Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại MUÏC LUÏC Trang PHAÀN I : GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI 3 I : Giôùi thieäu chung 3 II : Toùm taét noäi dung ñeà taøi 4 PHAÀN II : CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT 6 CHÖÔNG I : GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI 6 I : Caáu truùc veà maïng ñieän thoaïi 6 II : Caùc ñaëc tính truyeàn cuûa maïng ñieän thoaïi 7 CHÖÔNG II : SÔ LÖÔÏC VEÀ TOÅNG ÑAØI VAØ MAÙY ÑIEÄN THOAÏI .12 I : Giôùi thieäu toång ñaøi 12 II : Giôùi thieäu toång quaùt veà maùy ñieän thoaïi 17 III : Phöông thöùc hoaït ñoäng giöõa toång ñaøi vaø maùy ñieän thoaïi 21 CHÖÔNG III : GIÔÙI THIEÄU LINH KIEÄN .22 I : OPTO PC817 22 II : Giôùi thieäu vi ñieàu khieån 89C51 23 III : Giôùi thieäu IC nhaän DTMF MT8870 41 IV : Giôùi thieäu IC thu phaùt tieáng noùi ISD 1420 46 PHAÀN III : THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG 54 CHÖÔNG I : PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ 54 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -1- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại I : Muïc ñích cuûa ñeà taøi 54 II : Phöông phaùp nghieân cöùu 54 III : Tình hình nghieân cöùu trong vaø ngoaøi nöôùc 55 IV : YÙ töôûng thieát keá .55 V : Phöông aùn thieát keá 56 CHÖÔNG II : SÔ ÑOÀ KHOÁI CUÛA MAÏCH 58 I : Sô ñoà khoái 58 II : Nhieäm vuï cuûa töøng khoái 59 III : Giaûi thích moái quan heä giöõa caùc khoái 60 CHÖÔNG III : THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG .63 I : Sô ñoà nguyeân lyù .63 II : Khoái caûm bieán tín hieäu chuoâng 63 III : Khoái kết nối thueâ bao 66 IV: Khoái nhaân vaø giaûi maõ DTMF 67 V : Khoái ñieàu khieån ñoâng lực .69 VI : Khoái xöû lyù trung taâm duøng vi ñieàu khieån .69 VII: Khoái phaùt tieáng noùi 70 VIII: Khoái khuyếch đại âm tần .72 CHÖÔNG IV : THIEÁT KEÁ PHAÀN MỀM 73 I : löu ñoà giaûi thuật 73 II : chưong trình .76 CHÖÔNG V : KEÁT LUẬN VÀ HƯỚNG PHAÙT TRIỂN 98 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -2- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại PHAÀN I GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI I/ GIÔÙI THIEÄU CHUNG: Trong thôøi ñaïi ngaøy nay, heä thoáng thoâng tin lieân laïc laø moät trong nhöõng vaán ñeà quan troïng cuûa loaøi ngöôøi Nhaát laø nhöõng öùng duïng cuûa kyõ thuaät thoângtin lieân laïc vaøo lónh vöïc kinh teá, khoa hoïc vaø ñôøi soáng Chính vì noù maø con ngöôøi vaø xaõ hoäi loaøi ngöôøi ñaõ phaùt trieån khoâng ngöøng Ñaëc bieät trong nhöõng thaäp nieân gaàn ñaây, ngaønh böu chính vieãn thoâng ñaõ phaùt trieån maïnh meõ taïo ra böôùc ngoaëc quan troïng trong lónh vöïc thoâng tin ñeå ñaùp öùng nhu caàu cuûa con ngöôøi Ngoaøi nhu caàu veà thoâng tin con ngöôøi coøn muoán nhöõng nhu caàu khaùc nhö : töï ñoäng traû lôøi ñieän thoaïi khi chuû vaéng nhaø, hoäp thö thoaïi,… Ñoái vôùi heä thoáng ñieàu khieån xa baèng tia hoàng ngoaïi thì giôùi haïn veà khoaûng caùch laø yeáu ñieåm cuûa kyõ thuaät naøy, ngöôïc laïi vôùi maïng ñieän thoaïi ñaõ ñöôïc môû roäng vôùi quy moâ toaøn theá giôùi thì giôùi haïn xa khoâng phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch ñaõ môû ra moät loái thoaùt môùi trong lónh vöïc töï ñoäng ñieàu khieån Hieän nay, do nhu caàu trao ñoåi thoâng tin cuûa ngöôøi daân ngaøy caøng taêng ñoàng thôøi vieäc gaén caùc thieát bò ñieän thoaïi ngaøy caøng ñöôïc phoå bieán roäng raõi, do ñoù vieäc söû duïng maïng ñieän thoaïi ñeå truyeàn