Đang tải... (xem toàn văn)
có sơ đồ nguyên lý, sơ đồ khối và lưu đồ giải thuật, mạch in và code đầy đủ cho mạch ĐIỀU KHIỂN THIẾT bị BẰNG SÓNG RF dùng 89c51 ...............................................................................................................................................................
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SÓNG RF MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG Bảng 2.3: Bảng chức chân Port3 Vi điều khiển………….15 Bảng 3.3 Lưu đồ giải thuật……………………………………………………20 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF LỜI MỞ ĐẦU Nhu cầu hoạt động người ngày cao, thiết bị sinh hoạt ngày đại Lĩnh vực tự động hóa trọng hơn, điều khiển từ xa ngày trở nên cần thiết yêu cầu thiếu xã hội Trong sinh hoạt ngày người trò chơi giải trí (roboot, xe điều khiển từ xa….) thiết bị gần gũi với người cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng đạt mức tiện lợi Điều khiển từ xa xâm nhập vào lĩnh vực cho TIVI, đầu máy Video… Đến thiết bị quạt máy, điều hòa….Xuất phát từ ý tưởng nhu cầu sống nên em chọn đề tài “ Điều khiển thiết bị sóng RF” Page Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc , em xin gửi đền thầy Ths Nguyễn Nhật Tân, quý thầy cô khoa Điện – Điện tử , Trường ĐH Tôn Đức Thắng với tri thức tâm huyết truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em năm học tập trường Nhờ giúp sinh viên chúng em trang bị cho kiến thức lý thuyết vững vàng mà áp dụng học vào thực tế qua đề tài môn học Chúng em xin thể kính trọng lòng biết ơn đến Quý Thầy Cô Khoa Điện – Điện Tử, người trang bị cho chúng em nhiều kiến thức chuyên ngành, bảo, giúp đỡ tận tình quý Thầy Cô chúng em suốt trình học tập Tất kiến thức mà chúng em lĩnh hội từ giảng Thầy Cô vô quý giá Cuối cùng, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè dành quan tâm giúp đỡ động viên tinh thần suốt trình thực Những tình cảm vô quý báu để giúp chúng em hoàn thành tốt nghiên cứu khoa học Một lần , em xin chân thành cảm ơn ! Page Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Nhận xét giảng viên hướng dẫn …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… Thành phố Hồ Chí Minh, ngày Page tháng năm 2016 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Nhận xét giảng viên phản biện Thành phố Hồ Chí Minh, ngày Page tháng năm 2016 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF CHƯƠNG : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Khái quát đề tài Kĩ thuật vi xử lí phát triển,so với kỹ thuật số kĩ thuật vi xử lý nhỏ gọn nhiều,do tích hợp lại lập trình để điều khiển Với tính ưu việt vi xử lí phạm vi đồ án nhỏ , sử dụng điều khiển thiết bị qua thu phát RF đưa tín hiệu vài vi điều khiển để xử lý Trong đề tài em dùng thu phát RF PT2262 PT2272 , vi điều khiển AT89C51 điện trở, tụ điện, thạch anh,led, relay ,transistor… 1.2 Sơ đồ khối H ình 1.1 Sơ đồ khối mạch Khối nguồn: Khối nguồn tạo dòng điện điện áp ổn định cung cấp an toàn cho mạch Page 10 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF * * * 64 KB vùng nhớ liệu Xử lý Boolean (hoạt động bit đơn) 210 vị trí nhớ định vị bit Sơ đồ chân chức chân vi điều khiển AT89C51: Hình 2.12: Sơ đồ chân IC89C51 Chức chân vi điều khiển AT89C51: • Chân VCC: Chân số 40 VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển Nguồn điện cấp +5V ±0.5 • Chân GND: Chân số 20 nối GND (hay nối Mass) • Port (P0): gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức xuất nhập Các chân dùng để nhận tín hiệu từ bên vào để xử lí, dùng để xuất tín hiệu bên ngoài, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt • Port (P1): gồm chân (từ chân đến chân 8), có chức làm đường xuất/nhập, chức khác • Port (P2): Port gồm chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng: Xuất / Nhập Chức bus địa cao (A8-A15): kết nối với nhớ có dung lượng lớn,cần byte để định địa nhớ, byte thấp P0 đảm nhận, byte cao P2 đảm nhận Page 19 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF • Port (P3): gồm chân (từ chân 10 đến 17): chức Xuất / Nhập Với chân có chức riêng thứ hai: Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 P1.0 P1.1 Tên RxD TxD INT0 INT1 T0 T1 WR RD T2 T2X Chức Ngõ vào nhận liệu nối tiếp Ngõ xuất liệu nối tiếp Ngõ vào ngắt cứng thứ Ngõ vào ngắt cứng thứ Ngõ vào Timer/Counter thứ Ngõ vào Timer/Counter thứ Ngõ điều khiển ghi liệu lên nhớ Ngõ điều khiển đọc liệu từ nhớ bên Ngõ vào Timer/Counter thứ Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ Bảng 2.3: Bảng chức chân Port3 Vi điều khiển • Chân RESET (RST): ngõ vào RST chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống thiết lập lại giá trị ban đầu ngõ mức Page 20 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Hình 2.13 Mạch reset cho vi điều khiển • Chân XTAL1 XTAL2: Hai chân có vị trí chân 18 19 sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thường ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định • Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30) : Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngoài, port vừa có chức bus địa vừa có chức bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, dùng tín hiệu ngõ ALE làm xung clock cung cấp cho phần khác hệ thống • Chân EA : Chân EA dùng để xác định chương trình thực lấy từ ROM nội hay ROM ngoại Khi EA nối với logic 1(+5V) Vi điều khiển Page 21 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF thực chương trình lấy từ nhớ Khi EA nối với logic 0(0V) Vi điều khiển thực chương trình lấy từ nhớ ngoại • Chân cho phép nhớ chương trình PSEN: PSEN ( program store enable) tín hiệu xuất chân 29 dùng để truy xuất nhớ chương trình Chân thường nối với chân OE (output enable) ROM Khi vi điều khiển làm việc với nhớ chương trình ngoài, chân phát tín hiệu kích hoạt mức thấp kích hoạt lần chu kỳ máy Khi thực thi chương trình ROM nội, chân trì mức logic CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH 3.1 Sơ đồ nguyên lý 3.1.1 Sơ đồ mạch nguồn Page 22 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển Page 23 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF 3.1.3 Sơ đồ nguyên lý khối relay công suất Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý khối công suất 3.1.4 Sơ đồ nguyên lý khối thu RF Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý khối thu RF Page 24 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF 3.1.5 Sơ đồ mạch layout Hình 3.5 Sơ đồ mạch layout vẽ Protues 3.2 Nguyên lý hoạt động mạch Khi cấp nguồn cho mạch hoạt động chân 1013 PT2272 mức 0, có dùng C1815 nên ngõ vào AT89C51 chân k1,k2,k3, k4 mức cao nên tín hiệu khối điều khiển 1,nên làm cho C1815 không kích hiệu điện qua nên không sáng LED, dòng kích làm cho transistor không dẫn Khi ta nhấn phím remote chân 17 PT2272 có tín hiệu mạch thu nhận tín hiệu truyền vào chân 14 PT2272 làm cho chân 10-13 PT2272 lên mức 1, tín hiệu đưa vào AT89C51 sau qua C1815 mức thấp , sau đưa tín hiệu ngõ làm cho C1815 có dòng kích có hiệu điện qua làm cho LED báo sáng có dòng chạy qua relay làm cuộn dây sinh từ trường hút sắt làm cho relay đóng có dòng chạy qua tiếp điểm sau thiết bị cần điều khiển bật Page 25 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF 3.3 Sơ đồ giải thuật Bắt đầu