Hệ thống báo động qua đường dây điện thoại

Hệ thống báo động qua đường dây điện thoại

Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 1 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy LỜI CẢM TẠ Con xin tỏ lòng biết ơn vô hạn đến ba mẹ và gia đình, những người thân yêu nhất, đã hết lòng dạy dỗ cho con ăn học nên người. Con xin tỏ lòng biết ơn đến thầy hướng dẫn TRẦN VĂN TRỌNG đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến quý báu và tạo điều kiện cho em trong thời gian qua. Em xin cảm ơn quý thầy cô trong khoa Điện - Điện tử trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật đã hết lòng dạy dỗ em trong thời gian học ở trường. Xin cảm ơn các bạn cùng khoá đã tận tình giúp đỡ để tôi hoàn thành tốt luận văn này. Sinh viên thực hiện Trương Phước Toàn WX Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Điện – Điện tử trừơng Đại Học Bình Dương đã giúp đỡ em hoàn thành tốt quyển đồ án này. Em xin tỏ lòng biết ơn đến thầy Nguyễn Minh Cảo đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho em trong thời gian vừa qua. Xin chân thành cảm ơn các bạn cùng khóa đã giúp đỡ tôi trong thời gian vừa qua. Sau hết xin chân thành cảm ơn những ngừơi thân, bạn bè đã giúp đỡ tôi về vật chất cũng như về tinh thần trong thời gian thực hiện quyển đồ án này. Xin thành thật cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Phùng Khắc Hy Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 2 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Bình Dương, ngày tháng năm 2008 Giáo viên hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 3 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Bình Dương, ngày tháng năm 2008 Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 4 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy MỤC LỤC WX PHẦN DẪN NHẬP 8 PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU CHUNG 10 CHƯƠNG MỘT: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI . 11 I. Tổng quan về mạng điện thoại cố đònh: . 11 II. Đặc tính của điện thoại: . 11 III. Hệ thống âm hiệu giao tiếp giữa tổng đài và thuê bao: . 12 IV. Phương thức gửi số đến tổng đài: . 14 V. Phương thức làm việc giữa tổng đài và các thuê bao: . 16 CHƯƠNG HAI:GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 18 I. Tóm tắt lòch sử phát triển của vi điều khiển 8051: . 18 II. Tóm tắt phần cứng: 18 III. Cấu trúc của port xuất nhập: 22 IV. Tổ chức bộ nhớ: . 22 V. Hoạt động của bộ đònh thời: . 26 VI. Hoạt động ngắt: 32 CHƯƠNG BA:GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ IC THU PHÁT TONE DTMF . 36 I. Mô tả chức năng: . 36 II. Cấu hình ngõ vào: 38 III. Cách kết nối MT8880: . 43 IV. Quá trình ghi và đọc các thanh ghi của MT 8880: 43 V. Quá trình thu, phát DTMF: . 44 CHƯƠNGBỐN:GIỚI THIỆU MỘT SỐ LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 45 I. LCD (Liquid Crystal Display): . 45 II. Bộ nhớ SRam HM6264ALP: 47 III. Vi mạch chốt đòa chỉ 74HC573 . 48 IV. Bàn phím: . 49 V. IC thu phát âm ISD2590: 50 PHẦN HAI: THI CÔNG PHẦN CỨNG . 54 I. Sơ đồ khối của hệ thống: 55 II. Nhiệm vụ từng khối: 55 III. Tính toán thi công phần cứng: 56 1) Mạch giao tiếp đường dây: . 56 2) Mạch cảm biến nhiệt dùng LM335: . 62 PHẦN BA:LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH . 67 I. Chương trình chính: 68 II. Chương trình ngắt khi báo cháy: . 69 Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 5 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy III. Chương trình con báo động: . 69 IV. Chương trình nhập số điện thoại: . 71 V. Chương trình con menu: . 72 VI. Chương trình con mở khóa: 74 VII. Chương trình con nhập số : . 75 VIII.Chương trình con đổi mật mã: . 76 IX. Chương trình con xem số điện thoại: 76 X. Chương trình con quét phím: 77 XI. Chương trình con chờ chuông điện thoại khi báo động: 78 PHẦN BỐN : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO: . 