tín hieäu ñieàu khieån laø phöông thöùc thuaän tieän nhaát, tieát kieäm nhieàu thôøi gian cho coâng vieäc ,vöøa ñaûm baûo caùc tính naêng an toaøn cho caùc thieát bò ñieän gia duïng vöøa tieát kieäm ñöôïc chi phí söû duïng vaø ñaûm baûo an toaøn cho tính maïng vaø taøi saûn cuûa moãi ngöôøi daân do chaùy noå hoaëc do chaïm chaäp ñieän gia duïng gaây ra Ngoaøi ra,öùng duïng cuûa heä thoáng ñieàu khieån töø xa baèng ñieän thoaïi, giuùp ta ñieàu khieån caùc thieát bò ñieän ôû nhöõng moâi tröôøng nguy hieåm maø con ngöôøi khoâng theå laøm vieäc ñöôïc hoaëc nhöõng daây chuyeàn saûn xuaát ñeå thay theá con ngöôøi Xuaát phaùt töø nhöõng yù töôûng vaø tình hình thöïc teá nhö ôû treân, neân em choïn ñeà taøi: “Heä SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -3- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa thoâng qua maïng ñieän thoaïi” cho luaän vaên toát nghieäp Maïch ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa thoâng qua maïng ñieän thoaïi, giuùp ta ñieàu khieån caùc thieát bò ñieän gia duïng khi khoâng coù ai ôû nhaø khi ta ôû caùch xa nhaø(hay ôû nhaø) hoaëc ôû nhöõng moâi tröôøng nguy hieåm maø con ngöôøi khoâng theå laøm vieäc ñöôïc hoaëc moät daây chuyeàn saûn xuaát ñeå thay theá con ngöôøi Chaúng haïn muoán ñieàu khieån caùc thieát bò ñieän trong nhaø khi vaéng ngöôøi, ta quay soá ñieän thoaïi veà nhaø vaø gôûi maõ leänh ñoùng hay ngaét thieát bò thì maïch seõ thöïc hieän Khi maïch thöïc hieän xong leänh cuûa ta thì maïch seõ goïi tín hieäu phaûn hoài cho ta bieát maïch ñaõ thöïc hieän xong leänh hay chöa II/ TOÙM TAÉT NOÄI DUNG ÑEÀ TAØI Caùc thieát bò ñieän ñöôïc noái song song vôùi heä thoáng ñieàu khieån töø xa baèng ñöôøng ñieän thoaïi Muoán ñieàu khieån thieát bò ñieän ta quay soá ñieän thoaïi veà maùy ñieän thoaïi coù caùc thieát bò caàn ñieàu khieån Sau khi quay soá xong, ta qui ñònh neáu sau moät khoaûn thôøi gian(khoaûn 10 hoài chuoâng) khoâng coù ai nhaác maùy thì maïch naøy seõ töï ñoäng ñoùng taûi giaû ñeå keát noái thueâ bao (thoâng thoaïi) vôùi thueâ bao goïi Sau khi keát noái thueâ bao, heä thoáng seõ phaùt caâu “Ñaây laø heä thoáng ñieàu khieån töø xa,muoán vaøo xin nhaán maät maõ.”Roài heä thoáng seõ ñôïi phím nhaán trong khoaûng 30giaây neáu khoâng coù phím nhaán thì heä thoáng naøy seõ töï ñoäng môû taûi giaû taét keát noái thueâ bao Sau khi coù tín hieäu thoâng thoaïi ngöôøi ñieàu khieån baét ñaàu nhaán maõ passwords ñeå xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu khieån maõ passwords trong hệ thống này đuợc quy định 4 số là 2397 Neáu ngöôøi ñieàu khieån baám sai maõ passwords thì seõ khoâng xaâm nhaäp ñöôïc vaøo heä thoáng ñieàu khieå vaø heä thoáng yeâu caàu ngöôøi ñieàu khieån phaûi nhaán laïi töø ñaàu maõ passwords Neáu maõ passwords ñöôïc nhaán ñuùng 4 số 2397 thì cho pheùp ngöôøi ñieàu khieån xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu khieån vaø ñoàng thôøi phaùt caâu baùo hieäu baèng tieáng noùi vôùi noäi dung :”Heä thoáng saún saøng ñieàu khieån”.Sau khi phaùt xong caâu giôùi thieäu, heä thoáng naøy seõ chôø leänh ñieàu khieån trong khoaûng 30giaây neáu khoâng coù phím nhaán thì heä thoáng naøy seõ töï ñoäng môû taûi giaû taét keát noái thueâ bao Sau khi nhaán ñuùng maõ passwords 2397 , neáu luùc naøy ngöôøi ñieàu khieån muoán kieåm tra taát caû caùc traïng thaùi thieát bò tröôùc khi muoán ñieàu khieån thì seõ baám maõ soá 5 ñeå kieåm tra taát caû caùc traïng thaùi