ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUND CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI_CHƯƠNG 5 doc

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 29 CHƯƠNG V GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN LÀM PHẦN CỨNG I. OPTO 4N35: 1 Mô tả chung: Opto 4N35 là bộ ghép quang được cấu tạo bởi photodiode và phototransistor. Bộ ghép quang dùng để cách điện giữa những mạch điện có sự khác biệt khá lớn về điện thế. Ngoài ra còn được dùng để tránh các vòng đất gây nhiễu trong mạch điện. Thông thường bộ ghép quang gồm 1 diode loại GaAs phát ra tia hồng ngoại và một phototransistor với vật liệu silic. Với dòng điện thuận diode phát ra bức xạ hồng ngoại với bước sóng khoảng 900 nm. Năng lượng bức xạ này được chiếu lên bề mặt của phototransistor hay chiếu gián tiếp qua một môi trường dẫn quang. Đầu tiên tín hiệu phần phát (Led hồng ngoại) trong bộ ghép quang biến thành tín hiệu ánh sáng, sau đó tín hiệu ánh sáng được phần tiếp nhận (Phototransistor) biến lại thành tín hiệu điện. Tính chất cách điện: bộ ghép quang thường được dùng để cách điện giữa 2 mạch điện có điện thế cách điện khá lớn. Bộ ghép quang có thể làm việc với dòng điện một chiều hay tín hiệu điện có tần số khá cao. Điện trở cách điện : đó là điện trở với dòng điện một chiều giữa ngõ vào và ngõ ra của bộ ghép quang có trò số bé nhất là 10 11 , như thế đủ yêu cầu thông thường. Nhưng chúng ta cần chú ý dòng diện rò khoảng nA có thể ảnh hưởng đến hoạt động của mạch điện. Gặp trường hợp này ta có thể tạo những khe trống giữa ngõ vào và ngõ ra. Nói chung với bộ ghép quang ta cần phải có mạch in tốt. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 30 2 Hình dạng và mô tả chân : ANODE 1 6 BASE CATHODE 2 5 5 COLLECTOR NC 3 4 EMITTER 3 Tính chất : - Nguồn cung cấp Vcc = + 5 V ở chân số 5 - Tín hiệu được đưa vào chân số 1 và 2 - Tín hiệu lấy ra ở chân 4 - Hiệu điện thế cách điện là 3350 V - Hệ số truyền đạt 100% - Được ứng dụng trong một số mạch cách ly và mạch điều khiển ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 31 II. IC LM 567 : LM 567 là IC tách tone và tần số, đó là một bộ PLL (phase locked loop) với sự tách khóa đồng bộ AM và mạch công suất ngõ ra. Chức năng gốc của nó là để lái một tải trong một phạm vi băng tách. Tần số trung tâm của băng và sự trễ ở ngõ ra được xác đònh một cách độc lập. Đặc tính: - Sự ổn đònh cao của tần số trung tâm. - Băng thông điều khiển độc lập. - Ngõ ra logic có thể tương hợp với dòng 100mA trở xuống. - Có khả năng chống nhiễu cao. - Điều chỉnh tần số bằng một biến trở bên ngoài có giá trò từ 20  1000  Ứng dụng: - Tách tone - Điều khiển xa bằng tia hồng ngoại - Truyền gói - Điện thoại vô tuyến - Bộ dao động chính xác Sơ đồ khối vi mạch LM 567: OUTPUT OUT LOW PASS LOOP GND IN TIMING RESISTOR VCC  Chân 1 : lọc ngõ ra  Chân 2 : lọc thông thấp  Chân 3 : ngõ vào  Chân 4 : nguồng cung cấp  Chân 5, 6 : mạch dao động RC PHASE LOCKED LOOP (PLL ) QUADRATURE PHASE ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 32  Chân 7 : ground  Chân 8 : ngõ ra Công thức thiết kế : Tần số trung tâm : Băng thông Tần số trung tâm của vòng khóa pha PLL :  Là tần số tự do của bộ dao động khi chưa có tín hiệu vào.  Băng thông của vòng khóa pha là phạm vi của tần số xung quanh tần số trung tâm f O mà một tín hiệu vào trên điện áp ngưỡng (20 mV RMS ) sẽ gây ra mức logic 0 ở ngõ ra.  