MỤC LỤC1-Nội dung và yêu cầu của đề tài 2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại 3-Ngôn ngữ lập trình C 4-Sơ đồ khối hệ thống 5-Nguyên lý hoạt động của ngôi nhà thông minh thông qua mạn
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT NGÔI NHÀ
THÔNG MINH QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI
DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F877A
GVHD: PHAN DUY ANH SVTH: ĐỒNG KỲ PHÚC
NGUYỄN ĐỨC VĨNH
Trang 2MỤC LỤC
1-Nội dung và yêu cầu của đề tài
2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại
3-Ngôn ngữ lập trình C
4-Sơ đồ khối hệ thống
5-Nguyên lý hoạt động của ngôi nhà thông minh thông qua mạng điện thoại
6-Lưu đồ giải thuật
7-Tổng kết
Trang 31-Nội dung và yêu cầu
của đề tài
Trang 42-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại
Định nghĩa về tổng đài:
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nĩ cĩ
nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (Calling Side) đến thiết bị đầu cuối
bị gọi (Called Side).
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại
Trang 51-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại
Chức năng của tổng đài:
• Nhận biết được khi thuê bao nào cĩ nhu cầu xuất phát cuộc gọi.
• Thơng báo cho thuê bao biết nĩ sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu của thuê bao
• Nhận dạng thuê bao gọi
• Tiếp nhận số được quay
• Kết nối cuộc gọi
• Chuyển mạch thơng tin điều khiển
• Kết nối trung chuyển
• Kết nối trạm cuối
• Truyền tín hiệu chuơng
• Tính cước
• Hồi phục hệ thống
• Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại
Trang 62-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại
Hiện nay trên mạng viễn thơng Việt Nam cĩ 5 loại
tổng đài sau :
• Tổng đài cơ quan PABX
• Tổng đài nơng thơn (Rural Exchange
• Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange
• Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange
• Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại
Trang 72-Giới thiệu tổng quan về mạng điện
Phần thu phát thoại
Phần chuyển đổi mạch điện
Phần thu phát tín hiệu gọi
B- Giới thiệu tổng quan về mấy
điện thoại
Trang 83-Ngôn ngữ lập trình C
Tổng quan về C
• C là ngôn ngữ lập trình đơn giản
• C là ngôn ngữ lập trình hiện đại
• C là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng
• C là ngôn ngữ lập trình theo hướng module hóa
• C là ngôn ngữ lập trình đơn giản nhưng kế
thừa được sức mạnh của các ngôn ngữ lập trình trước (C++,Java…)
• C là ngôn ngữ lập trình giao tiếp dễ dàng với phần cứng nên thích hợp để điều khiển các thiết bi bên ngoài
• C là ngôn ngữ lập trình có thể phát triển
ứng dụng lên webform và điều khiển từ xa
thông qua internet
Trang 9RING
KHỐI
XỬ LÝ TRUNG TÂM PIC 16F877A (CPU) KHỐI
KHUYẾCH
ĐẠI
KHỐI GIẢI MÃ DTMF
KHỐI CẢM BIẾN CHUÔNG
KHỐI KẾT NỐI THUÊ BAO
Sơ Đồ Khối
KHỐI PHÁT THÔNG BÁO
KHỐI HIỂN THỊ
KHỐI GIẢI
MÃ BÀN PHÍM
KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT
Trang 10Khối Xử Lý Trung Tâm PIC
Khối Xử Lý Trung Tâm PIC
Chân RE2 : điều khiển đống mở cửa
Chân RC0-RC3 : đọc trang thái phím nhấn
Chân RD0-RD7 : đọc trạng thái từ MT8880
Chân RB0 : ngắt bàn phím
Chân RB1 : Cảm biến chuông
Chân RB2-RB7 : Hiển thị nhiệt độ
Trang 11Nhiệm Vụ: Chức năng của phần phát này là nhận dạng
dữ liệu nhị phân 4 bit từ khối xử lý trung tâm và biến
đổi thành các cặp tần số DTMF tương ứng phát lên
đường truyền line điện thoại
Khối Phát DTMF
Khối Phát DTMF
Trang 12Khối Phát Thơng Báo
Khối phát thông báo
Nhiệm Vụ: Chức năng của khối này là phát câu thơng báo đã thu sẵn, nhằm giúp người ở một nơi khác cĩ thể nghe qua điện thoại Khối này sử dụng họ IC chuyên dùng ISD 1420
Trang 13Khối Kết Nối Thuê Bao
Nhiệm Vụ: Khối này có chức năng là cầu nối giữa hệ thống và tổng đài điện thoại
Trang 14Khối Khuyếch Đại
Khối Khuyếch Đại
Nhiệm Vụ: Tín hiệu tone từ MT8880 không đủ độ lớn
để truyền lên đường dây Do đó, tín hiệu này được đưa qua IC TL084 để khuếch đại lên R40 dùng để tránh điện áp sai biệt
Trang 15Khối Cảm Biến Chuơng
Nhiệm Vụ: Mạch này cho ra là mức logic
0, khi không có tín hiệu chuông thì
mạch này cho ra là mức logic 1 Ngoài
ra khi thông thoại, các tín hiệu thoại khác có biên độ nhỏ nên không
đủ tác động đến mạch, như vậy
mạch sẽ không ảnh hưởng đến các tín hiệu khác ngoại trừ tín hiệu
chuông
Khối Cảm Biến Chuơng
Trang 16Khối Cảm Biến Nhiệt
Khối Cảm Biến Nhiệt
Nhiệm Vụ: Chức năng khối nầy nhận biết
đđược sự thay đổi của nhiệt đđộ thông
qua cảm biến nhiệt LM335 Do tính hiệu
trả về từ cảm biến LM335 là tín
hiệu tương tự Như vậy để xử lý tín
hiệu này và cho ra kết quả nhiệt độ
tương ứng thì ta cần dùng bộ biến
đổi tương tự sang số gọi tắc là ADC,
rồi đưa đến vi điều khiển
Trang 17.
