Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại

Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA: ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP   THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI GVHD : TH.S TẠ CÔNG ĐỨC SVTH : NGUYỄN HOÀNG LÂM MSSV : 00101153 SVTH : NGUYỄN QUANG NHẬT MSSV : 00101211 TP. HỒ CHÍ MINH - 02 / 2004 PHẦN A. GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang i BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM KHOA _ ĐIỆN TỬ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : NGUYỄN QUANG NHẬT _ MSSV : 00101211 Họ và tên sinh viên : NGUYỄN HOÀNG LÂM _ MSSV : 00101153 Lớp: 001012 Ngành : KT ĐIỆN TỬ 1. Tên đề tài : Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Điều Khiển Thiết Bò Qua Mạng Điện Thoại 2. Các số liệu ban đầu : 3. Nội dung các phần thuyết minh tính toán : 4. Các bản vẽ : 5. Giáo viên hướng dẫn : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC 6. Ngày giao nhiệm vụ: 4/10/2004 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/02/2005 Giáo viên HD Thông qua bộ môn Ngày .tháng 02 năm 2005 Thông qua bộ môn Th.S TẠ CÔNG ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang ii BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN áU ------- oOo ------- GVHD : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC SVTH : NGUYỄN HOÀNG LÂM MSSV : 00101153 SVTH : NGUYỄN QUANG NHẬT MSSV : 00101211 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn : . TP. HCM, ngày…… tháng 2 năm 2005 Giáo viên HD Th.S Tạ Công Đức ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang iii BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN á U ----- oOo ----- GVHD : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC SVTH : NGUYỄN HOÀNG LÂM MSSV : 00101153 SVTH : NGUYỄN QUANG NHẬT MSSV : 00101211 Nhận xét của giáo viên phản biện : TP. HCM, ngày…… tháng 2 năm 2005 Giáo viên PB ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang iv LỜI NÓI ĐẦU ----- oOo ----- Trong lónh vực kỹ thuật ngày nay thì lónh vực điện tử đóng vai trò vô cùng quan trọng trong thời đại công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nói đến lónh vực điện tử thì chúng ta không thể không nhắc đến ngành kỹ thuật điện tử _ vi điện tử . Đó là chiếc chìa khoá vàng mở ra một kỷ nguyên mới_ kỷ nguyên của ngành công nghệ thông tin. Tuy chỉ mới thâm nhập vào nước ta gần đây nhưng công nghệ thông tin đã phát triễn rất nhanh và ngày càng giữ vai trò quan trọng trong nền công nghiệp hoá nước nhà. Hệ thống viễn thông, dòch vụ khách hàng, thông tin di động, nhắn tin càng phát triển với tính hiện đại và tự động hóa ngày càng cao. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin, thì việc điều khiển các thiết bò điện từ xa qua mạng thông tin đóng vai trò quan trọng trong cuộc công nghiệp hoá. Xuất phát từ thực tiễn này, nhóm thực hiện đề tài đã đi đến quyết đònh chọn đề tài:”Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bò qua mạng điện thoại” Mặc dù những người thực hiện đã cố gắng rất nhiều để hoàn thành đồ án này, song do giới hạn về thời gian cũng như kiến thức nên nội dung còn nhiều thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn sinh viên để tập đồ án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn ! Nhóm thực hiện đề tài Nguyễn Quang Nhật Nguyễn Hoàng Lâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang v Lời cảm tạ U á U ----- oOo ---- Từ ngàn xưa ông cha ta đã dạy chúng ta những câu nói bất hủ, trong đó có câu nói mà làm chúng ta không bao giờ quên được: “Uống nước nhớ nguồn”,” Ăn quả nhớ kẻ trồng cây”.Quả đúng những câu nói trên thật bất hủ, nó luôn đọng lại trong lòng mỗi một chúng ta theo năm tháng. Do đo, chúng ta phải luôn biết ơn chân thành đối với các thế hệ đi trước đã dẫn dắt chúng ta đến thành công. Trong thời gian hoàn thành xong đề tài, nhóm thực hiện đề tài đã được sự giúp đỡ của q bậc thầy cô và bạn bè cùng các anh chò khoá trước nên đề tài đã được hoàn thành đúng thời gian qui đònh. Nhóm thực hiện xin chân thành cảm tạ đến : Thầy TẠ CÔNG ĐỨC, giảng viên trường đại học Bách Khoa TP HCM, đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện để nhóm thực hiện đề tài có thể hoàn thành đồ án này Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành gửi lời cảm tạ đến q thầy cô trong khoa Điện Tử đã cung cấp cho nhóm những kiến thức nền, chuyên môn làm cơ sở để nhóm có thể hoàn thành xong đề tài này. Nhóm thực hiện đề tài cũng xin chân thành cảm ơn đến các bạn sinh viên và các bậc anh chò đã giúp đỡ nhóm về nhiều mặt: ý kiến, tài liệu…., để nhóm có thể hoàn thành công việc đúng thời gian qui đònh. Nhóm thực hiện đề tài Nguyễn Quang Nhật Nguyễn Hoàng Lâm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang vi MỤC LỤC Z  Y ----- oOo ----- PHẦN A. GIỚI THIỆU NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III MỤC LỤC VI LIỆT KÊ CÁC BẢNG . X LIỆT KÊ CÁC HÌNH . XI PHẦN B. NỘI DUNG CHƯƠNG 1. DẪN NHẬP 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Tầm quan trọng của đề tài 2 1.3. Mục đích nghiên cứu đề tài. .2 1.4. Giới hạn. .2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN .4 2.1. Dàn ý nghiên cứu 4 2.2. Đối tượng nghiên cứu. 4 2.3. Phương pháp phương tiện nghiên cứu .4 2.3.1. Phương pháp 4 2.3.2. Phương tiện .4 2.4. Lập kế hoạch nghiên cứu đề tài .5 CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 6 3.1. Giới thiệu tổng quan về tổng đài điện thoại .6 3.1.1. Đònh nghóa về tổng đài 6 3.1.2. Chức năng của tổng đài 6 3.1.3. Phân loại tổng đài .7 3.1.4. Các âm hiệu 7 3.1.5. Phương thức chuyển mạch của tổng đài điện tử : .10 3.1.6. Trung kế 10 3.2. Giới thiệu tổng quan về máy điện thoại .11 3.2.1. Giới thiệu 11 3.2.2. Chức năng của máy điện thoại .12 3.3. Phương thức hoạt động giữa tổng đài và máy điện thoại .15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang vii 3.4. Lý thuyết về mạch khuếch đại .18 3.4.1. Mạch khuếch đại không đảo .20 3.4.2. Mạch khuếch đại đảo 20 3.4.3. Macïh khuếch đại đệm 21 3.5. Phương thức giao tiếp giữa Vi điều khiển với các vi mạch ứng dụng trong hệ thống .21 3.5.1. Làm thế nào để Vi điều khiển có thể hoạt động .21 3.5.2. Giao tiếp giữa Vi điều khiển với Relay và phím nhấn .24 3.5.3. Giao tiếp giữa Vi điều khiển với các IC chốt 74HC573 để mở rộng port .26 3.5.4. Giao tiếp với bàn phím số hex sử dụng ngắt ngoài INT0 .28 3.5.5. Giao tiếp vi điều khiển với bộ nhớ nối tiếp EEPROM AT24C08 .33 3.5.6. Giao tiếp giữa Vi điều khiển với IC chuyên dùng thu phát DTMF, IC MT8888 .40 3.5.7. Giao tiếp giữa Vi điều khiển với IC chuyên dùng thu phát ngữ âm, ISD1420 .45 3.5.8. Giao tiếp giữa Vi điều khiển với IC thu tín hiệu hồng ngoại, ứng dụng điều khiển bằng Remote Tivi Sony 48 CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG .52 4.1. Yêu cầu của hệ thống .52 4.1.1. Yêu cầu .52 4.1.2. Hoạt động của hệ thống 52 4.1.3. Sơ đồ khối của hệ thống. .54 4.1.4. Chức năng các khối .54 4.2. Thiết kế từng khối . 