LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "điều khiển từ xa các thiết bị": http://123doc.vn/document/569093-dieu-khien-tu-xa-cac-thiet-bi.htm
mã chơng trình đợc lu cất ở trên bộ nhớ ROM ngoài và chúng đợc nạp cho
8031/32. Do vậy, đối với 8031 thì chân
EA
phải đợc nối đất để báo rằng mã ch-
ơng trình đợc cất ở ngoài.
EA
có nghĩa là truy cập ngoài (External Access) và nó
không đợc để hở;
- Chân 29 là
PSEN
(Program Store Enable), Đây là chân đầu ra cho phép cất
chơng trình;
- Chân 30 là ALE, Chân cho phép chốt địa chỉ, ALE là chân đầu ra tích cực
cao;
- Cổng P0 (từ chân 32 đến 39), nó có thể đợc dùng nh cổng đầu ra, để sử
dụng các chân của cổng P0 vừa làm đầu ra, vừa làm đầu vào thì mỗi chân phải đợc
nối tới một điện trở 10k lên +5V. Điều này là do một thực tế là cổng P0 là một
máng mở khác với các cổng P1, P2 và P3. Khái niệm máng mở đợc sử dụng trong
các chíp MOS về chừng mực nào đó nó giống nh Cô-lec-tơ hở đối với các chíp
TTL. Trong bất kỳ hệ thống nào sử dụng 8751, 89C51 hoặc DS5000 ta thờng nối
cổng P0 tới các điện trở kéo. Với những điện trở kéo ngoài đợc nối khi tái lập cổng
P0 đợc cấu hình nh một cổng đầu ra;
- Cổng P1 (từ chân 1 đến chân 8), nó có thể đợc sử dụng nh đầu vào hoặc đầu
ra. So với cổng P0 thì cổng này không cần đến điện trở kéo vì nó đã có các điện
trở kéo bên trong. Để biến cổng P1 thành đầu vào thì nó phải đợc lập trình bằng
cách ghi 1 đến tất cả các bit của nó;
- Cổng P2 (từ chân 21 đến 28). Nó có thể đợc sử dụng nh đầu vào hoặc đầu ra
giống nh cổng P1, Để tạo cổng P2 nh đầu vào thì nó phải đợc lập trình bằng cách
ghi các số 1 tới tất cả các chân của nó;
- Cổng P3 (từ chân 10 đến chân 17). Nó có thể đợc sử dụng nh đầu vào hoặc
đầu ra. Mặc dù cổng P3 đợc cấu hình nh một cổng đầu ra khi tái lập, nhng đây
không phải là cách nó đợc ứng dụng phổ biến nhất. Cổng P3 có chức năng bổ
sung là cung cấp một số tín hiệu quan trọng đặc biệt chẳng hạn nh các ngắt.
Bít của cổng P3 Chức năng Chân số
5
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
Nhận dữ liệu (RXD)
Phát dữ liệu (TXD)
Ngắt 0(INT0)
Ngắt 1(INT1)
Bộ định thời 0 (TO)
Bộ định thời 1(T1)
Ghi (WR)
Đọc (RD)
10
11
12
13
14
15
16
17
Các bit P3.0 và P3.1 đợc dùng để nhận và phát dữ liệu trong truyền thông nối
tiếp. Các bit P3.2 và P3.3 đợc dành cho các ngắt ngoài. Bit P3.4 và P3.5 đợc dùng
cho các bộ định thời 0 và 1. Cuối cùng các bit P3.6 và P3.7 đợc cấp cho các tín
hiệu ghi và đọc các bộ nhớ ngoài đợc nối tới hệ thống.
