Bộ nhớ RAM dựng làm mụi trường xử lý thụng tin, lưu trữ cỏc kết quả trung gian và kết quả cuối cựng của cỏc phộp toỏn, xử lớ thụng tin. Nú cũng dựng để tổ chức cỏc vựng đệm dữ liệu, trong cỏc thao tỏc thu phỏt, chuyển đổi dữ liệu.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 28
CHƯƠNG II: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN DÙNG ĐIỀU KHIỂN REMOTE TV SONY
2.1 í Tưởng
- Dựng Rơle từđểđúng ngắt cho cỏc ổ cắm điện 220V, mỗi ổ cắm dựng cho một thiết bị.
- Dựng transistor làm việc ở chế độ khoỏ điện tử để kộo Rơle mỗi khi cú bit 1
điều khiển cho bazo của transistor.
- Dựng VĐK 89S52 để lập trỡnh nhận mó lệnh từĐKTX và xuất ra bit điều khiển cho transistor.
- Sử dụng súng hồng ngoại làm tớn hiệu điều khiển từ xa, sử dụng Remote TiVi Sony để phỏt súng hồng ngoại và đưa ra mó lệnh điều khiển.
- Dựng cổng P0 của VĐK 89C51 làm 4 đầu ra điều khiển 4 thiết bị ứng với cỏc phớm từ 1 4 trờn Remost Sony.
- Mỗi phớm vừa là bật vừa là tắt, sau mỗi lần nhấn thỡ đảo trạng thỏi.
2.2 Remote TV SONY
Nhưđó trỡnh bày tại phần ý tưởng của thuyết trỡnh này, ở đõy việc điều khiển từ
xa cỏc thiết bị điện được thực hiện bằng súng hồng ngoại. Và thiết bị được chọn để
phỏt súng hồng ngoại chớnh là 1 chiếc điều khiển từ xa của hóng Ti Vi SONY . Điều này nhằm thoả món nhu cầu tiện lợi và gọn gàng, nếu như bạn khụng muốn trong nhà cú quỏ nhiều điều khiển, và việc cầm điều khiển Ti Vi khụng chỉ điều khiển Ti Vi mà cũn điều khiển luụn cỏc thiết bịđiện khỏc trong nhà trở nờn rất tiện lợi.
Remote Sony là 1 mỏy phỏt tớn hiệu hồng ngoại trong phạm vi khoảng 10m để
thực hiện việc điều khiển từ xa khụng dõy. Nú cú chức năng nhận lệnh của người điều khiển thụng qua bàn phớm, sau đú xuất ra một tổ hợp mó lệnh nhị phõn ứng với mỗi phớm được bấm. Rồi thực hiờn mó hoỏ để chống nhiễu cỏc bit 0 va 1 của mó lệnh đú theo kiểu mó hoỏ riờng của hóng SONY đó quy định, đú là kiểu mó hoỏ theo độ rộng xung, cả bit 0 và 1 đều cú mức cao và thấp nhưng độ rộng xung của bit 1 dài hơn của bit 0. Sau đú điều chế tớn hiệu theo phương phỏp điều biờn tớn hiệu sốđể ghi thụng tin lờn súng ngắn cao tần để chống nhiễu và cú năng lượng để truyền đi xa 10m . Và cuối cựng là khuyếch đại cụng suất vơi năng lượng một chiều 3V để chuyển tớn hiệu điện thành tớn hiệu ỏnh sỏng hồng ngoại phỏt đi trong khụng gian :
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 29
Hỡnh2.3 Sơđồ khối chức năng của IC chuyờn dụng thu súng hồng ngoại
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 30 Hỡnh dạng thực tế của một loại Remote SONY :
Trong phạm vi đề tài, bàn phớm sử dụng chỉ gồm cỏc phớm từ 1 đến 8, ứng với sự điều khiển cho 8 thiết bị điện. Nếu nhấn phớm 1 thỡ ổ cắm 220V số 1 sẽđược cấp điện và thiết bị số 1 sẽ khởi động. Nếu nhấn thờm lần nữa thỡ lại cắt điện đi, thiết bị lại được tắt đi, và tương tự như vậy cho cỏc phớm cũn lại. Bàn phớm là hệ thống cỏc tiếp điểm thường mở. Khi nhấn bất kỳ phớm nào thỡ tiếp điểm đú đúng lại sẽ tạo ra một tổ hợp mó lệnh tương ứng , mó lệnh tồn tại là số Hexa .
