Xem mẫu
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 75
10
TRUYEÀN NHAÄN DÖÕ LIEÄU
BAÈNG HOÀNG NGOAÏI
10.1 GIÔÙI THIEÄU VEÀ HOÀNG NGOAÏI (IR)
10.1.1 Ñònh nghóa
Hoàng ngoaïi laø aùnh saùng khoâng nhìn thaáy ñöôïc coù böôùc soùng daøi, böôùc soùng
töø 750 nanometer tôùi 0.1 milimeter.
10.1.2 Öu vaø nhöôïc ñieåm
• Öu ñieåm
- Tieâu toán coâng suaát thaáp neân thöôøng ñöôïc duøng trong maùy vi tính…
- Maïch thu, phaùt hoàng ngoaïi deã cheá taïo, khoâng ñoøi hoûi cao veà phaàn
cöùng do ñoù giaù thaønh thaáp.
- Vaán ñeà ño ñaït, kieåm tra tín hieäu deã daøng hôn so vôùi soùng FM.
- Truyeàn döõ lieäu baèng hoàng ngoaïi coù tính baûo maät, an toaøn cao vì noù
chæ coù theå truyeàn trong phoøng kín, döõ lieäu khoâng bò “roø” ra ngoaøi.
Do vaäy noù thöôøng ñöôïc duøng trong caùc hoäi nghò…
- Tín hieäu hoàng ngoaïi khoâng bò gaây nhieãu bôûi soùng FM,…
- Tín hieäu hoàng ngoaïi coù daõy baêng taàn roäng.
- Truyeàn döõ lieäu khoâng caàn daây, tieän lôïi.
• Nhöôïc ñieåm
- Do hoàng ngoaïi laø aùnh saùng neân noù mang caùc baûn chaát cuûa soùng aùnh
saùng nhö: truyeàn thaúng, phaûn xaï, khuùc xaï… neân boä nhaän tín hieäu
hoàng ngoaïi phaûi ñaët thaúng vôùi boä truyeàn tín hieäu hoàng ngoaïi, hoaëc
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 76
boä truyeàn vaø boä phaùt phaûi ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng coù khaû naêng
phaûn xaï ñöôïc (nhö trong phoøng…).
- Khoâng gioáng nhö truyeàn baèng soùng radio(FM…), boä nhaän cuõng nhö
boä truyeàn khoâng ñöôïc ñeå bò che phuû hoaëc ñaët trong hoäp kín (ñuïc).
- Coù theå bò gaây nhieãu bôûi caùc thieát bò coù khaû naêng phaùt ra caùc soùng
hoàng ngoaïi khaùc nhö ñeøn huyønh quang…
- Khoaûng khoâng gian truyeàn caøng lôùn thì coâng suaát truyeàn cuõng phaûi
taêng theo → laøm taêng giaù thaønh boä phaùt.
- Hoàng ngoaïi khoâng theå truyeàn xuyeân töôøng vaø bò che bôûi caùc vaät
raén, khoaûng caùch truyeàn ngaén.
- Toác ñoä truyeàn thaáp hôn so vôùi truyeàn coù daây.
10.2 TRUYEÀN TÍN HIEÄU HOÀNG NGOAÏI
10.2.1 Giôùi thieäu
Ñaây laø phöông thöùc truyeàn döõ lieäu khoâng daây. Phöông thöùc naøy söû duïng
naêng löôïng böùc xaï ñieän töø ñeå truyeàn döõ lieäu trong khoâng gian. Moät trong nhöõng
nguoàn naêng löôïng böùc xaï ñieän töø maø ta thöôøng thaáy ñoù laø maët trôøi, ñeøn, TV, …
So vôùi soùng radio thì soùng aùnh saùng hoàng ngoaïi coù böôùc soùng ngaén neân taàn
soá cao hôn so vôùi soùng radio.
10.2.2 Nguyeân lyù truyeàn döõ lieäu baèng hoàng ngoaïi
Döïa treân taàn soá thu toát nhaát cuûa maét thu (B.P.F) maø ta phaùt döõ lieäu treân taàn
soá ñoù, goïi laø taàn soá mang.