1.2. Thiết bị phát sóng hồng ngoại
1.2.1. ánh sáng hồng ngoại
Sóng điện từ chính là sự lan truyền của các dao động điện từ trờng trong
không gian. Theo lý thuyết Macxoen thì cứ có điện trờng biến thiên thì sẽ sinh ra
từ trờng biến thiên ở điểm lân cận và ngợc lại cứ có từ trờng biến thiên thì sẽ sinh
ra điện trờng biến thiên ở điêm lân cận tiếp, và đó chính là cách mà sóng điện từ
truyền đi trong không gian. Bên trong vật thể phát sáng, năng lợng gây ra sự sáng
(nhiệt năng chẳng hạn) làm các electron trên vỏ nguyên tử hấp thụ năng lợng và
nhảy lên quỹ đạo dừng cao hơn để rồi sau đó lại nhảy về giải phóng ra năng lợng
photon. Cứ nh vậy Electron dao động gây ra vùng điện trờng biến thiên trong
không gian và bức xạ ra sóng điện từ hay sinh ra ánh sáng. Do đó ánh sáng có bản
chất chính là những bức xạ sóng điện từ sinh ra từ sự dao động của các điện tử bên
trong vật phát sáng dới sự tác động của năng lợng gây sáng. Các tế bào quang điện
trên võng mạc bên trong mắt ngời có nhiệm vụ chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín
hiệu điện giúp cho bộ não con ngời cảm giác đợc ánh sáng. Nhng vì ánh sáng có
bản chất sóng điện từ nên nó có phổ tần, trong khi đôi mắt con ngời tất nhiên là
phải có giới hạn làm việc với một dải tần số nhất định. Điều đó khiến chúng ta
không thể nhìn thấy mọi ánh sáng, và do đó ánh sáng đợc chia làm 2 loại:
6
- ánh sáng nhìn thấy: gồm các bức xạ có bớc sóng từ 0,37 micromet đến
0,76 micromet hay có tần số đặc chng cho các dải màu đỏ cam vàng lục lam tràm
tím :
Hình 1.3. Phổ tần thang sóng điện từ
- ánh sáng không nhìn thấy: gồm các bức xạ nằm ngoài vùng ánh sáng nhìn
thấy, tức là có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng màu đỏ cho đến 0 Hz nh sóng
vô tuyến và hồng ngoại, và lớn hơn tần số của ánh sáng màu tím cho đến vô cùng
nh tia tử ngoại, tia Rơnghen, và các tia vũ trụ.
Nh vậy ánh sáng hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy đợc nằm trong
dải tần nhỏ hơn tần số của ánh sáng màu đỏ và nằm ngay dới màu đỏ. Do tần số
nhỏ nên bớc sóng lớn, nên có khả năng đâm xuyên mạnh hơn, tác động vào da
ngời manh hơn, gây ra cảm giác đau mà chúng ta gọi đó là sự nóng do nhiệt độ, do
đó tia hồng ngoại cũng chính là tia bức xạ nhiệt. Vì vậy bất kỳ vật nào cũng phát
ra ánh sáng hồng ngoại. Và nếu năng lợng gây sáng là nhiệt độ thì vật sáng sẽ
phát ra ánh sáng hồng ngoại rất mạnh và ta cảm nhận thấy vật đó rất nóng. Khi
đến gần một ngọn lửa, chỉ có mắt mới nhìn thấy ánh sáng nhìn thấy, và chỉ có da
mới cảm nhận đợc bức xạ nhiệt hồng ngoại, bởi vì mắt chỉ thu đợc tần số cao và da
chỉ thu đợc tần số thấp.
1.2.2 ứng dụng của ánh sáng hồng ngoại trong kỹ thuật điện tử
Hồng ngoại thật thú vị, bởi vì nó đợc tạo ra 1 cách dễ dàng và không bị ảnh
hởng bởi nhiễu điện từ, do đó nó đợc sử dụng một cách rộng rãi và tiện lợi trong
thông tin và điều khiển. Đặc biệt là điều khiển từ xa, và đặc biệt nữa nh TiVi ,
máy nghe nhạc Tuy nhiên nh đã nói ở trên, tia hồng ngoại cũng chính là tia bức
xạ nhiệt. Vì vậy bất kỳ vật nào cũng phát ra ánh sáng hồng ngoại, do đó nó không
7
hoàn hảo, nhiều nguồn sáng khác nhau có thể phát ra hồng ngoại và có thể gây
nhiễu đến thông tin này. Vì vậy cần phải có những phơng pháp chống nhiễu thích
hợp nh dùng kính lọc và điều chế tín hiệu khi cần truyền đi xa trong không gian
giới hạn. Việc sử dụng hồng ngoại trong các thiết bị điều khiển từ xa TV/VCR và
nhiều ứng dụng khác cũng một phần là do các Diode phát và thu hồng ngoại rất rẻ
và sẵn có trên thị trờng.