Trang 18Khối Bàn Phím
Khối Bàn Phím
Nhiệm Vụ: Chức năng của khối này là để nhấn phím
mật mã, khi nhấn một phím bất kì thì bộ đếm 4520 sẽ
đếm đế giá trị của tương ứng bàn phím, số đếm sẽ
được chốt ở IC 74HC574, để đếm cho lần kế tiếp
D A T A B U S
U 4 7 A
4 5 2 0
1 2 7
3 4 5 6
1 1
1 0 9
X
Trang 19Khối Nguồn
Khối Nguồn
Nhiệm Vụ: Sử dụng biến thế đôi 220VAC/12VAC để
hạ áp sau đó dùng cầu diode chỉnh lưu thành điện một
chiều, nguồn điện một chiều sau khi qua các tụ lọc sẽ
có điện áp một chiều phẳng hơn.Và nguồn điện ổn
định này sẽ cung cấp cho tất cả các linh kiện trong
mạch hoạt động
Trang 205-Nguyên lý hoạt động của ngôi nhà thông minh
qua mạng điện thoại
Trang 215-Nguyên lý hoạt động của
ngôi nhà thông minh qua mạng
điện thoai
Khi cấp nguồn, PIC nhận tín hiệu analog(tín hiệu tương tự) từ cảm biến nhiệt LM335,tín hiệu này qua quá trình chuyển đổi ADC bên trong PIC sẽ được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ mơi trường và được chia làm 2 giá trị hàng chục và đơn vị được hiển thị ra 2 led 7 đoạn.
Ở chế độ làm việc bình thường, khi cĩ cuộc gọi vào, PIC nhận biết nhờ khối cảm biến chuơng và điều khiển bắt tải giả, sau 5 lần chuơng PIC sẽ điều khiển để thu DTMF Nếu chủ thuê bao nhấn phím 1 thì phát thơng báo báo nhiệt độ lúc hiện tại.
Nếu giá trị nhiệt độ lớn hơn hoạt bằng 50 độ thì nhiệm vụ của PIC sẽ điều khiển phát DTMF số điện thoại đã lưu trước lên đường dây điện thoại, khi chủ thuê bao nhất máy sẽ nghe câu thơng báo “báo cháy” cho chủ thuê bao biết.
Cịn khi PIC nhận được tín hiệu mật mã mở cửa lúc đĩ PIC sẽ ưu tiên cho việc giải mã bàn phím, nếu nhập đúng mật mã cửa sẽ mở, cịn nếu sau 3 lần nhập mật mã khơng đúng PIC sẽ điều khiển phát DTMF số
điện thoại đã được lưu trước lên đường dây điện thoại, khi chủ thuê bao nhất máy lúc này sẽ nghe câu thơng báo cĩ trộm đột nhập vào nhà.
Trang 226-Lưu đồ giải thuật
Trang 236-Lưu đồ giải thuật
BEGIN
KHỞI TẠO NGẮT
INT0
KHỞI TẠO MT8880
LƯU SỐ ĐIỆN THOẠI CẨN GỌI
NGẮT TẢI GIẢ
NHẤN BÀN PHÍM 4x4
KIỂM TRA MẬT
MÃ YES
1
Trang 24QUAY SỐ BÁO
HẾT 20S ? 1
YES
1
1 YES
Trang 25PHÁT THÔNG BÁO NHIỆT ĐỘ
NGẮT TẢI
GIẢ
PHÁT THÔNG BÁO XẢY RA
CHÁY NO
NHẤN PHÍM 1
HẾT 20S ? NO
Trang 267-TOÅNG KEÁT
Trang 27thành Đồ Án Tốt Nghiệp này Nội dung của đề tài được nêu trong tất
cả 7 chương Trong các chương : 3,4,5,6 Nhóm nghiên cứu giới
thiệu các tài liệu liên quan đến việc thiết kế như : những kiến thức về thu phát DTMF, phương pháp ghi âm cũng như phát tín hiệu, các
chức năng của vi điều khiển PIC16F887A, ngôn nhữ lập trình C và khảo sát các linh kiện trong mạch.
Do kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện chắc không tránh khỏi những thiếu sót và việc trình bày nội dung cũng có những chỗ chưa hoàn thiện Rất mong được quý Thầy Cô góp ý và bổ sung để
Đề tài Nghiên Cứu này được hoàn thiện hơn Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn.
Trang 287-TỔNG KẾT
B –Hướng phát triển của đồ án
Để đề tài càng trở nên hồn thiện hơn, cĩ thể phát triển đề tài theo hướng:
Thiết kế bàn phím cĩ thể thay đổi bất kì số điện thoại
Thiết kế màn hình LCD hiển thị nhiệt độ
Kết hơp với các thiết bị khác để điều khiển các thiết bị điện
Trang 29Cám ơn quý thầy cô và các bạn đã chú ý
theo dõi!
-THE END -