1. Trang Chủ
  2. Công nghệ thông tin
  3. Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - Báo động qua đường dây điện thoại

Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - Báo động qua đường dây điện thoại

Trong cuộc sống công nghiệp hiện nay, với tất cả những phương tiện phục vụ cho nhu cầu của con người đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Ngoài ra con người cũng chú trọng đến vấn đề an toàn trong gia đình khi cuộc sống của họ ngày càng nâng cao hơn. Cũng như việc đảm bảo an toàn trong việc cất giữ tài sản, tài liệu mật trong công sở,…rất quan trọng. Để đảm bảo được việc đó người ta phải sử dụng hệ thống báo động. Chính vì dựa vào những nhu cầu thiết thực đó... Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đ

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ thông tin

Số trang 68

Ngày tạo 8/30/2018 1:13:47 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.78 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp - Phân tích thiết kế hệ thống - B... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây điện thoại
  2. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại MỞ ĐẦU Trong cuộc sống công nghiệp hiện nay, với tất cả những phương tiện phục vụ cho nhu cầu của con người đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Ngoài ra con người cũng chú trọng đến vấn đề an toàn trong gia đình khi cuộc sống của họ ngày càng nâng cao hơn. Cũng như việc đảm bảo an toàn trong việc cất giữ tài sản, tài liệu mật trong công sở,…rất quan trọng. Để đảm bảo được việc đó người ta phải sử dụng hệ thống báo động. Chính vì dựa vào những nhu cầu thiết thực đó mà chúng em đã chọn đề tài “ Báo động qua đường dây điện thoaị” để làm đề tài tìm hiểu cho đồ án tốt nghiệp. Trong suốt thời gian tìm hiểu đề tài chúng em đã cố gắng để hoàn thành tốt đề tài của mình. Tuy nhiên chúng em vẫn còn nhiều thiếu sót chưa hoàn chỉnh cho lắm, mong các thầy cô trong hội đồng phản biện góp ý thêm để chúng em lấy đó làm kinh nghiệm cho mình. Qua đây chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Thành Danh đã nhiệt tình hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp. Đồng thời chúng em cũng rất chân thành cảm ơn đến thầy Trần Minh Hồng đã tạo điều kiện cho chúng em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
  3. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .............................................................………………………………………………………………………………… …...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………................................................................................................ ................................................................................................................................... .................................................. Tp.HCM, ngày tháng năm
  4. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………...……………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………............………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… Tp.HCM, ngaøy thaùng naêm
  5. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại PHẦN I TỔNG ĐÀI CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG ĐÀI I. TẦM QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÁO ĐỘNG QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI. Đất nước ta hiện nay đang trên đà phát triển và hội nhập với nền kinh tế thế giới. Một đất nước phát triển thì trình độ văn hóa và đời sống vật chất, tinh thần của người dân được nâng cao hơn, việc sử dụng điện thoại để liên lạc là điều cần thiết và đã trở nên quá thông dụng của người dân. Ngoài những vấn đề đó cung ứng cho cuộc sống của người dân thì vấn đề an ninh cũng luôn là hàng đầu, không những đối với quốc gia mà còn của cả các doanh nghiệp sản xuất cũng như của người dân luôn được quan tâm đến. Chính vì thế mà biện pháp báo động trong gia đình, doanh nghiệp và những nơi khác được mọi người chú ý đến nhằm đảm bảo sự an toàn cho chính bản thân họ, tài sản của chính họ (hoặc của bất kỳ quốc gia nào.) Lúc này ta càng thấy sự cần thiết của các phương tiện báo động khi xãy ra trộm hay hỏa hoạn, những lúc mà họ không có mặt ở tại hiện trường thì vấn đề báo động cho họ phải làm cách nào? Với việc sử dụng điện thoại thông thường thì báo động qua đường dây điện thoại sẽ làm công việc giúp họ biết được tình trạng của nơi họ lắp đặt hệ thống báo động khi xảy ra sự cố để kịp thời giải quyết cũng như tránh được những mất mát về người và của có thể xảy ra. II. CÁC DẠNG BÁO ĐỘNG. Dựa vào ứng dụng ta có thể chia ra hai cách báo động. Báo động tại chỗ và báo động từ xa. 1. Báo động tại chỗ. Ta có thể sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn để phát báo động tại chỗ. Nó được ứng dụng nhiều cho các thiết bị dân dụng.Dùng báo động tại chỗ cho mọi người xung quanh biết để giải quyết tình huống. 