1.2.3. Remote TV SONY
Nh đã trình bày tại phần ý tởng của thuyết trình này, ở đây việc điều khiển từ
xa các thiết bị điện đợc thực hiện bằng sóng hồng ngoại. Và thiết bị đợc chọn để
phát sóng hồng ngoại chính là 1 chiếc điều khiển từ xa của hãng Ti Vi SONY
luôn. Điều này nhằm thoả mãn nhu cầu tiện lợi và gọn gàng, nếu nh bạn không
muốn trong nhà có quá nhiều điều khiển, và việc cầm điều khiển Ti Vi không chỉ
điều khiển Ti Vi mà còn điều khiển luôn các thiết bị điện khác trong nhà trở lên
thật là tiện lợi;
Remote Sony là 1 máy phát tín hiệu hồng ngoại trong phạm vi khoảng 10m
để thực hiện việc điều khiển từ xa không dây. Nó có chức năng nhận lệnh của ngời
điều khiển thông qua bàn phím, sau đó xuất ra một tổ hợp mã lệnh nhị phân ứng
với mỗi phím đợc bấm. Rồi thực hiên mã hoá để chống nhiễu các bit 0 va 1 của
mã lệnh đó theo kiểu mã hoá riêng của hãng SONY đã quy định, đó là kiểu mã
hoá theo độ rộng xung, cả bit 0 và 1 đều có mức cao và thấp nhng độ rộng xung
của bit 1 dài hơn của bit 0. Sau đó điều chế tín hiệu theo phơng pháp điều biên tín
hiệu số để ghi thông tin lên sóng ngắn cao tần để chống nhiễu và có năng lợng để
truyền đi xa 10m . Và cuối cùng là khuyếch đại công suất vơi năng lợng một chiều
3V để chuyển tín hiệu điện thành tín hiệu ánh sáng hồng ngoại phát đi trong
không gian :
8
Sơ đồ khối chức năng
Sơ đồ nguyên lý :
U
p i n -
S W 3
R E S E T
p i n +
p i n -
R 1 5
1 0 K
C C
p i n +
p i n -
U 1 6S N 5 4 A L S 1 4 8
1
2
3
4
5
6
7
8 9
1 0
1 1
1 3
1 2
1 4
1 5
1 6
4
5
6
7
E 1
A 2
A 1
G N D A 0
0
1
3
2
G S
E O
V C C
S W 1 2
R E S E T
R 2 4
1 0 K
D E L
B B
p i n +
p i n +
R 2 5
1 0 K
p i n -
C 2 8 3 3 p
S W 6
R E S E T
7
S T O P
p i n +
Y 2
1 2 M
p i n -
D 3
H O N G N G O A I
R 1 9
1 0 K
8
3
A A
R 2 7
1 0 K
R 2 9
1 0 K
S W 9
R E S E T
9
S W 1 5
R E S E T
S T A R T
p i n -
3
p i n +
R 2 3
1 0 K
R 2 0
1 0 K
p i n -
R 2 2
1 0 K
C 2 7 3 3 p
S W 7
R E S E T
R 1 3
B I E N T R O
1 2
3
1 2
3
6
p i n +
2
p i n -
p i n -
R 2 1
1 0 K
S T A R T
p i n +
p i n -
R 2 8
1 0 K
S W 1 4
R E S E T
D E L
4
p i n +
B B
1
S W 1 0
R E S E T
C L E A R
5
p i n +
p i n -
6
R 2 6
1 0 K
9
p i n +
p i n +
p i n -
S W 4
R E S E T
p i n -
S W 8
R E S E T
U
4
R 1 4
1 0 K
7
S T O P
1
p i n -
S W 5
R E S E T
S W 1 1
R E S E T
p i n +
8
C 2 6
1 0 u
p i n +
R 1 7
1 0 K
C C
A A
p i n +
p i n -
S W 1
R E S E T
C L E A R
p i n +
S W 1 3
R E S E T
Q 8
C 2 3 8 3
2
3
1
p i n -
8 9 c 2 0 5 1 U 1 5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0 1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
R e s e t
R x d
T x d
X 2
X 1
P 3 . 2
P 3 . 3
p 3 . 4
P 3 . 5
G N D P 3 . 7
P 1 . 0
P 1 . 1
P 1 . 2
P 1 . 3
P 1 . 4
P 1 . 5
P 1 . 6
P 1 . 7
V C C
S W 2
R E S E T
5
R 1 6
1 0 K
p i n -
R 1 8
1 0 K
1 0
2
R 3 0
1 0 K
p i n +
p i n -
1 0
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý
Hình dạng thực tế của một loại Remote SONY :
9
Hình 1.5. Hình dạng một loại Remote SONY
Trong phạm vi đề tài này bàn phím sử dụng chỉ gồm cac phím từ 1 đến 4, ứng
với sự điều khiển cho 4 thiết bị điện. Nếu nhấn phím 1 thì ổ cắm 220V số 1 sẽ đợc
cấp điện và thiết bị số 1 sẽ khởi động. Nếu nhấn thêm lần nữa thì lại cắt điện đi,
thiết bị lại đợc tắt đi, và tơng tự nh vậy cho 3 phím còn lại. Bàn phím là hệ thống
các tiếp điểm thờng mở. Khi nhấn bất kỳ phím nào thì tiếp điểm đó đóng lại sẽ tạo
ra một tổ hợp mã lệnh tơng ứng , mã lệnh tồn tại là số Hexa .
