Giám sát hệ thống âm thanh qua internet

ĐỒN THANH NIÊN CƠNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - CƠNG TRÌNH DỰ THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM 2012 Tên cơng trình: GIÁM SÁT HỆ THỐNG ÂM THANH QUA INTERNET Lĩnh vực nghiên cứu : KỸ THUẬT Chuyên ngành : ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Mã số cơng trình:………………………… MỤC LỤC Chƣơng 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý lựa chọn đề tài 1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.3 Giới hạn đề tài nghiên cứu 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 2: SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 2.1 Web Brower 2.1.1 Giới thiệu Web brower 2.1.2 Chức 2.1.3 Một số loại trình duyệt web thơng dụng 2.2 Web server 2.3 Chuẩn RS232 2.3.1 Ƣu điểm giao diện nối tiếp RS232 2.3.2 Những đặc điểm cần lƣu ý chuẩn RS232 2.4 Chuẩn RS485 2.4.1 Một số vấn đề liên quan đến chuẩn RS485 13 2.4.1.1 Truyền dẫn cân 13 2.4.1.2 Mức tín hiệu 14 2.4.1.3 Cặp dây xoắn 14 2.4.1.4 Trở kháng đặc tính cặp dây xoắn 14 2.4.1.5 Điện áp kiểu chung 14 2.4.1.6 Nối đất 15 2.4.1.7 Điện trở đầu cuối 16 2.4.1.8 Phân cực đƣờng truyền 17 2.4.2 Các kiểu mẫu truyền nhận RS485 18 2.4.2.1 Một phát nhận 18 2.4.2.2 Một phát nhiều nhận 19 2.4.2.3 Hai truyền nhận 19 2.4.2.4 Nhiều truyền nhận 19 2.4.2.5 Đoạn dây rẽ nhánh 20 2.4.2.6 Cách thức truyền mã ASCII theo chuẩn RS485 21 2.5 Visual Basic 6.0 22 2.5.2 Các thao tác xây dựng ứng dụng 22 Chƣơng 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 24 3.1 Yêu cầu thiết kế: 24 3.2 Giải pháp thực hiện: 24 Chƣơng 4: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 29 4.1 Kết luận 29 4.2 Hƣớng phát triển 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý lựa chọn đề tài Ngày nay, với phát triển vũ bão khoa học công nghệ, đặc biệt bùng nổ lĩnh vực Công nghệ thông tin Viễn thông tạo bước ngoặc quan trọng đáp ứng nhu cầu người, biến địi hỏi tưởng chừng khơng tưởng trước thành thực Với nhu cầu thông tin ngày tăng người, mạng viễn thông đời để đáp ứng nhu cầu Hiện nay, mạng viễn thơng trở nên phổ biến tồn cầu gần gũi với người, không đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin đơn (nghe gọi, nhắn tin) mà chúng ngày ứng dụng rộng rãi vào nhiều lĩnh vực Với phát triển nhanh chóng dịch vụ ứng dụng việc thông tin qua mạng viễn thông ngày tiện lợi, tiết kiệm thời gian, đảm bảo an toàn tiết kiệm chi phí sử dụng Với chất lượng mạng viễn thông tạo điều kiện cho ứng dụng điều khiển từ xa đời ngày ứng dụng rộng rãi Xã hội lồi người phát triển địi hỏi người phải hoạt động môi trường phức tạp nguy hiểm hơn, điều khiển từ xa trở nên yêu cầu tất yếu Từ robot làm việc hầm mỏ, nhà máy điện hạt nhân, đáy đại dương, robot chiến trường hay robot