2. Báo động từ xa. Ta có thể sử dụng đường dây điện thoại thông thường để phát báo động khi người chủ đi vắng hoặc báo động cho cơ quan chức năng biết(chẳng hạn như PCCC hay công an nơi đang sống) . III. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG. Trong đời sống của chúng ta luôn tồn tại những khu vực rất dễ bị cháy, nên việc lắp đặt ,các hệ thống báo cháy có tầm quan trọng hết sức to lớn. Nó giúp ta phát hiện nhanh chóng ,chữa cháy kịp thời ở thời kỳ đầu của vụ cháy đem lại sự bình yên cho mọi người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy, xưởng sản xuất. Ngày nay, việc phát hiện kẻ trộm đột nhập vào nhà, vào các kho chứa hàng, vào các ngân hàng, những nơi cất những tài sản quí hiếm, những tài liệu mật … là rất cần thiết đối với mọi người dân, các cơ quan chức năng, các ngân hàng … Nếu ta chỉ sử dụng hệ thống báo trộm tại chỗ thì kẻ trộm có thể tìm cách khống chế tắt
  6. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại tất cả các hệ thống báo động tại chỗ, làm cho chúng ta không phát hiện được hoăc chúng ta đi xa thì hệ thống báo động tại chỗ cũng không có tác dụng. Nếu chúng ta dùng mạng điện thoại để báo động khi có kẻ trộm đột nhập thì rất có hiệu quả. Thông qua mạng điện thoại thì hệ thống báo động sẽ tự động quay số báo động đến các cơ quan chức năng và những người có liên quan để xử lý kịp thời dù chúng ta không có mặt ở hiện trường. Ngày nay, đa số mọi nhà đều đã có điện thoại nên việc thiết kế một hệ thống báo động qua line điện thoại là hoàn toàn có khả năng ứng dụng rộng rãi được.Dựa vào đường truyền điện thoại, ta thiết kế mạch báo động ,với sự kết hợp của vi điều khiển và IC chuyên dụng có khả năng lưu giọng nói và phát ra, qua line điện thoại đến báo động cho các người ở đầu dây điện thoại. Hệ thống này có khả năng báo động cho chúng ta khi có sự cố xảy ra ( cháy hoặc trộm) tại nơi chúng ta đặt báo động. Mạch báo động được mắc song song với đường dây điện thoại. CHƯƠNG II: MẠNG ĐIỆN THOẠI I/ TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI. 1. Phân loại theo công nghệ. a.Tổng đài nhân công.
  7. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hệ thống thông tin điện thoại. trong tổng đai, việc định hướng thông tin được thực hiện bằng sức người. Nói cách khác, việc kết nối điện thoại cho thuê bao được thực hiện bằng thao tác trực tiếp của con người (gọi là điện thoại viên). Nhược điểm của tổng đài nhân công: - Thời gian kết nối lâu. - Dễ nhầm lẫn. - Với dung lượng lớn, kết cấu và thiết bị của tổng đài phức tạp và có nhiều điện thoại viên làm cùng một lúc mới đẩm bảo thông thoại cho các thuê bao liên tục. b. Tổng đài tự động: gồm có - Tổng đài cơ điện. - Tổng đài điện tử. + Tổng đài cơ điện: Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ khí, được điều khiển bằng các mạch điện tử, bao gồm : - Chuyển mạch quay tròn. - Chuyển mạch từng nấc (Step by Step) - Chuyển mạch ngang dọc. Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị gọi, cấp âm hiệu, kết nối thông thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí. So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn : + Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác hơn. + Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều. + Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên. Tuy nhiên ttổng đài cơ điện có những nhược điểm sau : + Thiết bị cồng kềnh. + Tốn nhiều năng lượng. + Điều khiển kết nối phức tạp. Các nhược điểm này càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài khá lớn. c.Tổng đài điện tử. Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi mạch cùng các relay, analog Switch được điều khiển bởi các mạch điện tử, vi mạch. Trong tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ chuyển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Tổng đài điện tử có ưu điểm lớn là có thể tăng dung lượng thuê bao lớn mà thiết bị không phức tạp lên nhiều. 2. Phân loại theo cấu trúc mạng điện thoại . Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau: + Tổng đài nội bộ PABX (Private Automatic Branch Exchange): được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế CO-LINE.
