ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG Đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA DÙNG SÓNG RF GVHD : NGUYỄN TIẾN HÒA SVTH : TRƯƠNG ANH TUẤN MSSV: 09119010 TP. HÀ NỘI – 03/2013 PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC (Dành cho người hướng dẫn) 1.Họ tên sinh viên : …………………………………………………………… MSSV:………………… 2.Tên đề tài ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3.Người hướng dẫn : ……………………………………………………………………………………… 4.Những ưu điểm của Đồ án : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 5.Những thiếu sót của Đồ án: ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………. ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………… 6.Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để được bảo vệ Không được bảo vệ 7.Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm ĐAMH: a) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… ………………………………………………………………………… b) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… 8.Đánh giá Điểm (Số và chữ):……………………………… …………………… ……………………………………………………………………………………… CHỮ KÝ và HỌ TÊN   Trang 5 LỜI CẢM ƠN Người thực hiện đề tài xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử, và nhất là quý Thầy cô thuộc bộ môn Điện Tử Viễn Thông đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho người thực hiện đồ án trong thời gian vừa qua. Đặc biệt người thực hiện xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Tiến Hòa vì sự tận tình hướng dẫn cũng như đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho người thực hiện đồ án để có thể thực hiện và hoàn thành tốt đề tài này. Người thực hiện đồ án cũng không quên cảm ơn các bạn trong lớp đã trao đổi, góp ý để người thực hiện hoàn thành đề tài này một cách tốt đẹp và đúng thời gian. Mặc dù đã có nhiều cố gắng và nỗ lực thực hiện, nhưng do kiến thức cũng như khả năng bản thân còn nhiều hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những sai phạm, thiếu sót.…Em rRất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn từ nơi quý thầy cô và các bạn sinh viên. Người thực hiện đề tài Trương Anh Tuấn Trang 6 LỜI NÓI ĐẦU 1. Tổng quan nghiên cứu, chế tạo, sản phẩm, phạm vi ứng dụng của sản phẩm sắn có 2. Đề suất ý tưởng thực tế 3. Nhiệm vụ đồ án (mô tả chi tiết, đặc biệt chia thành từng nhóm, hoặc từng khối công việc cũng như cách tiếp cận) a. Tuổi thọ của pin b. Thiết bị đủ nhỏ gọn, có khả năng cầm tay hay không? c. Khoảng cách truyền dẫn d. Thông tin có điều chế hay không? e. Tốc độ dữ liệu 4. Nêu vắn tắt khả năng ứng dụng thực tế của thiết bị 5. Cảm ơn blab la 6. Đồ án của em được chia thành 5 chương, chương 1 là: chương 2 là: … Xuất phát từ nhu cầu thực tế qua những ứng dụng tiện ích và hiệu quả mà công nghệ điều khiển từ xa mang lại, người thực hiện đã quyết định chọn đề tài “Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF”. Đề tài tập trung nghiên cứu và thiết kế mạch có các chức năng như bật, tắt thiết bị từ xa thông qua công nghệ sóng RF, thao tác đóng, ngắt bằng tay qua nút nhấn, đồng thời hiển thị trạng thái thiết bị trên LCD 16x2, … Tuy đã cố gắng thực hiện đồ án trong sự nghiêm túc và trách nhiệm nhất, nhưng do khả năng nghiên cứu cũng như kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai phạm và thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp tích cực từ quý thầy cô và các bạn. Trang 7 MỤC LỤC Trang Trang 8 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1 Phân loại tần số 3 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật module thu RF 5 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật module phát RF 6 Bảng 2.4 Chức năng các chân của Port 3 13 Bảng 2.5 Chức năng chân LCD 16x2 15 Bảng 2.6 Tập lệnh