thieát bò trong heä thoáng ñieàu khieån Sau khi nhaán ñuùng maõ soá 5 thì ngöôøi ñieàu khieån seõ nghe ñöôïc tín hieäu phaûn hoài veà vôùi tieáng noùi ñeå baùo traïng thaùi taát caû caùc thieát bò Luùc naøy, ngöôøi ñieàu khieån bieát ñöôïc SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -4- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại taát caû caùc traïng thaùi thieát bò Sau ñoù, ngöôøi ñieàu khieån muoán môû hay taét thieát bò naøo phuï thuoäc vaøo maõ leänh ngöôøi ñieàu khieån muoán ñieàu khieån môû hay taét Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán môû thieát bò thì baám maõ soá ñeå môû thieát bò.Coøn muoán môû thieát bò naøo laø phuï thuoäc vaøo maõ soá thöù hai Trong heä thoáng naøy caùc soá ñöôïc qui ñònh cho caùc thieát bò nhö sau: Soá 1 töông öùng cho thieát bò 1 Soá 2 töông öùng cho theát bò 2 Soá 3 töông öùng cho thieát bò 3 Soá 4 töông öùng cho thieát bò 4 Ví duï : Muoán môû thieát bò 1 thì ngöôøi ñieàu khieån phaûi baám maõ 61 töùc laø maõ môû thieát bò 1(Maõ soá 6 laø maõ môû vaø maõ soá 1 laø thieát bò 1) Sau khi nhaán ñuùng maõ 61thieát bò 1 seõ ñöôïc môû vaø vi ñieàu khieån seõ cho truy xuaát caâu noùi baùo traïng thaùi thieát bò 1 vöøa môùi ñieàu khieån vôùi noäi dung “Thieát bò 1 môû “ Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán môû tieáp thieát bò 4 seõ baám maõ 64, sau khi baám ñuùng maõ 64 ngöôøi ñieàu khieån seõ nghe ñöôïc tín hieäu phaûn hoài veà baèng tieáng noùi vôùi noäi dung “Thieát bò 4 môû” Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán taét taát caû thieát bò thì baám maõ soá 9 (Maõ soá 9 ñöôïc qui ñònh laø maõ taét taát caû thieát bò) , coøn muoán taét thieát bò naøo thì phuï thuoäc vaøo maõ baám tieáp theo cuûa maõ 9 Ví duï: Muoán taét thieát bò 1 ngöôøi ñieàu khieån baám maõ 9, sau ñoù baám maõ soá 1 ñeå taét thieát bò 1 Sau khi baám ñuùng maõ 91 thì thieát bò 1 seõ ñöôïc taét vaø seõ coù tín hieäu phaûn hoài veà baèng tieáng noùi ñeå baùo cho ngöôøi ñieàu khieån bieát keát quaû ñieàu khieån baèng tieáng noùi vôùi noäi dung “Thieát bò 1 taét” Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán taét thieát bò 3 thì baám tieáp maõ 93 thì laäp töùc thieát bò 3 ñöôïc taét vaø ñoàng thôøi coù tín hieäu phaûn hoài veà baùo keát quûa ñieàu khieån vôùi noäi dung “Thieát bò 3 taét” Sau khi ñieàu khieån heát taát caû caùc thieát bò muoán ñieàu khieån, ngöôøi ñieàu khieån muoán kieåm tra laïi traïng thaùi taát caû caùc thieát bò thì chæ vieäc baám maõ soá 5 (Maõ naøy ñöôïc qui ñònh laø maõ kieåm tra taát caû caùc thieát bò ).Sau khi ngöôøi ñieàu khieån baám ñuùng maõ soá 5 thì heä thoáng seõ ñi kieåm tra taát caû caùc thieát bò vaø baùo traïng thaùi hieän taïi cuûa taát caû caùc thieát bò cho ngöôøi ñieàu khieån bieát Sau khi ñieàu khieån xong thì ngöôøi ñieàu khieån gaùc maùy Luùc naøy, maïch khoâng coøn nhaän ñöôïc leänh ñieàu khieån Sau moät thôøi gian nhaát ñònh 30s, maïch seõ töï ñoäng ngaét maïch keát noái thueâ bao SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -5- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại Chuù yù: trong thôøi gian ñieàu khieån, neáu coù ngöôøi naøo ñoù nhaác maùy beân maùy bò goïi thì vaãn coù theå thoâng thoaïi vôùi ngöôøi ñieàu khieån PHAÀN II CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI I/ CAÁU TRUÙC VEÀ MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI Caùc thaønh phaàn chính cuaû maïng ñieän thoaïi chuyeån maïch