Bảng mó của Điều khiển TiVi SONY như sau :
TấN PHÍM TÍN HIỆU NHỊ PHÂN MÃ LỆNH (HEXA) 1 00000000 0 2 00000001 1 3 00000010 2 4 00000011 3 5 00000100 4 6 00000101 5 7 00000110 6 8 00000111 7 9 00001000 8 10 00001001 9 PROGRAM + 00010000 10 PROGRAM - 00010001 11 VOLUME + 00010010 12 VOLUME - 00010011 13
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 31
MUTING 00010100 14
POWER 00010101 15
DISPLAY 00111010 3A
Nhiệm vụ của mạch điện phớa thu (của VĐK 89S52) là phải giải mó được cỏc mó lệnh này để biết được người sử dụng đó ấn phớm nào và đú là lệnh gỡ?
Giải Mó REMOTE :
Trước tiờn ta tỡm hiểu về mó của Remote TV , ta xem hỡnh vẽ
Trờn hỡnh vẽ cho ta thấy : bit đầu tiờn là bit LSB ta đặt tờn cho nú là bit B0, bớt cuối cựng sẽ là bit B11 . Trong đú từ :
B0 – B6 : là 7 bit mó lệnh B7 _ B11: là 5 bit địa chỉ
Trong đú , mó lệnh là 16H, mó địa chỉ là 08H . Khi sử dụng mắt hồng ngoại thỡ tất cả cỏc dạng súng trờn sẽ bịđảo lại như sau :
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 32 Để thu và giải mó tớn hiệu từ Remote TV ta chỉ cần thu 7 bit command (7 bit mó lệnh ) và cú thể bỏ qua 5 bit address ( 5 bit dữ liệu ) bởi vỡ cỏc nỳt bấm đều phỏt ra cỏc mó địa chỉ là như nhau chỉ khỏc nhau về mó lệnh .
Để thu được 7 bit mó lệnh ta làm như sau :
a) Thiết lập thanh ghi A = 01000000 B. b) Khởi đầu bằng cỏch chờ tớn hiệu xuống . c) Chờ cho tớn hiệu lờn .
d) Chờ cho tớn hiệu xuống . e) Tạo trễ khoảng 900us. f) Đo mức tớn hiệu :
+ Nếu mức tớn hiệu là mức cao thỡ bit nhận được là bit 0 :
thiết lập cờ C = 0 , quay phải cú cờ nhớ A , như vậy C sẽđược gởi vào MSB của A , LSB của A sẽđược gởi vào C . Như vậy sau 7 lần quay thỡ C = 1 và 7 bit trỏi của A sẽ chứa mó lệnh . khi C = 0 quay lại bước d .
+ Nếu mức tớn hiệu là mức thấp thỡ bit nhận được là bit 1 : thiết lập cờ C = 1, quay phải cú cờ nhớ A .
Khi C = 0 quay lại bước c .
Nếu C = 1, giỏ trị trong thanh ghi A = D6D5D4D3D2D1D00 , sau khi quay phải A thu
được A = 0D6D5D4D3D2D1D0 .
Xuất nội dung thanh ghi A ra port 1 hiển thị bằng cỏc led( đõy chớnh là mó lệnh từ remote mà 8051 giải mó được).
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 33
2.3 Lưu đồ thuật toỏn
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 34
CHƯƠNG III : QUẢN Lí CỬA VÀO RA TỰĐỘNG HIỂN THỊ TRấN LCD
3.1. Giới thiệu hệ thống
Đõy là một hệ thống đúng mở theo mó (password) cho phộp một số ớt người cú thể ra vào theo mó của họ. Nú cú thểđược ỏp dụng làm cửa ra vào của cỏc hệ thống cần mang tớnh bảo mật, giới hạn số người ra vào như: Cửa ra vào cơ quan, nhà mỏy, cỏc khu quan trọng...
Trờn cơ sởđú, hệ thống phải đảm bảo được hai yờu cầu cơ bản sau: -Tớnh an toàn: phải cú chức năng bảo mật.
-Dễ sử dụng:cú đầy đủ hướng dẫn để người dựng sử dụng
Do đú chỳng em đó đưa ra yờu cầu một hệ thống cú chức năng đúng mở như
sau:
3.2. Kết cấu hệ thống:
• Hệ thống quản lớ một số mó ứng với một số người được cho phộp ra vào ở của này và hoạt động trờn cơ sở cỏc mó này.
• Mó sử dụng cỏc chữ số từ 0->9
• Độ dài của mó từ 1->10 chữ số
• Hệ thống giao tiếp với người sử dụng thụng qua một bàn phớm điều khiển và hiển thị trờn màn hỡnh .
• Bàn phớm gồm cỏc phớm số 0-9 và cỏc phớm chức năng: Set, Enter, backspace().
• Khi bắt đầu , người sử dụng được yờu cầu nhập mó:
• Nếu chọn enter:
o Hệ thống so sỏnh mó vừa nhập với code . o Nếu mó đỳng: cửa sẽ mở
o Nếu mó sai: yờu cầu nhập lại. Nếu nhập mó sai 3 lần liờn tiếp chuụng sẽ
bỏo động.
• Nếu chọn set: Kiểm tra xem mó cũ cú đỳng hay khụng.
- Nếu mó đỳng: cho phộp thay đổi mó bằng cỏch nhập vào mó mới và xỏc nhận đỳng mó này một lần nữa.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 35 - Nếu mó sai: khụng cú hiện tượng gỡ cả. Nếu nhập mó sai ba lần liờn tiếp chuụng sẽ bỏo động. • Trong quỏ trỡnh nhập mó, nếu cú nhầm lẫn cú thể nhập lại bằng cỏch sử dụng nỳt Backspace() 3.3 Lựa chọn phần cứng: Trờn cơ sở cỏc yờu cầu đó đặt ra và cỏc phõn tớch sơ bộ, từng khối đều cú cỏc phương ỏn giải quyết • Khối bàn phớm: Bàn phớm gồm cỏc nỳt. Mỗi nỳt là một bộ phận đúng mở bằng cơ khớ. Cỏc mó của bàn phớm tạo ra cú thểđược tạo ra trực tiếp hoặc bằng phộp quột hàng và quột cột.
Sốđầu dõy ra từ bàn phớm phải phự hợp với đầu vào của mạch xử lớ. Đồng thời với càng ớt dõy thỡ khả năng ổn định của bàn phớm càng tăng.
Bố trớ thành 4 hàng và 4 cột:
- Sốđầu ra từ bàn phớm là 8 dõy. - Số phớm cần sử dụng là 13
- Cũn dư 3 nỳt để mở rộng chức năng trong tương lai.
• Khối hiển thị:
Yờu cầu đặt ra đối với khối hiển thị là thõn thiện với người sử dụng. Dựng LCD.
- Ưu điểm:
Hiển thị rừ ràng cú kốm theo chỉ dẫn.
Thay đổi nội dung linh hoạt.Xử lý lập trỡnh đơn giản hơn LED7 thanh và ma trận điểm.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 36
• Mạch xử lớ:
Nhưđó thống nhất ở trờn ta chọn bộđiều khiển là bộ vi điều khiển AT89S52
• Kết luận:
Sau khi cõn nhắc cỏc phương ỏn đó đưa ra, và khả năng phối hợp giữa cỏc khối, chỳng em chọn giải phỏp: - Sử dụng bàn phớm ma trận 4x4. - Khối hiển thị dựng LCD 1602A - Khối mạch xử lớ dựng vi điều khiển AT89S52 Sơđồ khối của hệ thống như sau: Hỡnh 3.1 Sơđồ khối của hệ thống Nhiệm vụ của khối xử lý trung tõm:
- Đọc mó phớm từ bàn phớm để kiểm tra xem phớm nào đó được ấn và thực hiện chức năng của phớm đú.
- Lưu giỏ trị của cỏc mó để mở khúa.
- Lưu cỏc chương trỡnh xử lý phớm ấn: mở khúa, đổi mó, bỏo động… - Lưu chương trỡnh điều khiển LCD.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 37
• Sơđồ mụ phỏng kết nối:
Hỡnh 3.2 Sơđồ mụ phỏng kết nối
3.4Lưu đồ và giải thuật 3.4.1 Cỏc ký hiệu trong lưu đồ: 3.4.1 Cỏc ký hiệu trong lưu đồ:
lcd_port equ P2 ;đặt tờn port 2 en equ P2.7 ;chõn enable của lcd rs equ P2.5 ;chõn reset của lcd lock 0 equ P1.6 ;bit quy định mở cửa lock1 equ p1.7 ;bit quy định đúng cửa
alarm equ p3.5 ;bit quy định bỏo động LCD_CLR equ 01H ;mó lệnh xúa màn hỡnh lcd LCD_LN1 equ 80H ;mó lệnh chọn dũng 1 lcd LCD_LN2 equ 0C0H ;mó lệnh chọn dũng 2 lcd var1 equ r2 ;biến var thay đổi delay temp equ r3 ;lưu tạm thời dữ liệu cần nhớ
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 38 delay equ r4 ;delay
scan equ r5
key equ 0H ;bit kiểm tra cú nhấn hay khụng =1cú =0khụng
newcode equ 1h ;bit kiểm tra cú tạo pass mới chưa =1cú =0khụng keyval equ r6 ;ụ lưu mó phớm khi nhập từ bàn phớm status equ r7 ;=true hoặc retry
codenum equ 30h ; lưu độ dài của pass count equ 31h ; đếm số ký tựđược nhập
codenum_1 equ 32h ; dung nhảy giảm đếm ký tự số pass để so sỏnh
retries equ 33H ;lưu số lần nhập sai mó
input equ 40H ;lưu dữ liệu phớm nhấn sau khi mó húa upass equ 50H ;lưu pass
confirm equ 60h ;lưu pass kiểm tra chớnh xỏc ok equ 2H ;đỳng pass=1, sai=0 ;
TRUE equ 1 ;true RETRY equ 2 ;retry
keyport equ P0 ;chọn port 1 làm keypad col1 equ P0.0 ;cột 1
col2 equ P0.1 ; 2 col3 equ P0.2 ; 3 col4 equ p0.3 ; 4
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 39
