Thiết kế hệ thống tiết kiệm điện giao tiếp với máy tính

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜ> G Đ Ạ I HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN TỬ VIẼN t h ô n g EO oO o 03 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đ Ề T Ả I: kế h ệ KIỆM ĐIỆN GIAO TIẾP VỚI MẨY TÍNH t h iế t t h ố n g t iế t 'GVHD : Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh SVTH : Võ Long M SSV : 02DHDT106 LỚP : 02DT02 1Ã ƯƠNG ŨHDL~K7Ì::n THỈ/ VỈÊIN * " - TP Hồ Chí Minh, 07 - 2007 m 'ng Tiết Kiệm Tính GVHD : Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh LỜI MỞ ĐẦU Ngày ll(Ợng vân đề cấp thiết đôi với sông cua chung ta Vấn đề thiếu hụt l|ượng dự trữ chưa tìm nguồn lượng thay cho nguồn lượng cạn kiệt, buộc phải sử dụng lượng cách hiệu ti é t kiệm Các hệ vi xử lý dã góp phần quan trọng việc chương trình hố hoạt động máy móc tron cơng nghiệp đời sống nhờ vào phần mềm ứng dụng Một lệị thống vi xử lý ứng dụng rộng rãi nhà chế tạo không bỏ lỡ hội cho đời họ vi điều khiển ngày tiến hơn, có phạm vi ứng dụng rộng rãi í dụ : họ 89C, họ AVR, họ PIC Vi điều khiển sử dụng nhiều thiết bị công nghiệp, máy giặt, điều khiển đèn giao thông, đồ chơi giải tr Và để tránh ihiếu hụt lượng doanh nhiệp phải tiết kiệm điện nhằm tạo thêm lợ nhuận, sau em xin giới thiệu đề tài : Thiêt kê hệ thông tiết kiệm điện giao tiế E>với máy tính, đề tài ứng dụng cho Resort nhằm tránh lãng phí lượfi g khơng có người sử dụng Nội dung đề tà bao gồm phần : nhận biết số người cách dùng cặp thu phát hồng ngo i sau tín hiệu cảm biến gửi xử lý Slave AT89C2051 ( xử 1} làm nhiệm vụ đếm số người có phòng ), xử lý Slave kiểm tra , né u khơng cịn người phịng ngắt hết thiết bị điện nhằm tiết kiệm điện Phần trung tâm giao tiếp với xử lý Slave thông qua SN75176 Đồng thời phần trung tâm iao tiếp với máy tính để truyền số người phịng trạng thái thiết bị điện kliii máy tính yêu cầu thông qua SN75176 Svth: Võ Long Trang ống Tiết Kiệm Tính GVHD : Th.s Nguyền Thị Ngọc Anh MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN LỜI M Ở Đ Ầ U CHƯƠNG I: C SỞ Ý T H U Y Ế T I Sơ lược ci m b iế n ^ II Sơ lược ic: 89C51 " ^ ^ ^ 1 .26 III Sơ lược IC 7 28 IV Sơ lược g|ao tiếp truyền th ô n g .28 Giao ti ííp m áy tính .32 Giao ti ĩp nối tiếp qua R S232 CHƯƠNG II: TÍNH O Á N THIẾT K Ế 35 I Sơ đồ khôi h,Ịặ thống ^ .35 l.S đồ khối 36 2.Chức n íng khối II Tính tốn thiết k ế 3^ Khôi c ảm b iế n 3^ 44 'ì lýXcảm biên Khối đ ều khiển trung tâ m 46 Khối 47 ao gtiếp với m áy tín h Khối 48 III Sơ đồ tổng hể toàn m c h Sơ đồ tổng thể toàn m ạch 48 Nguyệ n lý hoạt động m c h 49 IV th u ậ t Lưu đồ giải Khối ;:ử lý trung tâ m Khối xử lý cảm b iê n 51 CHƯƠNG III: KẾT L U Ậ N 53 52 TÀI LIỆ U THAM K,'HẢO P H Ụ L Ụ C CHƯƠN TRÌNH 55 Svth: Võ Long Trang GVHD: Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh Đề tà i: Thiết K ế Hệ Th ông Tiết Kiệm Tính Điên Giao Tiếp Với GVHD : Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh * / \ Hình : Khi có người từ ngồi vào Hình : Khi có người từ Svth: Võ Long Trang ông Tiết