Taàn soá mang 38,4 KHz
Hình10.1 Taàn soá soùng mang cuûa boä phaùt
Vaø tuøy theo chuaån ñaõ quy ñònh tröôùc maø möùc logic 1 coù theå laø “khoâng
phaùt” hay “phaùt” (led hoàng ngoaïi seõ nhaáp nhaùy theo taàn soá mang).
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 77
10.2.3 Khung truyeàn döõ lieäu
10.2.3.1 Khung truyeàn 1 byte döõ lieäu
Döõ lieäu ñöôïc truyeàn töø coång noái tieáp RS-232 (PC) xuoáng AT89C2051, döõ
lieäu naøy ñöôïc chip giaûi maõ vaø truyeàn ñi laàn löôït töøng byte.
Header 10 bit döõ lieäu Buø 1 cuûa 10 bit döõ lieäu Stop bit
10.2.3.2 Thôøi gian cuûa khung truyeàn
2211us 1084us 1084us 1084us 1084us
Header Data Stop bit
Hình 10.2 Thôøi gian cuûa khung truyeàn
10.2.4 Taïo taàn soá mang baèng AT89C2051
Do moãi moät chu kyø maùy (CKM) cuûa AT89C2051 coù thôøi gian baèng
12/fCrystal. Trong luaän vaên naøy, chuùng ta söû duïng thaïch anh coù taàn soá laø 22,1184
MHz.
12
Suy ra: t CKM = = 0.54µs
22,1184
Sau ñaây laø chöông trình con taïo taàn soá mang 38,4 KHz vôùi ñoä daøi cuõa moät
bit döõ lieäu laø 2004 CKM.
Pulse:
MOV R4,#83
L5:
CPL P1.7
MOV R5,#10
DJNZ R5,$
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 78
DJNZ R4,L5
CLR P1.7
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
NOP
RET
Space:
MOV R4,#4
L4:
MOV R5,#248
DJNZ R5,*+0
DJNZ R4,L4
NOP
NOP
NOP
RET
10.2.5 Sô ñoà nguyeân lyù maïch phaùt
Xem phaàn phuï luïc trang1.
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 79
10.2.6 Sô ñoà khoái cuûa truyeàn moät byte döõ lieäu (10 bit)
Truyeàn Header
Flag =0
For i=0 to 9
If Data.i = then
Call Space
Else
Call Pulse
End if
Next
If Flag = 0 then Sai
Ñuùng
Data = 1024 – data
Flag = 1
Stop bit
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 80
10.3 NHAÄN DÖÕ LIEÄU BAÈNG HOÀNG NGOAÏI
10.3.1 Caûm bieán thu nhaän tín hieäu hoàng ngoaïi
ÔÛ trong luaän vaên naøy, chuùng ta söû duïng caûm bieán thu nhaän tín hieäu hoàng
ngoaïi laø GP1U5210. Caûm bieán naøy thöôøng ñöôïc duøng trong caùc boä thu tín hieäu
hoàng ngoaïi töø remote ôû caùc TV, VCR, …
Hình 10.3 Hình daùng beân ngoaøi cuûa caûm bieán
10.3.1.1 Caùc ñaëc tính veà caûm bieán
- Ít bò nhieãu bôûi aùnh saùng cuûa ñeøn huyønh quang hoaëc caùc nguoàn saùng
hoàng ngoaïi khaùc coù taàn soá khoâng truøng vôùi taàn soá cuûa caûm bieán
(B.P.F).
- Ngoõ ra cuûa tín hieäu laø tích cöïc möùc thaáp, theo chuaån TTL.
- Tuøy soá series cuûa caûm bieán maø noù coù theå loïc ôû caùc taàn soá khaùc
nhau (B.P.F – Band Pass Filter). Baûng sau laø moät vaøi taàn soá thoâng
duïng.
