Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo đề tài : Xây dựng chương trình điều khiển thiết bị điện thông qua máy tính
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG MỤC LỤC PHẦN :GIỚI THIỆU NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN PHẦN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG DẪN NHẬP Tầm quan đề tài Mục đích nghiên cứu Giới hạn đề tài _ CHƯƠNG MẠNG DI ĐỘNG 2.1 Mạng GSM _ 2.1.1 Tổng quan mạng GSM _ 2.1.2 Lịch sử phát triển mạng GSM 2.1.3 Cấu trúc mạng di động 10 2.1.4 Tái sử dụng tần số _ 11 2.1.5 Các giao diện vô tuyến _ 13 2.1.6 Điều khiển công suất phát máy di động _ 13 2.1.7 Thực goi từ thiết bị di động đến thiết bị di động _ 15 2.2 Máy di động _ 16 2.2.1 Lịch sử phát triển _ 16 2.2.2 Các khối chức khối 17 SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 2.2.3 Hoạt động điện thoại di động _22 CHƯƠNG KỸ THUẬT MÃ ĐA TẦN 3.1 Hệ thống DTMF. 24 3.2 IC nhận DTMF MT8870 _ 25 3.2.1 Sơ đồ chân _ 25 3.2.2 Đặc tính kỹ thuật. 27 CHƯƠNG THU PHÁT ÂM THANH 4.1 IC thu phát tiếng nói ISD 1420. 32 4.2 Sơ đồ chân 33 Đặc tính kỹ thuật 34 CHƯƠNG VI ĐIỀU KHIỂN 5.1 Giới thiệu chung Pic 37 5.2 PIC 16F877A 42 CHƯƠNG LCD _ 64 6.1 Sơ đồ chân 65 6.2 Đặc tính kỹ thuật _ 66 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 7.1 Phương pháp nghiên cứu 84 7.2 Phương án thiết kế phần cứng 84 7.3 Sơ đồ khối _ 86 7.4 Mạch cảm biến bắt máy _ 88 7.4.3 Nguyên lý hoạt động _ 90 7.5 Mạch thu phát âm thanh. _ 91 7.5.1 Sơ đồ nguyên lý _ 91 7.5.2 Nguyên lý hoạt động _ 91 7.6 Mạch điều khiển thiết bị _ 93 SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 7.6.1 Sơ đồ nguyên lý _ 93 7.6.2 Tính tốn 94 7.6.3 Nguyên lý hoạt động _ 94 7.7 Mạch giải mã DTMF 95 7.7.1 Sơ đồ nguyên lý _ 95 7.7.2 Tính tốn 95 7.7.3 Nguyên lý hoạt động _ 95 7.8 Mạch nguồn _ 97 7.8.1 Sơ đồ nguyên lý _ 97 7.8.2 Nguyên lý hoạt động _ 97 7.9 Mạch LCD 98 7.9.1 Sơ đồ nguyên lý _ 98 7.9.2 Hoạt động. 98 7.10 Mạch điều khiển trung tâm _ 99 7.10.1 Sơ đồ nguyên lý 99 7.10.2 Nguyên lý hoạt động _ 100 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ CHƯƠNG TRÌNH 8.1 Lưu đồ giải thuật 102 8.2 Chương trình _ 104 CHƯƠNG KẾT LUẬN Hướng phát triển đề tài 116 Kết đạt _ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO _ 117 SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG PHẦN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CHƯƠNG DẪN NHẬP SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Tầm quan đề tài Trong thời đại ngày nay, hệ thống thông tin liên lạc vấn đề quan trọng loài người Nhất ứng dụng kỹ thuật thôngtin liên lạc vào lĩnh vực kinh tế, khoa học đời sống Chính mà người xã hội lồi người phát triển khơng ngừng Đặc biệt thập niên gần đây, ngành bưu viễn thông phát triển mạnh mẽ tạo bước ngoặc quan trọng lĩnh vực thông tin để đáp ứng nhu cầu người Ngoài nhu cầu thơng tin người cịn muốn nhu cầu khác : tự động trả lời điện thoại chủ vắng nhà, hộp thư thoại… Đối với hệ thống điều khiển xa tia hồng ngoại giới hạn khoảng cách yếu điểm kỹ thuật này, ngược lại với mạng điện thoại mở rộng với quy mơ tồn giới giới hạn xa khơng phụ thuộc vào khoảng cách mở lối thoát lĩnh vực tự động điều khiển Hiện nay, nhu cầu trao đổi thông tin người dân ngày tăng đồng thời việc gắn thiết bị điện thoại ngày phổ biến rộng rãi, việc sử dụng mạng điện thoại để truyền tín hiệu điều khiển phương thức thuận tiện nhất, tiết kiệm nhiều thời gian cho công việc ,vừa đảm bảo tính an tồn cho thiết bị điện gia dụng vừa tiết kiệm chi phí sử dụng đảm bảo an tồn cho tính mạng tài sản người dân cháy nổ chạm chập điện gia dụng gây Ngoài ra,ứng dụng hệ thống điều khiển từ xa điện thoại, giúp ta điều khiển thiết bị điện môi trường nguy hiểm mà người làm việc dây chuyền sản xuất để thay người Xuất phát từ ý tưởng tình hình thực tế trên, nên em chọn đề tài: “Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua mạng điện thoại” cho luận văn tốt nghiệp Mạch điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua mạng điện thoại, giúp ta