điều khiển từ xa thiết bị điện dân dụng ứng dụng công nghệ không dây

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ KHƠNG DÂY S K C 0 9 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN TỬ TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN TỪ XA THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY GVHD : TRƯƠNG NGỌC ANH SVTH : NGUYỄN VĂN NGA MSSV : 02101078 SVTH : LÊ THỊ KIM NGÂN MSSV : 02101079 Tp HCM, ngày 31 tháng năm 2006 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày …… Tháng…… Năm 2006 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày …… Tháng…… Năm 2006 Giáo viên phản biện PHẦN A: GIỚI THIỆU LỜI NÓI ĐẦU Z Sự phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật công nghệ góp phần thúc đẩy trình công nghiệp hoá đại hoá đất nước Các ngành nghề phát triển nhanh chóng đại Công nghệ thông tin ngành mũi nhọn ngành đại nhất, bên cạnh ngành Điện Tử Điều khiển tự động phát triển không Trong có Điều khiển từ xa Điều khiển từ xa góp phần không nhỏ vào trình điều khiển thiết bò điện, điện tử nâng cao hiệu lao động sản xuất Đặc biệt giúp người tránh khỏi tai nạn không mong muốn lao động sản xuất nơi độc hại nguy hiểm Hơn nữa, người ngày động nhu cầu tiện ích sử dụng thiết bò dân dụng lớn Vì vậy, nắm bắt nhu cầu nhóm sinh viên thực nghiên cứu đề tài “Điều khiển từ xa thiết bò điện dân dụng ứng dụng công nghệ không dây” Do thời gian kiến thức có hạn nên thiết kế mạch, nhiều sai, thiếu sót Rất mong nhận giúp đỡ Thầy cô bạn bè Nhóm sinh viên thực LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian ngắn thực đề tài “Điều khiển từ xa thiết bò điện dân dụng sóng vô tuyến” chúng em nhận nhiều ý kiến đóng góp lời động viên khích lệ từ phía Thầy cô bạn bè Để hoàn thành đồ án thời hạn đạt số kết nghiên cứu ban đầu lónh vực này, chúng em xin chân thành cảm ơn: ¾ Thầy: Trương Ngọc Anh ¾ Qúi Thầy cô Khoa điện tử Trường ĐHSPKT ¾ Các anh chò bạn sinh viên lớp 021012, 021011 Nhóm sinh viên thực MỤC LỤC Phần A : GIỚI THIỆU Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhận xét giáo viên phản biện Lời nói đầu Lời cảm ơn Phần B : NỘI DUNG Chương I: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tầm quan trọng vấn đề 1.3 Giới hạn đề tài 1.4 Mục đích nghiên cứu 1.5 Thể thứ nghiên cứu .2 Chương II: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Giới thiệu tổng quan truyền liệu sóng RF 2.2 Lựa chọn phương án thiết kế 2.2.1 Hệ thống điều khiển từ xa dùng hồng ngoại 2.2.2 Hệ thống điều khiển từ xa dùng điện thoại 2.2.3 Hệ thống điều khiển từ xa dùng sóng vô tuyến 2.2.4 Lý chọn đề tài Chương III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG .5 3.1 Các yếu cầu phần cứng 3.2 Sơ đồ khối chi tiết .5 3.2.1 Phần phát 3.2.2 Phần thu 3.3 Thiết kế khối .7 3.3.1 Khối phát 3.3.2 Khối thu, tách sóng giải mã tín hiệu 3.3.3 Khối điều khiển trung tâm .8 3.3.4 Khối giải mã hiển thò .8 3.3.5 Khối điều khiển công suất .9 3.3.6 Khối nguồn 10 3.4 Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống 11 3.4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch phát 11 3.4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch thu 11 3.4.3 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất 11 3.4.4 Nguyên lý hoạt động toàn mạch 12 3.5 Thi công .12 3.5.1 Trình tự thi công 12 3.5.2 Sơ đồ mạch in 13 ™ Khối phát 13 ™ Khối điều khiển trung tâm 14 ™ Khối hiển thò 15 ™ Khối công suất 15 Chương IV: YÊU CẦU VÀ THIẾT KẾ PHẦN MỀM 16 4.1 Các yêu cầu phần mềm .16 4.2 Các lưu đồ phần mềm 16 4.2.1 Lưu đồ phần mềm phần phát .17 4.2.2 Lưu đồ phần mềm phần thu 18 Chương V: KẾT LUẬN .18 5.1 Tóm tắt đề tài 18 5.2 Kết luận 18 5.3 Hướng phát triển đề tài 18 Phần C: PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC A GIỚI THIỆU IC HT12E/ HT12D 19 I HT12E 19 Đặc điểm 19 Ứng dụng 19 Sơ đồ khối 19 Sơ đồ chân 20 Bảng thông số kỹ thuật .21 Nguyên lý làm việc 21 II HT12D 25 Đặc điểm 25 Ứng dụng 25 Sơ đồ khối 26 Sơ đồ chân 26 Bảng thông số kỹ thuật .27 Nguyên lý làm việc 27 PHỤ LỤC B GIỚI THIỆU MODULE THU PHÁT TLP – 434 / RLP – 434 .31 I TLP – 434 .31 II RLP – 434 33 PHỤ LỤC C Mà NGUỒN CHƯƠNG TRÌNH 35 I Chương trình mạch phát 35 II Chương trình mạch thu 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề Năm 1873 Maxwell- nhà vật lý người Anh đưa lý luận sóng điện từ đánh dấu bước ngoặc cho đời vô tuyến điện Kế thừa phát minh với phát triển vũ bão KHKT, ngành Điện tử nói chung vô tuyến điện tử nói riêng ứng dụng cách dễ dàng nhiều lónh vực Càng tiến đến đỉnh cao phát triển người ngày có đòi hỏi việc điều khiển thiết bò cho tiện ích đồng thời đảm bảo an toàn Vì vậy, điều khiển từ xa nghiên cứu ứng dụng nhiều giới gồm có: điều khiển xa hồng ngoại, sóng siêu âm… Và nay, điều khiển xa sóng RF ưa chuộng khắc phục nhược điểm hệ thống trước chẳng hạn khả chống nhiễu, khoảng cách điều khiển, khả xuyên thấu vật che chắn Tuy giới, điều khiển từ xa sóng RF nghiên cứu ứng dụng rộng rãi Việt Nam lónh vực mẻ Hiện nay, tạiViệt Nam có số thiết bò điều khiển từ xa sóng vô tuyến điều khiển thiết, chức năng, khoảng cách Hơn nữa, ưu điểm nhu cầu đời sống hàng ngày nên nhóm sinh viên đònh nghiên cứu đề tài “Điều khiển từ xa thiết bò điện dân dụng ứng dụng công nghệ không dây” 1.2 Tầm quan trọng đề tài Ngày nay, việc điều khiển từ xa thiết bò điện dân dụng nhu cầu cấp thiết Nó giúp cho người sử dụng thuận tiện việc điều khiển chúng Đã có số thiết bò có chức điều khiển từ xa mang tính cá thể không điều khiển nhiều thiết bò lúc gây bất tiện tốn Xuất phát từ nhu cầu nhóm sinh viên thực đònh chọn nghiên cứu đề tài: “Điều khiển từ xa thiết bò điện dân dụng ứng dụng công nghệ không dây” 1.3 Giới hạn đề tài Do khả kiến thức kinh nghiệm thực tế thời gian có hạn nên nhóm sinh viên nghiên cứu: • Điều khiển chiều, hồi tiếp • Điều khiển tắt mở, hẹn tắt mở thiết bò 1.4 Mục đích nghiên cứu Trong trình nghiên cứu thực đề tài nhằm giúp người học: – Tăng khả tự nghiên cứu tự học – Bước đầu tiếp xúc với thực tế – Vận dụng kiến thức có đồng thời tìm tòi kiến thức để hiểu sâu sắc lónh vực Với đề tài ứng dụng việc điều khiển thiết bò nhà cách linh hoạt Với mục đích nhóm sinh viên cố gắng nghiên cứu nhằm tạo sản phẩm tương đối hoàn thiện GVHD: Trương Ngọc Anh Trang Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học dongho2: mov lcall cjne mov ret 53h,#5eh donghox a,66h,thoat 79h,#0ffh mov mov mov mov lcall cjne mov 50h,#3bh 51h,#3ch 52h,#3dh 53h,#3eh donghox a,66h,donghox3 7ah,#11111011b donghox3: mov 50h,#5fh mov 51h,#60h mov 52h,#61h mov 53h,#62h lcall donghox cjne a,66h,thoat mov 7ah,#0ffh thoat: ret ;================================== donghox: setb p3.5 mov r0,53h movx