Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn
Bộ giáo dục đào tạo TRƯờNG ĐạI HọC NÔNG NGHIƯP Hµ NéI - - NGUY N VĂN GIANG NG D NG CƠNG NGH Mà HĨA PHÁT HI N VÀ S A L I ðƯ NG TRUY N TRONG NÂNG CAO CHÂT LƯ NG H TH NG ðI U KHI N ÁP SU T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Chuyên ngành: ði n khí hố s n xu t nơng nghi p nông thôn Mã s : 60 52 54 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TSKH TR N HỒI LINH HÀ N I - 2011 L I CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan r ng: S li u k t qu nghiên c u lu n văn trung th c chưa t ng ñư c s d ng công b b t kỳ công trình nghiên c u khác M i s giúp ñ cho vi c th c hi n lu n văn ñã ñư c c m ơn thơng tin trích d n lu n văn đ u ñư c ch rõ ngu n g c Tác gi lu n văn Nguy n Văn Giang Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t i L I C M ƠN Trong th i gian nghiên c u hoàn thành lu n văn tơi nh n đư c s giúp ñ nhi t tình c a t p th th y giáo, cô giáo trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i, Trư ng ð i h c Bách Khoa Hà N i, ñ ng nghi p t i nơi công tác b n h c viên l p cao h c ñi n K17 trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i, đ c bi t s giúp ñ c a Th y hư ng d n Tôi xin trân tr ng c m ơn PGS TSKH Tr n Hồi Linh t n tình hư ng d n tơi th c hi n đ tài Tôi xin trân tr ng c m ơn th y giáo khoa Cơ n trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i nhi t tình giúp đ cho nh ng ý ki n quý báu giúp trình th c hi n đ tài Tơi xin trân tr ng c m ơn Ban lãnh ñ o Khoa ði n đ ng nghi p Cơng ty TNHH 1TV Nh a Bình Minh Mi n B c, ñã t o m i ñi u ki n thu n l i đ tơi th c hi n ñ tài Trong trình th c hi n lu n văn, m c dù có nhi u c g ng, xong th i gian có h n nên khó tránh kh i nh ng thi u sót, h n ch Tôi r t mong nh n ñư c s góp ý ki n chân thành c a Th y b n bè, đ ng nghi p Tác gi lu n văn Nguy n Văn Giang Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t ii M CL C CHƯƠNG I: M ð U 1.1 M ñ u 1.2 M c đích – yêu c u 1.2.1 M c đích .2 1.2.2 Yêu c u .2 1.3 Ý nghĩa khoa h c ý nghĩa th c ti n 1.3.1 Ý nghĩa khoa h c 1.3.2 Ý nghĩa th c ti n 1.4 Ch c c a h th ng ñi u n áp su t CHƯƠNG II M T S V N ð V Mà HÓA H TR PHÁT HI N VÀ S A L I ðƯ NG TRUY N .4 2.1 Nh ng khái ni m b n 2.1.1 Thông tin 2.1.2 Mơ hình c a q trình truy n tin 2.1.3 Nh ng ch tiêu ch t lư ng b n c a m t h truy n tin 2.2 Cơ s lý thuy t mã hoá 2.2.1 Mã hóa 2.2.2 Mã hi u thông s b n c a mã hi u .9 2.2.3 Cơ s toán h c c a mã .11 2.3 Mã phát hi n l i 17 2.3.1 Ki m tra ch n l dò m t bít sai: .17 2.3.2 Ki m tra ch n l ñ dò sai hai bit sai: 17 2.3.3 Ki m tra ch n l đ dị m t chu i bít sai: 18 2.3.4 Ki m tra kh i 19 2.3.5 Ki m tra dư th a theo chu kỳ 20 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t iii 2.4 Các mã t s a l i 28 2.4.1 Mã kh i n tính .29 2.4.2 Mã Hamming .48 CHƯƠNG III: THI T K XÂY D NG M CH 53 3.1 Sơ ñ kh i thi t b ph n c ng .53 3.1.1 Kh i n áp: .58 3.1.2 Kh i ñi u n x lý tín hi u: 59 3.1.3 Kh i hi n th : 62 3.1.4 Kh i giao ti p: 62 CHƯƠNG IV: XÂY D NG M CH, TH NGHI M VÀ ðÁNH GIÁ K T QU 64 4.1 Xây d ng m ch .64 4.2 L p trình 67 4.3.Th nghi m 72 4.4 ðánh giá k t qu thi t k .72 K T LU N 73 TÀI LI U THAM KH O 74 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t iv DANH M C CÁC HÌNH Hình 1.1: Mơ hình h th ng u n áp su t Hình 2.1: Mơ hình hình