điều khiển thiết bị điện gia dụng khơng có nhà ta cách xa nhà(hay nhà) môi trường nguy hiểm mà người làm việc dây chuyền sản xuất để thay người Chẳng hạn muốn điều khiển thiết bị điện SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG nhà vắng người, ta quay số điện thoại nhà gởi mã lệnh đóng hay ngắt thiết bị mạch thực Khi mạch thực xong lệnh ta mạch gọi tín hiệu phản hồi cho ta biết mạch thực xong lệnh hay chưa Mục đích nghiên cứu Mục đích người thực đề tài tiến hành nghiên cứu là: Trước tiên với thân người thực đề tài, hội tốt để tự kiểm tra lại kiến thức mình, đồng thời có hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu với vấn đề chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho thân nhiều kiến thức bổ ích sau ứng dụng vào thực tế sống Sau tạo sản phẩm đề tài ứng dụng báo điều khiển thiết bị cho nơi như: hệ thống phòng ban quan xí nghiệp, khách sạn, nhà nghỉ, hộ gia đình có nhu cầu sử dụng… Giới hạn đề tài Do thời gian khả nên đề tài tập trung nghiên sơ lược vấn đề liên quan như: tổng đài di động, sơ đồ khối điện thoại di động, đặc điểm loại ic sử dụng đề tài Mọi thứ làm phương pháp thủ công nên board mạch không đẹp, kết nối khối không ngăn nắp chất giọng nên câu thơng báo khơng chuẩn SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CHƯƠNG MẠNG DI ĐỘNG SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 2.1 Mạng GSM 2.1.1 Tổng quan mạng GSM GSM viết tắt từ " Global System for Mobile Communication" - Mạng thơng tin di động tồn cầu Một công nghệ mạng điện thoại di động phổ biến giới Là tiêu chuẩn chung cho thuê bao di động di chuyển vị trí địa lý khác mà giữ liên lạc Các mạng điện thoại GSM sử dụng công nghệ TDMA (Time Division Multiple Access " - Phân chia truy cập theo thời gian).Đây công nghệ cho phép máy di động sử dụng chung kênh để đàm thoại , máy sử dụng 1/8 khe thời gian để truyền nhận thông tin 2.1.2 Lịch sử phát triển mạng GSM Vào đầu năm 1980 châu Âu người ta phát triển mạng điện thoại di động sử dụng vài khu vực Sau vào năm 1982 chuẩn hoá (CEPT : European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) tạo Groupe Special Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho tồn Châu Âu Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM xây dựng đưa vào sử dụng nhà khai thác Radiolinja Finland Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn phát triển mạng GSM chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute (ETSI)), tiêu chuẩn, đặc tính cơng nghệ GSM công bố vào năm 1990 Đến cuối năm 1993 có triệu thuê bao sử dụng mạng GSM 70 nhà cung cấp dịch vụ 48 quốc gia SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 2.1.3 Cấu trúc mạng di động Cấu trúc mạng thông tin di động EIR ( Equipment Indentity Register) : Chứa số liệu phần cứng thiết bị Trung tâm xác thực (AuC) sở liệu bảo vệ chứa khoá bảo mật card SIM, dùng để xác thực mã hố kênh vơ tuyến Hệ thống trạm gốc ( Base Station Subsystem) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm di động Hệ thống trạm gốc gồm có hai phần: Trạm thu phát gốc (BTS) Trạm điều khiển gốc (BSC: kết nối trạm di động tổng đài chuyển mạch di động MSC) Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (MSC), thực việc chuyển mạch gọi thuê bao di động thuê bao di động với thuê bao mạng cố định Trạm di động (Mobile Station) người thuê bao mang theo Hệ thống trạm gốc ( Base Station Subsystem) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm di động SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 10 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 103 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG 8.2 Chương trình #include //thu vien pic #device *=16 adc=8 //dung adc bit #use delay(clock=4000000) #include //cac ham dinh nghia #fuses nowdt,hs,xt //cau hinh phan cung pic #include // thu vien lcd #use fast_io(a) #use fast_io(b) #use fast_io(c) #use fast_io(d) #use fast_io(e) int8 i=0; int8 read=0; //bien doc nhiet int8 dem1=0,dem2=0,dem3=0; //tat mo thiet bi int8 dem=0; //biet phim