  8. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại + Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu dân cư đông, chợ…và có thể sử dụng các loại trung kế. + Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): dùng đặt ở trung tâm huyện, tỉnh và sử dụng các loại trung kế. + Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tổng đài nội hạt ở các tỉnh khác nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước, không có mạch thuê bao. + Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gate Way exchange) : tổng đài này được dùng chọn hướng và chuyển mạch cuộc goi vào mạng quốc tế. Để nối các mạng quốc gia với nhau có thể chuyển quá giang các cuộc gọi. - Mạng điện thoại ở Bắc Mỹ sử dụng năm mức (hoặc cấp). Tổng đài chính hay các đài chuyển mạch (Switching center). Mức cao nhất là cấp một, là trung tâm miền, đài cấp năm có mức thấp nhất là đài cuối kết nối thuê bao. 3. Chuyển mạch mạch. Chuyển mạch mạch là kỹ thuật quan trọng cho cả truyền thông thoại và dữ liệu, hiện nay vẫn còn áp dụng trong mạng điện thoại. Truyền thông qua chuyển mạch mạch là có đường truyền thông riêng được thiết lập giữa hai trạm muốn trao đổi thông tin. 4.Vòng nội bộ và tín hiệu báo hiệu trên đường dây thuê bao. a. Vòng nội bộ. Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng nối với đài cuối, trở kháng đặc tính khoảng 500 đến 1000 (thường là 600  ). Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi vòng thuê bao. Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại. Hình 3 minh họa vòng nội bộ và jack cắm điện thoại. Đường ring có điện thế –48 VDC đối với tip. Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối.  + tip 48V _ ring Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao. Ở chế độ off-hook, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng 12V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại. Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng. Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vòng DC. b. Các tín hiệu báo hiệu của tổng đài. + Tín hiệu chuông (Ring Tone). Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều hình sin thường có tần số 25Hz.
  9. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Tuy nhiên nó có thể cao đến 60Hz hoặc 16Hz. Điện áp của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40VRMS đến 130VRMS, thường là 90VRMS. Tín hiệu chuông được gởi đến theo dạng xung, thường là 1 giây có 2 giây không. Hoặc có thể thay đổi tùy tổng đài. 1s 2s + Tín hiệu mời quay số (Dial Tone). Đây là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên độ sấp xỉ 3V trên nền DC 4V, phát liên tục. + Tín hiệu báo bận (Busy Tone). Tín hiệu báo bận là tín hiệu hình sin, tần số f = 425V  25Hz, biện độ khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 0.5 giây có 0.5 giây không. 0,5s 0,5s + Tín hiệu hồi âm chuông (Ring Back Tone).
  10. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Tín hiệu hồi âm chuông là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên độ khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 1 giây có, 2 giây không. 2s 4s 4V + Gọi sai số. Nếu bạn gọi sai số nhầm một số mà đó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được một tín hiệu xung có chu kỳ 1Hz và tần số từ 200Hz đến 400hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay bạn sẽ nhận được câu thông báo bằng lời nói “ Số máy quý khách vừa gọi không có thực, mời quý khách kiểm tra lại hoặc gọi số 145”. + Các kiểu quay số. Khi tổng đài cuối phát hiện trạng thái of hook, xung mời quay số (Dial tone) được phát đến vòng thuê bao, đồng thời tổng đài nhận các số của vòng thuê bao được gọi. Tín hiệu báo có thể dùng xung (Đĩa quay số) hoặc mỗi số có thể mã hóa tần số bằng cách sử dụng các cặp tần số hoặc xung đặc biệt. Phương pháp thích hợp cho việc quay số bằng phím bấm (Tuioch Tone) là DTMF (Dial Tone Multi Frequency) quay bằng xung tần số kép. +Phương pháp quay số pulse. Tín hiệu quay số là chuỗi xung vuông, tần số chuỗi dự án = 10Hz,số điện thoại bằng số xung ra, riêng số 0 sẽ là 10 xung, biên độ ở mức cao là 48v, ở mức thấp là 10v, dạng sóng được cho ở hình dưới: a b c 48v 10v 0v Dạng sóng quay số kiểu PULSE a: chu kỳ làm việc (thời gian 48v) b: thời gian ở 10v, ta có a/b = 66/33 = 2 c: khoảng thời gian giữa 2 lần quay số trong một cuộc gọi
