Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa và tự động quay số báo động qua mạng điện thoại bằng vi điều khiển

MỤC LỤC

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

    Ý tưởng thiết kế là dựa vào mạng điện thoại có sẵn để thiết kế hệ thống tự động điều khiển đóng ngắt thiết bị điện từ xa và tự động quay số báo động khi có sự cố, với sự trợ giúp của kỹ thuật vi điều khiển. Hệ thống này được thiết kế trên mô hình đóng ngắt 4 thiết bị, tự động quay số báo động khi có cháy,có kẻ trộm đột nhập và phương pháp phản hồi kết quả điều khiển, báo động bằng tiếng nói được lưu trữ và cài đặt sẳn. Nếu người điều khiển nhấn đúng mã số để kiểm tra thì hệ thống này sẽ báo cho người điều khiển biết trạng thái tất cả các thiết bị điện đang muốn điều khiển ( Ví dụ :sau khi bấm đúng mã passwords 2397, rồi bấm tiếp số 5 thì người điều khiển sẽ nghe được tín hiệu phản hồi về bằng tiếng nói nội dung như sau: “Thiết bị 1 đã tắt, thiết bị 2 đã tắt,thiết bị 3 đã tắt, thiết bị 4 đã tắt”).

    Ví dụ : khi có sự cố ta muốn tắt tất cả các thiết bị điện thì ta gọi điện thoại về nơi điều khiển sau đó bấm mã 2397 để xâm nhập vào hệ thống điều khiển, sau đó bấm số 5 để tắt tất cả các thiết bị điện. Khi có cháy thì từ bộ cảm biến cháy sẽ cho ra một tín hiệu tác động đến vi điều khiển báo cho vi điều khiển biết là có sự cố cháy thì vi điều khiển sẽ điều khiển quay số báo động. Khi quay số báo động đến phòng cháy chữa cháy xong nếu ở đầu bên kia nhấc máy thì hệ thống này sẽ phát ra câu báo động để báo cho phòng cháy chữa cháy biết với nội dung :” Hiện nay tại số nhà A, đường B, phường C, quận D đang có cháy.

    Sau khi quay số điện thoại cho phòng cháy chữa cháy xong thì hệ thống này sẽ tự động quay số điện thoại thứ 2 đề báo cho chủ nhà biết hay báo cho bộ phận bảo vệ biết là hiện giờ nhà của mình đang cháy hay xí nghiệp, cơ quan của mình đang cháy để kịp thời chữa cháy.Sau khi quay số cho chủ nhà xong nếu chủ nhà nhấc máy thì hệ thống này sẽ tự động báo cho chủ nhà với nội dung như sau : “ Hiện nay nhà của bạn đang cháy.

    TAÂM

    • Giải thích mối quan hệ giữa các khối : 1 Chức năng bộ phận điều khiển
      • Sơ đồ nguyên lý

        Khi muốn điều khiển ta chỉ việc gọi về số máy của máy điện thoại được kết nối với bộ phận điều khiển ở nơi cần điều khiển thì tín hiệu chuông của tổng đài sẽ cấp cho thuê bao nếu thuê bao đó không bận. Khi người điều khiển muốn kiểm tra tất cả các trạng thái các thiết bị thì chỉ việc nhấn đúng mã số kiểm tra của mạch thì khối tạo tiếng nói sẽ báo trạng thái làm việc của các thiết bị nhằm mục đích gợi nhớ cho người điều khiển. Sau đó người điều khiển sẽ bấm lệnh điều khiển mở hay tắt, tín hiệu này tác động đến khối động lực đóng ngắt relay đồng thời lại tác động đến khối tạo tiếng nói để báo lại trạng thái thiết bị đã điều khiển với mục đích tạo sự an tâm chắc chắn của công việc điều khiển.

        Sau khi nhấn đúng mã passwords 2397, nếu lúc này người điều khiển muốn kiểm tra tất cả các trạng thái thiết bị trước khi muốn điều khiển thì sẽ bấm mã số 5 (Mã số 5 được qui định là mã kiểm tra tất cả các trạng thái thiết bị trong hệ thống điều khiển).Sau khi nhấn đúng số 5 thì người điều khiển sẽ nghe được tín hiệu phản hồi về với tiếng nó để báo trạng thái tất cả các thiết bị. Sau khi điều khiển hết tất cả các thiết bị muốn điều khiển, người điều khiển muốn kiểm tra lại trạng thái tất cả các thiết bị thì chỉ việc bấm mã số 5 (Mã này được qui định là mã kiểm tra tất cả các thiết bị ).Sau khi người điều khiển bấm đúng mã số 5 thì hệ thống sẽ đi kiểm tra tất cả các thiết bị và báo trạng thái hiện tại của tất cả các thiết bị cho người điều khiển biết. Khi người có trách nhiệm khu vực này biết sẽ lập tức quay số về thuê bao có gắn mạch điều khiển để tắt tất cả các thiết bị điện để trách chập mạch điện dẫn đến hư hỏng các thết bị điện và tránh chập mạch điện phát ra tia lửa điện để phát cháy các khu vực khác.