nao tac dong truoc int8 dem4=0; //tinh thoi gian int8 pass=0,a=0,b=0b00001111; //bien luu so vua tac dong int8 sai=0; //so lan sai pass void dieukhien(); //chuong trinh dieu khien thiet bi void password(); //chuong trinh luu pass void thietbi1damo(); void thietbi2damo(); void thietbi3damo(); void thietbi1datat(); void thietbi1datat(); void thietbi2datat(); SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 104 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG void thietbi3datat(); void moinhapmatkhau(); void saimatkhau(); void main() { set_tris_a(0xff); set_tris_b(0b10100001); set_tris_c(0b00001111); set_tris_d(0x00); set_tris_e(0x00); porta=0;portb=0;portc=0;portd=0;porte=0; write_eeprom(0x20,1); //pass co dinh write_eeprom(0x21,2); write_eeprom(0x22,3); write_eeprom(0x23,4); write_eeprom(0x24,5); write_eeprom(0x25,0b00001011); //phim * setup_adc_ports (AN0); //chan lay tin hieu adc setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); //thoi gian lay mau bang xung clock ic set_adc_channel(0); enable_interrupts(global); //chon chan de doc analog bang lenh //cho phep ngat toan cuc enable_interrupts(int_ext); //ngat rb0 enable_interrupts(int_rb); //ngat rb ext_int_edge(h_to_l); //ngat canh xuong while(1) { SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 105 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG for(i=15;i>=0;i ) { lcd_init(); //ham su dung cac lenh lien quan lcd read=read_adc(); delay_us(10); read=read*1.960784314; //gia tri nhiet lcd_getc(i,0); //dich chu lcd_putc("GVHD: Thay Thuong Van Be - SVTH: Ton That Binh & Tran Trung Hieu"); printf(lcd_putc,"\nNhiet la : %u",read); delay_ms(100); if(read>=50) //nhiet lon hon 50 rb6=1; //bao dong else rb6=0; if(rb5==0) rb6=0; //tat bao dong } delay_ms(12.5); } } #int_rb void ngatrb() { if(rb7==1) { dem4=0; SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 106 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG dem=0;pass=0; enable_interrupts(int_timer1); //ngat timer1 setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_1); set_timer1(55535); } } #int_timer1 void ngattimer1() { dem4++; //tinh thoi gian if(dem4==100) { rd3=1; delay_ms(1000); //bat may rd3=0; delay_ms(500); moinhapmatkhau(); } if(dem4==200) { rd3=1; delay_ms(1000); //bat may rd3=0; dem=0;pass=0; disable_interrupts(int_timer1); } } SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 107 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG #int_ext void ngatrb0() { dem4=0; dem++; enable_interrupts(int_timer1); setup_timer_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_1); set_timer1(55535); password(); //chuong luu pass dieukhien(); //dieu khien thiet bi } void dieukhien() { if(read_eeprom(0x20)== read_eeprom(0x26) //kiem tra pass && read_eeprom(0x21)== read_eeprom(0x27) && read_eeprom(0x22)== read_eeprom(0x28) && read_eeprom(0x23)== read_eeprom(0x29) && read_eeprom(0x24)== read_eeprom(0x30) && read_eeprom(0x25)== read_eeprom(0x31)&& dem >=7) { if(rc0==1 && rc1 == && rc2 == && rc3 == 0) //phim { { dem1++; if(dem1 % == 1) { rb1=1; //mo thiet bi SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 108 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG thietbi1damo(); } else { rb1=0; //tat thiet bi thietbi1datat(); } } } if(rc0==0 && rc1 == && rc2 == && rc3 == 0) //phim { { dem2++; if(dem2 % == 1) { rb2=1; thietbi2damo(); } else { rb2=0; thietbi2datat(); } } } if(rc0==1 && rc1 == && rc2 == && rc3 == 0) //phim { SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 109 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG { dem3++; if(dem3 % == 1) { rb3=1; thietbi3damo(); } else { rb3=0; thietbi3datat(); } } } } } void password() { pass=0; a = input_c(); pass = a & b; if(dem==1) write_eeprom(0x26,pass); if(dem==2) write_eeprom(0x27,pass); if(dem==3) write_eeprom(0x28,pass); SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 110 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG if(dem==4) write_eeprom(0x29,pass); if(dem==5) write_eeprom(0x30,pass); if(dem==6) write_eeprom(0x31,pass); if((read_eeprom(0x20) != read_eeprom(0x26) //neu sai pass || read_eeprom(0x21) != read_eeprom(0x27) || read_eeprom(0x22) != read_eeprom(0x28) || read_eeprom(0x23) != read_eeprom(0x29) || read_eeprom(0x24) != read_eeprom(0x30) || read_eeprom(0x25) != read_eeprom(0x31))&& dem==6) { sai++; dem=0; saimatkhau(); } if(sai==3) { rd3=1; delay_ms(500); rd3=0; sai=0; dem=0; } } void moinhapmatkhau() SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 111 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG { rc4=0;rc5=0;rc6=0;rc7=0; //dia chi cau thong bao delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void saimatkhau() { rc4=1;rc5=0;rc6=0;rc7=0; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void thietbi1damo() { rc4=0;rc5=1;rc6=0;rc7=0; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void thietbi2damo() { rc4=0;rc5=0;rc6=1;rc7=0; delay_ms(300); SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 112 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void thietbi3damo() { rc4=1;rc5=0;rc6=1;rc7=0; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void thietbi1datat() { rc4=0;rc5=1;rc6=1;rc7=0; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } void thietbi2datat() { rc4=1;rc5=1;rc6=1;rc7=0; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 113 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG } void thietbi3datat() { rc4=1;rc5=0;rc6=0;rc7=1; delay_ms(300); re0=0; delay_ms(1000); re0=1; } SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 114 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CHƯƠNG KẾT LUẬN SVTH: TÔN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 115 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Hướng phát triển đề tài Với đề tài “Điều khiển thiết bị điện thoại di động” hệ thống hoàn chỉnh Với chức điều khiển phản hồi tiếng nói, báo xác trạng thái thiết bị cho người điều Hệ thống đặt nhà riêng, xí nghiệp, quan, nhà xưởng, nhà kho, văn phòng, khách sạn, chung cư v.v… Với hệ thống này, phát triển theo hướng đưa hệ thống giao tiếp với máy tính Sau đó, đưa chức điều khiển lên mạng internet Tức hệ thống hoạt động bình thường chế độ trước hệ thống giao tiếp với mạng máy tính Cho nên chúng điều khiển thơng qua mạng internet Nếu sử dụng mạng thơng tin điều khiển phong phú có nhiều chức Ví dụ: đưa hệ thống lên mạng điều khiển biết nhiều thông tin thiết bị muốn điều khiển hơn, biết ngày tên người điều khiển trước Đối với mạch âm ta nên sử dụng IC chuyên dùng cho việc ghi phát ngữ âm Để làm giảm kích thước mạch âm thanh, giảm giá thành thuận tiện cho người sử dụng Nhìn chung hướng phát triển lý thú khả thi điều kiện nước nhà Đó hệ thống chức đa dạng, tiện ích, đại, kinh tế khơng ngồi mục đích nâng cao đời sống tiện ích cho người Kết đạt Sau hoàn thành đồ án chúng em thấy khả làm mạch tốt hơn, hiểu rõ linh kiên, nguyên lý hoạt động mạch, khả làm báo cáo cải thiện, khả tìm tài liệu nâng cao SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 116 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giáo trình linh kiện điện tử ứng dụng TS Nguyễn Viết Nguyên- Nhà xuất Giáo Dục - Tổng quan hệ thống viễn thơng Học viện bưu viễn thơng - Nguyên lí sửa chữa điện thoại di động Kỹ sư Phạm Đình Bảo - www.picvietnam.net - www.datasheet4u.com - www.dientuvietnam.net SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU 117 ... TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG PHẦN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CHƯƠNG DẪN NHẬP SVTH: TƠN THẤT... điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua mạng điện thoại” cho luận văn tốt nghiệp Mạch điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua mạng điện thoại, giúp ta điều khiển thiết bị điện gia dụng khơng... câu thông báo không chuẩn SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG CHƯƠNG MẠNG DI ĐỘNG SVTH: TƠN THẤT BÌNH & TRẦN TRUNG HIẾU ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA ĐIỆN