coâng coäng ñöôïc phaân caáp nhö hình veõ: Trung taâm mieàn(lôùp 1) Trung taâm vuøng (lôùp 2) Trung taâm caáp 1 (lôùp 3) Trung taâm ñöôøng daøi Trung taâm chuyeån tieáp noäi haït Trung taâm ñaàu cuoái SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -6- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại (toång ñaøi noäi haït) Caùc thueâ bao Ñöôøng choïn cuoái - Trung keá coù ñoä söû duïng cao H1.Caáu truùc maïng ñieän thoaïi Maïng ñieän thoaïi hieän nay ñöôïc phaân thaønh 5 caáp toång ñaøi: Caáp cao nhaát goïi laø toång ñaøi caáp 1 Caáp thaáp nhaát goò laø toång ñaøi caáp 5 (caáp cuoái) Toång ñaøi caáp 5 laø toång ñaøi ñöôïc keát noái vôùi thueâ bao vaø coù theå thieát keá ñöôïc 10.000 ñöôøng daây thueâ bao Moät vuøng neáu coù 10.000 ñöôøng daây thueâ bao trôû leân thì caùc soá ñieän thoaïi ñöôïc phaân bieät nhö sau:  Phaân bieät maõ vuøng  Phaân bieät ñaøi cuoái  Phaân bieät thueâ bao Hai ñöôøng daây noái thueâ bao vôùi toång ñaøi cuoái goïi laø“vuøng noäi boä“ trôû khaùng khoaûng 600 Ω Toång ñaøi seõ ñöôïc cung caáp cho thueâ bao moät ñieän aùp 48VDC Hai daây daãn ñöôïc noái vôùi jack caém  Loõi giöõa goïi laø Tip (+)  Loõi boïc goïi laø Ring (-)  Voû ngoaøi goïi laø Sleeve SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -7- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại Khi thueâ bao nhaác maùy toå hôïp, khi ñoù caùc tieáp ñieåm seõ ñoùng taïo ra doøng chaïy trong thueâ bao laø 20mA DC vaø aùp rôi treân Tip vaø Ring coøn + 4VDC II CAÙC ÑAËC TÍNH TRUYEÀN CUÛA MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI: 1 Baêng thoâng vaø ñoä roäng baêng thoâng: Tröôùc khi phaân tích yeâu caàu tuyeán daãn tieáng noùi cuûa con ngöôøi, ñaàu tieân ta phaûi xaùc ñònh ñoä roäng cuûa baêng taàn lieân quan ñöôøng thueâ bao ñieän thoaïi Ta ñaõ bieát taàn soá cuûa moät tín hieäu töông töï laø soá caùc soùng hình Sin hoaøn chænh ñöôïc gôûi ñi trong moãi giaây vaø ñöôïc ño baèng soá chu kyø treân giaây Baêng thoâng cuûamoät keânh laø khoaûng taàn soá coù theå truyeàn keânh ñoù Ñoä roäng baêng taàn ñôn thuaàn laø ñoä roäng baêng thoâng Tieáng noùi cuûa con ngöôøi coù theå taïo ra nhöõng aâm trong baêng thoâng khoaûng 50 ñeán 15.000 Hz (15 kHz) vôùi ñoä roäng baêng taàn 14,95Khz Tai ngöôøi coù theå nghe ñöôïc caùc aâm thanh naèm trong baêng thoâng 20 Hz-20.000Hz (ñoä roäng baêng taàn laø 19,98Khz) Baêng thoâng cuûa ñöôøng thueâ bao noäi haït khoaûng töø 300Hz-3.400Hz Ñieàu naøy coù theå laøm ngaïc nhieân neáu coi raèng tieáng noùi cuûa con ngöôøi taïo neân caùc aâm thanh giöõa 50Hz-15.000Hz Trong thöïc teá, ñöôøng thueâ bao khoâng phaûi ñeå daønh mang choïn tín hieäu töông töï baát kyø naøo maø ñöôïc toái öu cho tieáng noùi cuûa con ngöôøi naèm trong baêng thoâng khoaûng 200Hz-350Hz Ñaây laø khoaûng taàn soá chöùa phaàn lôùn coâng suaát, nhö vaäy baêng thoâng 300Hz-3.400Hz laø thích hôïp ñeå truyeàn tieáng noùi cuûa con ngöôøi coù chaát löôïng Lyù do chuû yeáu ñeå maïng ñieän thoaïi söû duïng baêng taàn 3,1Khz heïp thích hôïp hôn so vôùi toaøn boä baêng taàn tieáng noùi 15Khz laø vì baêng heïp cho pheùp nhieàu cuoäc ñaøm thoaïi ñöôïc truyeàn ñi moät keânh vaät lyù duy nhaát Ñaây laø moät vaán ñeà thöïc teá quan troïng cho caùc trung keá noái caùc toång ñaøi chuyeån maïch ñieän thoaïi Caùc boä loïc vaø caùc cuoän daây phuï taûi trong maïng seõ caét caùc tín hieäu tieáng noùi döôùi 300Hz3.400Hz treân cuoäc noái coøn khaû naêng truyeàn caùc taàn