3.4.2 Cỏc lưu đồ thuật toỏn 1. Chương trỡnh chớnh 1. Chương trỡnh chớnh
Hỡnh 3.3 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh chớnh password hiển thị trờn LCD
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 40
2. Chương trỡnh con check code:
Hỡnh 3.4 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con check code
3. Chương trỡnh con copy code:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 41
4. Chương trỡnh con lấy phớm sau khi dịch mó phớm
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 42
5. Chương trỡnh con lấy mó phớm từ bàn phớm:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 43
6. Chương trỡnh con set up password:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 44
7. Chương trỡnh con dịch mó phớm:
Hỡnh 3.9 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con dịch mó phớm
8. Chương trỡnh con cửa trong
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 45
CHƯƠNG IV: HỆ THỐNG TỰĐỘNG 4.1 Mạch cảm biến quang:
Hỡnh 4.1 Mụdul cảm biến quang
Cảm biến quang dựng để phõn biệt ban ngày- ban đờm. Bỡnh thường khi khụng cú ỏnh sỏng chiếu vào cảm biến thỡ cảm biến luụn tồn tại một nội trở lớn lỳc đú điện ỏp sẽ đi từ dương nguồn qua biến trở vào cực B của tranzistor làm tranzistor dẫn lỳc này tớn hiệu đầu ra sẽ là tớn hiệu õm (-).Vi xử lý xỏc định thuộc chếđộ ban đờn.
Khi cú ỏnh sỏng chiếu vào cảm biến thỡ cảm biến lỳc này tồn tại một nội trở nhỏ
khi đú điện ỏp sẽ đi từ õm nguồn dẫn qua cảm biến vào cực B của tranzistor làm tranzistor khúa lỳc này tớn hiệu đầu ra sẽ là tớn hiệu dương (+) qua một điện trở
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 46
4.2 Cảm biến hồng ngoại
Hỡnh 4.2 Mụdul cảm biến hồng ngoại
Bỡnh thường led phỏt phỏt ra mụi trường một súng hồng ngoại nhưng led thu khụng thu khụng nhận được tớn hiệu hồng ngoại đú do led phỏt và led thu được bố trớ song song nhau nờn gúc phản xạ quỏ nhỏ .Khi đú tranzistor khụng dẫn tớn hiệu đầu ra sẽ là õm (-).Khi cú người đi qua súng hồng ngoại phỏt ra sẽ phản xạ qua cơ thể người led thu sẽ thu được tớn hiệu đú làm điện ỏp từ dương nguồn dẫn qua led thu vào cực B tranzistor làm tranzistor dẫn điện ỏp dương nguồn sẽđược cấp vào đầu ra,tớn hiệu ra là dương (+). Do đú mạch cảm biến quang dựng để phỏt hiện người trong phũng.
4.3 Hệ thống chiếu sỏng tựđộng
Chiếu sỏng là hệ thống tiờu thụ điện khỏ lớn trong ngụi nhà. Việc thiết kế
chiếu sỏng tổng thể cựng với sự lựa chọn cỏc loại đốn và phụ kiện là phần chớnh trong việc xỏc định chi phớ năng lượng của hệ thống chiếu sỏng, cắt giảm tiờu thụ năng lượng hơn nữa cú thểđạt được bằng cỏch sử dụng một hệ thống điều khiển chiếu sỏng hiệu quả.
Những nơi sử dụng thực tế, mục tiờu của điều khiển chiếu sỏng là khuyến khớch sử
dụng tối đa ỏnh sỏng ban ngày, trỏnh việc sử dụng ỏnh sỏng khụng cần thiết. Do vậy hệ
thống chiếu sỏng nhà thụng minh khụng chỉ tiện lợi cho người sử dụng mà cũn cần
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 47 Để tiện lợi hơn, nhằm giỳp cho việc điều khiển cỏc thiết bị điện khụng bị phụ
thuộc khụ cứng vào điều khiển từ xa , thỡ cỏc tiếp điểm thường đúng và thường mở của rơle được tận dụng hết , và đưa ra cỏc cổng nối cú 3 chõn và kết hợp cựng với cụng tắc 3 cực giống như mạch điện cầu thang , được mắc sao cho cú thể bật tắt thiết bị bằng cả điều khiển từ xa và cụng tắc ngoài :