Kiệm Tính GVHD: Th.s Nguyễn Thị Ngọc Anh Mach phát si' dụng mắt phát hồng ngoại với mạch phát có tần số phát xung vng 10Khz để tạo tia hồng ngoại với tần số ta sử dụng IC74HC00, IC cé c cổng logic NAND thuộc họ CMOS Thời gian trễ giũ a tín hiệu ngõ so với tín hiệu ngõ vào 23ns với nguồn Vcc = 5V Bên IC cổng NAND kết hợp với điện trở tụ điện tạo thành mạch dao động xung Vnông tuỳ thuộc vào giá ưị điện trở tụ điện mà thời gian nạp xả khác tạo rí tần sơ khác Mach thu: đê thu tín hiệu hồng ngoại phát từ mạch phát ta sử dụng mạch thu với mạch khuếch đ 1i tương tự phần tiền khuếch đại làm cho tín hiệu hông ngoại thu rõ ràng hơn, đồng thời kết hợp mạch khuếch đại có lọc nhiễu dùng IC số CD4069 để biên độ tín hiệu khuếch đại lên gần với biên độ nguồn cung cấp (với biên độ tín hiệu lớIa việc sử lý mức tín hiệu ngõ [0] [1] dễ dàng hơn), IC số CD4069 h oạt động điện áp từ đến 18V, có cổng logic đảo, tuỳ thuộc vào trạng thái kết hợp ngõ vào mà sử dụng mạch dao động, mạch khuếch đại (có kết hỢỊ điện trở tụ điện), hay mạch tạo xung Svth: Võ Long Trang ống Tiết Kiệm Tính GVHD : Th.s Nguyền Thị Ngọc Anh TT Sơiươc IC 89C51 Kiến trúc phầịn cứng 8951: Đặc điểm chúỊb hoạt động IC họ MCS - 51 hoàn toàn tương tự nhau, giới tlậ'ẹu IC 8951 họ IC vi điều khiển hãng Intel Mỹ sản xuất Các đặc điểm củp 8951 tóm tắt sau: KB EPROM bên 128 Byte RAM nội Port xuất /nhập I/O bit Giao tiếp nối tiếp 64 KB vùng nhớ mã 64 KB vùng nhớ liệu ngoại Xử lý Boolean (hoạt động bit đơn) 210 vị trí nhớ định vị bit 4|XS cho hoạt động nhân chia Sơ đồ chân 895ĩ U2 p- D- 39 38 37 36 35 34 33 32 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 o Qo P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P 07/AD 18 XTAL1 - XTAI Ọ R ST 21 P2.0/A8 - 22 P2.1/A9 23 P2.2/A10 24 P2.3/A11 25 P2.4/A12 26 P2.5/A13 27 P2.6/A14 28 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXQ P3 2/INTQ P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5ZI1 P3.6/W R P3.7/RD PSEN A LE /P R O G ■o 11 ■o 12 13 14 15 16 17 -a 10 29 -a 30 31 AT89C51 Chức chân 8951: 8951 có tất 10 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động Svth: Võ Long Trang Đề tài: Thiết K ế Hệ Tỉ Ống Tiết Kiệm Điện Giao Tiếp Với Máy Tính GVHD : T h.s Nguyễn Thị Ngọc Anh _ _ đường xuất nhập hệ ặc đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa ❖ Port (cổng )): Port port có chức chân 32 - 39 8951 Trong thiết k ế cỡ n tỏ không dùng nhớ mở rộng có chức cac đương I/O Đối với thiết k í cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa bus liệu ❖ Port (cổng 1) : Port port I/O ưên chân 1-8 Các chân ký hiệu Pl.o, P1.1.P1.2, ,P1 dùng cho giao tiếp với thiết bị ngồi nêu cân Port khơng có chức 1hác chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên ❖ Port (cổng 2) : Port port có tác dụng kép chân 21- 28 dùng đường XIậất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng ❖ Port (cổnị 3) : Port port có tác dụng kép chân 10-17 Các chân port có r hiều chức năng, cơng dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tính đặc biệt 8