soá cao hôn nhieàu 1 Tieáng doäi (echo): Nghe tieáng doäi gioïng noùi cuûa chính mình trong khi söû duïng ñieän thoaïi seõ raát khoù chòu Tieáng doäi laø keát quaû cuûa söï phaûn xaï tín hieäu xaûy ra taïi nhöõng ñieåm khoâng phoái hôïp trôû khaùng doïc theo maïng ñieän thoaïi Noùi chung, thôøi gian treã cuûa SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -8- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại tieáng doäi daøi hôn vaø tín hieäu tieáng doäi maïnh hôn seõ laøm nhieãu loaïn ñeán ngöôøi noùi nhieàu hôn Söï phoái trôû khaùng treân ñöôøng truyeàn thöôøng xaáu nhaát treân caùc voøng thueâ bao vaø taïi nôi giao tieáp vôùi ñaàu cuoái ÔÛ ñaây vieäc phoái hôïp trôû khaùng raát khoù ñieàu khieån vì chieàu daøi cuûa voøng thueâ bao vaø caùc thieát bò thueâ bao quaù khaùc nhau May thay, tieáng doäi nghe ñöôïc bôûi ngöôøi noùi ñaõ bò suy giaûm hai laàn: töø ngöôøi noùi ñeán ñieåm phaûn xaï vaø ngöôïc laïi Ñeå thôøi gian treã ngaén ngöôøi ta theâm vaøo caùc boä suy hao ñeå laøm giaûm möùc tieáng doäi Treân caùc ñöôøng truyeàn daøi ngöôøi ta phaûi söû duïng caùc boä trieät tieáng doäi ñaëc bieät Tín hieäu thoaïi töø ngöôùi noùi ñöôïc boä suy hao nhaän bieát vaø laøm suy giaûm 60 dB treân ñöôøng veà Boä trieät tieáng doäi seõ bò voâ hieäu hoùa (khöû hoaït) vaøi phaàn ngaøn giaây sau khi ngöôøi noùi ñaõ ngöng noùi Boä trieät tieáng doäi cuøng coù theå bò khoaù neáu ngöôøi noùi vaø ngöôùi nghe ôû xa nhau Caùc boä trieät tieáng doäi ñöôïc voâ hieäu hoaù trong khi truyeàn döõ lieäu caùc cuoäc goïi Söï ngaét vaøi ms trong khi boä trieät cuûa höôùng naøy taét vaø höôùng kia môû seõ laøm hö haïi döõ lieäu (vì döõ lieäu laø caùc tín hieäu xung neân söï ñoùng môû cuûa caùc boä trieät seõ aûnh höôûng ñeán caùc xung tín hieäu naøy) ÔÛ moãi maùy thu, caùc modem laøm suy giaûm tieáng doäi baèng boä ngoõ loïc vaøo Ñieàu naøy coù theå thöïc hieän ñöôïc bôûi vì soùng mang cuûa caùc keânh phaùt vaø thu cuûa moãi modem khaùc nhau Ñaëc tính cuûa boä loaïi ñöôïc duøng trong maïng laø cho pheùp caùc boä phaän trieät tieáng doäi ñöôïc voâ hieäu hoùa moät caùch töï ñoäng Boä loaïi ñöôïc kích khôûi khi moät trong hai beân phaùt ra moät tone 2025 Hz hoaëc 2100 Hz Tone naøy phaûi ñöôïc keùo daøi ít nhaát 300 ms vaø möùc coâng suaát laø –5 dBm Khoaûng thôøi gian khoâng coù tín hieäu laø 100 ms hoaëc nhieàu hôn seõ laøm cho boä trieät tieáng doäi ñöôïc chuyeån maïch trôû laïi Nhieäm vuï ñieàu khieån boä trieät tieáng doäi ñöôïc thöïc hieän bôûi modem cuûa ngöôøi söû duïng (DCE) vaø phaûi ñöôïc ñaët giöõa ñöôøng tín hieäu RTS (request to send) ñöôïc yeâu caàu bôûi trieát bò daàu cuoái (DTE) vaø ñöôøng tín hieäu CTS (clear to send) ñöôïc chaáp nhaän töø modem 1 Caùc cuoän phuï taûi: Ñoái vôùi moät ñöôøng truyeàn hai daây, heä soá suy hao α ñöôïc tính baèng phöông trình gaàn ñuùng Khi phaân tích chi tieát ta thaáy raèng, söï suy hao cuûa moät ñöôøng daây coù theå giaûm neáu ñieän caûm L cuûa noù ñöôïc gia taêng, do ñoù taïo ra moät haèng soá nöõa trong daûi taàn soá tieáng noùi.Thöïc chaát L phaûi ñöôïcgia taêng nhieàu hôn ñieän caûm cuûa SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm -9- GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại moät ñöôøng daây baát kyø Ñeå giaûm söï suy hao cuûa moät ñöôøng daây, ngöôøi ta ñaët noái tieáp vôùi ñöôøng daây caùc ñieän caûm rôøi raïc hoaëc “taäp trung”, goïi laø caùc cuoän phuï taûi Caùc cuoän daây ñöôïc ñaët ôû