a,@r0 cjne a,#1,thoat1 mov r0,#0h movx a,@r0 mov 64h,a mov r0,#02h movx a,@r0 mov 65h,a mov r0,#04h movx a,@r0 mov 66h,a mov movx mov mov movx mov mov GVHD: Trương Ngọc Anh r0,52h a,@r0 44h,a r0,51h a,@r0 45h,a r0,50h Trang 43 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học ret donghoxx: ret movx mov mov cjne mov cjne mov cjne a,@r0 46h,a a,44h a,64h,thoat1 a,45h a,65h,thoat1 a,46h a,66h,thoat1 mov anl anl anl anl anl anl anl anl clr mov movx setb a,79h a,6ah a,6bh a,7ah a,7bh a,7ch a,7dh a,7eh a,7fh p3.5 dptr,#1 @dptr,a p3.5 ;========================== nhanphim1: lcall hienthi ret nhanphim: mov 77h,#12 nhanphim2: mov a,p2 cjne a,#0ffh,nhanphim3 sjmp nhanphim1 nhanphim3: djnz 77h,nhanphim2 cjne a,#11110011B,phim1 phim1x: mov r3,p2 lcall hienthi cjne r3,#0ffh,phim1x mov a,6bh cjne a,#11111110b,phim1a mov 6bh,#0ffh ret phim1a: mov 6bh,#011111110b ret GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 44 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học phim1: phim2x: phim2a: phim2: phim3x: phim3a: phim3: phim4x: phim4a: ;cjne a,#11111010B,phim2 cjne a,#11111001B,phim2 mov r3,p2 lcall hienthi cjne r3,#0ffh,phim2x mov a,79h cjne a,#11111101b,phim2a mov 79h,#0ffh ret mov 79h,#11111101b ret cjne lcall cjne mov cjne mov ret ret cjne lcall cjne mov cjne mov ret a,#11111010B,phim3 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim3x a,7ah a,#11111011b,phim3a 7ah,#0ffh mov 7ah,#11111011b a,#11111000B,phim4 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim4x a,7bh a,#011110111b,phim4a 7bh,#0ffh mov 7bh,#011110111b ret phim4: phim5x: phim5a: GVHD: Trương Ngọc Anh cjne lcall cjne mov cjne mov ret ret a,#11110111B,phim5 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim5x a,7ch a,#11101111b,phim5a 7ch,#0ffh mov 7ch,#011101111b Trang 45 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học phim5: phim6x: phim6a: cjne lcall cjne mov cjne mov ret a,#11110101B,phim6 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim6x a,7dh a,#011011111b,phim6a 7dh,#0ffh mov 7dh,#11011111b ret phim6: phim7x: phim7a: phim7: phim8x: phim8a: cjne lcall cjne mov cjne mov ret ret cjne lcall cjne mov cjne mov ret a,#11110110B,phim7 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim7x a,7eh a,#010111111b,phim7a 7eh,#0ffh mov 7eh,#10111111b a,#11110100B,phim8 mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim8x a,7fh a,#07fh,phim8a 7fh,#0ffh mov 7fh,#07fh ret phim8: cjne a,#11111011B,phim9 lcall cjne mov cjne mov mov mov mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,phim9x a,6ah a,#0h,phim9a 6ah,#0ffh 79h,#0ffh 7ah,#0ffh phim9x: GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 46 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học mov mov mov mov mov mov ret phim9a: phim9: mov mov mov mov mov mov mov mov mov ret 7bh,#0ffh 7ch,#0ffh 7dh,#0ffh 7eh,#0ffh 7fh,#0ffh 6bh,#0ffh mov 6ah,#0h 6ah,#0h 79h,#0h 7ah,#0 7bh,#0h 7ch,#0h 7dh,#0h 7eh,#0h 7fh,#0 6bh,#0 ;================================= loop: mov 67h,#40 loop3: mov 66h,#04fh loop1: lcall doc_data lcall giaima lcall hienthi adjx11: adjx31: cjne mov r3,p2 r3,#11111110b,adjx12 lcall cjne ljmp mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,adjx31 chonxx lcall cjne sjmp cjne r3,#11111101b,dddd mov r3,p2 hienthi r3,#0ffh,adjx21 adjx1 cjne mov lcall r3,#11110000b,dddd1 r3,p2 hienthi adjx12: adjx21: dddd: dddd2: GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 47 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học cjne ljmp r3,#0ffh,dddd2 giamxx dddd1: dddd6: cjne r3,#11111100b,dddd5 mov r3,p2 lcall hienthi cjne r3,#0ffh,dddd6 ljmp tangxx ;================================ dddd5: cjne r3,#11110001b,dddd8 dddd7: mov r3,p2 lcall hienthi cjne r3,#0ffh,dddd7 ljmp sangtatxx ;================================== dddd8: cjne r3,#11110010B,dddd81;chon sang tat dddd32: mov r3,p2 lcall hienthi cjne r3,#0ffh,dddd32 ljmp chonstx ;================================= dddd81: jnb up,tang3 jnb dwn,giam3 jnb chonmode,chon2 jnb chonst,chonstx jnb sangden,sang2 jnb mode,adj4 jnb onoff,sangtat djnz 66h,loop1 sang2: tatphut: tatgio: GVHD: Trương Ngọc Anh cjne mov mov sjmp ljmp mov mov sjmp bien_mode,#1,tatphut 20h,#0ffh 21h,#0ffh tat sang13 cjne bien_mode,#02,tatgio 22h,#0ffh 23h,#0ffh tat cjne mov mov bien_mode,#03,tatthu 24h,#0ffh 25h,#0ffh Trang 48 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học tatthu: sjmp tat cjne mov sjmp bien_mode,#04,tatngay 2eh,#0ffh tat chon2: ljmp chon ;========================= giam3:ljmp giam1 tang3:ljmp tang1 chonstx: ljmp chonst1 loop31:ljmp loop3 sangtat:ljmp sangtat1 sang2xx: ljmp sang2 ;========================= tatngay : cjne bien_mode,#05,tatthang mov 2dh,#0ffh mov 2ch,#0ffh sjmp tat tatthang: cjne mov mov sjmp tatnam: tat: loop2: loop23: GVHD: Trương Ngọc Anh bien_mode,#06,tatnam 2bh,#0ffh 2ah,#0ffh tat pop pop pop pop mov 29h,#0ffh 28h,#0ffh 66h,#04fh hienthi lcall chonxxx 73h 72h 71h 70h mov mov movx mov mov movx mov mov r0,#06h a,73h @r0,a r0,#07h a,70h @r0,a r0,#08h a,71h mov mov lcall Trang 49 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học adj2: movx mov mov movx mov ljmp ljmp @r0,a r0,#09h a,72h @r0,a bienchon,#0 td adj ;============================== giam1: ljmp giam ;============================== tang: tang1: tangxx: z1: ss1: z2: ss2: z3: GVHD: Trương Ngọc Anh lcall jnb mov lcall jnb djnz mov movx inc da cjne mov movx ljmp cjne mov movx inc da cjne mov movx ljmp cjne mov movx inc da cjne mov movx hienthi up,tang 78h,#20 hienthi up,tang 78h,tang1 cjne bien_mode,#01h,ss1 ;tang phut r0,#00h a,@r0 a a a,#60h,z1 a,#0 @r0,a loop bien_mode,#02h,ss2 ;tanggio r0,#02h a,@r0 a a a,#60h,z2 a,#0 @r0,a loop bien_mode,#03h,ss3 ;tang thu r0,#04h a,@r0 a a a,#024h,z3 a,#00 @r0,a Trang 50 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học ss3: z4: ss4: ljmp cjne loop bien_mode,#04h,ss4 mov movx inc da cjne mov movx ljmp cjne r0,#06h a,@r0 a a a,#8h,z4 a,#1 ;chu y @r0,a loop bien_mode,#05h,ss5 ;tang mov r0,#07h ;tang thang movx a,@r0 inc a da a cjne a,#31h,z5 mov a,#1 z5: movx @r0,a ljmp loop ss5: cjne bien_mode,#06,ss6 mov r0,#08h ;tang thang movx a,@r0 inc a da a cjne a,#060h,z6 mov a,#1h z6: movx @r0,a ljmp loop ss6: mov r0,#09h ;tang nam movx a,@r0 inc a da a cjne a,#099h,z7 mov a,#0h z7: movx @r0,a ljmp loop ;====================================== giam: lcall hienthi jnb dwn,giam mov 78h,#20 giam11: lcall hienthi jnb dwn,giam GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 51 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học djnz 78h,giam11 ;====================================== giamxx: cjne bien_mode,#01h,sss1 mov r0,#00h movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xgiay1 mov a,#59h sjmp xphut2 xgiay1: mov 50h,a anl a,#0fh cjne a,#0fh,xgiay3 mov a,50h anl a,#0f9h sjmp xgiay2 xgiay3: mov a,50h xgiay2: movx @r0,a ljmp loop ;==================================== sss1: cjne bien_mode,#02h,sss2 mov r0,#02h movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xphut1 mov a,#59h sjmp xphut2 xphut1: mov 50h,a anl a,#0fh cjne a,#0fh,xphut3 mov a,50h anl a,#0f9h sjmp xphut2 xphut3: mov a,50h xphut2: movx @r0,a ljmp loop ;==================================== sss2: cjne bien_mode,#03h,sss3 mov r0,#04h movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xgio1 mov a,#23h sjmp xgio2 xgio1: mov 50h,a GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 52 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học anl cjne mov anl sjmp a,#0fh a,#0fh,xgio3 a,50h a,#0f9h xgio2 xgio3: xgio2: mov a,50h movx @r0,a ljmp loop ;===================================== sss3: cjne bien_mode,#04h,sss4 mov r0,#06h movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xthu1 mov a,#7h xthu1: movx @r0,a ljmp loop ;======================================== sss4: cjne bien_mode,#05h,sss5 mov r0,#07 movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xngay1 mov a,#31h sjmp xngay2 xngay1: anl cjne mov anl sjmp mov 50h,a a,#0fh a,#0fh,xngay3 a,50h a,#0f9h xngay2 xngay3: xngay2: mov a,50h movx @r0,a ljmp loop ;x======================================= sss5: cjne bien_mode,#06h,sss6 mov r0,#08h movx a,@r0 dec a cjne a,#0ffh,xthang1 mov a,#59h GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 53 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học xthang1: sjmp xthang2 mov anl cjne mov anl sjmp 50h,a a,#0fh a,#0fh,xthang3 a,50h a,#0f9h xthang2 xthang3: xthang2: mov a,50h movx @r0,a ljmp loop ;==================================== doc_data: setb p3.5 mov r0,#0 mov r1,#10h x1: movx a,@r0 mov @r1,a inc r0 inc r1 inc r0 cjne r0,#06,x1 mov r0,#03 movx a,@r0 mov @r1,a inc r1 mov r0,#09h x11: movx a,@r0 mov @r1,a dec r0 inc r1 cjne r0,#05h,x11 ;clr p3.5 ret ;=================================== Giaima: setb p3.5 mov r0,#10h mov r1,#20h x2: mov a,@r0 anl a,#0fh mov @r1,a inc r1 mov a,@r0 anl a,#0f0h GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 54 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học swap a mov @r1,a inc r0 inc r1 cjne r0,#19h,x2 ret ;===================================== khoitaodalass: setb p3.5 mov r0,#0bh mov a,#0000010b movx @r0,a mov r0,#0ah mov a,#20h movx @r0,a clr p3.5 ret ;=================================== hienthi: setb p3.5 mov r0,#20h mov r1,#0 ht: mov 02h,@r0 mov a,r1 swap a orl a,r2 mov p1,a lcall delay mov p1,#0ffh lcall delay inc r0 inc r1 cjne r1,#10h,ht ret ;================================= delay: mov 4fh,#30 del: djnz 4fh,del ret end GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 55 Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học TÀI LIỆU THAM KHẢO LƯU PHI YẾN, LƯU PHÚ, NGUYỄN NHƯ ANH – KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ PGS TS NGUYỄN HỮU PHƯƠNG – MẠCH SỐ DƯƠNG MINH TRÍ – SƠ ĐỒ CHÂN LINH KIỆN BÁN DẪN LAIPAC TECHNOLOGY.COM ALL DATASHEET COM FAIRCHILDSEMI COM MICROCHIP TECHNOLOGY COM SEMICONDUCTORS.PHILLIP COM HOLTEK COM GVHD: Trương Ngọc Anh Trang 56 S K L 0