MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SÓNG RF-GIAO TIẾP MÁY TÍNH

ĐỒ Án 1 Trang 1 PHẦN A GIỚI THIỆU Mục tiêu của đồ án môn học 1 giúp cho sinh viên có những khả năng sau: -Tự sắp xếp kế hoạch làm việc -Tự tìm tòi tra cứu tham khảo tài liệu -Biết tính toán thiết kế cách mạch ứng dụng dựa và các môn cơ sở ngành -Thi công một số sản phẩm đơn giản Vì vậy cùng với sự hướng dẫn của thầy Đậu Trọng Hiển,người thực hiện đề tài đã chọn đồ án môn học 1 là “thiết kế thi công mạch thu phát sóng RF ứng dụng module thu phát,điều khiển qua máy tính”.Đồ án vận dụng các kiến thức đã học về vi điều khiển ,thu phát sóng RF,…. Và là cơ hội để người thực hiện đề tài có thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm kiểm tra sự khác nhau giữa lý thuyết so với trên thực tế. MỤC LỤC Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH ĐỀ TÀI: MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SÓNG RF-GIAO TIẾP MÁY TÍNH GVHD:TS.ĐẬU TRỌNG HIỂN SVTH:TỐNG TRỌNG CHÍNH MSSV:08119007 TP.HỒ CHÍ MINH-7/2011 ĐỒ Án 1 Trang 2 Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Khoa Điện – Điện Tử CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc MỤC LỤC Trang 2 ĐỒ Án 1 Trang 3 Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông Ngày……tháng …… năm 2011 PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 (Dành cho người hướng dẫn) 1. Họ tên sinh viên : TỐNG TRỌNG CHÍNH MSSV: 08119007 2. Tên đề tài : MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SÓNG RF-GIAO TIẾP MÁY TÍNH 3. Người hướng dẫn : Thầy ĐẬU TRỌNG HIỂN 4. Những ưu điểm của Đồ án : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 5. Những thiếu sót của Đồ án : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 6. Đề nghị : Được bảo vệ:  Bổ sung để được bảo vệ:  Không được bảo vệ:  7. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước Tổ chấm ĐAMH: a) ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. MỤC LỤC Trang 3 ĐỒ Án 1 Trang 4 ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. b) ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………. c) …………………………………………………………………………………………… …….………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 8. Đánh giá Điểm (Số và chữ):……………………………… CHỮ KÝ và HỌ TÊN LỜI CẢM ƠN Cám ơn thầy Đậu Trọng Hiển đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt đề tài này .Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô trong khoa điện tử MỤC LỤC Trang 4 ĐỒ Án 1 Trang 5 cùng các bạn sinh viên trong lớp và khoa đã đóng góp ý kiến và trao đổi kinh nghiệm trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này. Trong quá trình thực hiện đề tài không thể tránh khỏi sai sót,kính mong quý thầy cô góp ý và chỉ dẫn để người thực hiện hoàn thiện hơn trong đồ án môn học đầu tiên này. Người thực hiện Tống Trọng Chính LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với những ứng dụng của khoa học kĩ thuật trên tiên tiến,thế giới chúng ta đã và đang ngày một thay đổi,văn minh và hiên đại hơn.Sự phát triển của kĩ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính MỤC LỤC Trang 5 ĐỒ Án 1 Trang 6 xác cao,tốc độ nhanh,gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Điện tử đang trở thành một ngành công nghiệp đa nhiệm vụ.Điện tử đã đáp ứng những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công nông lâm ngư nghiệp cho đến các nhu cầu thiết bị trong đời sống hàng ngày Một trong những ứng dụng quan trọng trong công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển từ xa.Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị từ xa hay những thiết bị mà con người không thể trực tiếp chạm vào để vận hành điều khiển. Xuất phát từ ứng dụng quan trọng trên,em đã thiết kế và thi công mạch điều khiển thiết bị điện trong nhà sử dụng module thu phát sóng vô tuyến. Để tìm hiểu ứng dụng này về vi điều khiển, sóng RF và tìm hiểu tác dụng của nó,người thực hiện xin thực hiện đề tài gồm 3 phần sau: Phần A Giới thiệu Phần B Nội dung Phần C Phụ lục và tài liệu tham khảo MỤC LỤC Trang Phần A GIỚI THIỆU i Trang bìa……………………………………………………………………… ii MỤC LỤC Trang 6 ĐỒ Án 1 Trang 7 Trang chấm ĐAMH của GVHD………………………………………………. iii Lời cảm ơn …………………………………………………………………… v Lời nói đầu …………………………………………………………………… vi Mục lục………………………………………………………………………… vii Liệt kê hình…………………………………………………………………… ix Phần B NỘI DUNG………………………………………………………… 1 Chương 1 Giới thiệu điều khiển từ xa…………………………………………… 2 1.1 Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR)………………………… 2 1.1.1 Hoạt động…………………………………………………… 2 1.1.2 Ưu điểm………………………………………………………. 3 1.1.3 Khuyết điểm………………………………………………… 3 1.1.4 Khắc phục khuyết điểm…………………………………… 3 1.1.5 Ứng dụng trong đời sống……………………………………. 3 1.2 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)…………………………. 3 1.2.1 Hoạt động…………………………………………………… 3 1.2.2 Ưu điểm………………………………………………………. 4 1.2.3 Khuyết điểm………………………………………………… 4 1.2.4 Khắc phục khuyết điểm……………………………… 4 Chương 2 Giao tiếp máy tính qua Cổng Com……………………………………. 5 2.1 Giới thiệu………………………………………………………………… 5 2.2 Truyền dữ liệu…………………………………………………………… 5 Chương 3 Giới thiệu C# và cách lập trình cho cổng nối tiếp……………………. 8 3.1 Tạo giao diện…………………………………………………………… 8 MỤC LỤC Trang 7 ĐỒ Án 1 Trang 8 3.2 Thiết kế chương trình điều khiển………………………………………. 9 3.2.1 Lưu đồ………………………………………………………… 9 3.2.1 Code…………………………………………………………….9 Chương 4 Module thu phát vô tuyến…………………………… 12 4.1 Khối thu, phát RF không có IC giải mã 12 4.2 Mạch phát thu có IC giải mã………………………………………………… 16 4.2.1 Tìm hiểu chung……………………………………………………… 16 4.2.2 Sơ đồ mạch phát dung IC PT2262………………………………… 18 4.2.3 Sơ đồ mạch thu dùng IC PT2272…………………………………….18 Chương 5 Giới thiệu linh kiện……………………………………………… 19 5.1 Giới thiệu mạch giao tiếp RS232…………………………………… 19 5.2 Giới thiệu IC đệm ULN2003…………………………… 20 5.3 Giới thiệu IC 74HC74N………………… 20 Chương 6 Thiết kế mạch…… ………………………………… 20 6.1 Sơ đồ nguyên lý mạch thu………………………………………………20 6.2 Sơ đồ Layout mạch thu………………………………………… 21 6.3 Sơ đồ nguyên lý mạch phát…………………………………………… 23 6.4 Sơ đồ layout mạch phát…………………………………………………23 Phần C PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………….25 Kết quả đạt được……………………………………………………………………25 Hướng phát triển……………………………………………………………………25 Phụ lục và tài liệu tham khảo………………………………………………………25 MỤC LỤC Trang 8 ĐỒ Án 1 Trang 9 Liệt kê hình: Hình 1.1.1: Điều khiển bằng hồng ngoại………………………………………… 2 Hình 2.1.1: Các cổng sử dụng trong máy tính…………………………………… 5 Hình 2.2.1: Cổng DB25 và DB9…………………………………………………….6 Hình 2.2 Cáp chuyển từ USB sang COM………………………………………… 7 Hình 3.1.1: Giao diện điều khiển……………………………………………………8 Hình 3.2.1: Lưu đồ giải thuật……………………………………………………….9 Hình 4.1.1 : Module thu và mạch thu……………………………………………….15 Hình 4.1.2: Module phát…………………………………………………………….15 Hình 4.2.1.1: Module thu……………………………………………………………16 Hình 4.2.1.2: Module phát………………………………………………………….16 Hình 4.2.3 Sơ đồ mạch thu dùng IC PT2272……………………………………… 18 Hình 5.1.1: Sơ đồ chân Max232………………………………………………… 19 Hình 5.1.2 Sơ đồ kết nối chân Max232…………………………………………… 19 Hình 5.2.1: Sơ đồ chân ULN2003……………………………………………… 20 Hình 5.3.1 Sơ đồ chân IC 74HC74……………………………………………… 20 Bảng 5.3 Bảng trạng thái IC 74hc74……………………………………………… 21 Hình 6.1.1: Sơ đồ nguyên lý mạch thu sử dụng module thu……………………… 22 Hình 6.2.1: Sơ đồ layout mạch thu sử dụng module thu………………………… 23 Hình 6.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch phát…………………………………………… 23 Hình 6.4.1 Sơ đồ layout mạch phát…………………………………………… 24 MỤC LỤC Trang 9 ĐỒ Án 1 Trang 10 PHẦN B NỘI DUNG MỤC LỤC Trang 10 [...]... sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển một thiết bị nào đó Ban đầu, người ta dùng điều khiển từ xa sử dụng công nghệ tần số vô tuyến RF (Radio Frequency) và sau đó bắt đầu ứng dụng công nghệ hồng ngoại IR (Infrared Remote) vào điều khiển từ xa Hiện nay trong đời sống, chúng ta sử dụng cả hai loại điều khiển từ xa này 1.1 Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR) Ngày nay, đây là loại điều khiển từ... nay, ta sử dụng thiết bị điều khiển IR cho hầu hết các vật dụng trong nhà như tivi, máy stereo, điều hòa nhiệt độ… 1.2 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF) Là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữ một vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống Nếu điều khiển IR chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại dùng cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, hệ... Max232 Vi mạch MAX 232 có hai bộ đệm và hai bộ nhận Đường dẫn điều khiển lối vào CTS, điều khiển việc xuất ra dữ liệu ở cổng nối tiếp khi cần thiết, được nối với chân 9 của vi mạch MAX 232 Còn chân RST (chân 10 của vi mạch MAX ) nối với đường dẫn bắt tay để điều khiển quá trình nhận Thường thì các đường dẫn bắt tay được nối với cổng nối tiếp qua các cầu nối, để khi không dùng đến nữa có thể hở mạch các... -Bị nhiễu sóng do bên ngoài có rất nhiều các thiết bị máy móc sử dụng các tần số khác nhau 1.2.4 Khắc phục khuyết điểm - Tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong các tín hiệu vô tuyến Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệu tương ứng một cách chính xác MỤC LỤC Trang 13 ĐỒ Án 1 Trang 14 CHƯƠNG 2: GIAO TIẾP MÁY... trò quan trọng trong hầu hết các thiết bị gia đình Một chiếc điều khiển IR sẽ gồm các bộ phận cơ bản nằm trong một hộp nối cáp kỹ thuật số như sau: Các nút bấm; một bảng mạch tích hợp; các núm tiếp điểm; đi - ốt phát quang (đèn LED) 1.1.1 Hoạt động Nguyên lý cơ bản của loại điều khiển từ xa này là sử dụng ánh sáng hồng ngoại của quang phổ điện từ mà mắt thường không thấy được để chuyển tín hiệu đến thiết. .. soát vệ tinh và các hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh… 1.2.1 Hoạt động Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như điều khiển bằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, nó lại truyền sóng MỤC LỤC Trang 12 ĐỒ Án 1 Trang 13 vô tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân Bộ phận thu sóng vô tuyến trên thiết bị được điều khiển nhận tín hiệu và giải mã... khởi động, bật thiết bị, mã địa chỉ thiết bị và ngừng lại khi ta thả nút ra Về phía bộ phận cần điều khiển, nó sẽ gồm một bộ thu tín hiệu hồng ngoại nằm ở mặt trước để có thể dễ dàng nhận được tín hiệu từ điều khiển từ xa Sau khi đã xác minh mã địa chỉ này xuất phát đúng từ chiếc điều khiển của mình, chúng sẽ giải mã các xung ánh sáng thành các dữ liệu nhị phân để bộ vi xử lý của thiết bị có thể hiểu... theo tính chất truyền thẳng của ánh sáng nên IR không thể xuyên qua dc kính,tường hay truyền vòng qua các góc -Dễ bị nhiễu sóng do ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời,bóng đèn huỳnh quang,hay bức xạ của con người 1.1.4 Khắc phục khuyết điểm -Sử dụng bộ lọc cho các thiết bị thu chỉ thu nhận các bước sóng đặc biệt hay tần số riêng biệt do thiết bị phát phát ra 1.1.5 Ứng dụng đời sống Hiện nay, ta sử dụng thiết. .. thiết bị cần điều khiển Nó đóng vai trò như một bộ phát tín hiệu, sẽ phát ra các xung ánh sáng hồng ngoại mang một mã số nhị phân cụ thể Khi ta ấn một nút phía bên ngoài thì sẽ vận hành một chuỗi các hoạt động khiến các thiết bị cần điều khiển sẽ thực hiện lệnh của nút bấm đó Hình 1.1.1: Điều khiển bằng hồng ngoại Quy trình này cụ thể như sau: Đầu tiên, khi ta nhấn vào một nút như “bật thiết bị chẳng... sẽ chạm vào núm tiếp điểm bên dưới và nối kín một mạch bật tắt thiết bị trên bản mạch Các mạch tích hợp có thể tự dò tìm ra từng mạch cụ thể cho từng nút bấm Tiếp đó các mạch này sẽ gửi tín hiệu đến đèn LED nằm MỤC LỤC Trang 11 ĐỒ Án 1 Trang 12 phía trước Từ đây, đèn LED sẽ phát ra một chuỗi các xung ánh sáng chứa các mã nhị phân (gồm những dãy số 1 và 0) tương ứng với lệnh “bật thiết bị Mã lệnh này . = " Ngày " + DateTime.Now.Day.ToString() + " Tháng " + DateTime.Now.Month.ToString() + " Năm " + DateTime.Now.Year.ToString(); . EventArgs e) { label3.Text = DateTime.Now.Hour.ToString() + ":" + DateTime.Now.Minute.ToString() + ":" + DateTime.Now.Second.ToString();