nhöõng dieåm caùch ñeàu nhau ñeå ñat ñöôïc hieäu quaû mong muoán Moät daïng saép xeáp ñieån hình laø söû duïng caùc cuoän caûm 88mH ñaït caùch nhau 1,8 km Khi söû duïng cuoän phuï taûi, söï suy hao cuûa ñöôøng daây ñöôïc giaûm vaø duy trì taàn soá töông ñoái leân tôùi taàn soá caét tôùi haïn, treân taàn soá caét naøy laø söï suy hao seõ gia taêng 6 5 88 mH 1,8 km loading 4 unloaded 3 2 1 0 1 2 3 4 5 HÌNH 2: Cuoän phuï taûi vaø aûnh höôûng ñoái vôùi söï suy hao voøng thueâ bao Vaän toác truyeàn cuûa moät ñöôøng daây coù phuï taûi cuõng taïo ra moät haèng soá nöõa, vaø nhoû hôn ñöôøng daây khoâng coù phuï taûi Vieäc laøm cho Vp laø haèng soá seõ laøm cho giaûm ñöôïc meùo pha, tuy nhieân thôøi gian treã tuyeät ñoái laïi taêng leân vaø laøm xaáu ñi vaán ñeà tieáng doäi Caùc cuoän daây phuï taûi phaûi ñöôïc di chuyeån theo caùc voøng thueâ bao ñeå caùc taàn soá treân giaù trò taàn soá caét ñöôïc boû ñi, tröôøng hôïp naøy duøng cho caùc ñöôøng daây truyeàn döõ lieäu toác ñoä cao 4.Suy hao tín hieäu, caùc möùc coâng suaát vaø nhieãu: SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 10 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại CLR TB3 ACALL BAO3TAT LJMP CUATB4 SETB_3: SETB TB3 ACALL BAO3TAT CUATB4: JB CT4,SETB_4 CLR TB4 ACALL BAO4TAT LJMP KTRAMATAT2 SETB_4: SETB TB4 ACALL BAO4TAT LJMP KTRAMATAT2 ;CLR P3.6 ;***************************** KTRAMATHOAT: MOV A,MATHOAT CJNE A,P0,KTRAMATAT1 CLR TAIGIA LJMP MAIN KTRAMATAT1: LJMP KTRAMATAT2 ;*************************** SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 90 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại DELAY2S: PUSH 00H MOV R0,#250 LAP: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R0,LAP POP 00H RET BAO1TAT: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 CLR P1.2 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 91 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAONPW: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAO2TAT: SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 92 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 93 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại BAO3TAT: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 CLR P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 94 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại SETB PLAY RET BAO4TAT: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 95 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAO4MO: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 96 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAO2MO: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY CLR P1.0 CLR P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 97 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAO1MO: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 98 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET BAO3MO: SETB P1.0 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 CLR P1.1 SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY SETB P1.0 SETB P1.1 SVTH : Nguyễn Thanh Phong Lê Hoàng Tâm - 99 - GVHD : Phan Duy Anh Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại SETB P1.2 CLR P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET THONGBAO: SETB P1.0 SETB P1.1 SETB P1.2 SETB P1.3 CLR PLAY JB HETAM,$ JNB HETAM,$ SETB PLAY RET END CHƯƠNG V: KEÁT LUAÄN VAØ HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI I HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI: Vôùi ñeà taøi: “Ñieàu khieån thieát bò töø xa qua ñöôøng daây ñieän thoaïi “ laø moät heä thoáng khaù hoaøn chænh Vôùi chöùc naêng baùo ñoäng vaø phaûn hoài baèng tieáng noùi, cho neân seõ baùo chính xaùc caùc traïng thaùi thieát bò vaø tình hình xaûy ra söï coá moät caùch chính xaùc taïo cho ngöôøi nghe thoâng baùo vaø ñieàu khieån coù SVTH : Nguyễn Thanh Phong Anh Lê Hoàng Tâm - 100 - GVHD : Phan Duy Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại caûm giaùc an taâm hôn Heä thoáng naøy coù theå ñaët ôû nhaø rieâng, xí nghieäp, cô quan, nhaø xöôûng, nhaø kho, vaên phoøng, khaùch saïn, chung cö v.v… Vôùi heä thoáng naøy, chuùng ta coù theå phaùt trieån theo höôùng ñöa heä thoáng naøy giao tieáp vôùi maùy tính Sau ñoù, ñöa chöùc naêng ñieàu khieån vaø baùo ñoäng leân maïng internet Töùc heä thoáng naøy vaãn hoaït ñoäng bình thöôøng ôû cheá ñoä nhö tröôùc nhöng baây giôø heä thoáng naøy ñöôïc giao tieáp vôùi maïng maùy tính Cho neân, chuùng coù theå ñöôïc ñieàu khieån vaø quay soá baùo ñoäng thoâng qua maïng internet Neáu chuùng ta söû duïng maïng thì nhöõng thoâng tin veà ñieàu khieån, baùo ñoäng seõ phong phuù vaø coù nhieàu chöùc naêng hôn Ví duï: khi ñöa heä thoáng naøy leân maïng thì khi ñieàu khieån chuùng ta seõ bieát nhieàu thoâng tin veà thieát bò mình muoán ñieàu khieån hôn, bieát ñöôïc ngaøy giôø vaø teân ngöôøi ñieàu khieån tröôùc ñoù Coøn ñoái vôùi heä thoáng baùo troäm thì seõ ñöôïc caäp nhaät ngaøy giôø coù keû troäm ñoät nhaäp vaø ghi laïi ñöôïc hình aûnh töø luùc phaùt hieän ñöôïc keû troäm ñoät nhaäp baèng camera thoâng qua maïng internet ñeå löu tröû vaøo maùy tính muoán quan saùt Ñoái vôùi maïch aâm thanh ta neân söû duïng nhöõng IC chuyeân duøng cho vieäc ghi phaùt ngöõ aâm Ñeå laøm giaûm kích thöôùc cuûa maïch aâm thanh, giaûm giaù thaønh vaø thuaän tieän hôn cho ngöôøi söû duïng Nhìn chung ñaây laø höôùng phaùt trieån khaù lyù thuù vaø khaû thi trong ñieàu kieän nöôùc nhaø nhö hieän nay Ñoù laø moät heä thoáng chöùc naêng ña duïng, tieän ích, hieän ñaïi, kinh teá khoâng ngoaøi muïc ñích naâng cao ñôøi soáng tieän ích cho con ngöôøi II KEÁT QUAÛ ÑAÏT ÑÖÔÏC: 1 Tính khoa hoïc: Theá kyû 20 – 21 laø theá kyû cuûa Thoâng Tin Ñieän Töû - Vieãn Thoâng, laø neàn taûng quan troïng trong vieäc ñieàu khieån thoâng qua maïng thoâng tin toaøn caàu, phuø hôïp vôùi xu höôùng phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät Ñeà taøi söû duïng kyõ thuaät tieân tieán trong quaù trinh bieán ñoåi xöû lyù tín hieäu aâm thanh töø tín hieäu töông töï analog sang thaønh tín hieäu soá digital SVTH : Nguyễn Thanh Phong Anh Lê Hoàng Tâm - 101 - GVHD : Phan Duy Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại Ngoaøi ra ñeà taøi coøn theå hieän tính öùng duïng ña naêng trong kyõ thuaät Vi Ñieàu Khieån 2 Khaû naêng trieån khai öùng duïng vaøo thöïc tieãn: Muïc tieâu cuûa ñeà taøi laø thieát keá vaø thi coâng heä thoáng ñieàu khieån caùc thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng thoâng qua maïng ñieän thoaïi Ñoàng thôøi heä thoáng coù khaû naêng phaûn hoài,baùo ñoäng traïng thaùi vaø keát quaû ñieàu khieån thieát bò baèng tieáng noùi, taïo caûm giaùc yeân taâm cho ngöôøi ñieàu khieån vaø ngöôøi ñöôïc nghe baùo ñoäng Öu ñieåm cuûa vieäc duøng ñöôøng truyeàn coù saün cuûa maïng ñieän thoaïi ñeå ñieàu khieån thieát bò vaø baùo ñoäng laø phaïm vi ñieàu khieån vaø baùo ñoäng roäng, khoâng