Bảng mã của Điều khiển TiVi SONY nh sau :
Tên 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
10
VOLUME -
00010011 13
MUTING
00010100 14
POWER
00010101 15
DISPLAY
00111010 3A
Nhiệm vụ của mạch điện phía thu (của VĐK 89C51) là phải giải mã đợc các
mã lệnh này để biết đợc ngời sử dụng đã ấn phím nào và đó là lệnh gì?
Sau khi mã lệnh đợc tạo ra dới dạng số Hexa thì tín hiệu nhị phân đó đợc mã
hoá. Hãng SONY sử dụng kiểu mã hoá theo độ rộng xung, cụ thể nh sau :
- Bit 0 biểu diễn bằng cách: độ trống xung kéo dài 500 uS, độ rộng xung kéo
dài 700 uS;
- Bit 1 biểu diễn bằng cách : độ trống xung kéo dài 500 uS, độ rộng xung kéo
dài 1300 uS;
Vì chỉ có 1 kênh truyền hồng ngoại nên phải sử dụng phơng thức truyền
thông nối tiếp với các khung dữ liệu. Một Data frame đợc tạo nên từ 13 bit dữ liệu.
Trong đó bit đầu tiên là bit Start ,tiếp theo là 7 bit mã lệnh, và cuối cùng là 5 bít
địa chỉ :
Với đề tài điều khiển các thiết bị điện từ xa chúng ta không cần quan tâm đến
5 bit địa chỉ vì chúng chỉ có nhiệm vụ để nhận biết các đời Remote SONY. Ta chỉ
11
quan tâm các bit mã lệnh và bit Start mà thôi. Sau bit Start là LSB: Do D1
D6. Nếu dữ phím bấm khung data sẽ lặp lai sau25mS.
1.3. Thiết bị thu sóng hồng ngoại
1.3.1. Chức năng
Thiết bị thu sóng hồng ngoại là IC mắt thu chuyên dụng đợc lu hành trên thị
trờng. Tích hợp đầy đủ các khâu nh một máy thu tín hiệu hoàn chỉnh. Tức là tự
động thu sóng hồng ngoại từ Remote và chuyển thành tín hiệu điện, tự giải điều
chế tách tín hiệu số ra khỏi sóng mang 36 KHz, và đa ra đúng dạng tín hiệu số mà
Remost đã mã hoá bit mã lệnh nhng đảo pha so với tín hiệu từ DKTX:
Sơ đồ khối chức năng của IC chuyên dụng thu sóng hồng ngoại :
12
1.3.2. Hình dạng thực tế và sơ đồ chân
1.4. Các thành phần khác
- IC ổn áp 7812 ổn định nguồn cung cấp 12V cho hệ thống Rơle;
- IC ổn áp 7805 ổn định nguồn cung cấp 5V cho khối điều khiển là Vi
Điều Khiển 89C51, mắt thu hồng ngoại, và các IC số
- Hệ thống rơle đóng ngắt tiếp điểm 220V xoay chiều cho các tải trong gia
đình, cuộn hút đợc điều khiển bằng điện áp 12V DC, do nguồn cung cấp 12V và
cấp mass bởi các tín hiệu điều khiển của vi mạch chuyên dụng cho rơle ULN
2803;
13
- Vi mạch ULN 2803 tích hợp sẵn 8 khoá điện tử dùng transistor và 8 diode
giải phóng năng lợng cho cuộn hút Rơle nên chuyên dụng để điều khiển trực tiếp
cho Rơle.;
Hình 1.6. Sơ đồ chân ULN
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét