6. 1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG Đ O XỬ Lí SỐ LIỆU ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
6.1.2. Cấu tạo nguyờn tắc hoạt động thiết bị DATALOGER
Dataloger là thiết bị thu nhận thụng tin tự động, cú thể kết nối và điều khiển từ xa từ trung tõm.
Hệ bao gồm :
Một số kờnh tớn hiệu đầu vào để kết nối với cỏc đầu đo.
Bộ biến đổi tương tự số ADC: Biến đổi tớn hiệu tương tự từ đầu đo thành tớn hiệu số. CÁC KấNH TÍN HIỆU BỘ CHỌN KấNH ADC VI XỬ Lí KấNH K ấNH KấNH DỮ ĐỊA ĐIỀU LIỆU CHỈ KH IỂN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN BỘ NHỚ NGOÀI IRAM Chốt địa chỉ MODEM KHUẾCH ĐẠI
Hỡnh 6-38: Sơ đồ nguyờn lý hoạt động Dataloger
Mỏy tớnh
Vi xử lý : Điều khiển mọi quỏ trỡnh làm việc của Dataloger và điều khiển quỏ trỡnh kết nối với trung tõm.
Bộ nhớ ngoài: Dựng để lưu trữ dữ liệu.
Cổng giao tiếp lối ra: Ghộp nối với modem kết nối với trung tõm. Sơ đồ nguyờn lý hoạt động thiết bị Dataloger được chỉ ra Hỡnh 6 -38.
Cỏc tớn hiệu dưới dạng thế tương tự từ cỏc đầu đo được đưa đến cỏc đầu vào của bộ chọn kờnh. Một trong cỏc kờnh này sẽ được lựa chọn để gửi đến ADC. Trước khi đến ADC tớn hiệu được tăng biờn độ nhờ bộ khuếch đại. Tại ADC diễn ra quỏ trỡnh biến đổi tương tự - số. Tại vi xử lý, tớn hiệu được xử lý bằng chương trỡnh, kết quả xử lý được lưu vào bộ nhớ. Đồng thời dựa trờn kết quả thu được bộ vi xử lý gửi cỏc tớn hiệu điều khiển tới thiết bị ngoại vi qua kờnh điều khiển, dưới tỏc dụng của tớn hiệu điều khiển cỏc thiết bị ngoại vi sẽ thay đổi trạng thỏi cho phự hợp với yờu cầu kỹ thuật. Việc lựa chọn một trong cỏc tớn hiệu đầu vào của bộ chọn kờnh được điều khiển đến ADC khởi đầu quỏ trỡnh biến đổi và truyền dữ liệu. Như vậy hệ Dataloger đó thu nhận cỏc dữ liệu đo đạc mụi trường từ cỏc đầu thu dưới dạng tớn hiệu tương tự, sau đú nú biến đổi thành cỏc dữ liệu dưới dạng số và lưu trữ vào bộ nhớ của mỡnh, khi cú lệnh Dataloger sẽ gửi cỏc dữ liệu này về trung tõm xử lý. Tất cả quỏ trỡnh trờn được thực hiện dưới sự điều khiển của một vi xử lý đó được lập trỡnh và được điều khiển từ xa từ trung tõm.
Hệ Dataloger được kờt nối với mỏy tớnh trung tõm thụng qua một Modem, mỏy tớnh trung tõm cú thể thu nhận được dữ liệu ghi trong bộ nhớ của hệ sau khi phỏt tớn hiệu yờu cầu. Tớn hiệu sau khi được thu thập, xử lý sẽ được gửi qua Modem GSM để biến đổi phự hợp cho truyền số liệu trờn mạng GSM hoạc một Modem cố định thụng thường (với trạm cố định và cú đường điện thoại fix). Số liệu được truyền về trung tõm xử lý thụng qua mạng GSM và mạng PSTN.
6.2 - HỆ THỐNG DATALOGER DL-005 THỰC TẾ
- Hỡnh 6-39: là thiết bị Dataloger được kết nối với modem GSM. - Hỡnh 6-40: là cỏc cổng vào ra của thiết bị Dataloger.
Chương-6: Hệ thống đo xử lý số liệu- điều khiển từ xa sử dụng truyền số liệu GSM
Truyền số liệu trờn mạng GSM -- 89 -- Trần Quốc Kỳ
- Hỡnh 6-42: Mỏy tớnh trung tõm nối với modem GSM dựng kết nối và điều khiển Dataloger
Hỡnh 6-39: Thiết bị Dataloger DL-005 nối với Modem GSM
Hỡnh 6-41: Cấu tạo bờn trong bộ Dataloger DL-005
Chương-6: Hệ thống đo xử lý số liệu- điều khiển từ xa sử dụng truyền số liệu GSM
Truyền số liệu trờn mạng GSM -- 91 -- Trần Quốc Kỳ
- Số kờnh đầu vào: 06
- Điện ỏp lối vào: -1V + 1V.
- Nguồn nuụi 12V, 50mA ngoài ra cũn cú cỏc cổng cấp nguồn +12V, +5V, -12V, -5V để phự hợp với nhiều loại đầu đo khỏc nhau. Với nguồn 12V và cụng suất tiờu thụ 50mA (khụng kể đầu đo) Dataloger cú thể làm việc được hàng thỏng khi dựng một ắc quy thụng thường, mà khụng cần cấp nguồn điện khỏc.
- Bộ nhớ 32K- RAM (IC28256). - Bộ ADC dựng ICL7135.
- Bộ vi sử lý dựng: ON-CHIP AT89C52 đú là một thành viờn của họ C51 nú cú 8 Kbyte bộ nhớ chương trỡnh EPROM, bộ nhớ dữ liệu RAM 256*8 bit.
- Cỏc Modem di động GSM dựng loại: WAVECOM. - Moddem cố định dựng loại: SmartLink.
- Ngụn ngữ lập trỡnh cho Dataloger dựng BASCOM.
- Nạp chương trỡnh dựng thiết bị chuyờn dụng GALEP-4 với chương trỡnh Galep 32.
- Phần mềm chương trỡnh và sơ đồ chi tiết của Dataloger được đưa ra ở phần phụ lục.
Như trờn hỡnh ta thấy thiết bị Dataloger và mỏy tớnh trung tõm cú thể nối với Modem GSM (hoạc Modem điện thoại cố định) để thiết lập một đường truyền số liệu liờn lạc, điều khiển cỏc tỏc nghiệp đo tại trạm.
Để cú thể biến đổi cỏc số liệu đo đạc thành cỏc dữ liệu về mụi trường ta dựng cỏc đầu đo cho ra cỏc dữ liệu dạng thế tương tự, cỏc mức tương tự đầu vào sẽ tương ứng với một giỏ trị số ở đầu ra của Dataloger, sau khi được chuẩn hoỏ mỗi mức tớn hiệu sẽ tương ứng với một giỏ trị dữ liệu cần đo của mụi trường như: nhiệt độ, độ ẩm... Như vậy với thiết bị Dataloger ta cú thể nối với cỏc loại đầu đo tớnh chất vật lý khỏc nhau. Vớ dụ khi cần đo nhiệt độ tại một trạm người ta nối đầu
đo nhiệt với một kờnh vào của Dataloger, với mỗi giỏ trị nhiệt độ Dataloger sẽ cho ra một số liệu số tương ứng, số liệu số đú được gửi về trung tõm qua đường truyền số liệu GSM. Khi đú tại trung tõm ta biết được nhiệt độ tương ứng tại trạm đo.
Bảng 6-6 và Hỡnh 6-43 là kết quả chuẩn hoỏ và biểu đồ chuẩn hoỏ của Dataloger được thực hiện với thế nối vào chuẩn ban đầu V in = - 1(V)
Bảng 6-6: Điện thế lối vào và số đếm lối ra của Dataloger Thế vào
(mV)
Số đếm lối ra
Lần đo 1 Lần đo 2 Lần đo 3 Trung bỡnh
0 12 11 12 11 1 50 467 454 446 455 7 100 846 855 873 858 10 150 1316 1320 1308 1314 5 200 1833 1929 1967 1909 51 250 2425 2447 2441 2437 9 300 2759 2762 2738 2753 13 350 3217 3241 3237 3231 13 400 3922 3863 3885 3890 21 450 4401 4431 4397 4409 14 500 4853 4827 4849 4843 11 550 5268 5359 5287 5304 36 600 5839 5879 5981 5899 54 650 6372 6435 6442 6416 30 700 6645 6665 6709 6673 23 750 7319 7286 7382 7329 35 800 7543 7609 7627 7593 33 850 8248 8305 8263 8272 22 900 8771 8832 8767 8790 28 950 9193 9227 9237 9219 17