truy n tin đơn gi n Hình 2.2: Mơ hình ki m tra kh i 19 Hình 2.3: M ch t o mã CRC 27 Hình 2.4: Sơ đ kh i mã hóa kh i mã n tính 44 Hình 2.5: Sơ đ kh i mã hóa n tính C(7,4) 45 Hình 2.6: Sơ đ m ch tính syndrome c a mac kh i n tính 46 Hình 2.7: M ch tính syndrome c a mã h th ng n tínhC(7,4) .47 Hình 2.8: B gi i mã t ng quát cho mã kh i n tính 48 Hình 2.9: Sơ đ t o mã Hamming (7,4) .51 Hình 2.10: Sơ đ gi i mã Hamming (7,4) 52 Hình 2.11: M ch đ o bít dùng c ng XOR 52 Hình 3.1: Sơ ñ kh i m ch mã hóa gi i mã s d ng mã Hamming nh m phát hi n s a l i ñư ng truy n 53 Hình 3.2: H th ng th áp su t c a h th ng ñi u n áp su t .54 Hình 3.3: Giao di n ph n m m ñi u n áp su t 55 Hình 3.4: Giao di n c a ph n m m ñi u n áp su t cho t ng b ñi u n 56 Hình 3.5: Sơ đ ngun lý m ch mã hóa gi i mã s d ng mã Hamming nh m phát hi n s a l i ñư ng truy n 58 Hình 3.6: Sơ đ ngun lý m ch kh i n áp 59 Hình 3.7: Sơ đ ngun lý c a kh i ñi u n x lý tín hi u .59 Hình 3.8: Sơ ñ nguyên lý m ch c a kh i hi n th 62 Hình 3.9: Sơ ñ nguyên lý m ch c a kh i giao ti p 63 Hình 4.1: Sơ đ b trí linh ki n c a m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n dùng mã Hamming 65 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t v Hình 4.2: Hình nh m ch in m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n dùng mã Hamming 66 Hình 4.3: nh m ch phát hi n s l i ñư ng truy n s d ng mã Hamming 67 Hình 4.4: sơ đ thu n tốn kh i x lý 68 Hình 4.5: Lưu đ thu t tốn nh n tín hi u đư c mã hóa .69 Hình 4.6: Lưu đ chương trình mã hóa 70 Hình 4.7: Lưu đ thu t tốn nh n tín hi u đư c mã hóa .71 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t vi CHƯƠNG I: M ð U 1.1 M ñ u Trong nh ng năm g n đây, khoa h c cơng ngh không ng ng phát tri n ngày ñư c ng d ng r ng rãi m i lĩnh v c c a cu c s ng Và đ c bi t lĩnh v c cơng nghi p, s ti n b c a khoa h c cơng ngh đóng vai trị then ch t vi c t o dây truy n t ñ ng hi n ñ i nh m gi m s c lao ñ ng c a ngư i, nâng cao su t lao ñ ng vi c nâng cao ch t lư ng s n ph m, h giá thành s n ph m M t nh ng ng d ng quan tr ng c a khoa h c công ngh công nghi p truy n thông công nghi p Truy n thơng cơng nghi p có th coi h th ng th n kinh c a dây truy n s n xu t c a tồn nhà máy T m t máy móc nh l ñ n m t dây truy n s n xu t hi n đ i đ u khơng th thi u đư c đư ng truy n thơng Vi c thu th p d li u t c m bi n truy n d li u t c m bi n t i b ñi u n, t i trung tâm ñi u n gi a b ñi u n, gi a trung tâm ñi u n v i ngư c l i ngày địi h i nâng cao đ xác c a d li u Trong trình truy n d li u khơng tránh kh i tác đ ng c a nhi u t bên gây sai l ch k t qu ño d li u truy n ñư ng truy n thông ð nâng cao ch t lư ng c a thơng tin, đ m b o đ xác c a d li u có nhi u gi i pháp gi i pháp s d ng cơng ngh mã hố thơng tin đ phát hi n s a l i ñư ng truy n m t nh ng gi i pháp gi i quy t đư c v n đ Chính v y, dư i s hư ng d n c a PGS, TSKH Tr n Hồi Linh, tơi th c hi n nghiên c u đ tài: “ ng d ng cơng ngh mã hoá phát hi n s a l i ñư ng truy n nâng cao ch t lư ng h th ng ñi u n áp su t” Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 1.2 M c đích – u c u 1.2.1 M c đích - Xây d ng ñư c m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n nh m nâng cao ch t lư ng truy n d li u qua nâng cao ch t lư ng c a h th ng h th ng ñi u n áp su t 1.2.2 Yêu c u - N m đư c cơng ngh mã hố, - Hi