Phạm vi khóa là phạm vi tần số rộng nhất mà trong đó tín hiệu vào sẽ giữ được trạng thái logic 0 ở ngõ ra. III. IC MT8870: 1. Nguyên lý: Để thu tín hiệu DTMF đã được tạo ra trên đường dây từ thuê bao gọi đến tổng đài , ta dùng IC chuyên dụng MT8870 . MT8870 là một linh kiện CMOS bao gồm các mạch lọc và chức năng giải mã cho sự ghi nhận 01 cặp tone . Các bộ lọc được dùng bằng các tụ lọc nhóm tần số cao và thấp . Quá trình giải mã sử dụng kỹ thuật để tách và giải mã tất cả 16 cặp tone DTMF thành mã 4 bit . Bộ phận đếm ngoài được làm giảm đi nhờ mạch khuếc đại ngõ vào vi sai , dao động block và mạch chốt là các ngõ 3 trạng thái . C R fo * * 1 . 1 1  cfo Vi BW * 1070 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 33 2. Sơ đồ khối : V DD V SS V Ref VR ef BUFFER CHIP CHIP POWER BIAS IN+ IN- GS TO ALL CHIP CLOCK OSC1 OSC2 St/GT ESt STD TOE Sơ đồ khối MT8870 DDA : Digital Detection Algorithm CCAL: Code Converter And Latch 3. Mô tả chức năng: 3.1. Bộ lọc: Tín hiệu analog vào MT8870 sẽ được tiền xử lý bởi 2 mạch lọc băng thông bậc 6 để lọc lấy nhóm tần số cao và thấp tương ứng . Bộ lọc cùng gồm có 01 góc từ 250 - 400 Hz để dùng tách bỏ Dialtone . Bằng sự phân chia 02 nhóm tần số như vậy sự lẫn lộn của các band âm thanh sẽ giảm đi . Hai nhóm tín hiệu này sẽ được biến đổi thành xung vuông bởi bộ dò Zero - crossing và sau đó được chuyển qua các mạch lọc thông dãi . Tần số trung tâm của các mạch lọc thông dãi được thiết kế theo tiêu chuẩn của Bell . Đầu ra được hạn biên bởi các bộ so sánh có kèm theo bộ trrễ đẻ tránh chọn lầm tín hiệu mức thấp không mong muốn . Đầu ra của các bộ so sánh cho ta các dao động toán mức logic tại tần số DTMF thu được . BIAS CIRCUIT HIGH GROUP FILTER LOW GROUP FILTER DIAL TONE FILTER D D A C C A L St STEERING GT LOGIC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 34 3.2. Bộ giải mã: Theo sau bộ lọc là bộ giải mã ứng dụng kỹ thuật đếm số để xác đònh các tần số của các tone đến và kiểm tra chúng tương ứng với tần số DTMF chuẩn . Một giải thuật lấy trò trung bình phức tạp để loại trừ những tone giả gây ra do những tín hiệu ở bên ngoài chẳng hạn như tín hiệu thoại trong khi vẫn đảm bảo một khoảng biến động cho tone thực do bò lệch . Giải thuật trung bình này đã được phát triển để đảm bảo sự kết hợp tối ưu khả năng talk-off và dung sai đối với sự hiện diện tần số giao thoa (tone thứ 3) và nhiễu . Khi bộ phát hiện nhận ra sự hiện diện của hai tone đúng đầu ra của mạch EST ( Early Sterring) sẽ lên mức tích cực . Lúc không nhận được tín hiệu tone thì ESt mặc điònh trạng thái không tích cực . 3.3. Mạch Sterring: Trước khi thu nhận 01 cặp tone đã được giải mã , bộ thu phải kiểm tra xem thời hằng của tín hiệu có đúng không . Việc kiểm tra này được thực hiện bởi bộ RC mắc ở ngoài . Khi EST lên HIGH làm cho Vc tăng lên khi tụ xả . Khi EST vẫn còn ở mức HIGH trong một thời đoạn hợp lệ (t on ) thì Vc tiến đến mức ngưỡng V TST của logic Sterring để nhận 01 cặp tone và chốt 4 bit mã tương ứng với nó vào thanh ghi Receive Data Register . Lúc này đầu ra GT kích hoạt và đẩy Vc lên tới V DD . GT tiếp tục đẩy lên cao cho tới khi TST lên mức cao trở lại . Cuối cùng sau một thời gian delay ngắn cho phép việc chốt Data được thực hiện xong thì cờ của mạch Sterring lên HIGH báo hiệu rằng cặp tone thu được đã được lưu vào thanh ghi . Mạch chốt ngõ ra được điều khiển bởi chân ngõ vào 3 trạng thái TOE , khi TOE lên mức 1 thì cho phép xuất Data 4 bit ra Bus . ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 35 Giản đồ thời gian của MT8870 như sau : V IN Est St/GT Hi - Z Q1 - Q4 Decoded tone #n-1 #n #n+1 StD TOE 4. Một số ứng dụng của IC MT8870 : - Điều khiển từ xa. - Mạch thu cho tổng đài. - Mạch tính cước điện thọai .v.v. Tên và chức năng của các chân IC MT8870 : IC MT8870 là vi mạch được đóng gói trong vỏ gồm có 18 chân chia làm hai hàng. Tên và chức năng của MT8870 được trình bày tóm tắt ở bảng dưới đây : TONE #n TONE #n+1 TONE #n+1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 36 Chân TÊN CHỨC NĂNG 1 IN+ Ngõ vào không đảo mạch khuếch đại. 2 IN- Ngõ vào đảo mạch khuyếch đại. 3 GS Chân hồi tiếp của ngõ ra mạch khuếch đại để gắn với điện trở bên ngoài để điều khiển hệ số khuếch đại. 4 Vref Nguồn bias. 5 INH INHIBIT (input) : Khi chân này ở mức cao thì sẽ không nhận biết các phím nhấn A, B, C, D. Thường chân được đặt ở mức thấp. 6 PWD N Power Down (input): tác động mức cao. Dùng để tiết kiệm năng lượng khi không sử dụng IC. 7 OSC1 Chân tạo xung clock (input). 8 OSC2 Chân tạo xung clock (output). Thạch anh 3.579545Mhz được nối với hai chân OSC1 và OSC2 tạo thành mạch dao động nội. 9 VSS Ground : Chân nối đất. 10 TOE Three State Output Enable (input): Điều khiển xuất dữ liệu ở ngõ ra TOE=0 : ngõ ra ở trạng thái Hi-Z. TOE=1 : ngõ ra là dữ liệâu Q1-Q4. 11- 14 Q1- Q4 Three State Data (output) : Bốn ngõ ra ba trạng thái được điều khiển bởi chân TOE. 15 StD Delay Steering (output): Tích cực mức cao, thông báo tín hiệu DTMF đã được giải mã được chốt ở ngỏ ra, sẵn sàng xuất ra ở chân Q1-Q4 khi TOE=1. Trở về mức logic thấp khi điện áp trên chân St/GT nhỏ hơn điện áp ngưỡng (V TSt ). 16 Est Early Steering (output) :tích cực mức cao, báo có tín ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 37 hiệu DTMF, tạo thời gian để giãi mã tone sang tín hiệu sang số. Khi mất tín hiệu DTMF sẽ trở về mức thấp. 17 St/GT Steering Input/Guard time (Output) Bidirectional: Khi điện áp chân này lớn hơn điện áp ngưỡng (V TSt ) thì ghi nhận giải mã một tone và chốt dữ liệu ở ngỏ ra. Khi điện áp nhỏ hơn điện áp ngưỡng thì giải phóng thiết bò để chuẩn bò nhận một tone mới. 18 VDD Nguồn cung cấp, thường là +5V. TÓM TẮT TÊN VÀ CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA IC MT8870 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 38 BẢNG GIẢI MÃ CỦA MT8870 Digit TOE INH ESt Q4 Q3 Q2 Q1 ANY L X H Z Z Z Z 1 H X H 0 0 0 1 2 H X H 0 0 1 0 3 H X H 0 0 1 1 4 H X H 0 1 0 0 5 H X H 0 1 0 1 6 H X H 0 1 1 0 7 H X H 0 1 1 1 8 H X H 1 0 0 0 9 H X H 1 0 0 1 0 H X H 1 0 1 0 * H X H 1 0 1 1 # H X H 1 1 0 0 A H L H 1 1 0 1 B H L H 1 1 1 0 C H L H 1 1 1 1 D H L H 1 0 0 0 A H H L B H H L C H H L D H H L không giãi mã các giá trò này ngỏ ra vẫn giữ giá trò cũ của lần giải mã trước đó L = LOGIC LOW, H = LOGIC HIGH, Z = HIGH IMPEDANCE X = DON'T CARE IV. IC 74LS164: Các thông số cơ bản của họ 74ls loại ghi dòch  Điện thế cung cấp : vcc = 4.75  5.25v  Dòng ra mức cao : i oh = 400a  Dòng ra mức thấp : i ol = 8ma [...]... 39 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI 2 Khảo sát sơ đồ chân 8 951 và chức năng từng chân: 2.1 Sơ đồ chân 8 951 : U2 39 38 37 36 35 34 33 32 1 2 3 4 5 6 7 8 19 18 9 31 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0 .5/ AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1 .5 P1.6 P1.7 XTAL1 XTAL2 RST P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2 .5/ A13 P2.6/A14 P2.7/A 15. ..ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI  Tần số xung ck  Độ rộng xung ck : f = 25 mhz : clr = 20ns  Dòng vào mức cao  Dòng vào mức thấp  Dòng cung cấp max : iih = 2 a : iil = (-0 .6  -0 .4)a : imax = 25ma Nguồn cung cấp 5V và GND được lấy từ nguồn cung cấp bên ngoài Bảng sự thật: Inputs Clear... 41 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống Chân ALE được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho EPROM trong 8 951 Ngõ tín hiệu EA\(External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thư ng được mắc lên mức 1 hoặc mức 0 Nếu ở mức 1, 8 951 ... 99 Trang 42 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Bộ nhớ trong 8 951 bao gồm EPROM và RAM RAM trong 8 951 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ đòa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệt 8 951 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng bộ nhớ riêng biệt cho chương trình và dữ liệu Chương trình và dữ liệu có... 1E 17 16 0F 0E 07 06 Bank 3 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 18 17 10 0F 08 07 00 Bank 2 Bank 1 Bank thanh ghi 0 (mặc đònh cho R0 -R7) Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 - - BC B B B9 B8 IP B A B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P.3 A8 AF... chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bò bên ngoài Port 2: Port 2 là 1 port có tác dụng kép trên các chân 2 1- 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò dùng bộ nhớ mở rộng Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 40 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Port 3: Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 1 0-1 7 Các chân của... Cờ nhớ có tác dụng kép Thông thư ng nó được dùng cho các lệnh toán học: C=1 nếu phép toán cộng có sự tràn hoặc phép trừ có mượn và ngược lại C=0 nếu phép toán cộng không tràn và phép trừ không có mượn Cờ Carry phụ AC (Auxiliary Carry Flag): Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 45 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Khi cộng những giá trò BCD (Binary Code Decimal), cờ nhớ... 86 85 84 83 82 81 80 DPH DPL SP P0 Trang 43 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Hai đặc tính cần chú ý là:  Các thanh ghi và các port xuất nhập đã được đònh vò (xác đònh) trong bộ nhớ và có thể truy xuất trực tiếp giống như các đòa chỉ bộ nhớ khác  Ngăn xếp bên trong Ram nội nhỏ hơn so với Ram ngoại như trong các bộ Microcontroller khác RAM bên trong 8 951 được... trực tiếp Các dữ liệu được dùng thư ng xuyên nên dùng một trong các thanh ghi này Do có 4 bank thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một bank thanh ghi được truy xuất bởi các thanh ghi RO - R7 đểà chuyển đổi việc truy xuất các bank thanh ghi ta phải thay đổi các bit chọn b5ank trong thanh ghi trạng thái Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ... bit trong A (byte cao) và B(byte thấp) Lệnh DIV AB lấy A chia B, kết quả nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B Thanh ghi B có thể được dùng như một thanh ghi đệm trung gian đa mục đích Nó là những bit đònh vò thông qua những đòa chỉ từ F0H - F7H Con trỏ Ngăn xếp SP (Stack Pointer) : Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 46 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Con trỏ ngăn xếp . chia. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 40 2. Khảo sát sơ đồ chân 8 951 và chức năng từng chân: 2.1 Sơ đồ chân 8 951 : Sơ đồ chân. 100% - Được ứng dụng trong một số mạch cách ly và mạch điều khiển ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 31 II. IC LM 56 7 : LM 56 7. vào và ngõ ra. Nói chung với bộ ghép quang ta cần phải có mạch in tốt. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUD CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI Lê Bá Thiện Lớp Tin 99 Trang 30 2 Hình dạng và