        Khi quay xong và bấm đúng mã passwords 2397 để vào hệ thống điều khiển thì người diều khiển chỉ việc bấm mã số 5 thì tất cả các thiết bị sẽ tắt và có tín hiệu phản hồi về bằng tiếng nói để báo trạng thái thiết bị với nội dung. Sau khi bấm mã 21 thỉ hệthống sẽ cho ta cài đãt số điện thoại báo động thứ nhất cho báo động cháy, sau khi cài đặt xong số điện thoại thứ nhất muốn bỏo động cho bỏo động chỏy thỡ người cài đặùt bấm phớm “. Trong khi đang điều khiển, người bờn thuờ bao được gọi sẽ theo dừi được sự điều khiển mạch.Trong khi nạp số điện thoại từ bàn phím , kiểm tra số điện thoại đã nạp và số điện thoại được phát đi thì người điều khiển có thể theo dỏi dễ dàng số điện thoại của mình cần nạp và cần phát đi trên led 7 đoạn để tránh trường hợp nạp nhầm số điện thoại.

        Hình 3 : Sơ đồ khối dùng vi xử lý
        Hình 3 : Sơ đồ khối dùng vi xử lý

        COÂNG SUAÁT

          Bình thường IC 74573 không làm việc chân C và OC được nối xuống mức thấp nhất thì dữ liệu được chốt ở Q1- Q4. Khi muốn điều khiển thiết bị thì chân C sẽ lên mức cao dữ liệu xuất từ vi điều khiển sẽ được qua IC 74573 với mức logic tương ứng của vi điều khiển. Mức logic này sau khi qua IC 74573 sẽ đi qua một cổng EXOR để xác định trạng thái đóng hay ngắt của thiết bị.

          Vậy trạng thỏi mở hay tắt thiết bị phụ thuộc vào 2 trạng thỏi ngừ vào của cổng EXOR, một tín hiệu từ vi điều khiển đưa tới 1 tín hiệu từ công tắc bên ngoài. Tín hiệu từ công tắcbên ngoài cũng sẽ được đưa đến Port2 của vi điều khiển xác định xuất lệnh mở hay tắt thiết bị. Gọi A là trạng thái của tín hiệu từ vi điều khiển Goị B là trạng thái của tín hiệu từ công tắc bên ngoài Goị C là trạng thái mở hay tắt của thiết bị.

          Bình thường dây Ring mang điện thế âm, dây Tip mang điện thế dương cho nên Diode khong dẫn⇒ ngỏ ra tại cực C của transistor là mức logic cao. Khi thuê bao thực hiện 1 cuộc gọi đi nếu thuê bao đầu bên kia nhấc máy thì tổng đài sẽ cấp một tín hiệu đảo cực báo cho thuê bao gọi biết là thuê bao đầu bên kia đã nhấc máy (thông thoại). Lúc này dây Tip mang điện thế âm, dây Ring mang điện thế dương ⇒ Diode dẫn ⇒ tại cực C của transistor xuống mức thấp tác động vào chân P3.7 của vi điều khiển báo cho vi điều Keihin biết đầu bên kia đã nhấc máy để vi điều khiển ra lệnh xuất câu báo động.

          Vi Mạch 555 là loại vi mạch được cấu tạo chuyên dụng, thường dùng để tạo các mạch dao động có dạng sóng ra là sóng vuông. IC này được cấu tạo bởi các Flip Flop JK nối tiếp với nhau chia đôi tần số tạo thành mạch đếm nhị phân đếm lên với tần số vào của xung CK. Khi cần truy xuất một câu nói nào đó thì tại mỗi thời điểm chỉ có 1 chân điều khiển xuống thấp cho phép đọc dữ liệu bên trong EPROM.

          Ngừ ra chõn số 4 là tớn hiệu õm tần tiếng nói sau khi được lọc bỏ cao tần bởi R4 và C4 đưa đến khuếch đại và tải lên đường dây điện thoại. Ngừ ra mạch khuếch đại là cuộn thứ cấp của biến áp được mắc vào 2 dây thoại và tín hiệu thoại sẽ tải trên đường dây điện thoại để tới người điều khiển.

          Hỡnh 12 :  Khuếch đại Tone ngừ ra 7.2  Nguyên lý hoạt động :
          Hỡnh 12 : Khuếch đại Tone ngừ ra 7.2 Nguyên lý hoạt động :

          THIEÁT KEÁ PHAÀN MEÀM

          Giải thích

          Sau khi khởi tạo các giá trị ban đầu thì chương trình chính cho phép ngắt 1 hoạt động để đợi tín hiệu chuông, sau đó kiểm tra ở chân P3.0 có tín hiệu cháy hay không, nếu không có thì kiểm tra ở chân P3.1 có tín hiệu trộm hay không. Nếu không có tín hiệu trộm thì sẽ nhảy về kiểm tra lại tín hiệu cháy. Quá trình như vậy sẽ đi vào vòng lặp vô tận để kiểm tra các tín hiệu cháyvà trộm.

          Nếu có tín hiệu chuông tác động đến ngắt ngoài 1 thì sẽ gọi chương trình phục vụ ngắt ngoài 1. Sau khi chương trình ngắt ngoài 1 được thực hiện xong, nếu ta ấn 1 phím bất kì, chân IRQ/CP của MT8880 sẽ tác động đến ngắt ngoài 0 để gọi chương trình phục vụ ngắt ngoài 0.

            MỞ TẢI GIẢ

            PHAÀN THI COÂNG