Baûng 10.1 Caùc taàn soá cuûa moät soá caûm bieán
Model B.P.F
GP1U57X 40 KHz
GP1U570X 36 KHz
GP1U571X 38 KHz
GP1U572X 36.7 KHz
GP1U573X 32.75 KHz
GP1U577X 56.8 KHz
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 81
Vôùi caùc caûm bieán maø ta khoâng bieát ñöôïc taàn soá loïc (B.P.F) cuûa noù, thì ta
coù theå duøng maïch ñôn giaûn sau vôùi chip taïo dao ñoäng thoâng duïng LM555 ñeå tìm
ra ñöôïc taàn soá loïc cuûa caûm bieán:
6-12V
R2 470
470
U1
4
8
D1
VCC
RST
7 LED
DSCHG 5
R1 CV
6
THR
1K
100K 2
TRG OUT
3 Q1
2N1070
1nF
LM555
Hình 10.4 Sô ñoà nguyeân lyù maïch phaùt hoàng ngoaïi
Ta ñaët boä thu ôû moät khoaûng caùch nhaát ñònh. Sau ñoù ñieàu chænh bieán trôû R1
(ôû ñaây ta neân duøng bieán trôû tinh chænh ñeå coù theå chænh ñöôïc taàn soá chính xaùc) ñeå
ñieàu chænh taàn soá phaùt cuûa hoàng ngoaïi LED. Taàn soá naøy ñöôïc tính gaàn ñuùng nhö
sau
1,44
f=
C × (R2 + 2R1)
VCC
220
VCC LED
1
Gnd 2
Vcc
3
Signal A1015
GPU52X 10K
Hình 10.5 Sô ñoà nguyeân lyù maïch thu soùng hoàng ngoaïi
Khi thaáy ñeøn beân boä nhaän phaùt saùng thì ta seõ thoâi khoâng chænh bieán trôû
nöõa. Duøng ñoàng hoà ño ta coù theå ño ñöôïc taàn soá loïc cuûa caûm bieán.
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 82
10.3.1.2 Sô ñoà khoái beân trong cuûa caûm bieán
10.3.2 Xöû lyù döõ lieäu nhaän ñöôïc
Tín hieäu nhaän ñöôïc döïa treân chuaån khung truyeàn ñaõ qui ñònh, maø ta giaûi maõ
ngöôïc laïi ra döõ lieäu. Nhöng coù ñieàu caàn chuù yù laø do caûm bieán tích cöïc möùc thaáp
neân döõ lieäu bò ñaûo pha so vôùi döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi. Döõ lieäu ñöôïc xöû lyù theo sô
ñoà khoái sau.
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 83
Chôø Header (Start bit)
For i=0 to 9 do
If bit nhaän veà laø 0 then
data.i=1
else
data.i=0
end if
next
For i=0 to 9 do
If bit nhaän veà laø 0 then
datacpl.i=1
else
datacpl.i=0
end if
next
If data+datacpl=1024 then Sai
Ñuùng
Sai
Kieåm tra Stop bit
Ñuùng
Gôûi data ñeán AVR AT90S2313 vaø xuaát ra LCD
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
- Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 84
10.4 SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG QUAÙT CUÛA VIEÄC TRUYEÀN NHAÄN DÖÕ LIEÄU
Toïa ñoä caàn ñeán
cuûa tay maùy
PC Tính toaùn
Maõ hoùa döõ lieäu
Boä phaùt hoàng
ngoaïi
Boä nhaän tín hieäu
hoàng ngoaïi
Xöû lyù (giaûi maõ)
Chip AVR
Tín hieäu ñieàu khieån PWM
Ñoäng cô RC Servo
10.5 KEÁT LUAÄN
Vôùi chöông naøy chuùng ta ñaõ hieåu roõ theâm veà vieäc truyeàn nhaän döõ lieäu baèng
soùng hoàng ngoaïi cuõng nhö vieäc taïo cho mình moät khung truyeàn döõ lieäu baát kyø
phuø hôïp vôùi yeâu caàu. Chöông tieáp theo chuùng ta seõ tìm hieåu vieäc giaûi maõ ñieàu
khieån moät thieát bò nhaäp khaù phoå bieán hieän nay laø baøn phím AT.
GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
nguon tai.lieu . vn