Chương 4: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG Hệ thống mạch điện gồm hai phần : mạch điều khiển và mạch âm thanh A. MẠCH ĐIỀU KHIỂN : I. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ : (Hình 5) 1. Nguyên lý hoạt động : 1.1 Nguyên lý hoạt động của bộ phận điều khiển: Khi muốn điều khiển, người điều khiển gọi số máy cần điều khiển. Tổng đài sẽ xem máy cần điều khiển có bận không. Nếu máy này không bận thì tổng đài sẽ cấp chuông cho máy được gọi. Tín hiệu chuông được chỉnh lưu thành điện áp DC cấp cho Optron N35. Tín hiệu chuông làm cho optron dẫn. Ngõ ra từ mức logic cao xuống mức logic thấp, qua IC 74LS244 khuếch đại đưa đến tác động vào ngắt ngoài 1 của vi điều khiển để gọi chương trình “phục vụ ngắt 1”. Chương trình này sẽ đònh thời gian đợi chuông. Sau 1 thời gian nhất đònh mà không có người nhấc máy thì chương trình của vi mạch điều khiển sẽ cấp mức logic cao ở chân P1.4, qua IC đệm 74LS244 điều khiển relay đóng mạch kết nối thuê bao. Khi đóng mạch kết nối thuê bao, điện trở mạch vòng thuê bao giảm xuống còn khoảng 150 1500 . Lúc đó trên đường dây xuất hiện dòng DC từ 20 100mA. Tổng trở giảm xuống tương đương trạng thái nhấc máy của thuê bao. Tổng đài nhận biết sự thay đổi này, ngừng cung cấp tín hiệu chuông và cung cấp dòng thông thoại cho thuê bao. Khi người điều khiển nhấn phím nào thì 1 cặp tone gồm 1 tần số cao và 1 tần số thấp tương ứng sẽ truyền trên đường dây thuê bao. Tín hiệu DTMF này sẽ được 1 IC chuyên dùng MT8880 giải mã DTMF ra thành 4 bit tương ứng với số của phím nhấn. Đồng thời lúc đó chân IRQ\CP của MT8880 sẽ chuyển trạng thái từ mức logic cao xuống mức logic thấp tác động vào vi điều khiển để vi điều khiển đón lệnh và thi hành lệnh. Sau khi nhận biết đầu bên kia đã đóng tải giả, người điều khiển bấm mã passwords để xâm nhập vào hệ thống điều khiển. Mã passwords trong hệ thống này được qui đònh 4 số là 2397. Nếu người điều khiển bấm sai mã passwords thì sẽ không xâm nhập được vào hệ thống điều khiển. Nếu người điều khiển nhấn sai một trong 4 mã passswords thì hệ thống yêu cầu người điều khiển phải nhấn lại từ đầu mã passwords. Sau khi bấm đúng mã passwords 2397, chương trình con được gọi để phát ra lời giới thiệu, chương trình con này cấp mức logic cao ở chân P2.6 để chọn IC4 làm việc,sau đó cấp mức logic thấp cho chân P0.1 để chọn EPROM cần truy xuất (chứa dữ liệu là lời giới thiệu) và cấp mức logic thấp cho chân P2.7 để khởi động mạch đếm (mạch tạo đòa chỉ đếm từ đòa chỉ 0000H FFFFH) trong khoảng thời gian 7s sau đó trở lại mức cao kết thúc việc truy xuất dữ liệu trong EPROM chứa dữ liệu là lời giới thiệu. Tiếng nói được khuếch đại, qua biến áp cách ly và được tải trên đường dây điện thoại. Người điều khiển sau khi được gợi nhớ trạng thái của các thiết bò thì có thể tiếp tục điều khiển các thiết bò khác và vi điều khiển cũng sẽ báo trạng thái của thiết bò sau mỗi lần nhấn lệnh điều khiển. Port 0 , IC2 và chân P2.4 dùng để điều khiển đóng ngắt thiết bò. Trong quá trình đóng ngắt, để minh họa rõ ràng, tín hiệu 4 bit sau khi được giải mã tone sẽ được giải mã sang led 7 đoạn để hiển thò số phím được nhấn. Trên mạch có led báo hiệu khi có chuông, led báo hiệu đóng mạch kết nối thuê bao và led báo hiệu đóng ngắt thiết bò. Sau khi nhấn đúng mã passwords 2397, nếu lúc này người điều khiển muốn kiểm tra tất cả các trạng thái thiết bò trước khi muốn điều khiển thì sẽ bấm mã số 5 (Mã số 5 được qui đònh là mã kiểm tra tất cả các trạng thái thiết bò trong hệ thống điều khiển).Sau khi nhấn đúng số 5 thì người điều khiển sẽ nghe được tín hiệu phản hồi về với tiếng nó để báo trạng thái tất cả các thiết bò. Lúc này, người điều khiển biết rõ tất cả các trạng thái thiết bò. Sau đó, người điều khiển muốn tắt hay tắt thiết bò nào phụ thuộc vào mã lệnh người điều khiển