khám phá hành tinh xa xôi thành tựu công nghệ điều khiển từ xa Với phát triển mạng Internet công nghệ robot, ngành y khoa thực việc không tưởng “phẫu thuật tim từ xa qua mạng Internet” Bác sĩ chuyên gia tim mạch người Mỹ Andre Ng thực thành công ca phẫu thuật tim từ xa giới Bệnh viện Glenfield Leicester thuộc Vương quốc Anh Bằng cách sử dụng thao tác điều khiển Remote Catheter chế tạo công ty Catheter Robotics New Jersey, United States Với điều kiện sở vật chất có nước ta nhu cầu thực tế Thì ứng dụng điều khiển thiết bị từ xa qua mạng Internet khả thi Ứng dụng giúp người điều khiển thể quản lý điều khiển thiết bị cách nhanh chóng, xác, hiệu mà không bị giới hạn khoảng cách cần nơi có mạng Internet Xuất phát từ yêu cầu giám sát hệ thống âm trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TPHCM, thực tay Phòng âm Để kiểm tra tình trạng phịng học, cần phải đến Phòng âm sở Tác giả đề xuất “Giám sát hệ thống âm qua Internet” - hệ thống giám sát cho phép xác định trạng thái phòng học địa điểm thông qua Internet 1.2 Tầm quan trọng đề tài Hiện nay, đất nước ta tiến hành công nghiệp hóa đại hóa đất nước Đứng trước bối cảnh bùng nổ khoa học công nghệ Việt Nam thực chủ trương “đi tắc đón đầu” khoa học công nghệ, tạo tiền đề cho lĩnh vực khác phát triển Và Việt Nam trở thành nơi đầy tiềm phát triển khoa học công nghệ điện tử Đặc biệt nơi phát triển nhanh chóng lĩnh vực Cơng nghệ thơng tin, điện tử viễn thơng tự động hóa Trong lĩnh vực điện tử ứng dụng điều khiển từ xa phổ biến, chẳng hạn như: điều khiển tia hồng ngoại, sóng vơ tuyến, sóng siêu âm Tuy nhiên phương pháp hạn chế điều kiện mơi trường, địa hình phạm vi điều khiển hẹp Do đó, đề tài khơng yêu cầu từ thực tế khách quan mà có vai trò đặc biệt quan trọng tương lai Ưu điểm dễ nhận thấy đề tài khắc phục hạn chế khoảng cách, thông dụng dễ dàng thực với thiết bị gần gũi với người, góp phần tăng hiệu suất thiết bị, giảm tổn hao thời gian chi phí Đặt biệt phù hợp với phong cách làm việc ngày đại động thời kỳ khoa học công nghệ Vì vậy, việc thực đề tài nhu cầu cần thiết lý tác giả định chọn đề tài 1.3 Giới hạn đề tài nghiên cứu Do điều kiện thời gian kinh phí có hạn, kinh nghiệm kiến thức hạn chế nên phạm vi đề tài gồm nội dung sau:  Sử dụng chương trình Visual Basic để lập trình hệ thống  Sử dụng chương trình mơ Protues, Winsock API 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp đọc nghiên cứu tài liệu: Chủ yếu tài liệu có kiến thức liên hệ đến kỹ thuật điện tử, ngoại vi vi xử lý, phương thức giao tiếp  Phân tích cơng trình liên quan  Phương pháp thực nghiệm: Kết nối phần mô giao tiếp cổng COM kết nối Internet Chương 2: SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Hình 1: Sơ đồ hoạt động hệ thống 2.1 Web Brower 2.1.1 Giới thiệu Web brower Web brower phần mềm ứng dụng để truy xuất, trình diễn chuyển nguồn thông tin (information resource) mạng hệ thống mạng tồn cầu (World Wide Web) Một nguồn thơng tin nhận dạng Uniform Resource Identifier (URI) trang web, phim - video, hình ảnh (images) mẫu thông tin khác Mặc dù trình duyệt với mục đích để truy cập vào hệ thống mạng tồn cầu, trình duyệt cịn sử dụng để truy cập thông tin cung cấp web servers (máy chủ web) hệ thống mạng riêng tài liệu (files) đến hệ thống file (file system) Hoặc dùng để tiết kiệm tài nguyên thông tin cho hệ thống lưu trữ file 2.1.2 Chức Bản thân tự máy tính khơng thể kết nối vào giúp ta xem mà phải thông qua phần mềm, phần mềm trình duyệt Những trang web thiết kế, lưu trữ mạng dạng trang HTML, tập tin văn thông Người sử dụng đọc trực tiếp nội dung file Trình duyệt cơng cụ đọc file này, phiên dịch hiển thị thành bố cục gồm có chữ, hình ảnh, màu sắc đồ họa, multimedia Như vậy, người truy cập web đọc nội dung Mục đích trình duyệt web để mang lại nguồn thơng tin cho người dùng Q trình bắt đầu người sử dụng nhập vào (URI) hay tạm gọi đường dẫn, Ví dụ http://esvn.com.vn/ Các tiền tố URI xác định cho phương thức truy cập liệu nhận biên dịch Các loại URI thông dụng bắt đầu với http: định nguồn tài nguyên để lấy dựa Hypertext Transfer Protocol (HTTP) (tôi tạm gọi giao thức truyền liệu cho siêu văn bản) Nhiều trình duyệt hỗ trợ loạt tiền tố khác, chẳng hạn https: (cũng tương tự HTTP liệu mã hóa bảo mật hơn) hay ftp: cho File Transfer Protocol (giao thức truyền tải file), file: cho tập tin lưu trữ nội Các trình duyệt web không trực tiếp xử lý mà thường chuyển qua úng dụng khác xử lý Ví dụ, mailto: URI thường chuyển qua chương trình ứng dụng mail mặc định mà người dùng sử dụng, news: gọi đến chương trình đọc tin tức Tuy nhiên trình duyệt có chế mở hỗ trợ plugins để hiển thị loại tài liệu trực tiếp web browser Hầu hết trình duyệt hiển thị hình ảnh, âm thanh, video, tập tin XML, thường có số plug-in mặc định để hỗ trợ ứng dụng Flash Java applet Khi gặp phải tập tin khơng hỗ trợ tập tin tải thay hiển thị trực tiếp web, lúc trình duyệt nhắc người dùng để lưu tập tin vào đĩa Tính tương tác trang web ứng dụng javascript mà thường khơng địi hỏi hỗ trợ thêm plugin Javascript sử dụng với công nghệ khác phép tương tác trực tiếp với máy chủ trang web, ví dụ: tương tác thông qua AJAX Các thông tin trang web chứa siêu liên kết (hyperlinks) tới nguồn thơng tin khác Mỗi liên kết có chứa URI để đến nguồn thông tin khác Khi liên kết nhấp, trình duyệt điều hướng người dùng tới trang thông tin khác 2.1.3 Một số loại trình duyệt web thơng dụng  Trình duyệt Internet Explorer  Trình duyệt Firefox  Trình duyệt Chrome  Trình duyệt Opera  Trình duyệt Apple Safari 2.2 Web server Web