u ñư c cách th c phát hi n l i s a l i mã hoá ñư ng truy n 1.3 Ý nghĩa khoa h c ý nghĩa th c ti n 1.3.1 Ý nghĩa khoa h c K t qu nghiên c u c a ñ tài nh m tăng ch t lư ng c a vi c truy n d li u h th ng ñi u n áp su t t i Cơng ty TNHH 1TV Nh a Bình Minh Mi n B c 1.3.2 Ý nghĩa th c ti n K t qu nghiên c u c a ñ tài làm ti n ñ thúc ñ y vi c ng d ng cơng ngh mã hố đ nâng cao ch t lư ng đư ng truy n thơng công nghi p 1.4 Ch c c a h th ng ñi u n áp su t Bình t ng C ng Máy tính Vi x lý C ng C ng … C ng 12 Ghi chú: → đư ng truy n Hình 1.1: Mơ hình h th ng u n áp su t Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t H th ng ñi u n áp su t bao g m có m t máy tính u n, ñi u n 12 c ng ño áp su t đ c l p m t bình áp su t t ng Áp su t ñư c nén vào bình t ng t áp su t đư c nén vào 12 bình nh tương đương 12 c ng ño áp su t Áp su t ñư c ño b ng c m bi n áp su t ñi u ch nh b ng cách đóng m van t T i m i c ng đo áp su t có tác d ng ño giá tr c a áp su t, hi n th giá tr ño truy n k t qu đo v máy tính Giá tr áp su t ñ t th i gian ño ñư c cài ñ t máy tính hay cài ñ t c ng ño ð u tiên, áp su t ñư c t o nén m t bình t ng Khi c ng c n ho t ñ ng ta ñ t giá tr áp su t ñ t th i gian ñ t ph n m m c a máy tính Áp su t s ñư c chuy n sang c ng thơng qua h th ng van t đóng m ñư ng ng d n áp su t Áp su t s ñư c gi b ng áp su t ñ t kho ng th i gian ñ t Khi h t th i gian đ t s có chng báo áp su t s t đ ng ñư c gi m v áp su t c a môi trư ng Yêu c u c a h th ng truy n tin truy n thông tin t ngu n đ n đích mà khơng có l i ð i v i h th ng ñi u n áp su t v y, c n ñ m b o truy n tín hi u t máy tính đ n b u n áp su t chi u ngư c l i khơng có l i Có nhi u phương pháp đ nâng cao ch t lư ng c a h th ng truy n tin mã hoá ngu n, mã hoá kênh truy n Gi i pháp nâng cao ch t lư ng thơng qua thu t tốn mã hố s a l i đư ng truy n có nhi u mã mã kh i n tính, mã Hamming, mã vịng…Nhưng mã Hamming có ưu m c , chương II s trình bày c th v n đ Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t Chương trình gi i mã: Hình 4.7: Lưu đ thu t tốn nh n tín hi u đư c mã hóa Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 71 4.3.Th nghi m Sau thi t k , ch t o vi t chương trình, tơi ti n hành ki m tra m ch, h th ng ñi u n ti n hành thí nghi m t i Cơng ty TNHH 1TV Nh a Bình Minh Mi n B c, bư c ti n hành sau: M ch n áp: +5VDC: n ñ nh, ñáp ng t t Kh i giao ti p: Tín hi u giao ti p bình thư ng, khơng có l i x y Kh i hi n th : hi n th đư c thơng tin truy n nh n trình ch y h th ng Kh i ñi u n x l tín hi u: tơi thí nghi m v i ba trư ng h p ch y m t c ng, hai c ng c ba c ng, v i kho ng cách t máy tính đ n c ng 5m, trư ng h p th ba (ch y c ba c ng) có m t l n đèn báo ñã s a l i sáng Ch ng t m ch ñi u n phát hi n s a l i ñư ng truy n s d ng mã Hamming ho t ñ ng t t 4.4 ðánh giá k t qu thi t k Hi n nay, m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n ñã ñư c l p ñ t t i h th ng ñi u n áp su t t i Công ty TNHH 1TV Nh a Bình Minh Mi n B c nh m nâng cao hi u qu c a h th ng này, ch ng tác ñ ng c a nhi u Cùng v i s giúp ñ c a ñ ng nghi p, tơi th nghi m m ch v i nh ng h th ng l n công ty Vi c thi t k thành công m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n s d ng mã Hamming ñã góp ph n nâng cao ch t lư ng đư ng truy n tín hi u hy v ng s đư c áp d ng nhi u t i nh ng h th ng ñ t t i nơi có nhi u l n Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 72 K T LU N ð tài ng d ng cơng ngh mã hóa phát hi n s a l i ñư ng truy n nâng cáo ch t lư ng h th ng ñi u n áp su t đư c hồn thành theo ñúng ñ cương m c ñích yêu c u ban ñ u ñ Trong ph m vi nghiên c u th c hi n ñ tài, ñ tài ñã ñáp ng ñư c nh ng nhi m v : - Nghiên c u c s lý thuy t mã hóa - Tìm hi u m t s phương pháp phát hi n l i - Nghiên c u nh ng mã phát hi n l i ñơn nh mã kh i n tính, mã Hamming, t ñó ch n mã Hamming làm mã ñ phát hi n s a l i ñư ng truy n - Thi t k xây d ng thành công m ch phát hi n s a l i ñư ng truy n s d ng mã Hamming ñ ng d ng vào vi c nâng cao ch t lư ng h th ng ñi u n áp su t Tôi r t mong ti p t c nh n ñư c s ch b o giúp ñ t n tình c a th y hư ng d n, s giúp ñ c a chuyên gia lĩnh v c n, t đ ng hóa thông tin, c a th y cô giáo, s góp ý ki n c a b n bè, đ ng nghi p đ giúp tơi phát tri n ý tư ng hoàn thi n s n ph m c a Trư ng ð i h c Nơng nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 73 TÀI LI U THAM KH O H Văn Quân, Lý thuy t thông tin – ðH Bách Khoa Thành Ph H Chí Minh PGS, TS Nguy n Bình, Giáo trình Lý thuy t thơng tin – H c Vi n Bưu Chính Vi n Thơng Ph m Ng c Nam (2007), K thu t vi x lý, Nhà xu t b n ð i h c Bách khoa Thành ph H Chí Minh Nguy n Tăng Cư ng – Phan Qu c Th ng (2006), C u trúc l p trình cho vi u n, Nhà xu t b n Khoa h c k thu t Website: www.virtium.com; www.dientuvietnam.net; Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 74 PH L C A1 Mã chương trình c a m ch chuy n ñ i hamming /***************************************************** This program was produced by the CodeWizardAVR V1.25.9 Standard Automatic Program Generator © Copyright 1998-2008 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l http://www.hpinfotech.com Project : Version : Date : 11/14/2010 Author : Company : Comments: Chip type : ATmega162 Program type : Application Clock frequency : 11.059200 MHz Memory model : Small External SRAM size : Data Stack size : 256 *****************************************************/ #include #include #include #include #include //========================================================= //=====================define all value==================== //========================================================= #define nut1 PINC.0 #define nut2 PINC.1 #define nut3 PINC.2 #define nut4 PINC.3 #define nut5 PINC.4 //========================================================= //========================================================= //========================================================= #define led1 PORTD.7 #define led2 PORTD.6 #define speaker PORTD.5 //========================================================= //========================================================= #define an #define batden #define tatden //========================================================= #define ctm0 PORTD.2 #define ctm1 PORTB.1 //========================================================= unsigned char data1_resive; Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 75 unsigned char lcd_buffer[10]; // Alphanumeric LCD Module functions #asm equ lcd_port=0x1B ;PORTA #endasm #include #define #define #define #define #define #define #define RXB8 TXB8 UPE OVR FE UDRE RXC #define #define #define #define #define FRAMING_ERROR (1