muốn điều khiển tắt hay tắt. Nếu người điều khiển muốn tắt thiết bò thì người điều khiển bấm mã số 6 ( Mã số 6 được qui đònh là mã tắt thiết bò).Còn muốn tắt thiết bò nào là phụ thuộc vào mã số thứ hai. Trong hệ thống này các số được qui đònh cho các thiết bò như sau: - Số 1 tương ứng cho thiết bò 1 - Số 2 tương ứng cho thiết bò 2 - Số 3 tương ứng cho thiết bò 3 - Số 4 tương ứng cho thiết bò 4 Ví dụ : Muốn tắt thiết bò 1 thì người điều khiển phải bấm mã 61 tức là mã tắt thiết bò 1 (Mã số 6 là mã tắt và mã số 1 là thiết bò 1). Sau khi nhấn đúng mã 61 thiết bò 1 sẽ được tắt và vi điều khiển sẽ cho truy xuất EPROM báo trạng thái thiết bò 1 vừa mới điều khiển với nội dung “Thiết bò 1 đã tắt “. Nếu người điều khiển muốn tắt tiếp thiết bò 4 sẽ bấm mã 64, sau khi bấm đúng mã 64 người điều khiển sẽ nghe được tín hiệu phản hồi về bằng tiếng nói với nội dung “Thiết bò 4 đã tắt”. Nếu người điều khiển muốn tắt thiết bò thì bấm mã số 9 (Mã số 9 được qui đònh là mã tắt thiết bò) , còn muốn tắt thiết bò nào thì phụ thuộc vào mã bấm tiếp theo của mã số 9. Ví dụ: Muốn tắt thiết bò 1 người điều khiển bấm mã số 9 , sau đó bấm mã số 1 để tắt thiết bò 1. Sau khi bấm đúng mã 91 thì thiết bò 1 sẽ được tắt và sẽ có tín hiệu phản hồi về bằng tiếng nói để báo cho người điều khiển biết kết quả điều khiển bằng tiếng nói với nội dung “Thiết bò 1 đã tắt”. Nếu người điều khiển muốn tắt thiết bò 3 thì bấm tiếp mã 93 thì lập tức thiết bò 3 được tắt và đồng thời có tín hiệu phản hồi về báo kết qủa điều khiển với nội dung “Thiết bò 3 đã tắt”. Sau khi điều khiển hết tất cả các thiết bò muốn điều khiển, người điều khiển muốn kiểm tra lại trạng thái tất cả các thiết bò thì chỉ việc bấm mã số 5 (Mã này được qui đònh là mã kiểm tra tất cả các thiết bò ).Sau khi người điều khiển bấm đúng mã số 5 thì hệ thống sẽ đi kiểm tra tất cả các thiết bò và báo trạng thái hiện tại của tất cả các thiết bò cho người điều khiển biết. Ví dụ : “Thiết bò 1 đã tắt, thiết bò 2 đã tắt, thiết bò 3 đã tắt, thiết bò 4 đã tắt”. Trong hệ thống này còn dùng một chức năng là mã khẩn cấp, khi có sự cố cháy hay một số sự cố khác v.v hay khi người điều khiển muốn tắt hết tất cả các thiết bò cùng một lúc mà không cần phải đi tắt từng thiết bò một mất thời gian. Ví dụ: Khi có cháy xảy ra thì hệ thống này sẽ tự động quay số báo động cho người có trách nhiệm bảo vệ khu vực này biết. Khi người có trách nhiệm khu vực này biết sẽ lập tức quay số về thuê bao có gắn mạch điều khiển để tắt tất cả các thiết bò điện để trách chập mạch điện dẫn đến hư hỏng các thết bò điện và tránh chập mạch điện phát ra tia lửa điện để phát cháy các khu vực khác. Khi quay xong và bấm đúng mã passwords 2397 để vào hệ thống điều khiển thì người diều khiển chỉ việc bấm mã số 5 thì tất cả các thiết bò sẽ tắt và có tín hiệu phản hồi về bằng tiếng nói để báo trạng thái thiết bò với nội dung “Tất cả các thiết bò đã tắt” Sau khi người điều khiển bấm xong 1 số thì hệ thống này sẽ đợi trong khoảng thời gian 30giây để coi thử có phím nào được bấm tiếp không. Nếu có thì sẽ thực hiện tiếp và quay trở lại đợi tiếp 30giây. Nếu sau 30giây không có phím nhấn thì hệ thống sẽ tự động mở tải giả tắt kết nối thuê bao,kết thúc việc điều khiển. . Nếu người điều khiển bấm sai mã passwords thì sẽ không xâm nhập được vào hệ thống điều khiển. Nếu người điều khiển nhấn sai một trong 4 mã passswords thì hệ thống yêu cầu người điều khiển phải. thiết bò. Sau đó, người điều khiển muốn tắt hay tắt thiết bò nào phụ thuộc vào mã lệnh người điều khiển muốn điều khiển tắt hay tắt. Nếu người điều khiển muốn tắt thiết bò thì người điều khiển. cho thiết bò 1 - Số 2 tương ứng cho thiết bò 2 - Số 3 tương ứng cho thiết bò 3 - Số 4 tương ứng cho thiết bò 4 Ví dụ : Muốn tắt thiết bò 1 thì người điều khiển phải bấm mã 61 tức là mã tắt thiết