Khai báo biến K1=0 Đ A8=0 Đ Bật thiết bị S Tắt thiết bị Đ Bật thiết bị Đ K2=0 A9=0 S Tắt thiết bị Đ K3=0 A10=0 Đ S K4=0 Đ A11=0 Bật thiết bị Tắt thiết bị Đ Bật thiết bị Tắt thiết bị Trở lại Bảng 3.3 Lưu đồ giải thuật Page 26 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH 4.1 Các linh kiện sử dụng mạch: - AT89C51 - Transistor A1815 - IC7805 - Relay chân 12V DC - Diode - BỘ thu phát sóng RF - Cầu điode - PT 2272 - Điện trở, thạch anh 12MHz, tụ hóa tụ gốm… 4.2 Mô hình thực tế: Hình 4.1 ảnh thực tế sai lắp đặt Page 27 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 5.1 Ưu điểm nhược điểm - Ưu điểm: Mạch chạy ổn định, hoạt động với thời gian dài Việc thiết kế mạch đơn giản tốn chi phí - Nhược điểm: Mạch thiết kế chưa tối ưu Dễ bị nhiễu tín hiệu sử dụng remote loại khác Chưa có hệ thống nút nhấn để điều khiển trực tiếp 5.2 Hướng phát triển: Có thể phát triển mạch điều khiển nhiều thiết bị hơn, mở rông giao tiếp máy tính , điều khiển qua tin nhắn sms TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tống Văn Ôn (2014)- Họ vi điều khiển 8051 [2]Hồ Khánh Lâm (2012)-Giáo trình kỹ thuật vi xử lý Page 28 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF [3]Một số nguồn tham khảo thêm google.com PHỤ LỤC Code chương trình: K1 K2 K3 K4 Rl1 Rl2 bit bit bit bit p1.0 p1.1 p1.2 p2.3 bit bit p2.3 p2.2 Page 29 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Rl3 Rl4 ORG SJMP ORG MAIN: MOV MOV MOV MOV bit p2.1 bit p2.0 0h MAIN 030H SETB SETB SETB SETB MP1: JNB JNB JNB JNB SJMP RL1 RL2 RL3 RL4 R0,#0 R1,#0 R2,#0 R3,#0 K1,nhanC K2,nhanA K3,nhanD K4,nhanB MP1 nhanA: LCALL chongdoi lapnhanA: JNB K2,$ JB K2,conhanA SJMP lapnhanA ;======================================== conhanA: INC R1 CJNE R1,#1,do21 CLR Rl2;bat relay LJMP MP1 do21: CJNE R1,#2,do22 SETB RL2;tat relay MOV R1,#0 do22: LJMP MP1 Page 30 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF ;==================================== nhanB: LCALL chongdoi lapnhanD: JNB K4,$ JB K4,conhanB SJMP lapnhanB conhanB: INC R3 CJNE R3,#1,do41 CLR RL4;bat relay LMP MP1 do41: CJNE R3,#2,do42 SETB RL4;tat relay MOV R3,#0 do42: LJMP MP1 ;================================== nhanC: LCALL chongdoi lapnhanC: KNB K1,$ JB K1,conhanC SJMP lapnhanC conhanC: INC R0 CJNE R0,#1,do11 CLR RL1;bat relay LJMP MP1 do11: CJNE R0,#2,do12 SETB RL1;tat relay MOV R0,#0 do12: LJMP MP1 ;==================================== nhanD: LCALL chongdoi Page 31 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF lapnhanD: JNB JB SJMP k3,$ k3,conhanD lapnhanD conhanD: INC R2 CJNE R2,#1,do31 CLR RL3;bat relay LJMP MP1 do31: CJNE R2,#2,do32 SETB RL3;tat relay MOV R2,#0 do32: LJMP MP1 ;==================================== chongdoi: ;MOV r7,#5 ;lapdel2: ;MOV R6,#100;100ms ;lapdel1: MOV R5,#250 DJNZ R5,$ ;DJNZ R6,lapdel1 ;DJNZ R7,lapdel2 RET END 4.88% Page 32 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF Page 33 ... Tắt thiết bị Đ Bật thiết bị Tắt thiết bị Trở lại Bảng 3.3 Lưu đồ giải thuật Page 26 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF CHƯƠNG 4: THI CÔNG VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH 4.1 Các linh kiện sử dụng mạch: - AT89C51... hay ROM ngoại Khi EA nối với logic 1(+ 5V) Vi điều khiển Page 21 Điều Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF thực chương trình lấy từ nhớ Khi EA nối với logic 0(0 V) Vi điều khiển thực chương trình lấy từ nhớ... Khiển Thiết Bị Bằng Sóng RF 3.3 Sơ đồ giải thuật Bắt đầu Khai báo biến K1=0 Đ A8=0 Đ Bật thiết bị S Tắt thiết bị Đ Bật thiết bị Đ K2=0 A9=0 S Tắt thiết bị Đ K3=0 A10=0 Đ S K4=0 Đ A11=0 Bật thiết bị