LCD 16x2 16 Bảng 3.1 Danh sách linh kiện sử dụng trong mạch 23 LIỆT KÊ HÌNH Hình 2.1 Cách tạo và xác định tần số sóng RF 4 Hình 2.2 Module thu RF 5 Hình 2.3 Mạch thu RF dùng IC PT2272 giải mã 6 Hình 2.4 Module phát RF 6 Hình 2.5 Mạch phát RF dùng IC PT2262 mã hóa 7 Hình 2.6 Sơ đồ chân IC PT2262 8 Hình 2.7 Sơ đồ chân IC PT2272 9 Hình 2.8 Sơ đồ khối AT89S52 11 Hình 2.9 Sơ đồ các chân AT89S52 12 Hình 2.10 Mạch Reset vi điều khiển 14 Hình 2.11 Mạch kết nối thạch anh cho vi điều khiển 14 Hình 2.12 Hình dạng và sơ đồ chân LCD 16x2 15 Hình 3.1 Sơ đồ khối 17 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý khối chính 19 Trang 9 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối chấp hành 20 HÌnh 3.4 Sơ đồ mạch in khối chính 21 Hình 3.5 Sơ đồ mạch in khối chấp hành 22 Hình 3.6 Lưu đồ giải thuật chương trình chính 24 Hình 4.1 Mạch khối chính thực tế khi hoàn thành 25 Hình 4.2 Mạch Relay thực tế 26 Hình 4.3 Sản phẩm đề tài thực tế khi hoạt động 27 Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 10 Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu đề tài Đứng trước những thách thức lớn trong việc tiết kiệm năng lượng điện, vấn đề mang ý nghĩa quốc gia, đồng thời nâng cao sự tiện lợi trong lĩnh vực điều khiển - một trong những nhân tố quyết định sự phát triển của đất nước, người thực hiện đề tài “Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF” với mục đích thực hành một trong những ứng dụng quan trọng của ngành công nghiệp điều khiển thiết bị. Để thực hiện được điều đó, người thực hiện đã đưa ra một số mục tiêu : - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của module thu phát RF. - Nghiên cứu hoạt động mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272. - Ứng dụng thực tế chip vi điều khiển AT89S52 và phần mềm Keil C. - Xây dựng thuật toán điều khiển và giám sát thiết bị điện. - Viết chương trình điều khiển và giám sát thiết bị điện. - Tính toán, thiết kế và thi công mạch điều khiển và giám sát thiết bị điện. 1.2 Nhiệm vụ đề tài Thiết kế và thi công mạch thực hiện các chức năng: - Điều khiển từ xa: Bật tắt thiết bị từ xa thông qua module thu phát RF. - Điều khiển thủ công: Bật tắt thiết bị bằng tay thông qua nút nhấn được gắn trên board. - Màn hình LCD trên board mạch hiển thị trạng thái hoạt động của thiết bị. 1.3 Giới thiệu tổng quan nội dung các chương Nội dung đề tài được chia thành 4 chương và được sắp xếp như sau: Chương 1 Giới thiệu: trình bày tổng quan nội dung chính trong đề tài – những vấn đề sẽ được đề cập đến trong toàn bộ bài viết. Chương 2 Cơ sở lý thuyết: chương này sẽ đi sâu về lý thuyết thu, phát sóng vô tuyến, cơ chế mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272, lý thuyết LCD 16x2, đồng thời trình bày sơ lược về vi điều khiển AT89S52. Chương 1 Giới thiệu [...]... 3Tính toán và thiết kế hệ thống Trang 30 Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối chấp hành Chương 3Tính toán và thiết kế hệ thống Trang 31 Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF 3.5 Trang 32 Sơ đồ mạch in Từ sơ đồ nguyên lý đã thiết kế, người thực hiện đề tài tiến hành vẽ sơ đồ mạch in Hình 3.4 Sơ đồ mạch in khối điều khiển Chương... điều khiển AT89S52 Điện trở 820K 1 Phân tích chương trình cho vi điều khiển * Yêu cầu chương trình đối với vi điều khiển: • • • Nhận tín hiệu điều khiển từ khối thu RF và các nút nhấn Xuất tín hiệu điều khiển thiết bị tương ứng thông qua mạch Relay Cập nhật và hiển thị trạng thái thiết bị trên LCD Chương 3Tính toán và thiết kế hệ thống Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF. .. thuyết Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF 1C Dịch toàn bộ hiển thị sang phải 80 Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất C0 Ép con trỏ về đầu dòng thứ hai 38 Hai dòng và ma trận 5x7 Chương 2 Cơ sở lý thuyết Trang 26 Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 27 Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ khối Hình 3.1 Sơ đồ khối Chương 3Tính toán và thiết. .. IC mã hóa sử dụng trong điều khiển từ xa kết hợp với IC giải mã PT2272 Hai IC này được sản xuất trên công nghệ CMOS Nó mã hóa dữ liệu và địa chỉ dạng song song thành tín hiệu nối tiếp phù hợp cho điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại hoặc sóng vô tuyến dựa trên các phương pháp điều chế IC PT2262 có Chương 2 Cơ sở lý thuyết Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 17 tối đa 12... nhược điểm và hướng phát triển của đồ án Chương 1 Giới thiệu Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 12 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sóng RF 2.1.1 Khái niệm sóng RF Những dao động điện từ có tần số hàng chục và hàng trăm Hz bức xạ rất yếu Sóng điện từ của chúng không có khả năng truyền đi xa Trong thông tin vô tuyến, người ta sử dụng những sóng có tần số từ hàng nghìn... thiết kế hệ thống Turn lamp1 off, count1=0 Turn la mp2 off, count2=0 Turn la mp3 off, count3=0 LCD shows: 1:OF 2:OF 3:OF yes sig n4=1? no Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 35 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG 4.1 Kết quả thi công Hình 4.1 Mạch khối chính thực tế khi hoàn thành Chương 3Tính toán và thiết kế hệ thống Điều khiển và giám sát thiết bị điện. .. toán và thiết kế hệ thống Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF 3.2 Trang 28 Chức năng các khối * Khối phát RF và mã hóa: Module phát RF phát sóng kèm dữ liệu mã hóa từ IC PT2262 thông qua hệ thống các nút nhấn * Khối thu RF và giải mã: Module thu RF nhận tín hiệu sóng mang và giải mã thông qua IC PT2272, sau đó xuất mức tín hiệu tương ứng đến khối điều khiển * Khối chấp hành:... thuyết Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 22 Port 0: Từ chân 32 đến chân 39 (P0.0_P0.7) Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu Port 1: Từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7) Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với thiết bị. .. dụng điều khiển từ xa khá phổ biến và rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng: - Hệ thống bảo vệ từ xa: chống trộm, báo động, … - Điều khiển thiết bị điện từ xa: đèn, quạt, relay, … - Công nghiệp đồ chơi điều khiển từ xa, … 2.3 Khảo sát vi điều khiển AT89S52 2.3.1 Giới thiệu Vi Điều Khiển AT89S52 AT89S52 là họ IC vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất Các sản phẩm AT89S52 thích hợp cho những ứng dụng điều. .. với vi điều khiển Trong hệ thống này sử dụng LCD 16x2 * Khối nguồn: sử dụng IC ổn áp 7805 tạo điện áp 5VDC ổn định cấp cho vi điều khiển AT89S52, LCD, Relay, … hoạt động 3.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Từ sơ đồ khối và các linh kiện đã chọn, người thực hiện đề tài tiến hành thiết kế sơ đồ nguyên lý Chương 3Tính toán và thiết kế hệ thống Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình . Chương 1 Giới thiệu Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 12 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sóng RF 2.1.1 Khái niệm sóng RF Những dao động điện từ có tần số hàng chục. lệnh điều khiển, gắn các mã lệnh điều khiển này vào sóng mang bằng các phương pháp điều chế rồi phát chúng vào không gian. Chương 2 Cơ sở lý thuyết Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa. sở lý thuyết Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 15 Kích thước 30 * 14 * 7 mm Hình 2.3 Mạch thu RF dùng IC PT2272 giải mã 2.1.3.2 Module và mạch phát RF Hình 2.4