server máy chủ có nhiệm vụ nhận yêu cầu từ trình duyệt web (Internet Explorer, Mozilla Firefox, Google Chrome ), xử lý lệnh được lập trình sẵn trả lại cho người dùng kết mà họ yêu cầu Hình 2: Ví dụ webserver Thơng thường, trang web hoạt động đa số chứa thư mục nhỏ webserver cho thuê (được gọi Hosting) Tuy nhiên, với người học lập trình web thiết kế trang web họ cần server nhỏ để chạy thử trang web mình, khơng thiết phải đưa lên mạng, giải pháp kinh tế hợp lý "Biến máy tính thành web server" Máy Web Server máy chủ có dung lượng lớn, tốc độ cao, dùng để lưu trữ thông tin ngân hàng liệu, chứa website thiết kế với thông tin liên quan khác (các mã Script, chương trình, file Multimedia) Web Server Software cịn tích hợp với CSDL (Database), hay điều khiển việc kết nối vào CSDL để truy cập kết xuất thơng tin từ CSDL lên trang Web truyền tải chúng đến người dùng 2.3 Chuẩn RS232 Các máy tính thường có hai cổng nối chuẩn RS232, gọi cổng COM Chúng dung để ghép nối cho chuột, bàn phím, modem, thiết bị đo lường,… Khi cần dùng nhiều cổng ta lắp đặt card mở rộng, có thêm đến hai cổng COM Cổng COM có hai dạng, cổng 25 chân cổng chân Hiện cổng COM chân (DB9) theo chuẩn RS232 trở nên phổ biến 28 Hình 8: User password dùng để đăng nhập hệ thống Yêu cầu máy tính chạy chương trình quản lý phải có IP tĩnh (hay cấu hình Router kết hợp với dịch vụ Dynamic DNS DynDNS, NoIP, …) Hình 9: Giao diện Web Browser 29 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Đề tài giải vấn đề: - Cho phép giám sát hệ thống, hiển thị thời gian vào / phịng học thơng qua đường âm - Giám sát thông tin thông qua Internet - Chỉ có người quản trị giám sát 4.2 Hướng phát triển - Cho phép điều khiển hệ thống âm Internet (hiện giám sát trạng thái phòng học) - Cấp quyền riêng cho user: quyền giám sát, quyền điều khiển 30 PHỤ LỤC Chương trình mơ Proteus: MOV TMOD,#21H MOV TH1,#-3 MOV TL1,#-3 SETB TR1 MOV SCON,#52H MAIN: MOV R0,#0 MOV R1,#127 LAP: JNB TI,$ CLR TI MOV A,#2 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,#38 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,R0 MOV DPTR,#ROOM_CODE MOVC A,@A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,@R1 DEC R1 MOV SBUF,A INC R0 MOV A,R0 MOV DPTR,#ROOM_CODE MOVC A,@A+DPTR CJNE A,#0FFH,LAP CALL UPDATE SJMP MAIN ; -ROOM_CODE: DB 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,18,1 9,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31, 32,0FFH ; -UPDATE: PUSH 01 MOV R1,#127 MOV C,P0.0 CALL READ MOV C,P0.1 CALL READ MOV C,P0.2 CALL READ MOV C,P0.3 CALL READ MOV C,P0.4 CALL READ MOV C,P0.5 CALL READ MOV C,P0.6 CALL READ MOV C,P0.7 CALL READ MOV C,P1.0 CALL READ 34 MOV C,P1.1 CALL READ MOV C,P1.2 CALL READ MOV C,P1.3 CALL READ MOV C,P1.4 CALL READ MOV C,P1.5 CALL READ MOV C,P1.6 CALL READ MOV C,P1.7 CALL READ MOV C,P2.0 CALL READ MOV C,P2.1 CALL READ MOV C,P2.2 CALL READ MOV C,P2.3 CALL READ MOV C,P2.4 CALL READ MOV C,P2.5 CALL READ Chương trình master cho mạch thực tế: KEY_0 EQU 10 KEY_CAL EQU 11 ; NUT STOP KEY_SET EQU 12 KEY_ETR EQU 13 MOV C,P2.6 CALL READ MOV C,P2.7 CALL READ MOV C,P3.2 CALL READ MOV C,P3.3 CALL READ MOV C,P3.4 CALL READ MOV C,P3.5 CALL READ MOV C,P3.6 CALL READ POP 01 RET ; -READ: CPL C MOV A,#'2' MOV ACC.0,C MOV @R1,A DEC R1 RET ; -DELAY: MOV R7,#255 DJNZ R7,$ RET END KEY_RST EQU 14 ; NUT FUNC KEY_CLR EQU 15 ; LED1 equ 127 LED2 equ 126 35 LED3 equ 125 LED4 equ 124 LED5 equ 123 LED6 equ 122 LED7 equ 121 LED8 equ 120 LED9 equ 119 LED10 equ 118 LED11 equ 117 LED12 equ 116 LED13 EQU 115 LED14 EQU 114 LED15 EQU 113 TIME EQU 112 TEST EQU 111 HANDS EQU 110 CNT EQU 109 BUFFER EQU 105 POS EQU 104 KCODE EQU 103 BUF_S EQU 100 CNT_S EQU 99 BUSY EQU 98 ADDR EQU 97 ; da su dung den address 80H ; -SDA BIT P3.3 SCK BIT P3.2 EN_LED BIT P3.6 TLD18 BIT P3.5 LJMP MAIN ORG 000BH LJMP DISPLAY ORG 0023H LJMP RECEIVE MAIN: MOV TMOD,#21H MOV SCON,#50H MOV TH0,#HIGH(-1200) MOV TL0,#LOW(-1200) MOV TH1,#-24 ; TOC DO 1200BPS SETB EA SETB ET0 SETB ES SETB TR0 SETB TR1 ;************************ MOV HANDS,#0 MOV CNT,#0 ; -MOV TEST,#0 MOV R0,#LED1 MOV POS,#0 MOV BUSY,#0 TESTING: MOV LED1,TEST MOV LED2,TEST MOV LED3,TEST MOV LED4,TEST MOV LED5,TEST MOV LED6,TEST MOV LED7,TEST MOV LED8,TEST MOV LED9,TEST MOV LED10,TEST MOV LED11,TEST MOV LED12,TEST MOV LED13,TEST MOV LED14,TEST MOV LED15,TEST MOV TIME,#250 WAIT: MOV A,TIME CJNE A,#0,WAIT INC TEST MOV A,TEST CJNE A,#12,TESTING MAIN1: MOV LED1,#12 ; rEAdy MOV LED2,#13 MOV LED3,#14 MOV LED4,#15 MOV LED5,#16 MOV LED6,#10 MOV LED7,#10 MOV LED8,#10 MOV LED9,#10 MOV LED10,#10 36 MOV LED11,#10 MOV LED12,#10 MOV LED13,#10 MOV LED14,#10 MOV LED15,#10 BEGIN: CALL SCAN MOV A,KCODE CJNE A,#KEY_CAL,CHK_RES LJMP PRO_CALL CHK_RES: CJNE A,#KEY_RST,TEACHER_CA LL LJMP RESET_OUT TEACER_CALL: MOV ADDR,#3 MOV BUF_S,#2 MOV BUF_S+1,ADDR MOV BUF_S+1,#4 MOV CNT_S,#3 SETB TI CALL DL100MS MOV A,CNT CJNE A,#2,TC2 MOV A,BUFFER CJNE A,ADDR,NEXT_TC2 LJMP BEGIN RESET_OUT: MOV BUF_S+2,#100 MOV BUF_S,#2 MOV BUF_S+1,#36 MOV R3,#BUF_S MOV CNT_S,#3 SETB TI WAIT_RESET: MOV A,CNT_S CJNE A,#0,WAIT_RESET CALL DL1S ; -MOV BUF_S+2,#100 MOV BUF_S,#2 MOV BUF_S+1,#37 MOV R3,#BUF_S MOV CNT_S,#3 SETB TI WAIT_RESET1: MOV A,CNT_S CJNE A,#0,WAIT_RESET1 CALL DL1S W_RES: MOV A,CNT_S CJNE A,#0,W_RES CALL DL1S LJMP BEGIN PRO_CALL: MOV LED1,#5 ; SL-gP MOV LED2,#17 MOV LED3,#11 MOV LED4,#19 MOV LED5,#18 MOV LED10,#0 PRO_CALL1: CALL SCAN MOV A,KCODE CJNE A,#0,CHK_KEY LJMP PRO_CALL1 CHK_KEY: MOV A,KCODE CJNE A,#9,CHK_01 DISP: MOV LED10,KCODE LJMP PRO_CALL1 CHK_01: JC DISP ;