56 4.2.1. Khối cảm biến chuông .56 4.2.2. Khối điều khiển Relay 58 4.2.3. Khối tạo tải giả .59 4.2.4. Mạch chống quá áp .62 4.2.5. Mạch thu phát DTMF .62 4.2.6. Mạch khuếch đại tín hiệu .64 4.2.7. Mạch điều khiển thiết bò và nhận biết trạng thái thiết bò .65 4.2.8. Mạch phát thông báo 67 4.2.9. Khối điều khiển quét phím .72 4.2.10. Bộ nhớ ngoài .72 4.2.11. Khối xử lý trung tâm CPU 73 4.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống và hoạt động .74 CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ PHẦN MỀM. .75 5.1. Chương trình chính 75 5.2. Chương trình khởi tạo các thông số ban đầu 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Trang viii 5.3. Chương trình phục vụ ngắt phím .77 5.4. Chương trình phục vụ ngắt từ MT8888 78 5.5. Chương trình kiểm tra trạng thái bàn phím 79 5.6. Chương trình đếm tín hiệu chuông 80 5.7. Lưu đồ chương trình thay đổi Password 81 5.8. So sánh mật mã hiện tại 82 5.9. So sánh mật mã mới .83 5.10. Nhập 6 phím từ bàn phím 83 5.11. Nhập mã điều khiển từ bàn phím .85 5.12. Khởi tạo MT8888 86 5.13. Nhập mã điều khiển từ điện thoại 86 5.14. Nhập 6 mã DTMF 88 5.15. Ghi 1 byte dữ liệu vào AT24C08 89 5.16. Ghi 6 số của mật mã vào AT24C08 .89 5.17. Đọc 6 số của mật mã từ AT24C08 .91 5.18. Phát một câu thông báo 92 5.19. Nhận mã điều khiển từ Remote .92 5.20. Phát tín hiệu DTMF của một dãy số 94 5.21. Xử lý mã điều khiển .94 CHƯƠNG 6. GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH .96 6.1. Giới thiệu về cổng máy in 96 6.1.1. Vài nét cơ bản về cổng ghép nối máy in 96 6.1.2. Sự trao đổi với các đường dẫn tín hiệu .98 6.1.3. Phương thức truyền của cổng máy in 99 6.2. Thiết kế hệ thống giao tiếp máy tính .101 6.2.1. Yêu cầu đặt ra cho hệ thống .101 6.2.2. Phương thức hoạt động 101 6.2.3. Sơ đồ khối .102 6.2.4. Sơ đồ nguyên lý của mạch giao tiếp 104 6.3. Thiết kế phần mềm Vi điều khiển .105 6.3.1. Chương trình chính 106 6.3.2. Chương trình phục vụ ngắt từ MT8888 108 6.3.3. Xử lý giao tiếp với máy tính .109 6.3.4. Xử lý ghi trạng thái .110 6.3.5. Xử lý đọc trạng thái 110 6.3.6. Xử lý mã lỗi (Error Code) .110 6.3.7. Gửi mã nhận biết hệ thống .111 6.4. Thiết kế Phần mềm giao diện bằng ngôn ngữ Visual Basic 5.0111 6.4.1. Yêu cầu về giao diện trên máy tính .111 6.4.2. Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình Visual Basic 5.0 .112 6.4.3. Thiết kế giao diện và lập trình. 115 6.4.4. Tạo các tập tin cài đặt chương trình 120 [...]... và thực hiện đề tài: Thi t kế và thi công mô hình điều khiển thi t bò qua mạng điện thoại Với đề tài này, nhóm thực hiện đề tài tiến hành thực hiện đề tài theo hai hướng : Hướng thứ nhất: Thi t kế và thi công hệ thống điều khiển thi t bò thông qua điện thoại, hệ thống này có điều khiển tại chỗ bằng hệ thống phím nhấn và ứng dụng điều khiển bằng Remote Tivi Hướng thứ hai : Dựa trên mô hình đã thi công. .. thống điều khiển thi t bò thông qua phương thức điều khiển bằng lập trình giao tiếp máy tính qua cổng máy in, ứng dụng truyền qua line điện thoại Mạch điều khiển thi t bò điện từ xa thông qua mạng điện thoại có điều khiển tại chỗ, giúp ta có thể điều khiển các thi t bò trong một toà nhà, khách sạn hay trong một nhà máy bằng cách điều