haïn cheá Taïi moät nôi maø coù theå ñieàu khieån vaø baùo ñoäng ñöôïc nhieàu nôi khaùc Heä thoáng coù khaû naêng ñieàu khieån ñöôïc nhieàu thieát bò Tuy nhieân, ñeà taøi naøy chæ laøm treân moâ hình cho neân toâi chæ ñöa ra ñieàu khieån 4 thieát bò töôïng tröng maø thoâi Heä thoáng naøy coù khaû naêng baùo ñoäng ñöôïc nhieàu soá ñieän thoaïi nhöng trong ñeà taøi naøy toâi chæ ñöa ra baùo ñoäng 2 soá ñieän thoaïi maø thoâi Ngoaøi ra trong coâng taùc giaûng daïy, heä thoáng trôû thaønh moät moâ hình thöïc teá duøng ñeå giaûng daïy theå hieän söï öùng duïng cuûa maïng thoâng tin vaø ñaëc bieät khaû naêng öùng duïng ña daïng cuûa Vi Ñieàu Khieån Vôùi nhöõng ñaëc ñieåm vaø tính naêng treân, ñeà taøi coù khaû naêng trieån khai öùng duïng roäng raõi trong thöïc teá vaø mang tính hieän ñaïi thöïc tieãn cao 3 Hieäu quaû kinh teá xaõ hoäi: Nhôø coù ñieàu khieån töø xa con ngöôøi tieát kieäm ñöôïc thôøi gian vaø quaù trình ñi laïi, vôùi ñieàu kieän thi coâng cuûa ñeà taøi raát khaû thi, giaù thaønh thaáp, phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hieän taïi nöôùc nhaø Song ñeà taøi mang tính tieän ích raát cao ñöôïc öùng duïng töø daân duïng ñeán coâng nghieäp, nhö nhaø maùy, kho xöôûng vaø ñaëc bieät laø nhöõng moâi tröôøng khaéc nghieät, nguy hieåm, nôi cao aùp Nhôø coù heä thoáng baùo ñoäng töø xa, cho neân vieäc baùo ñoäng cho nhöõng ngöôøi vaø caùc cô quan coù chöùc naêng kòp thôøi ñeå xöû lyù traùnh nhöõng tröôøng hôïp baùo ñoäng chaäm gaây ra nhöõng haäu quûa khoâng löôøng Song vôùi öùng duïng naøy mang tieän ích raát cao ñöôïc öùng duïng cho caùc nhaø daân, chung cö, caùc xí nghgieäp, kho chöùa haøng, khaùch saïn, ngaân haøng v.v… Hôn nöõa veà tính khaû thi trong töông lai, ñeà taøi mang tính kích thích thuùc ñaåy söï phaùt trieån cuûa ngaønh coâng ngheä Ñieän Töû Vieät Nam Töø ñoù goùp phaàn SVTH : Nguyễn Thanh Phong Anh Lê Hoàng Tâm - 102 - GVHD : Phan Duy Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại xaây döïng ñaát nöôùc ngaøy caøng phoàn vinh, vì ngaønh Ñieän Töû laø ngaønh ñoùng vai troø kinh teá muïi nhoïn III KEÁT LUAÄN: Trong thôøi gian laøm ñeà taøi, vôùi söï haïn cheá veà thôøi gian vaøtaøi lieäu vì vaäy chuùng em ñaõ phaûi coá gaéng tìm toøi vaø nhieät tình trong coâng vieäc Cuoái cuøng ñeà taøi ñaõ hoaøn thaønh moät caùch troïn veïn Ñoù laø keát quaû cuûa moät thôøi gian daøi noå löïc cuûa chuùng em vaø döôùi söï höôùng daãn taän tình cuûa giaùo vieân höôùng daãn cuøng vôùi söï giuùp ñôõ cuûa nhaø tröôøng neân ñeà taøi ñaõ hoaøn thaønh ñuùng thôøi haïn TAØI LIEÄU THAM KHAÛO …… 000 …… SVTH : Nguyễn Thanh Phong Anh Lê Hoàng Tâm - 103 - GVHD : Phan Duy Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết kế mạch điều khiển từ xa qua đường dây thoại 1 Sô ñoà chaân linh kieän baùn daãn 2 Taùc giaû : Döông Minh Trí - Nhaø xuaát baûn KHKT – 1997 Hoï vi ñieàu khieån 8051 Taùc giaû :Toáng Vaên On – Hoaøng Ñöùc Haûi Nhaø xuaùt baûn lao ñoäng – xaõ hoäi-2001 4 Tra cöùu IC TTL 5 Kyõ thuaät soá Taùc giaû : Nguyeãn Thuyù Vaân - Nhaø xuaát baûn KHKT Haø Noäi– 1997 6 Kyõ thuaät ñieän töû Taùc giaû : Leâ Phi Yeán – Löu Phuù – Nguyeãn Nhö Anh 7 Baøi giaûng ñieän thoaïi cô sôû Taùc giaû : Phaïm Ñình Nguyeân & Phaïm Quoác Anh – Trung taâm böu chính vieãn thoâng TP.HCM 8 Giaùo trình vi ñieàu khieån – Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät TP.HCM End SVTH : Nguyễn Thanh Phong Anh Lê Hoàng Tâm - 104 - GVHD : Phan Duy