108 Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 6 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy Lời nói đầu WX Hiện nay, các khu chung cư, nhà cao tầng, cơ quan, xí nghiệp mọc lên ngày càng nhiều. Do đó, nguy cơ xảy ra các vụ hoả hoạng là rất lớn. Bên cạnh đó, việc bảo vệ tài sản, của cải riêng trong một môi trường như thế là một vấn đề không dễ dàng chút nào. Để giải quyết các vấn đề trên, một yêu cầu được đặt ra là phải phát hiện sớm các vụ hoả hoạng và trộm cắp để kòp thời xử lý. Trong thời đại bùng nổ về hệ thống thông tin liên lạc như hiện nay thì việc phát hiện hoả hoạng, trộm cắp và báo động qua điện thoại là phổ biến. HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG QUA ĐIỆN THOẠI giúp cho chủ nhà phát hiện sớm các sự việc không hay có thể xảy đến cho nhà mình. Xuất phát từ những yêu cầu trên, em đã chọn đề tài “ HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI “ làm đồ án tốt nghiệp. Hệ thống báo động bao gồm báo cháy và báo trộm. Báo trộm dùng một hệ thống khóa điện tử , đóng mở bằng mật mã, nếu nhập mật mã sai sau một số lần quy đònh thì hệ thống báo động sẽ được kích hoạt. Báo cháy dùng cảm biến nhiệt, với nhiệt độ báo động được đặt trước bởi người chế tạo. Nếu quá nhiệt độ quy đònh thì hệ thống báo động sẽ kích hoạt và tiến hành gọi điện tới các số điện thoại đã được cài đặt sẵn. Do thời gian và tài liệu còn hạn chế nên mạch điện còn nhiều thiếu sót mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để mạch điện được tốt hơn. Bình Dương , tháng năm 2008 SV thực hiện Phùng Khắc Hy Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 7 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 8 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy PHẦN DẪN NHẬP WX I. Đặt vấn đề: Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của ngành Điện - Điện Tử, sự ra đời của nhiều công nghệ mới được ứng dụng vào lónh vực Viễn Thông đã giúp cho ngành Viễn Thông có nhiều sự tiến bộ đáng kể. Hệ thống thông tin liên lạc đã được nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu quả, chính xác và nhanh chóng để đáp ứng nhiều nhu cầu của đời sống con người. Nhận thấy sự tiện lợi và nhanh chóng của việc trao đổi thông tin qua điện thoại, và muốn áp dụng những kiến thức đã được học trong những năm qua vào thực tế, em quyết đònh thực hiện đề tài “ HỆ THỐNG BÁO ĐỘNG QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI “.Với mong muốn sản phẩm làm ra có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Do thời gian và kiến thức về hệ thống viễn thông có hạn, nên quyển đồ án và sản phẩm làm ra không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được những ý kiến quý báu của thầy cô, bạn bè. II. Mục đích, yêu cầu và phạm vi ứng dụng của đề tài: Mục đích chính của đề tài là nhằm phát hiện sớm các vụ hỏa hoạng, các vụ xâm nhập bất chính và báo động cho chủ nhà biết để có cách giải quyết sớm Từ những mục đích trên, đề tài phải thỏa mãn được các yêu cầu sau: Ỵ Hệ thống dễ dàng lắp đặt. Ỵ Phù hợp với nhiều đường dây thuê bao cố đònh. Ỵ Báo động kòp thời, nhanh chóng, chính xác khi xảy ra sự cố ở nơi lắp đặt. Ỵ Có thể báo động đến nhiều số điện thoại khác nhau. Đề tài có thể ứng dụng trong các khu chung cư cao tầng, các cơ quan xí nghiệp, kho hàng, nhà riêng, …, những nơi có đường dây thuê bao điện thoại cố đònh. Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 9 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy III. Giới hạn đề tài: Do ngành học của em là tự động, mà đề tài có liên quan nhiều đến hệ thống viễn thông nên đề tài chỉ tập trung giải quyết các vấn đề sau: Ỵ Phát hiện trộm bằng hệ thống khóa điện tử dùng mật mã. Ỵ Phát hiện cháy bằng cảm biến nhiệt. Ỵ Báo động tại chỗ bằng tiếng còi. Ỵ Báo động đến 3 số điện thoại khác nhau. Hiện nay kỹ thuật vi điều khiển phát triển mạnh mẽ, giá cả phù hợp và việc thiết kế phần cứng gọn nhẹ, nên em chọn phương án dùng vi điều khiển để thực hiện đề tài. Đồ án tốt nghiệp GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Trang 10 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU CHUNG WX [...]... CHƯƠNG MỘT: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI Để thực hiện tốt việc giao tiếp giữa đường dây điện thoại, ta cần tìm hiểu khái quát về đặc tính của máy điện thoại và cách thức làm việc giữa tổng đài với các thuê bao I Tổng quan về mạng điện thoại cố đònh: Mạng điện thoại cố đònh là một hệ thống liên lạc hoạt động như một sự giao tiếp giữa máy điện thoại và toàn bộ hệ thống còn lại, tạo ra các... là đường trung kế Để tạo ra độ mềm dẻo tối đa, một trung tâm ở một cấp có thể liên kết đến những trung tâm khác ở những cấp khác mà không cần phải đi khỏi hết cấu trúc mạng Các liên kết của mạng rất đa dạng cho phép hệ thống điện thoại đònh tuyến cuộc gọi cực kỳ mềm dẻo theo đường ngắn nhất hoặc các đường dài hơn khi đường ngắn nhất bò quá tải hoặc sự cố II Đặc tính của điện thoại: Tổng trở điện thoại. .. vào các mạch điều khiển điện tử Ngoài ra, điện thoại viên có thể trực tiếp theo dõi toàn bộ hoạt động của tổng đài ở mọi thời điểm nhờ vào các bộ chỉ báo, chỉ thò và có thể trực tiếp điều khiển tổng đài thông qua các thao tác trên bàn phím, hệ thống công tắc,… Các hoạt động điều khiển có thể gồm có nghe xen vào các cuộc đàm thoại, hội nghò điện thoại, … Tổng đài điện tử cũng có thể được điều khiển bởi... thông qua sự biến đổi tổng trở mạch vòng của đường dây Bình thường khi thuê bao ở trạng thái gác máy thì tổng trở đường dây vô cùng lớn ( xem như hở mạch ) Cấp nguồn 48 ± 2VDC cho thuê bao, dòng cấp từ 20mA ÷ 100 mA Khi thuê bao nhấc máy điện trở mạch vòng còn 150Ω ÷1500Ω ( thường là 600Ω ) đó là tổng trở vào của điện thoại Tổng đài nhận biết được sự thay đổi này thông qua bộ cảm biến trạng thái đường dây. .. Dòng điện qua điện thoại : 5÷ 30 mA Điện áp khi gác máy : 48 VDC Điện áp khi nhấc máy : 10 VDC Trang 11 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Đồ án tốt nghiệp III Hệ thống âm hiệu giao tiếp giữa tổng đài và thuê bao: 1) Tín hiệu mời quay số (Dialtone) : Khi thuê bao vừa nhấc máy thì tổng đài sẽ nhận biết trạng thái này và sẽ cấp tín hiệu Dial tone cho thuê bao nếu đường dây. .. quay số này hiện nay ít được sử dụng Hình sau mô tả cách gửi số đến tổng đài theo phương pháp PULSE: Có dòng 62ms 38ms (mức cao) không dòng (mức cao) Hình 1.5: Dạng xung gởi đến tổng đài khi quay số dạng PULSE 2) Chế độ quay số đa tần DTMF ( Dual Tone Multiple Frequency) hay còn gọi là chế độ Tone : Hệ thống DTMF đang phát triển và đã trở thành phổ biến trong hệ thống điện thọai hiện đại hiện nay Hệ. .. Nếu còn, tổng đài sẽ cấp tín hiệu Dial Tone trên đường dây đến thuê bao Chỉ khi nhận được tín hiệu này thì thuê bao mới được quay số thuê bao cần gọi Có thể quay số dưới dạng DTMF hoặc dạng PULSE Tổng đài nhận biết thuê bao bắt đầu quay số sẽ cắt dial tone và bắt đầu nhận biết các số mà thuê bao đã quay Nếu thuê bao bò gọi đang thông thoại hoặc các đường dây kết nối bò bận thì tổng đài cấp tín hiệu BUSY... trở thành phổ biến trong hệ thống điện thọai hiện đại hiện nay Hệ thống này còn gọi là hệ thống Touch-Tone, hệ thống được Trang 14 MSSV: 06DT053 SVTH: Phùng Khắc Hy GVHD :PGS.TS Nguyễn Minh Cảo Đồ án tốt nghiệp hình thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới được phát triển rộng rãi Hệ thống DTMF giờ đây trở thành chuẩn thay thế cho hệ thống xung kiểu cũ Khi ấn một số nào đó thì máy phát đi một tổ... làm chân nhận điện áp cấp nguồn 21V lập trình cho EPROM nội Ngõ tín hiệu RST (Reset): Ngõ tín hiệu RST ở chân 9 là ngõ vào xóa chính của 8051 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống Khi ngõ vào này đưa lên mức cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong của 8051 được nạp những giá trò thích hợp để khởi động lại hệ thống Ngõ vào bộ dao động XTAL1, XTAL2:... cuộc đàm thoại và bắt đầu tính cước Khi hai thuê bao đang thông thoại có một thuê bao gác máy, tổng đài ngắt thông thoại 2 thuê bao và cấp Busy Tone cho thuê bao còn lại Khi thuê bao còn lại gác máy thì tổng đài sẽ ngắt Busy Tone và kết thúc chương trình phục vụ thuê bao Tất cả mọi hoạt động nêu trên của tổng đài điện tử đều được thực hiện một cách hoàn toàn tự động nhờ vào các mạch điều khiển điện tử