khiển trên điện thoại hay sử dụng phím nhấn, remote để điều khiển thi t. .. điều khiển 22 Hình 3 - 16 : Sơ đồ kết nối của Vi điều khiển 23 Hình 3 - 17 : Sơ đồ giao tiếp giữa Vi điều khiển và phím nhấn, Relay 25 Hình 3 - 18 : Mạch giao tiếp giữa Vi điều khiển và IC chốt 26 Hình 3 - 19 : Sơ đồ giao tiếp giữa Vi điều khiển và bàn phím 29 Hình 3 - 20 : Giao tiếp giữa Vi điều khiển và EEPROM AT24C08 34 Hình 3 - 21 : Giao tiếp giữa Vi điều khiển và MT8888 41 Hình. .. trong khi thi t kế 115 Hình 6 - 18 : Giao diện nhập mật ma khi thi t kế 117 Hình 6 - 19 : Giao diện nhập tên thi t bò lúc thi t kế 118 Hình 6 - 20 : Cho thực thi công cụ Application Setup Wizard của VB 120 Hình 6 - 21 : Hộp thoại 1 của công cụ Setup Wizard 121 Hình 6 - 22 : Hộp thoại 2 của công cụ Setup Wizard 121 Hình 6 - 23 : Hộp thoại 3 của công cụ Setup Wizard 122 Hình 6... Dùng vi điều khiển làm bộ phận xử lý trung tâm Hệ thống thực hiện chức năng điều khiển thi t bò tắt mở Chương 1 Dẫn nhập ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3 Chỉ nghiên cứu nguyên lý làm việc của hệ thống tổng đài, máy điện thoại để làm dữ liệu để thi t kế, ứng dụng đường dây line điện thoại làm đường truyền Mã điều khiển bằng bàn phím và bằng remote được thi t kế tương thích mã điều khiển bằng điện thoại để... Hộp thoại 4 của công cụ Setup Wizard 122 Hình 6 - 25 : Hộp thoại 5 của công cụ Setup Wizard 123 Hình 6 - 26 : Hộp thoại 6 của công cụ Setup Wizard 123 Hình 6 - 27 : Hộp thoại 7 của công cụ Setup Wizard 124 Hình 6 - 28 : Hộp thoại 8 của công cụ Setup Wizard 124 Hình 6 - 29 : Hộp thoại 9 của công cụ Setup Wizard 125 Hình 6 - 30 : Hộp thoại 10 của công cụ Setup Wizard 125 Hình. .. này Do đó, việc điều khiển thi t bò qua mạng điện thoại là một nhu cầu hết sức cần thi t và đây chính là lý do mà nhóm nghiên cứu quyết đònh chọn đề tài này 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài Trên thực tiễn của cuộc sống hiện nay, con người bò hạn chế rất nhiều trong công việc điều khiển tự động các thi t bò Với sự phát triển của hệ thống thông tin và ứng dụng đường truyền có sẵn mạng điện thoại, nhóm thực... Hộp thoại 11 của công cụ Setup Wizard 126 Hình 6 - 32 : Hộp thoại 12 của công cụ Setup Wizard 126 Hình 6 - 33 : Hộp thoại 13 của công cụ Setup Wizard 127 Hình 6 - 34 : Hộp thoại 3 của công cụ Setup Wizard 127 Hình 6 - 35 : Giao diện chính điều khiển thi t bò bằng máy tính 128 Hình 6 - 36 : Giao diện nhập mật mã 128 Hình 6 - 37 : Giao diện nhập tên thi t bò .128 Hình. .. trung kế của tổng đài mình Có chức năng như máy điện thoại (nhận khung quay) Trung kế tự động 2 chiều E & M (Ear And Mouth Trunk) Hình 3 - 8 : Trung kế hai chiều Kết nối dây trên bốn dây Cable Hai dây để thu tín hiệu thoại Một dây để thu tín hiệu trao đổi Một dây để phát tín hiệu trao đổi 3.2 Giới thi u tổng quan về máy điện thoại 3.2.1 Giới thi u Máy điện thoại là thi t bò đầu cuối của hệ thống điện thoại, ... CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Dàn ý nghiên cứu Đề tài được thực thi trên cơ sở dàn ý sau: Xác đònh yêu cầu của hệ thống Thi t kế cấu trúc sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động Thi t kế khối xử lý trung tâm và ứng dụng họ IC chuyên dụng ISD1420, MT8888 Thi t kế khối điều khiển tại chỗ bằng bàn phím và Remote Thi công hệ thống phần cứng Lập trình phần mềm cho vi điều khiển Hướng dẫn sử dụng chương trình 2.2 Đối tượng