khiển thiết bị sẽ dựa vào những số của tổng đài gửi về giải mã từ dạng DTMF sang dạng nhị... cặp tần số DTMF và xuất lên đường truyền điện thoại đưa tới tổng đài ) Cảm biến Vi xử lí Tín hiệu báo động Tổng đài IC MT8880 Số nhị phân DTMF Điện thoại Chủ nhà DTMF Dựa vào đường truyền của mạng điện thoại, ta thiết kế hệ thống điều khiển từ xa qua đường dây điện thoại Hệ thống này thiết kế để điều khiển đóng ngắt các thiết bò từ xa với sự giúp đỡ của vi điều khiển 89c51 Hệ thống được thiết kế trên... kiểm tra trạng thái tất cả các thiết bò ) Sau khi nhấn số 9 người điều khiển sẽ được nghe thông báo về trạng thái của thiết bò Ví dụ: khi thiết bị 1 mở, thiết bị 2 tắt, thiết bị 3 mở, thiết bị 4 tắt, mạch sẽ phát ra thơng báo lần lượt như sau: “ thiết bị đã mở, thiết bị đã tắt, thiết bị đã mở, thiết bị đã tắt Bây giờ người điều khiển có thể tắt hay mở thiết bò Nếu muốn tắt thiết bò thì bấm phím “6” (Số... Boolean (hoạt động trên bit đơn) • 210 vò trí nhớ có thể đònh vò bit • 4 µs cho hoạt động nhân hoặc chia SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 17 Đồ 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... 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 ONCHIP Memory 00 FFFF CODE Memory DATA Memory Enable via PSEN Enable via RD & WR 0000 0000 Hình 12: 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 qua đường dây điện thoại Bản đồ bộ nhớ... Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại Chức năng IC thu tone MT8870 bao gồm một bộ thu DTMF chất lượng cao (kèm bộ khuếch đại ) và một bộ tạo DTMF giúp cho việc tổng hợp đóng ngắt tone được chính xác Cấu hình ngõ vào Thiết kế đầu vào của MT8870 cung cấp một bộ khuếch đại OPAMP ngõ vào vi sai cũng như một ngõ vào VREF để điều chỉnh thiên áp cho đầu vào tại VDD/2 Chân... gian nhất định (khoảng 10s) mạch sẽ tự động ngắt tải giả, quay về trạng thái ban đầu và kiểm tra có tín hiệu báo động hay tín hiệu chng khơng, người điều khiển cũng có thể nhấn phím 5 để thốt ngay và trả lại mạch về trạng thái ban đầu SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 16 Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG III TÌM HIỂU VỀ CÁC IC SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI... về sẽ được so sánh với số lưu sẵn trong vi điều khiển và xuất ra lệnh điều khiển đã được qui định cụ thể với từng số Người điều khiển Tổng đài DTMF Vi xử lí IC MT8870 DTMF Số nhị phân Thiết bị Lệnh điều khiển Ngun tắc của báo động là: khi nhận tín hiệu báo động từ cảm biến bên ngồi, vi điều khiển sẽ tự động xuất ra số (đã được lưu từ trước) dưới dạng nhị phân qua IC phát DTMF MT8880 (IC MT8880 làm nhiệm... 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 cho một số và cờ nhớ SUBB A,#data (2,1): Trừ nội dung A cho một số tức thời và cờ nhớ INC ... nghiệp Báo động điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại báo động cháy kiểm tra chng Khi nhập mật mã, người điều khiển tắt thiết bị, mở thiết bị, tắt hết thiết bị kiểm tra trạng thái thiết bò điều. .. người điều khiển nghe thông báo trạng thái thiết bò Ví dụ: thiết bị mở, thiết bị tắt, thiết bị mở, thiết bị tắt, mạch phát thơng báo sau: “ thiết bị mở, thiết bị tắt, thiết bị mở, thiết bị tắt... Trang 10 Đồ án tốt nghiệp Báo động điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại CHƯƠNG II SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ I./ Tầm quan trọng ứng dụng điều khiển từ xa Đất nước ta

Ngày đăng: 09/10/2015, 23:05

Xem thêm: Đồ án CNTT Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại, Đồ án CNTT Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại

Đồ án CNTT Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan