Luận văn Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa và tự động quay số báo động thông qua mạng điện thoại
BO GIAO DUC VA ÑAO TAO
ÑAI HOC QUOC GIA TP.HO CHÍ MINH
TRÖÔNG ÑAI HOC SÖ PHAM KY THUAT
KHOA ÑIEN – ÑIEN TÖ
BO MON ÑIEN TÖ
…… 000 ……
LUAN VAN TOT NGHIEP
ÑE TAI:
HE THONG ÑIEU KHIEN
THIET BÒ ÑIEN TÖ XA VA
TÖ ÑONG QUAY SO BAO ÑONG
THONG QUA MANG ÑIEN THOAI
Sinh vien thöc hien : LE HUYNH XUAN
Lôp
: 95KÑÑ
Giao vien höông dan : TS.TRAN THU HA
TP.HO CHÍ MINH Thang 3_2000
LÔØI CAÛM TAÏ
Trong suoát khoùa hoïc (1995-2000) taïi Tröôøng
Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät TP.HCM,vôùi söï giuùp ñôõ
cuûa quùi thaày coâ vaø giaùo vieân höôùng daãn veà moïi maët
töø nhieàu phía vaø nhaát laø trong thôøi gian thöïc hieän ñeà
taøi, neân ñeà taøi ñaõ ñöôïc hoaøn thaønh ñuùng thôøi gian qui
ñònh. Em xin chaân thaønh caûm taï ñeán :
Boä moân Ñieän – Ñieän töû cuøng taát caû quùi thaày
coâ trong khoa Ñieän ñaõ giaûng daïy nhöõng kieán thöùc
chuyeân moân laøm cô sôû ñeå thöïc hieän toát luaän vaên toát
nghieäp vaø ñaõ taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho em hoaøn taát
khoùa hoïc.
Ñaët bieät, TS. Traàn Thu Haø – giaùo vieân
höôùng daãn ñeà taøi ñaõ nhieät tình giuùp ñôõ vaø cho em
nhöõng lôøi chæ daïy quùi baùu, giuùp em ñònh höôùng toát
trong khi thöïc hieän luaän vaên.
Taát caû baïn beø ñaõ giuùp ñôõ vaø ñoäng vieân trong
suoát quaù trình laøm luaän vaên toát nghieäp.
TP.HCM _ Thaùng 3 naêm 2000
Sinh vieân thöïc hieän
Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM
Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät
Coäng Hoøa Xaõ Hoäi Chuû Nghóa Vieät Nam
Ñoäc Laäp – Töï Do – Haïnh Phuùc
KHOA ÑIEÄN
BOÄ MOÂN ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ
NHIEÄM VUÏ ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP
Hoï vaø teân
Lôùp
: LEÂ HUYØNH XUAÂN
: 95KÑÑ
1. Teân ñeà taøi : HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ ÑIEÄN TÖØ XA VAØ TÖ ÑOÄNG
QUAY SOÁ BAÙO ÑOÄNG THOÂNG QUA MAÏNG ÑIEÄN THOAÏI
2. Caùc soá lieäu ban ñaàu :
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Noäi dung caùc phaàn thuyeát minh vaø tính toaùn :
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4. Caùc baûn veõ vaø ñoà thò :
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
5. Caùn boä höôùng daãn : TS. TRAÀN THU HAØ
6. Ngaøy giao nhieäm vuï :
7. Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï :
Caùn boä höôùng daãn kyù teân
Thoâng qua boä moân
Ngaøy thaùng naêm 2000
Chuû nhieäm boä moân
NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN
……. 000 ……
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
ÑHSPKT, Ngaøy thaùng
naêm 2000
Giaùo vieân höôùng daãn
NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN
……. 000 ……
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………..
ÑHSPKT, Ngaøy thaùng
naêm 2000
Giaùo vieân phaûn bieän
PHAÀN I
GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI
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 thoâng
tin 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,…Vì theá ngaønh
böu chính vieãn thoâng luoân laø ñeà taøi cho caùc nhaø khoa hoïc, kyõ sö vaø ñoâng ñaûo
caùc baïn ñoïc thuoäc caùc ngaønh coù lieân quan ñeán ngaønh böu chính vieãn thoâng.
Nhöng trong soá caùc ñeà taøi veà böu chính vieãn thoâng ôû nöôùc Vieät Nam chöa coù
ñeà taøi naøo duøng maïng ñieän thoaïi ñeå: ñieàu khieån thieát bò ñieän vaø töï ñoäng quay
soá baùo ñoäng thoâng qua ñöôøng ñieän 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 vaø töï
ñoäng baùo ñoäng .
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 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.
Trong ñôøi soáng cuûa chuùng ta luoân toàn taïi nhöõng khu vöïc raát deã bò chaùy, neân
vieäc laép ñaët ,caùc heä thoáng baùo chaùy coù taàm quan troïng heát söùc to lôùn. Noù giuùp
ta phaùt hieän nhanh choùng ,chöõa chaùy kòp thôøi ôû thôøi kyø ñaàu cuûa vuï chaùy ñem laïi
söï bình yeân cho moïi ngöôøi, baûo veä taøi saûn cho nhaân daân, nhaø maùy, xöôûng saûn
xuaát.
Ngaøy nay, vieäc phoøng chaùy chöûa chaùy trôû thaønh moái quan taâm haøng ñaàu
cuûa nöôùc ta cuõng nhö nhieàu nöôùc treân theá giôùi. Noù trôû thaønh nghóa vuï cuûa moãi
ngöôøi daân. Treân caùc phöông tieän thoâng tin ñaïi chuùng luoân tuyeân truyeàn giaùo
duïc cho moãi ngöôøi daân yù thöùc phoøng chaùy chöõa chaùy, nhaèm muïc ñích haïn cheá
nhöõng vuï chaùy ñaùng tieát xaûy ra.
Caùc vuï chaùy thöôøng xaûy ra vaøo muøa khoâ gaây thieät haïi lôùn veà ngöôøi vaø cuûa.
Ta coù theå ñieån hình moät soá vuï chaùy xaûy ra gaàn ñaây nhö : vuï chaùy chôï Ñoàng
Xuaân ôû Haø Noäi, khaùch saïn Cöûu Long, vaø moät soá vuøng daân cö trong thaønh phoá
Hoà Chí Minh… Qua ñoù ta thaáy raèng khi moät vuï chaùy xaûy ra gaây thieät haïi raát lôùn,
vaø thöôøng xaûy ra vaøo ban ñeâm, taïi nhöõng nôi coù nhieàu chaát lieäu deã chaùy, nhieàu
phoøng oác, nhaø xöôûng maø khoâng coù ngöôøi canh gaùc hoaëc sô yù trong luùc kieåm tra.
Vì vaäy raát khoù phaùt hieän caùc ñaùm chaùy daãn ñeán vieäc chaùy lan roäng khoù daäp taét.
Vieäc ñaët moät thieát bò baùo chaùy ôû nhöõng vuøng nhö vaäy laø heát söùc caàn thieát.
Cuøng vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa heä thoáng thoâng tin ñieän thoaïi, thì
vieäc baùo chaùy qua ñieän thoaïi thì raát caàn thieát, noù giuùp ta baùo kòp thôøi nhöõng
thoâng tin veà vuï chaùy ñeán caùc cô quan chöùc naêng coù lieân quan.
Ngaøy nay, vieäc phaùt hieän keû troäm ñoät nhaäp vaøo nhaø, vaøo caùc kho chöùa
haøng, vaøo caùc ngaân haøng, nhöõng nôi caát nhöõng taøi saûn quí hieám, nhöõng taøi lieäu
maät … laø raát caàn thieát ñoái vôùi moïi ngöôøi daân, caùc cô quan chöùc naêng, caùc ngaân
haøng … Neáu ta chæ söû duïng heä thoáng baùo troäm taïi choã thì keû troäm coù theå tìm
caùch khoáng cheá taét taát caû caùc heä thoáng baùo ñoäng taïi choã, laøm cho chuùng ta
khoâng phaùt hieän ñöôïc hoaêc chuùng ta ñi xa thì heä thoáng baùo ñoäng taïi choã cuõng
khoâng coù taùc duïng. Neáu chuùng ta duøng maïng ñieän thoaïi ñeå baùo ñoäng khi coù keû
troäm ñoät nhaäp thì raát coù hieäu quaû. Thoâng qua maïng ñieän thoaïi thì heä thoáng baùo
ñoäng seõ töï ñoäng quay soá baùo ñoäng ñeán caùc cô quan chöùc naêng vaø nhöõng ngöôøi
coù lieân quan ñeå xöû lyù kòp thôøi duø chuùng ta khoâng coù maët ôû hieän tröôøng.
Xuaát phaùt töø nhöõng yù töôûng vaø tình hình thöïc teá nhö ôû treân, toâi choïn ñeà taøi:
“Heä thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng
thoâng qua maïng ñieän thoaïi” cho luaän aùn 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.
Maïch quay soá baùo ñoäng: seõ töï ñoäng quay soá baùo ñoäng tôùi cho caùc cô quan
chöùc naêng bieát khi coù chaùy hay coù keû troäm ñoät nhaäp.
Vôùi ñeà taøi: “Heää thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá
baùo ñoäng thoâng qua maïng ñieän thoaïi” goàm 3 phaàn:
PHAÀN I: GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI:
Giôùi thieäu veà söï phaùt trieån cuûa ngaønh ñieän töû-vieãn thoâng trong khoa hoïc kyõ
thuaät vaø nhöõng öùng duïng thöïc teá cuûa chuùng vaøo caùc lónh vöïc khoa hoïc, xaõ hoäi.
Ñaëc bieät laø söï öùng duïng cuûa vi ñieàu khieån vaøo heä thoáng vieãn thoâng ñeå taïo ra
ñöôïc moät saûn phaåm coù theå öùng duïng roäng raõi trong caùc lónh vöïc ñieàu khieån vaø
baùo ñoäng trong ñôøi soáng haèng ngaøy cuûa ngöôøi daân. Saûn phaåm coù teân goïi “Heä
thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng thoâng qua
maïng ñieän thoaïi”
PHAÀN II. NOÄI DUNG CHÍNH CUÛA ÑEÀ TAØI:
-
-
Tình hình nghieân cöùu trong vaø ngoaøi nöôùc
Phöông aùn thieát keá
- Thieát keá vaø thi coâng :
+ Khoái caûm bieán chuoâng.
+ Khoái keát noái thueâ bao.
+ Khoái caûm bieán tín hieäu ñaûo cöïc.
+ Khoái caûm bieán chaùy.
+ Khoái caûm bieán phaùt hieän troäm.
+ Khoái thu-phaùt DTMF.
+ Khoái giaûi maõ vaø hieån thò.
+ Khoái xöû lí trung taâm.
+ Khoái coâng taác beân ngoaøi.
+ Khoái coâng xuaát ra.
+ Khoái taïo tieáng noùi.
töø caùc khoái treân ta keát hôïp caùc khoái laïi vôùi nhau taïo thaønh moät heä thoáng hoaït
ñoäng hoaøn chænh ñeå thi coâng maïch vaø vieát chöông trình ñieàu khieån cho maïch
hoaït ñoäng theo ñuùng yeâu caàu ñeà ra.
PHAÀN III. KEÁT LUAÄN VAØ HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI
Toùm taét toaøn boä noäi dung ñeà taøi, neâu öu-khuyeát ñieåm cuûa ñeà taøi. Ñöa ra
höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi.
Mong raèng heä thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo
ñoäng thoâng qua maïng ñieän thoaïi maø toâi thöïc hieän seõ ñöôïc môû roäng theo nhieàu
höôùng hoaøn chænh hôn, öùng duïng roäng raõi trong thöïc teá ñeå ngaøy caøng caûi thieän
ñôøi soáng vaät chaát , tinh thaàn vaø sinh hoaït cuûa con ngöôøi. Goùp phaàn hieän ñaïi hoùa
vaø coâng nghieäp hoùa ñaát nöôùc ñaùp öùng toát yeâu caàu cuûa chính phuû ñeà ra.
PHAÀN II
NOÄI DUNG
CHÍNH CUÛA ÑEÀ TAØI
CHÖÔNG I
PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ
I . MUÏC ÑÍCH CUÛA ÑEÀ TAØI:
Muïc ñích cuûa ñeà taøi laø thieát keá vaø thi coâng heä thoáng ñieàu khieån thieát bò
ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng thoâng qua maïng ñieän thoaïi vôùi khaû
naêng phaûn hoài traïng thaùi, keát quaû ñieàu khieån thieát bò vaø baùo ñoäng khi coù söï coá
baèng tieáng noùi, thoâng baùo cho trung taâm ñieàu khieån, trung taâm baûo veä khi söï coá
vöøa môùi xaûy ra hoaëc ngöôøi ñieàu khieån khi heä thoáng ñaõ hoaøn thaønh nhieäm vuï,
taïo caûm giaùc yeân taâm cho ngöôøi ñieàu khieån.
II . PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU:
Ñeå thöïc hieän ñöôïc ñeà taøi, toâi caàn phaûi xaùc ñònh ñöôïc phöông phaùp nghieân
cöùu vôùi trình töï nghieân cöùu nhö sau:
-
Khaûo saùt heä thoáng nguyeân lyù hoaït ñoäng maïng ñieän thoaïi, khaûo saùt IC
MT8880, khaûo saùt vi ñieàu khieån 8951
-
-
-
-
Laäp sô ñoà khoái theo muïc tieâu cuûa ñeà taøi
Tính toaùn thieát keá phaàn cöùng
Thieát keá phaàn meàm cho khoái xöû lyù trung taâm
Thieát keá maïch xöû lyù tín hieäu phaûn hoài baèng tieáng noùi.
III . TÌNH HÌNH NGHIEÂN CÖÙU TRONG VAØ NGOAØI NÖÔÙC:
Heä thoáng ñieàu khieån töø xa naém giöõ 1 vai troø quan troïng trong coâng cuoäc
coâng nghieäp hoùa, hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc. Ñieàu khieån töø xa raát ña daïng phong
phuù: trong lónh vöïc quaân söï ñöôïc öùng duïng vaøo ñieàu khieån maùy bay khoâng
ngöôøi laùi, teân löûa, phi thuyeàn, veä tinh nhaân taïo… trong daân duïng ñieàu khieån töø
xa laøm taêng tính tieän ích vaø taêng giaù trò söû duïng cho caùc thieát bò.
Ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng khi coù söï coá
thoâng qua heä thoáng thoâng tin lieân laïc laø söï keát hôïp giöõa caùc ngaønh Ñieän – Ñieän
töû vaø Vieãn thoâng, söï phoái hôïp öùng duïng vi ñieàu khieån hieän ñaïi vaø heä thoáng
thoâng tin lieân laïc ñaõ hình thaønh moät höôùng nghieân cöùu vaø phaùt trieån khoâng nhoû
trong khoa hoïc kyõ thuaät. Ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo
ñoäng khi coù söï coá thoâng qua maïÏng ñieän thoaïi khaéc phuïc ñöôïc nhieàu giôùi haïn
trong heä thoáng ñieàu khieån töø xa vaø baùo ñoäng thoâng thöôøng. Heä thoáng naøy
khoâng phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch, moâi tröôøng ,ñoái töôïng ñieàu khieån vaø ñoái
töôïng baùo ñoäng. Ñieåm ñaëc tröng noåi baäc cuûa heä thoáng laø tính löu ñoäng cuûa taùc
nhaân ñieàu khieån (ngöôøi ñieàu khieån),ñoái töôïng baùo ñoäng vaø ñoái töôïng ñöôïc ñieàu
khieån laø coá ñònh.
Treân theá giôùi, ôû caùc nöôùc phaùt trieån khoâng ít nhöõng coâng trình nghieân cöùu
khoa hoïc ñaõ thaønh coâng khi duøng maïng ñieàu khieån vaø baùo ñoäng thoâng qua
ñöôøng truyeàn cuûa heä thoáng thoâng tin: Taïi Nga coù nhöõng nhaø maùy ñieän, nhöõng
kho löu tröõ taøi lieäu quyù ñaõ öùng duïng heä thoáng ñieàu khieån töø xa vaø töï doäng baùo
ñoäng thoâng qua ñöôøng ñieän thoaïi ñeå ñoùng ngaét nhöõng nôi cao aùp, töï ñoäïng quay
soá baùo ñoäng khi coù söï coá, töï ñoäng xaõ bình chöõa chaùy …vaø cuõng taïi Nga ñaõ coù heä
thoáng ñieàu khieån vaø baùo ñoäng thoâng qua maïng Internet ñeå ñieàu khieån nhaø maùy
ñieän nguyeân töû.
ÔÛ Myõ coù nhöõng chung cö lôùn söû duïng heä thoáng khoùa cöûa, keùt saét ñöôïc laép
ñaët bí maät thoâng qua 1 toång ñaøi noäi boä.
Treân ñaây laø nhöõng thaønh töïu cuûa caùc nöôùc tieân tieán. Coøn ôû Vieät Nam cuõng
coù:
+ Moät soá ñeà taøi nghieân cöùu söû duïng maïng ñieän thoaïi ñeå ñieàu khieån
nhöng chöa thöïc söï laø 1 ñeà taøi hoaøn chænh bôûi vì caùc ñeà taøi naøy chæ ñieàu khieån
ñöôïc 2 thieát bò ñieän hoaëc coù ñeà taøi ñieàu khieån ñöôïc 4 thieát bò nhöng phöông
phaùp phaûn hoài khoâng chính xaùc (chæ phaûn hoài baèng tieáng nhaïc) vaø khoâng theå taét
thieát bò baèng coâng taéc beân ngoaøi.
+ Moät soá ñeà taøi nghieân cöuù söû duïng maïng ñieän thoaïi ñeå baùo ñoäng khi
coù chaùy nhöng caùc ñeà taøi naøy chæ ñöôïc thöïc hieän treân lyù thuyeát.
Töø nhöõng tình hình thöïc teá treân, heä thoáng ñieàu khieån töø xa vaø töï ñoäng quay
soá baùo ñoäng qua maïng ñieän thoaïi maëc duø coù nhöõng ñaëc tröng noåi baät, nhöng
chuùng chæ ñöôïc öùng duïng ôû nhöõng coâng trình coù taàm côõ lôùn vaø chöa thöïc söï
laø moät saûn phaåm phoå bieán trong daân duïng laø do giaù thaønh saûn phaåm coøn quaù
cao.
Xuaát phaùt töø nhu caàu thöïc teá ñoù, toâi thöïc hieän ñeà taøi : “Heä thoáng ñieàu
khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng thoâng qua maïng
ñieän thoaïi” vôùi muïc ñích taïo ra moät saûn phaåm coù ñoä tin caäy cao nhöng giaù
thaønh saûn phaåm haï nhaèm naâng cao ñôøi soáng tieän ích cho con ngöôøi, goùp phaàn
vaøo coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa, hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc.
IV. YÙ TÖÔÛNG THIEÁT KEÁ:
YÙ töôûng thieát keá laø döïa vaøo maïng ñieän thoaïi coù saün ñeå thieát keá heä thoáng töï
ñoäng ñieàu khieån ñoùng ngaét thieát bò ñieän töø xa vaø töï ñoäng quay soá baùo ñoäng khi
coù söï coá, vôùi söï trôï giuùp cuûa kyõ thuaät vi ñieàu khieån. Heä thoáng naøy ñöôïc thieát keá
treân moâ hình ñoùng ngaét 4 thieát bò, töï ñoäng quay soá baùo ñoäng khi coù chaùy,coù keû
troäm ñoät nhaäp vaø phöông phaùp phaûn hoài keát quaû ñieàu khieån, baùo ñoäng baèng
tieáng noùi ñöôïc löu tröõ vaø caøi ñaët saún. Ngoaøi ra heä thoáng chæ coù theå ñieàu khieån
ñöôïc khi nhaán ñuùng maõ vaø khoâng theå xaûy ra tröôøng hôïp ngöôøi ngoaøi coù theå
ñieàu khieån heä thoáng do voâ tình quay soá ngaãu nhieân
Heä thoáng naøy coù 2 chöùc naêng:
1. Ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa thoâng qua maïng ñieän thoaïi:
Ñeå ñieàu khieån, ñaàu tieân ngöôøi ñieàu khieån phaûi goïi soá maùy ñieän thoaïi
nôi laép ñaët thieát bò ñieàu khieån. Ñieän thoaïi ñöôïc goïi coù maïch ñieàu khieån maéc
song song vôùi daây ñieän thoaïi (thieát bò muoán ñieàu khieån ñöôïc maéc vaøo maïch
ñieàu khieån). Sau moät thôøi gian ñoå chuoâng nhaát ñònh, neáu khoâng coù ai nhaác
maùy thì maïch seõ töï ñoäng ñieàu khieån ñoùng maïch. Söï ñoùng maïch naøy laø ñoùng taûi
giaû ñeå keát noái thueâ bao. Sau ñoù ngöôøi ñieàu khieån seõ nhaán maõõ passwords ñeå
xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu khieån. Khi nhaán ñuùng maõ soá passwords maïch seõ
phaùt ra lôøi giôùi thieäu ñeå ngöôøi ñieàu khieån bieát vôùi noäi dung thoâng baùo: “ Ñaây
laø heä thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa qua ñieän thoaïi. Xin baïn haõy baám
maõ ñieàu khieån”. Luùc naøy, maïch ñieàu khieån saün saøng nhaän leänh. Neáu nhaán sai
maõ passwords thì ngöôøi ñieàu khieån khoâng theå xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu
khieån ñöôïc.
+ Sau khi nhaán ñuùng maõ passwords thì ngöôøi ñieåu khieån coù theå baét ñaàu
kieåm tra traïng thaùi taát caû caùc thieát bò vaø ñieàu khieån caùc thieát bò. Neáu muoán
kieåm tra traïng thaùi taát caû caùc thieát bò tröôùc khi ñieàu khieån vaø sau khi ñieàu khieån
thì ngöôøi ñieàu khieån nhaán maõ soá ñeå kieåm tra. Neáu ngöôøi ñieàu khieån nhaán ñuùng
maõ soá ñeå kieåm tra thì heä thoáng naøy seõ baùo cho ngöôøi ñieàu khieån bieát traïng thaùi
taát caû caùc thieát bò ñieän ñang muoán ñieàu khieån ( Ví duï :sau khi baám ñuùng maõ
passwords 2397, roài baám tieáp soá 5 thì ngöôøi ñieàu khieån seõ nghe ñöôïc tín hieäu
phaûn hoài veà baèng tieáng noùi noäi dung nhö sau: “Thieát bò 1 ñaõ taét, thieát bò 2 ñaõ
taét,thieát bò 3 ñaõ taét, thieát bò 4 ñaõ taét”).
Ñeå taét,taét caùc thieát bò ta seõ qui ñònh maõ taét taét caùc thieát bò nhö sau :
-
-
-
-
-
-
-
Soá 6 ñöôïc choïn laø leänh taét thieát bò
Soá 9 laø leänh taét thieát bò.
Soá 8 ñöôïc choïn laø leänh taét taát caû caùc thieát bò.
Soá 1 ñöôïc choïn laø thieát bò 1.
Soá 2 ñöôïc choïn laø thieát bò 2.
Soá 3 ñöôïc choïn laø thieát bò 3.
Soá 4 ñöôïc choïn laø thieát bò 4.
Ví duï: Nhö vaäy muoán taét thieát bò 1 ta baám soá 21, muoán taét thieát bò 2 ta
baám soá 92. Sau moãi laàn ñieàu khieån maïch seõ phaùt ra tieáng noùi ñeå baùo keát quaû
cho ngöôøi ñieàu khieån (ví duï : neáu ta muoán taét thieát bò 1 thì ta seõ baám soá 21. Sau
khi baám xong soá 21 thì heä thoáng naøy seõ coù tín hieäu phaûn hoài veà baèng tieáng noùi
vôùi noäi dung : “Thieát bò 1 ñaõ taét” . Neáu muoán taét thieát bò 2 thì ta baám soá 92. Sau
khi baám xong soá 21 thì heä thoáng naøy seõ coù tín hieäu phaûn hoài veà baèng tieáng noùi
vôùi noäi dung : “Thieát bò 2 ñaõ taét” . Ví duï : khi coù söï coá ta muoán taét taát caû caùc
thieát bò ñieän thì ta goïi ñieän thoaïi veà nôi ñieàu khieån sau ñoù baám maõ 2397 ñeå
xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu khieån, sau ñoù baám soá 5 ñeå taét taát caû caùc thieát bò
ñieän. Sau khi baám soá 5 xong thì heä thoáng naøy seõ coù tín hieäu phaûn hoài veà baèng
tieáng noùi vôùi noäi dung : “Taát caû caùc thieát bò ñaõ taét” ñeå cho ngöôøi ñieàu khieån
bieát laø taát caû caùc thieát bò mình muoán ñieàu khieån ñaõ taét.
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 30giaây,
maïch seõ töï ñoäng ngaét maïch keát noái thueâ bao. 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.
2. Töï ñoäng quay soá baùo ñoäng khi coù söï coá:
Khi coù chaùy thì töø boä caûm bieán chaùy seõ cho ra moät tín hieäu taùc ñoäng ñeán
vi ñieàu khieån baùo cho vi ñieàu khieån bieát laø coù söï coá chaùy thì vi ñieàu khieån seõ
ñieàu khieån quay soá baùo ñoäng. Soá ñieän thoaïi naøy seõ ñöôïc naïp tröôùc töø baøn phím
ñieän thoaïi. Heä thoáng naøy seõ töï ñoäng quay soá baùo ñoäng ñeán nhöõng trung taâm
nhö phoøng chaùy chöõa chaùy, boä phaän baûo veä hay nhöõng ngöôùi coù traùch nhieäm veà
nhöõng vaán ñeà ñoù. Khi quay soá baùo ñoäng ñeán phoøng chaùy chöõa chaùy xong neáu ôû
ñaàu beân kia nhaác maùy thì heä thoáng naøy seõ phaùt ra caâu baùo ñoäng ñeå baùo cho
phoøng chaùy chöõa chaùy bieát vôùi noäi dung :” Hieän nay taïi soá nhaø A, ñöôøng B,
phöôøng C, quaän D ñang coù chaùy. Xin caùc ñoàng chí tôùi chöõa chaùy.”. Neáu
cuoäc goïi naøy khoâng thaønh coâng thì heä thoáng seõ töï ñoäng taét taûi giaû vaø nhaûy sang
goïi cuoäc goïi thöù 2 . Neáu cuoäc goïi thöù 2 cuõng khoâng thaønh coâng thì heä thoáng naøy
seõ nhaûy veà goïi cuoäc goïi thöù 1, cöù luaân phieân goïi nhö vaäy ñeán khi naøo 2 cuoäc
goïi thaønh coâng thì thoâi. Sau khi quay soá ñieän thoaïi cho phoøng chaùy chöõa chaùy
xong thì heä thoáng naøy seõ töï ñoäng quay soá ñieän thoaïi thöù 2 ñeà baùo cho chuû nhaø
bieát hay baùo cho boä phaän baûo veä bieát laø hieän giôø nhaø cuûa mình ñang chaùy hay
xí nghieäp, cô quan cuûa mình ñang chaùy ñeå kòp thôøi chöõa chaùy.Sau khi quay soá
cho chuû nhaø xong neáu chuû nhaø nhaác maùy thì heä thoáng naøy seõ töï ñoäng baùo cho
chuû nhaø vôùi noäi dung nhö sau : “ Hieän nay nhaø cuûa baïn ñang chaùy. Xin baïn
tìm caùch xöû lyù”. Neáu ñieän thoaïi chuû nhaø baän hay chöa nhaác maùy thì heä thoáng
naøy töï ñoäng ñôïi trong voøng 30giaây roài goïi laïi. Caùc cuoäc goïi naøy goïi ñeán khi
naøo thaønh coâng thì thoâi.
V. PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ VAØ SÔ ÑOÀ KHOÁI:
1. Phöông aùn 1 :
Duøng vi maïch soá vôùi tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng nhaïc
GIAÛI MAÕ
THU VAØ PHAÙT
GIAÛI MAÕ
VAØ
HIEÅN THÒ
DTMF
RING
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHUOÂNG
KHOÁI
XÖÛ LYÙ
TRUNG
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU ÑAÛO CÖÏC
COÂNG XUAÁT
NGOÕ RA
TAÂM
(DUØNG VI
MAÏCH SOÁ)
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHAÙY
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU TROÄM
KEÁT NOÁI
THUEÂ BAO
KHUYEÁCH ÑAÏI
AÂM HIEÄU
KHOÁI TAÏO
TIEÁNG NHAÏC
Hình 1: sô ñoà khoái duøng vi maïch soá
Ñoái vôùi phöông aùn thieát keá söû duïng vi maïch soá thì ñoøi hoûi ngöôøi thieát keá
phaûi naém vöõng phöông phaùp thieát keá baèng kó thuaät soá vaø chöùc naêng cuûa caùc vi
maïch tham gia trong maïch ñieän. Maët khaùc, neáu thieát keá baèng vi maïch soá thì
maïch raát phöùc taïp, to vaø coàng keành. Khoâng ñöôïc meàm deûo khi muoán phaùt trieån
theâm hay khi muoán thay ñoåi caùch ñieàu khieån.
Maïch naøy duøng tín hieäu phaûn hoàivaø phaùt ñi baèng tieáng nhaïc baùo ñoäng
cho neân ngöôøi ñieàu khieån hay ngöôøi ñöôïc thoâng baùo khoâng bieát chính xaùc caùc
traïng thaùi laøm vieäc cuûa maïch vaø traïng thaùi baùo ñoäng.
2. Phöông aùn 2 :
Duøng vi ñieàu khieån vôùi tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng
nhaïc:
GIAÛI MAÕ
THU VAØ PHAÙT
DTMF
GIAÛI MAÕ
VAØ
HIEÅN THÒ
RING
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHUOÂNG
KHOÁI
XÖÛ LYÙ
TRUNG
TAÂM
(DUØNG VI
ÑIEÀU
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU ÑAÛO CÖÏC
COÂNG XUAÁT
NGOÕ RA
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHAÙY
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU TROÄM
KHIEÅN)
KEÁT NOÁI
THUEÂ BAO
KHUYEÁCH ÑAÏI
AÂM HIEÄU
KHOÁI TAÏO
TIEÁNG NHAÏC
Hình 2 : Sô ñoà khoái duøng vi ñieàu khieån
Ñoái vôùi phöông aùn thieát keá söû duïng vi ñieàu khieån thì ñoøi hoûi ngöôøi thieát
keá phaûi bieát veà caùch thieát keá phaàn cöùng vaø vieát chöông trình phaàn meàm cho vi
ñieàu khieån. Söû duïng phöông phaùp naøy ñeå thieát keá thì maïch ñieän seõ ñôn giaûn
hôn so vôùi duøng vi maïch soá vaø tính meàm deûo cuûa noù raát cao neáu ta muoán thay
ñoåi caùch ñieàu khieån.
Maïch naøy duøng tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt baùo ñoäng baèng tieáng nhaïc cho
neân ngöôøi ñieàu khieån hay ngöôøi nhaän tín hieäu baùo ñoäng khoâng nhaän bieát caùc
traïng thaùi laøm vieäc cuûa maïch vaø traïng thaùi baùo ñoäng.
Maïch naøy khoâng theå ñieàu khieån taïi choã baèng coâng taác rieâng ñöôïc. Chæ ñieàu
khieån taïi choã ôû nhaø thoâng qua ñieän thoaïi maø thoâi.
3. Phöông aùn 3:
Duøng vi xöû lyù vôùi tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng noùi.
GIAÛI MAÕ
THU VAØ PHAÙT
DTMF
GIAÛI MAÕ
VAØ
HIEÅN THÒ
RING
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHUOÂNG
MAÏCH
COÂNG
SUAÁT
NGOÛ
RA
KHOÁI
XÖÛ LYÙ
TRUNG
TAÂM
XÖÛ LYÙ
TRUNG
GIAN
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU ÑAÛO CÖÏC
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHAÙY
(DUØNG VI
XÖÛ LYÙ)
COÂNG TAÁC
BEÂN NGOAØI
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU TROÄM
MAÏCH TAÏO
ÑÒA CHÆ
KEÁT NOÁI
THUEÂ BAO
BIEÁN ÑOÅI
D/A
KHUYEÁCH ÑAÏI
AÂM HIEÄU
BOÄ NHÔÙ
EPROM
Hình 3 : Sô ñoà khoái duøng vi xöû lyù
Trong phöông aùn naøy ngöôøi ñieàu khieån coù theå ñieàu khieån taïi choã caùc
thieát bò baèng coâng taéc rieâng ôû beân ngoaøi khoâng caàn thoâng qua ñieän thoaïi.
Trong phöông aùn naøy duøng bieán ñoåi D/A ñeå taïo ra tieáng noùi ñeå phaûn hoài
veà ngöôøi ñieàu khieån vaø phaùt ñi baùo ñoäng. Söï phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng noùi
naøy do khoái vi xöû lí trung taâm ra leänh. Noäi dung cuûa tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt
ñi ñöôïc löu tröõ beân trong boä nhôù EPROM.
Öu ñieåm cuûa phöông aùn naøy laø ngöôøi ñieàu khieån vaø ngöôøi nhaän baùo
ñoäng bieát chính xaùc traïng thaùi caùc thieát bò vaø tình hình caàn baùo ñoäng thoâng qua
tieáng noùi
4. Phöông aùn 4:
Duøng vi ñieàu khieån vôùi tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng noùi
GIAÛI MAÕ
THU VAØ PHAÙT
DTMF
GIAÛI MAÕ
VAØ
HIEÅN THÒ
RING
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHUOÂNG
MAÏCH
COÂNG
SUAÁT
NGOÛ
RA
KHOÁI
XÖÛ LYÙ
TRUNG
TAÂM
XÖÛ LYÙ
TRUNG
GIAN
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU ÑAÛO CÖÏC
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU CHAÙY
(DUØNG VI
ÑIEÀU
KHIEÅN)
COÂNG TAÁC
BEÂN NGOAØI
CAÛM BIEÁN TÍN
HIEÄU TROÄM
MAÏCH TAÏO
ÑÒA CHÆ
KEÁT NOÁI
THUEÂ BAO
BIEÁN ÑOÅI
D/A
KHUYEÁCH ÑAÏI
AÂM HIEÄU
BOÄ NHÔÙ
EPROM
Hình 4 : Sô ñoà khoái duøng vi ñieàu khieån coù phaûn
hoài baèng tieáng noùi
Trong phöông aùn naøy ngöôøi ñieàu khieån coù theå ñieàu khieån taïi choã caùc
thieát bò baèng coâng taéc rieâng ôû beân ngoaøi khoâng caàn thoâng qua ñieän thoaïi.
Trong phöông aùn naøy duøng bieán ñoåi D/A ñeå taïo ra tieáng noùi ñeå phaûn hoài
veà ngöôøi ñieàu khieån vaø phaùt ñi baùo ñoäng. Söï phaûn hoài vaø phaùt ñi baèng tieáng noùi
naøy do khoái vi xöû lí trung taâm ra leänh. Noäi dung cuûa tín hieäu phaûn hoài vaø phaùt
ñi ñöôïc löu tröõ beân trong boä nhôù EPROM.
Öu ñieåm cuûa phöông aùn naøy laø ngöôøi ñieàu khieån vaø ngöôøi nhaän baùo
ñoäng bieát chính xaùc traïng thaùi caùc thieát bò vaø tình hình caàn baùo ñoäng thoâng qua
tieáng noùi.
Trong phöông phaùp duøng vi ñieàu khieån thì ta taän duïng ñöôïc ROM noäi
beân trong neân maïch ñieän seõ ít phöùc taïp hôn so vôùi duøng vi xöû lyù.
5. Löïu choïn phöông aùn thieát keá:
Qua 4 phöông aùn ñaõ trình baøy thì ta thaáy phöông aùn 4 laø phöông aùn
hoaøn chænh, tieän ích nhaát trong khi thieát keá vaø thi coâng mach, mang tính hieän
ñaïi phuø hôïp vôùi ñeà taøi toát nghieäp. Vì vaäy toâi choïn phuông aùn 4. Tuy nhieân ñoái
vôùi phöông aùn naøy khoâng phaûi khoâng gaëp nhöõng khoù khaên bôûi vì maïch ñieän
phöùc taïp hôn , nhieàu khoái, thi coâng khoù khaên ñaëc bieät laø phaàn löu tröõ tieáng noùi
vaøo trong EPROM. Vì vaäy khi löïa choïn phöông aùn naøy ñoøi hoûi phaûi coù moät soá
maùy moùc hoã trôï vaø ñaëc bieät laø kieán thöùc veà xöû lí aâm thanh.
Toùm laïi: Trong ñeà taøi: “Heä thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa vaø töï
ñoäng quay soá baùo ñoäng thoâng qua maïng ñieän thoaïi” toâi choïn phöông aùn 4 ñeå
thieát keá vaø thi coâng. Vì phöông aùn 4 coù nhieàu öu ñieåm hôn haún 3 phöông aùn
treân. Ñaây cuõng chính laø noäi dung chính cuûa ñeà taøi.
6. Giaûi thích moái quan heä giöõa caùc khoái :
6.1 Chöùc naêng boä phaän ñieàu khieån:
Khi muoán ñieàu khieån ta chæ vieäc goïi veà soá maùy cuûa maùy ñieän thoaïi
ñöôïc keát noái vôùi boä phaän ñieàu khieån ôû nôi caàn ñieàu khieån thì tín hieäu chuoâng
cuûa toång ñaøi seõ caáp cho thueâ bao neáu thueâ bao ñoù khoâng baän. Maïch ñieàu khieån
ñöôïc maéc song song vaøo ñöôøng daây cuûa thueâ bao. Luùc naøy, khoái caûm bieán
chuoâng seõ phaùt hieän tín hieäu naøy vaø ngoõ ra thay ñoåi möùc logic töø cao xuoáng
thaáp. Söï thay ñoåi möùc logic naøy taùc ñoäng vaøo khoái xöû lyù trung taâm. Khoái xöû lyù
seõ ñònh thôøi gian ñôïi chuoâng. Sau moät khoaûng thôøi gian khoâng ai nhaác maùy töùc
vaãn coøn tín hieäu chuoâng thì khoái xöû lyù seõ taùc ñoäng vaøo khoái keát noái thueâ bao.
Khoái keát noái thueâ bao seõ ñoùng taûi giaû, luùc naøy toång ñaøi ngöng caáp tín hieäu
chuoâng vaø keát noái cho thoâng thoaïi.
Khi ñaõ thoâng thoaïi, ta seõ baám maõ passwords ñeå xaâm nhaäp vaøo heä thoáng
ñieàu khieån. Sau khi baám ñuùng maõ passwords khoái taïo tieáng noùi seõ phaùt ra lôøi
giôùi thieäu “Ñaây laø heä thoáng ñieàu khieån thieát bò ñieän töø xa thoâng qua ñieän
thoaïi. Xin baïn haõy baám maõ ñieàu khieån”, ñeå baùo cho ngöôøi ñieàu khieån bieát
maïch ñaõ laøm vieäc vaø chôø leänh ñieàu khieån. Khi ngöôøi ñieàu khieån muoán kieåm tra
taát caû caùc traïng thaùi caùc thieát bò thì chæ vieäc nhaán ñuùng maõ soá kieåm tra cuûa
maïch thì khoái taïo tieáng noùi seõ baùo traïng thaùi laøm vieäc cuûa caùc thieát bò nhaèm
muïc ñích gôïi nhôù cho ngöôøi ñieàu khieån. Sau ñoù ngöôøi ñieàu khieån seõ baám leänh
ñieàu khieån môû hay taét, tín hieäu naøy taùc ñoäng ñeán khoái ñoäng löïc ñoùng ngaét relay
ñoàng thôøi laïi taùc ñoäng ñeán khoái taïo tieáng noùi ñeå baùo laïi traïng thaùi thieát bò ñaõ
ñieàu khieån vôùi muïc ñích taïo söï an taâm chaéc chaén cuûa coâng vieäc ñieàu khieån.
Vieäc nhaän daïng phím naøo baám, ñöôïc khoái giaûi maõ DTMF quyeát ñònh. Khi
ngöôøi ñieàu khieån nhaán phím, moät caëp taàn soá DTMF truyeàn treân ñöôøng daây
thoaïi. Taàn soá naøy naèm treân daõy thoâng cuûa tín thieäu thoaïi, moät taàn soá cao vaø moät
taàn soá thaáp neân khoâng theå truøng laáp vôùi tín hieäu ngöôøi noùi. Khi giaûi maõ DTMF
vaø hieån thò soá ñöôïc nhaán, 4 bit ñöôïc giaûi maõ ñöôïc ñöa vaøo khoái xöû lyù trung taâm
ñeå xöû lyù.
Khi khoâng aán phím, sau moät thôøi gian ñôïi maø khoâng coù phím aán thì khoái xöû
lyù seõ ngöng keát noái thueâ bao. Luùc naøy toång ñaøi seõ giaûi toûa thueâ bao. Ngöôøi ñieàu
khieån coù theå gaùc maùy baát cöù luùc naøo muoán ngöøng ñieàu khieån, maïch seõ töï ñoäng
ngaét keát noái thueâ bao sau moät thôøi gian nhaát ñònh ñeå giaûi toûa thueâ bao.
Khoái coâng taác beân ngoaøi ñeå ñieàu khieån khoái coâng suaát
6.2 Chöùc naêng boä phaän quay soá töï ñoäng:
Khi coù söï coá thì töø boä caûm bieán seõ cho ra moät tín hieäu taùc ñoäng ñeán boä xöû
lyù trung taâm baùo cho boä xöû lyù trung taâm bieát laø coù söï coá. Boä xöû lyù trung taâm laäp
töùc seõ ñieàu khieån quay soá baùo ñoäng. Soá ñieän thoaïi naøy seõ ñöôïc naïp tröôùc töø baøn
phím ñieän thoaïi. Soá ñieän thoaïi ñöôïc xuaát töø khoái trung taâm döôùi daïng maõ nhò
phaân vaø ñöôïc truyeàn tôùi khoái giaûi maõ hieån thò vaø khoái thu_phaùt DTMF ñeå khoái
naøy bieán ñoåi soá nhò phaân ra taàng soá ñeå truyeàn ñeán maùy ñöôïc goïi. Sau khi quay
soá xong neáu maùy bò goïi ñöôïc nhaác maùy thì traïng thaùi nhaác maùy seõ ñöôïc boä caûm
bieán nhaän daïng tín hieäu nhaác maùyvaø baùo cho boä xöû lyù trung taâm bieát thueâ bao
beân kia ñaõ nhaác maùy. Ngay laäp töùc boä xöû lyù trung taâm ñieàu khieån khoái xöû lyù
tieáng noùi ñeå phaùt ra caâu baùo ñoäng.
CHÖÔNG II
THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG
Heä thoáng maïch ñieän goàm hai phaàn : maïch ñieàu khieån vaø maïch aâm thanh
A. MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN :
I. SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ : (Hình 5)
1. Nguyeân lyù hoaït ñoäng :
1.1 Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa boä phaän ñieàu khieån:
Khi muoán ñieàu khieån, ngöôøi ñieàu khieån goïi soá maùy caàn ñieàu khieån.
Toång ñaøi seõ xem maùy caàn ñieàu khieån coù baän khoâng. Neáu maùy naøy khoâng baän
thì toång ñaøi seõ caáp chuoâng cho maùy ñöôïc goïi. Tín hieäu chuoâng ñöôïc chænh löu
thaønh ñieän aùp DC caáp cho Optron N35. Tín hieäu chuoâng laøm cho optron daãn.
Ngoõ ra töø möùc logic cao xuoáng möùc logic thaáp, qua IC 74LS244 khueách ñaïi
ñöa ñeán taùc ñoäng vaøo ngaét ngoaøi 1 cuûa vi ñieàu khieån ñeå goïi chöông trình “phuïc
vuï ngaét 1”. Chöông trình naøy seõ ñònh thôøi gian ñôïi chuoâng. Sau 1 thôøi gian nhaát
ñònh maø khoâng coù ngöôøi nhaác maùy thì chöông trình cuûa vi maïch ñieàu khieån seõ
caáp möùc logic cao ôû chaân P1.4, qua IC ñeäm 74LS244 ñieàu khieån relay ñoùng
maïch keát noái thueâ bao. Khi ñoùng maïch keát noái thueâ bao, ñieän trôû maïch voøng
thueâ bao giaûm xuoáng coøn khoaûng 150 Æ 1500Ω . Luùc ñoù treân ñöôøng daây xuaát
hieän doøng DC töø 20 Æ 100mA. Toång trôû giaûm xuoáng töông ñöông traïng thaùi
nhaác maùy cuûa thueâ bao. Toång ñaøi nhaän bieát söï thay ñoåi naøy, ngöøng cung caáp tín
hieäu chuoâng vaø cung caáp doøng thoâng thoaïi cho thueâ bao.
Khi ngöôøi ñieàu khieån nhaán phím naøo thì 1 caëp tone goàm 1 taàn soá cao vaø
1 taàn soá thaáp töông öùng seõ truyeàn treân ñöôøng daây thueâ bao. Tín hieäu DTMF
naøy seõ ñöôïc 1 IC chuyeân duøng MT8880 giaûi maõ DTMF ra thaønh 4 bit töông
öùng vôùi soá cuûa phím nhaán. Ñoàng thôøi luùc ñoù chaân IRQ\CP cuûa MT8880 seõ
chuyeån traïng thaùi töø möùc logic cao xuoáng möùc logic thaáp taùc ñoäng vaøo vi ñieàu
khieån ñeå vi ñieàu khieån ñoùn leänh vaø thi haønh leänh.
Sau khi nhaän bieát ñaàu beân kia ñaõ ñoùng taûi giaû, ngöôøi ñieàu khieån baám maõ
passwords ñeå xaâm nhaäp vaøo heä thoáng ñieàu khieån. Maõ passwords trong heä
thoáng naøy ñöôïc qui ñònh 4 soá laø 2397. Neáu ngöôøi ñieàu khieån baám sai maõ
passwords thì seõ khoâng xaâm nhaäp ñöôïc vaøo heä thoáng ñieàu khieån. Neáu ngöôøi
ñieàu khieån nhaán sai moät trong 4 maõ passswords thì heä thoáng yeâu caàu ngöôøi
ñieàu khieån phaûi nhaán laïi töø ñaàu maõ passwords. Sau khi baám ñuùng maõ
passwords 2397, chöông trình con ñöôïc goïi ñeå phaùt ra lôøi giôùi thieäu, chöông
trình con naøy caáp möùc logic cao ôû chaân P2.6 ñeå choïn IC4 laøm vieäc,sau ñoù caáp
möùc logic thaáp cho chaân P0.1 ñeå choïn EPROM caàn truy xuaát (chöùa döõ lieäu laø
lôøi giôùi thieäu) vaø caáp möùc logic thaáp cho chaân P2.7 ñeå khôûi ñoäng maïch ñeám
(maïch taïo ñòa chæ ñeám töø ñòa chæ 0000H Æ FFFFH) trong khoaûng thôøi gian 7s
sau ñoù trôû laïi möùc cao keát thuùc vieäc truy xuaát döõ lieäu trong EPROM chöùa döõ
lieäu laø lôøi giôùi thieäu. Tieáng noùi ñöôïc khueách ñaïi, qua bieán aùp caùch ly vaø ñöôïc
taûi treân ñöôøng daây ñieän thoaïi.
Ngöôøi ñieàu khieån sau khi ñöôïc gôïi nhôù traïng thaùi cuûa caùc thieát bò thì coù theå
tieáp tuïc ñieàu khieån caùc thieát bò khaùc vaø vi ñieàu khieån cuõng seõ baùo traïng thaùi
cuûa thieát bò sau moãi laàn nhaán leänh ñieàu khieån.
Port 0 , IC2 vaø chaân P2.4 duøng ñeå ñieàu khieån ñoùng ngaét thieát bò. Trong quaù
trình ñoùng ngaét, ñeå minh hoïa roõ raøng, tín hieäu 4 bit sau khi ñöôïc giaûi maõ tone
seõ ñöôïc giaûi maõ sang led 7 ñoaïn ñeå hieån thò soá phím ñöôïc nhaán. Treân maïch coù
led baùo hieäu khi coù chuoâng, led baùo hieäu ñoùng maïch keát noái thueâ bao vaø led
baùo hieäu ñoùng ngaét thieát bò.
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 (Maõ soá 5 ñöôïc qui ñònh laø maõ kieåm tra taát caû caùc traïng thaùi thieát bò trong
heä thoáng ñieàu khieån).Sau khi nhaán ñuùng soá 5 thì ngöôøi ñieàu khieån seõ nghe ñöôïc
tín hieäu phaûn hoài veà vôùi tieáng noù ñeå baùo traïng thaùi taát caû caùc thieát bò. Luùc naøy,
ngöôøi ñieàu khieån bieát roõ taát caû caùc traïng thaùi thieát bò. Sau ñoù, ngöôøi ñieàu khieån
muoán taét hay taét thieát bò naøo phuï thuoäc vaøo maõ leänh ngöôøi ñieàu khieån muoán
ñieàu khieån taét hay taét. Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán taét thieát bò thì ngöôøi ñieàu
khieån baám maõ soá 6 ( Maõ soá 6 ñöôïc qui ñònh laø maõ taét thieát bò).Coøn muoán taét
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 thieát bò 2
- Soá 3 töông öùng cho thieát bò 3
- Soá 4 töông öùng cho thieát bò 4
Ví duï : Muoán taét thieát bò 1 thì ngöôøi ñieàu khieån phaûi baám maõ 61 töùc laø
maõ taét thieát bò 1 (Maõ soá 6 laø maõ taét vaø maõ soá 1 laø thieát bò 1). Sau khi nhaán
ñuùng maõ 61 thieát bò 1 seõ ñöôïc taét vaø vi ñieàu khieån seõ cho truy xuaát EPROM
baùo traïng thaùi thieát bò 1 vöøa môùi ñieàu khieån vôùi noäi dung “Thieát bò 1 ñaõ taét
“. Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán taét 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 ñaõ taét”.
Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán taét thieát bò thì baám maõ soá 9 (Maõ soá 9 ñöôïc
qui ñònh laø maõ taét thieát bò) , coøn muoán taét thieát bò naøo thì phuï thuoäc vaøo maõ
baám tieáp theo cuûa maõ soá 9. Ví duï: Muoán taét thieát bò 1 ngöôøi ñieàu khieån baám
maõ soá 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 ñaõ 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 ñaõ 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. Ví duï :
“Thieát bò 1 ñaõ taét, thieát bò 2 ñaõ taét, thieát bò 3 ñaõ taét, thieát bò 4 ñaõ taét”.
Trong heä thoáng naøy coøn duøng moät chöùc naêng laø maõ khaån caáp, khi coù söï
coá chaùy hay moät soá söï coá khaùc v.v.. hay khi ngöôøi ñieàu khieån muoán taét heát taát
caû caùc thieát bò cuøng moät luùc maø khoâng caàn phaûi ñi taét töøng thieát bò moät maát thôøi
gian.
Ví duï: Khi coù chaùy xaûy ra thì heä thoáng naøy seõ töï ñoäng quay soá baùo ñoäng
cho ngöôøi coù traùch nhieäm baûo veä khu vöïc naøy bieát. Khi ngöôøi coù traùch nhieäm
khu vöïc naøy bieát seõ laäp töùc quay soá veà thueâ bao coù gaén maïch ñieàu khieån ñeå taét
taát caû caùc thieát bò ñieän ñeå traùch chaäp maïch ñieän daãn ñeán hö hoûng caùc theát bò
ñieän vaø traùnh chaäp maïch ñieän phaùt ra tia löûa ñieän ñeå phaùt chaùy caùc khu vöïc
khaùc. Khi quay xong vaø baám ñuùng maõ passwords 2397 ñeå vaøo heä thoáng ñieàu
khieån thì ngöôøi dieàu khieån chæ vieäc baám maõ soá 5 thì taát caû caùc thieát bò seõ taét vaø
coù tín hieäu phaûn hoài veà baèng tieáng noùi ñeå baùo traïng thaùi thieát bò vôùi noäi dung
“Taát caû caùc thieát bò ñaõ taét”
Sau khi ngöôøi ñieàu khieån baám xong 1 soá thì heä thoáng naøy seõ ñôïi trong
khoaûng thôøi gian 30giaây ñeå coi thöû coù phím naøo ñöôïc baám tieáp khoâng. Neáu coù
thì seõ thöïc hieän tieáp vaø quay trôû laïi ñôïi tieáp 30giaây. Neáu sau 30giaây khoâng coù
phím nhaán thì heä thoáng seõ töï ñoäng môû taûi giaû taét keát noái thueâ bao,keát thuùc vieäc
ñieàu khieån.
1.2 Töï ñoäng quay soá baùo ñoäng baûo veä khi coù söï coá:
Maïch coù chöùc naêng töï ñoäng quay soá baùo ñoäng khi coù söï coá (chaùy, noå,
troäm..). Khi coù tín hieäu chaùy töø maïch ngoaøi taùc ñoäng vaøo, tín hieäu naøy ñöôïc ñöa
qua moät FlipFlop vôùi muïc ñích laø choát tín hieäu chaùy naøy ñeå traùnh tröôøng hôïp
khi chaùy xaûy ra seõ laøm ñöùc daây maát tín hieäu baùo chaùy. Tín hieäu baùo chaùy naøy
sau khi ñi qua FlipFlop seõ taùc ñoäng vaøo chaân P3.0 cuûa vi ñieàu khieån baùo cho vi
ñieàu khieån bieát laø coù chaùy xaûy ra . Luùc naøy vi ñieàu khieån seõ ra leänh quay soá
baùo ñoäng ñeán cho phoøng chaùy chöõa chaùy. Soá ñieän thoaïi naøy ñaõ ñöôïc caøi ñaët saün
tröôùc ñoù thoâng qua baøn phím treân ñieän thoaïi. Caùch caøi ñaët soá ñieän thoaïi seõ ñöôïc
trình baøy ôû phaàn sau. Neáu beân thueâ bao phoøng chaùy chöõa chaùy nhaác maùy thì
luùc naøy toång ñaøi seõ caáp tín hieäu ñaûo cöïc ñeå baùo laïi cho beân thueâ bao goïi laø thueâ
bao ñaàu beân kia ñaõ nhaác maùy. Luùc naøy heä thoáng seõ nhaän bieát thueâ bao beân kia
nhaác maùy baèng tín hieäu ñaûo cöïc maø toång ñaøi cung caáp cho nhôø vaøo moät maïch
caûm bieán tín hieäu ñaûo cöïc vaø ñöa tín hieäu ñaûo cöïc naøy ñeán chaân P3.6 ñeå baùo
cho vi ñieàu khieån bieát laø ñaàu thueâ bao beân kia (phoøng chaùy chöõa chaùy) ñaõ nhaác
maùy. Luùc naøy, vi ñieàu khieån ra leänh xuaát caâu thoâng baùo, baùo ñoäng cho phoøng
chaùy chöõa chaùy bieát vôùi noäi dung baèng tieáng noùi nhö sau:” Hieän nay taïi soá
nhaø A, ñöôøng B, phöôøng C, quaän D ñang coù chaùy. Xin caùc ñoàng chí tôùi
chöõa chaùy”. Sau khi quay baùo ñoäng cho phoøng chaùy chöõa chaùy xong, thì heä
thoáng naøy seõ töï ñoäng quay tieáp soá ñieän thoaïi baùo ñoäng thöù 2 ñeå baùo cho chuû
nhaø bieát vôùi noäi dung :”Hieän nay nhaø cuûa baïn ñang coù chaùy. Xin baïn haõy
tìm caùch xöû lyù.” Sau khi xuaát xong caâu baùo ñoäng thöù 2 naøy, heä thoáng naøy seõ
töï ñoäng taét taûi giaû, keát thuùc vieäc baùo ñoäng. Sau ñoù ta phaûi reset laïi cho maïch
baùo chaùy.
ÔÛ treân laø tröôøng hôïp 2 cuoäc goïi ñieàu thaønh coâng. Neáu cuoäc goïi thöù nhaát
khoâng thaønh coâng thì heä thoáng seõ töï ñoäng nhaûy sang cuoäc goïi thöù 2. Neáu cuoäc
goïi thöù 2 cuõng khoâng thaøng coâng thì nhaûy trôû veà cuoäc goïi thöù nhaát vaø tieáp tuïc
goïi luaân phieân nhö vaäy cho ñeán khi naøo caû hai cuoäc goïi thaønh coâng thì thoâi.
Khi coù troäm thì heä thoáng naøy cuõng baùo ñoäng töông töï nhö baùo chaùy ôû treân.
Khi coù tín hieäu phaùt hieän coù troäm töø boä caûm bieán thì tín hieäu naøy ñöôïc ñöa qua
1 FlipFlop ñeå choát döõ lieäu naøy laïi. Tín hieäu sau khi choát seõ taùc ñoäng vaøo chaân
P3.1 cuûa vi ñieàu khieån, baùo cho vi ñieàu khieån bieát laø coù keû troäm. Sau khi vi
ñieàu khieån nhaän ñöôïc tín hieäu naøy ra leänh quay soá baùo ñoäng ñeán cho chuû nhaø
bieát tröôùc, baèng caùch ñoùng taûi giaû (nhaác maùy), sau ñoù seõ quay soá ñieän thoaïi cho
chuû nhaø. Soá ñieän thoaïi naøy ñaõ ñöôïc caøi ñaët saün tröôùc ñoù thoâng qua baøn phím
treân ñieän thoaïi. Caùch caøi ñaët soá ñieän thoaïi seõ ñöôïc trình baøy ôû phaàn sau. Sau
khi quay xong soá ñieän thoaïi xong thì heä thoáng seõ ñôïi trong khoaûng thôøi gian
30giaây, neáu khoâng coù ai nhaác maùy thì seõ nhaûy sang thöïc hieän cuoäc goïi thöù 2.
Neáu cuoäc goïi thöù 2 cuõng khoâng thaønh coâng thì nhaûy veà cuoäc goïi thöù nhaát vaø
tieáp tuïc nhö vaäy cho ñeán khi naøo caû hai cuoäc goïi thaønh coâng thì thoâi. Neáu trong
khoaûng thôøi gian 30giaây coù ngöôøi nhaác maùy thì toång ñaøi caáp tín hieäu ñaûo cöïc
baùo cho thueâ bao goïi bieát laø thueâ bao ñaàu beân kia ñaõ nhaác maùy. Tín hieäu ñaûo
cöïc ñöôïc toång ñaøi caáp, ñöôïc heä thoáng naøy nhaän baèng moät maïch caûm bieán tín
hieäu ñaûo cöïc ñeå baùo cho vi ñieàu khieån bieát laø ñaàu beân kia ñaõ nhaác maùy. Luùc
naøy vi ñieàu khieån seõ cho truy xuaát caâu thoâng baùo cho chuû nhaø vôùi noäi dung
thoâng baùo baèng tieáng noùi :”Hieän nay nhaø cuûa baïn ñang coù troäm. Xin baïn veà
nhaø gaáp”. Sau khi phaùt thoâng baùo xong maïch seõ taét taûi giaû vaø nhaûy sang thöïc
hieän cuoäc goïi thöù hai ñeå baùo cho coâng an ñòa phöông bieát. Neáu cuoäc goïi thöù hai
thaønh coâng thì seõ phaùt caâu thoâng baùo:”Hieän nay taïi soá nhaø A, ñöôøng B,
phöôøng C,quaän D ñang coù keû troäm. Xin môøi caùc ñoàng chí tôùi baét gaáp”. Sau
khi phaùt thoâng baùo xong heä thoáng naøy seõ taét taûi giaû ñeå taét thueâ bao, keát thuùc
cuoäc goïi baùo ñoäng. Sau khi keát thuùc vieäc goïi baùo ñoäng ta phaûi reset laïi maïch
baùo troäm baèng moät nuùt reset ñeå cho maïch trôû laïi vò trí ban ñaàu.
Khi muoán caøi ñaët soá ñieän thoaïi ñeå baùo ñoäng, ta coù theå ôû xa heä thoáng cuõng
coù theå caøi ñaët ñöôïc vaø cuõng coù theå ôû taïi choã ñeå caøi soá ñieän thoaïi. Neáu muoán caøi
soá ñieän thoaïi caàn baùo ñoäng vaøo heä thoáng ta chæ vieäc quay soá ñieän thoaïi veà heä
thoáng mình muoán caøi ñaët. Sau ñoù baám maõ passwords cuûa heä thoáng ñeå xaâm
nhaäp vaøo heä thoáng, tieáp theo sau laø baám leänh ñeå caøi soá ñieän thoaïi vaøo. Maõ leänh
ñeå caøi ñaët soá dieän thoaïi laø 21. Sau khi baám maõ 21 thæ heäthoáng seõ cho ta caøi ñaõt
soá ñieän thoaïi baùo ñoäng thöù nhaát cho baùo ñoäng chaùy, sau khi caøi ñaët xong soá
ñieän thoaïi thöù nhaát muoán baùo ñoäng cho baùo ñoäng chaùy thì ngöôøi caøi ñaëït baám
phím “ * ” ñeå keát thuùc soá ñieän thoaïi thöù nhaát . Neáu muoán keát thuùc vieäc naïp soá
ñieän thoaïi luoân thì baám tieáp phím “ # “ thì heä thoáng seõ cho keát thuùc vieäc naïp soá
ñieän thoaïi. Neáu ngöôøi ñieàu khieån muoán cho naïp tieáp soá ñieän thoaïi thöù 2 thì sau
khi baám phím “ * “ thì baám tieáp soá ñieän thoaïi thöù 2 muoán caøi ñaët. Sau khi baám
xong soá ñieän thoaïi thöù 2 muoán caøi ñaët thì baám phím “ * “ ñeå keát thuùc vieäc naïp
soá ñieän thoaïi thöù 2 vaø baét ñaàu cho soá ñieän thoaïi thöù 3. Neáu muoán caøi ñaët soá
ñieän thoaïi thöù 3 thì baám tieáp soá ñieän thoaïi thöù 3 muoán caøi ñaët vaøo. Sau ñoù baám
phím “ * “ ñeå keát thuùc soá ñieän thoaïi thöù 3 vaø baét ñaàu cho vieäc naïp soá ñieän thoaïi
thöù 4. Neáu muoán naïp soá ñieän thoaïi thöù 4 thì baám soá ñieän thoaïi thöù 4 vaøo vaø
baám phím “ * “ ñeå keát thuùc vieäc vieäc naïp soá ñieän thoaïi thöù 4 cuõng laø soá ñieän
thoaïi ñeå baùo ñoäng cuoái cuøng trong heä thoáng baùo ñoäng naøy. Ñeå keát thuùc vieäc
naïp soá ñieän thoaïi thì ta baám tieáp phím “ # “ ñeå thoaùt khoûi chöông trình naïp soá
ñieän thoaïi.
II . TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG
1. KHOÁI CAÛM BIEÁN CHUOÂNG:
1.1 Sô ñoà nguyeân lyù :
5V
TIP
R2
C1
-
+
P3.3-INT1
R1
Dz
C3
C2
RING
Hình 6: Maïch caûm bieán chuoâng
1.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Khi toång ñaøi caáp tín hieäu chuoâng cho thueâ bao. Tín hieäu chuoâng coù caùc
thoâng soá 75Vrms ÷ 90 Vrms, f = 25 Hz, 3 giaây coù 4 giaây khoâng. 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 laø taïo ngoõ ra cuûa caàu diode tín hieäu ñieän aùp coù cöïc tính nhaát ñònh maø
coøn taêng ñoâi taàn 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 loïc bôùt ñoä nhaáp nhoâ naøy. Tín hieäu ñi qua
diode zener qua R1 phaân cöïc thuaän cho diode optron. Dz coù taùc duïng choáng
nhieãu, neáu nhieãu coù möùc ñieän aùp nhoû hôn ñieän aùp ngöôõng Vz thì Dz khoâng daãn,
khoâng caáp doøng cho diode phaùt quang cuûa optron.
Khi diode optron phaân cöïc thuaän, diode naøy seõ phaùt quang kích vaøo cöïc B
cuûa transistor coù cöïc C ñöôïc noái ñieän trôû leân nguoàn +5V thoâng qua ñieän trôû R2
phaân cöïc cho transistor. Khi coù tín hieäu chuoâng transistor daãn baûo hoøa taïo ngoõ
ra taïi cöïc C möùc logic thaáp. Khi khoâng coù tín hieäu chuoâng transistor ngöng daãn
taïo möùc logic cao ôû cöïc C. Möùc logic naøy ñöôïc khueách ñaïi bôûi IC 74244 vaø ñöa
vaøo chaân ngaét ngoaøi cuûa vi ñieàu khieån (P3.3 – INT1)
Toùm laïi khi coù tín hieäu chuoâng, maïch naøy cho ra laø möùc logic 0, khi khoâng
coù tín hieäu chuoâng thì maïch naøy cho ra laø 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, optron duøng ñeå caùch ly ñieän aùp cuûa tín hieäu chuoâng, chuyeån ñoåi
chuùng thaønh möùc logic phuø hôïp cho caùc IC soá.
1.3 Thieát keá vaø tính toaùn:
Tín hieäu chuoâng cuûa toång ñaøi caáp cho thueâ bao coù ñieän aùp hieäu duïng
khoaûng 75Vrms ñeán 90Vrms, taàn soá 25HZ
Choïn doøng qua Optron laø IOptron = 4mA, suït aùp treân led Optron khoaûng
1,1V.
Choïn C1 laø tuï khoâng cöïc tính coù thoâng soá C1 =0,47 µF/250V
Ôû taàn soá cuûa tín hieäu chuoâng, tuï C1 coù trôû khaùng:
Nhö vaäy, ñieän aùp treân tuï C1 laø : V(C1) = IC1Iopto =13,6K.4mA =54,4V
Choïn ñieän aùp tín hieäu chuoâng laø : 75Vrms
Ñieän aùp qua diode caàu laø : Vdiode caàu = 75 – VC1 –VD =
= 75 – 54,4 – 1,1 = 19,5V
Choïn diode Zener coù : VZ = 15V
Tính ñieän trôû R1 :
Vdiode
-V2 −VLedopto
Iopto
19,5−15−11
4mA
caàu
R1 =
=
= 850Ω
Choïn R1 = 1K
Tuï C2 , C3 laø tuï loïc caàu diode, choïn C2 = C3 = 10µF/50V
Chuù yù : Ñieän aùp chòu ñöïng cuûa C1 phaûi choïn sao cho lôùn hôn 2 laàn ñieän aùp
cuûa tín hieäu chuoâng, töùc
VC > 2.90 2 ≈ 250V
Choïn caàu diode coù doøng chòu ñöïng 1A
Tính R2 :
Ta choïn optron laø N35 coù caùc thoâng soá
-
-
-
-
-
-
-
IF = 10mA (doøng ñieän qua diode beân trong optron coupler)
VCEO = 30V
Heä soá truyeàn ñaït 100%.
Maïch ñieän ngoõ ra duøng transistor
Hieäu ñieän theá caùch ñieän VDC = 3350V
Ñieän theá cuûa diode beân trong optron laø 1,5V taïi IF = 10mA
VCE = 0,3V taïi ngoõ ra laø IC=5mA
Thoâng soá ñöôïc choïn ñeå tính toaùn R2 : IC = 2mA. Doøng colector
5V − 0,3V
Giaù trò cuûa R2 laø
Ö Choïn R2 = 2,2KΩ
R2 =
= 2,35KΩ
2mA
Caùc thoâng soá maïch ñaõ ñöôïc tính toaùn :
C1 = 0,47 µF/250V,
C2 = C3 = 10µF/50V,
R1 = 1K, R2 = 2.2k
Diode zener coù Vz = 15V.
2. KHOÁI KEÁT NOÁI THUEÂ BAO:
2.1 Sô ñoà nguyeân lyù:
TIP
C5
-
+
+5V
Q1
R5
RING
C4
R1
8
R6
K1
+5V
R4
10uF
P1.4
R3
Hình 7: Khoái keát noái thueâ bao
2.1 Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Diode caàu ñöôïc maéc song song vaøo 2 ñöôøng daây ñieän thoaïi. Treân ñöôøng
daây naøy khoâng nhöõng coù tín hieäu aâm thoaïi AC maø coøn coù hieäu ñieän theá DC, do
ñoù diode caàu naøy khoâng coù chöùc naêng chænh löu maø coù taùc duïng choáng ñaûo cöïc.
Khi khoùa K1 ñoùng xuaát hieän doøng chaûy qua diode caàu, nhöng chæ coù 2 diode
ñöôïc phaân cöïc thuaän neân daãn. Coøn 2 diode kia bò phaân cöïc nghòch neân khoâng
daãn vaø chæ daãn khi toång ñaøi coù caáp doøng ñieän ñaûo cöïc (phuïc vuï cho vieäc tính
cöôùc ñieän thoaïi) hay maéc loän daây Tip vaø Ring.
Khoái taïo trôû khaùng gioáng nhö 1 thueâ bao nhaác maùy goàm Q1, R5, C4 vaø R6
ñöôïc maéc nhö hình veõ taïo thaønh 1 nguoàn doøng ñeå laáy doøng ñoå vaøo maïch gioáng
nhö cuûa moät thueâ bao cuûa böu ñieän. Q1 coù nhieäm vuï thay theá moät thueâ bao treân
lónh vöïc trôû khaùng. Ñieän trôû DC cuûa moät maùy ñieän thoaïi laø ≤ 300Ω , ñieän trôû
xoay chieàu taïi taàn soá f = 1 KHz laø 700Ω ± 30%. Toång trôû vaøo cuûa maïch naøy
phaûi phuø hôïp caùc thoâng soá treân, tuï C4 nhaèm loïc xoay chieàu. Neân veà maët xoay
chieàu Q1 xem nhö hôû maïch. Tín hieäu AC khoâng aûnh höôûng ñeán trôû khaùng DC
cuûa maïch. Tuï C5 coù nhieäm vuï caùch ly DC chæ cho tín hieäu aâm taàn ñi qua, tín
hieäu aâm taàn naøy ñöôïc taûi qua bieán aùp suaát aâm. Cuoän sô cuûa bieán aùp naøy ñöôïc
maéc laøm taûi cuûa taàng khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn.
2.3 Thieát keá vaø tính toaùn:
Choïn Q1 laø C2383 coù caùc thoâng soá
-
-
-
PCmax = 900mW
ICmax = 1A
β = 60 ÷ 230
Doøng thoâng thoaïi cuûa toång ñaøi caáp ñeán maïch coù doøng töø 20mA ÷
100mA
Ñieän trôû voøng qua maïch taùc giaû khoaûng 150Ω ÷ 1500Ω.
Ta choïn :
-
-
-
-
-
β = 60
Doøng DC cuûa toång ñaøi caáp : IDC = 20mA
Choïn toång trôû DC cuûa taûi laø 9V
Ñieän aùp do suïp aùp cuûa caàu diode laø 1V
Choïn VCE =6V
9V −1V − 6V
R6 =
= 100Ω
20mA
IC IDC
20mA
⇒ DoøngIB =
=
=
= 0,333mA
β
β
60
9V −1V − IDC .R6
9V −1V − 20mA.100Ω
0,333mA
R5 =
=
= 16,2KΩ
IB
Choïn R5 = 180KΩ
Tuï C4 trieät tieâu tín hieäu thoaïi ñöôïc sao cho :
ZC4 << β.R6
1
<< β.R6
W.C4
(1)
Vôùi W = 2πf , f = 300Hz laø taàn soá thaáp nhaát cuûa tín hieäu thoaïi thay vaøo
(1) ta ñöôïc :
1
1
C4 >>
=
= 0,09µF
2πf .β.R6 2.3,14.300.60.100
Choïn C4 = 10µF/50V
Tuï C5 coù taùc duïng ngaên DC, thoâng AC. Choïn C5 = 10µF/50V
Caùc thoâng soá maïch ñaõ ñöôïc tính toaùn sau:
Q1 laø transistor C2383
R5 = 18K, R6 = 100Ω
C4 = C5 = 10 µF/50V
3. KHOÁI GIAÛI MAÕ THU VAØ PHAÙT DTMF:
3.1 Sô ñoà nguyeân lyù :
VCC
C11
Tip
R18
IN+
IN-
VDD
ST/GT
Ring
R19
R20
VC
GS
EST
R21
VREF
TONE
OSC1
OSC2
R/W
IRQ
R12
C
Q4
Q3
Q2
Q1
X-tal 3.58MH
CS
θ2
VSS
RSO
Hình 8: MT8880
3.2 Nguyeân lyù hoïat ñoäng:
32.1 Boä nhaän DTMF:
Ñieän aùp taïi ngoõ vaøo ST/GT goïi laø ñieän theá VC. Ban ñaàu, caëp taàn soá cuûa
maõ tone ñöôïc qua boä loïc taàn soá (dial tone filter). Boä naøy seõ taùch tín hieäu thaønh
2 nhoùm. Moät nhoùm taàn soá thaáp, moät nhoùm taàn soá cao. Vieäc naøy thöïc hieän ñöôïc
nhôø boä loïc thoâng daõy baäc 6. Nhoùm thöù nhaát seõ loïc thoâng daõy taàn soá töø 697 Hz
ñeán 941 Hz vaø nhoùm thöù hai seõ loïc thoâng daõy taàn soá töø 1209 Hz ñeán 1633 Hz.
Hai nhoùm tín hieäu naøy ñöôïc bieán ñoåi thaønh xung vuoâng bôûi boä doø Zero
crossing. Sau khi coù ñöôïc xung vuoâng, xung naøy ñöôïc xaùc ñònh taàn soá vaø kieåm
tra chuùng coù töông öùng vôùi caëp taàn soá chuaån DTMF hay khoâng. Nhôø thuaät toaùn
trung bình phöùc hôïp (complex averaging). Nhôø kyõ thuaät naøy maø maïch seõ baûo
veä ñöôïc caùc tone gaây ra töø tín hieäu beân ngoaøi maø tín hieäu naøy laøm cho sai leäch
taàn soá nhoû. Khi boä doø cuõng nhaän ñuû coù 2 tone thích hôïp thì ngoõ ra EST seõ leân
möùc cao. EST leân möùc cao seõ laøm cho VC taêng ñeán ngöôõng naøo ñoù maø lôùn hôn
VTST thì seõ taùc ñoäng vaøo ngoõ ST/GT laøm caëp tone ñöôïc ghi nhaän. Luùc naøy ñieän
theá taïi VC tieáp tuïc taêng leân. Sau moät thôøi gian treã nhaát ñònh, thì ngoõ ra IRQ seõ
chuyeån xuoáng möùc cao. Luùc naøy, caëp tone ñaõ ñöôïc ghi nhaän vaø saün saøng truy
xuaát ôû ngoõ ra neáu ngoõ θ2 ôû möùc tích cöïc cao thì 4 bit maõ ñaõ giaûi maõ ñöôïc seõ
truy xuaát ra beân ngoaøi. Sau moät thôøi gian chuyeån traïng thaùi xuoáng möùc thaáp,
ngoõ IRQ seõ chuyeån leân möùc cao vaø VC giaûm xuoáng, khi VC < VTST thì seõ ñieàu
khieån thanh ghi doø caëp tone môùi.
Nhö vaäy khi xuaát hieän 1 caëp taàn soá tone treân ñöôøng daây, qua tuï C10 ñöa
vaøo ngoõ vaøo IN- thì ngoõ ra seõ xuaát hieän daïng nhò phaân 4 bit töông öùng.
3.2.2 Boä phaùt DTMF:
Boä phaùt DTMF trong MT 8880 coù khaû naêng taïo taát caû 16 caëp tone
DTMF chuaån toái thieåu vaø ñoä chính xaùc cao. Taát caû taàn soá naøy ñeàu laáy töø dao
ñoäng thaïch anh 3,579545 MHz maéc ngoaøi . Ñeå phaùt 1 tín hieäu DTMF thì döõ
lieäu töông öùng döôùi daïng maõ nhò phaân 4bit ñöôïc ñöa ñeán D0, D1, D2 , D3 cuûa IC
MT 8880. Döõ lieäu naøy ñöôïc vieát vaøo thanh ghi nhaän döõ lieäu, sau ñoù ñöôïc ñöa
ñeán boä phaän chia haøng vaø coät laäp trình ñöôïc. Sau ñoù ñöa ñeán boä bieán ñoåi D/A
bieán dung.
Sau khi qua boä bieán ñoåi D/A bieán dung caùc tone haøng vaø coät ñöôïc troän
laïi vaø loïc ñeà cho ra tín hieäu DTMF vôùi ít haøi vaø ñoä chính xaùc cao. Tín hieäu
DTMF naøy ñöôïc ñöa ra ôû chaân soá 8 cuûa IC MT 8880 vaø ñöôïc khuyeách ñaïi ñeå
phaùt ñeán thueâ bao nhaän.
3.3 Thieát keá vaø tính toaùn maïch giaûi maõ thu vaø phaùt DTMF :
Caùc thoâng soá cuûa MT8880 do nhaø saûn xuaát höôùng daãn, caùc giaù trò ñieän trôû,
tuï ñieän, thôøi gian an toaøn , baûo veä ñöôïc nhaø saûn xuaát ñöa ra nhö sau :
R18 = R19 = 100KΩ ± 1%
R20 = 390 Ω ± 1%
R21 = 3,3KΩ ± 10%
R12 = 10KΩ
C8 = 10nF ± 10%
C11 = 100nF ± 5%
C10 = 10nF ± 5%
4. KHOÁI GIAÛI MAÕ VAØ HIEÅN THÒ:
4.1 Sô ñoà nguyeân lyù :
a
a
A
B
C
D
b
c
d
e
f
g
b
c
d
e
Q1
Q2
Q3
Q4
f
g
Hình 9: Khoái giaûi maõ vaø hieån thò.
4.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Maõ 4 bit sau khi ñöôïc giaûi maõ töø maõ DTMF ñöa vaøo ngoõ ABCD cuûa
74LS247. 4 bit naøy ñöôïc IC giaûi maõ ñeå kích led 7 ñoaïn saùng. Led 7 ñoaïn hieån
thò ñöôïc nhöõng soá maø 4 bit tính theo BCD. Led 7 ñoaïn laø led anode chung,
ñöôïc ñieän trôû haïn doøng xaùc ñònh doøng ngoõ vaøo maïch naøy nhaèm giuùp ngöôøi laép
ñaët, söû duïng deã daøng kieåm nghieäm ñöôïc nhöõng phím ñöôïc nhaán vaø nhöõng soá
ñöôïc phaùt ñi. Trong khi ñang ñieàu khieån, ngöôøi beân thueâ bao ñöôïc goïi seõ theo
doõi ñöôïc söï ñieàu khieån maïch.Trong khi naïp soá ñieän thoaïi töø baøn phím , kieåm
tra soá ñieän thoaïi ñaõ naïp vaø soá ñieän thoaïi ñöôïc phaùt ñi thì ngöôøi ñieàu khieån coù
theå theo doûi deã daøng soá ñieän thoaïi cuûa mình caàn naïp vaø caàn phaùt ñi treân led 7
ñoaïn ñeå traùnh tröôøng hôïp naïp nhaàm soá ñieän thoaïi.
4.3 Thieát keá vaø tính toaùn:
Choïn IC 74LS247 coù ngoõ ra taùc ñoäng nöõa aâm , qua ñieän trôõ haïn doøng
kích led 7 ñoaïn anode chung.
Doøng qua moãi nhaùnh cuûa led khoaûng 10mA
Tải về để xem bản đầy đủ
77 trang
16/07/2024
1040
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa và tự động quay số báo động thông qua mạng điện thoại", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- luan_van_he_thong_dieu_khien_thiet_bi_dien_tu_xa_va_tu_dong.pdf