  11. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Số xung trên một giây 10 – 20 pulse/s + Phương pháp quay số dang DTMF. Khi sử dung DTMF để quay số, các số được mã hóa với cặp tần số riêng biệt được phát đồng thời với mỗi số. Mỗi cặp tần số xuất hiện tối thiểu 40ms, thời gian tối thiểu giữa các số là 60ms. Sai số cho phép của mỗi cặp tần số là 1.5%. Quay số bằng phím bấm có thể nhanh hơn 10 lần so với quay bằng đĩa quay. Quay số kiểu Pulse chậm nên hiện nay ít được sử dụng: Phím số Nhóm fthấp Nhóm fcao 1 697Hz1,5% 1209Hz1,5% 2 697Hz1,5% 1336Hz1,5% 3 697Hz1,5% 1447Hz1,5% 4 770Hz1,5% 1209Hz1,5% 5 770Hz1,5% 1336Hz1,5% 6 770Hz1,5% 1447Hz1,5% 7 852Hz1,5% 1209Hz1,5% 8 852Hz1,5% 1336Hz1,5% 9 852Hz1,5% 1447Hz1,5% * 941Hz1,5% 1029Hz1,5% 0 941Hz1,5% 1336Hz1,5% # 941Hz1,5% 1447Hz1,5% A 697Hz1,5% 1336Hz1,5% B 770Hz1,5% 1663Hz1,5% C 852Hz1,5% 1663Hz1,5% D 941Hz1,5% 1663Hz1,5% Bảng : các cặp tần số DTMF CHƯƠNG III: MÁY ĐIỆN THOẠI I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI. 1. Nguyên lý thông tin điện thoại. Thông tin điện thoại là quá trình tiếng nói từ xa đến nơi khác, bằng dòng điện qua máy điện thoại. Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của các mạng thông tin điện thoại. 2. Sơ đồ mạch điện. Mạch điện thoại đơn giản gồm: - Ống nói. - Ống nghe. - Nguồn điện - Đường dây.
  12. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Hình. Sơ đồ máy điện thoại đơn a. Nguyên lý hoạt động. Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng nói sẽ tác động tương ứng trong mạch. Dòng điện biến đổi này được truyền qua đường dây tới ống nghe của máy bị gọi, làm cho màng rung của ống nghe dao động, lớp không khí trước màng rung dao động theo phát ra âm thanh tác động đến tai người nghe và qua trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự. b. Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại. Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời đường điện, trên đường dây chỉ có tín hiệu chuông. Khi đàm thoại bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải được tách rời đường điện, trên đường dây chỉ có dòng điện thông thoại. Máy phải phát được mã số thuê bao bị gọi tới tổng đài và phải nhận được tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới. Ở trạng thái nghĩ máy thường trực đóng nhận tín hiệu chuông từ tổng đài. Ngoài ra máy cần phải chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, bền đẹp, tiện lợi cho người sử dụng. c. Những chức năng cơ bản của máy điện thoại. 1. Chức năng báo hiệu: báo cho người sử dụng biết tổng đài đã sẳn sàng tiếp nhận hoặc chưa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu (tone mời quay số, tone báo bận). 2. Phát mã số của thuê bao bị gọi vào tổng đài bằng cách thuê bao chủ gọi ấn số hay quay số trên máy điện thoại. 3. Thông báo cho người sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc kết nối mạch bằng các âm hiệu chuông hoặc âm hiệu báo bận. 4. Báo hiệu chuông kêu, tiếng nhạc, tiếng ve kêu,…cho thuê bao bị gọi biết là có người đang gọi mình. 5. Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển tín hiệu điện từ máy đối phương tới âm thanh. 6. Báo hiệu cuộc gọi kết thúc. 7. Khử trắc âm, chônngs tiếng dội, tiếng ken, tiếng clíc khi phát xung quay số. 8. Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây. Ngoài ra còn có một số chức năng khác như: Hệ thống vi xử lí, hệ thống ghi âm, màn hình và các hệ thống hổ trợ truyền dẫn làm cho máy có rất nhiều dịch vụ rất tiện lợi. Cụ thể như: Chuyển tín hiệu tính cước đến tổng đài.
  13. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Gọi rút ngắn địa chỉ. Nhớ số thuê bao đặc biệt. Gọi lại… 1. Sơ lược về máy điện thoại ấn phím thông thường. Máy ấn phím thông thường gồm các bộ phận sau: a. Mạch chống quá áp. Chống quá áp do đường dây điện thoại trạm vào mạng điện lực hoặc sấm sét ảnh hưởng làm hỏng máy. b. Mạch chuông. Thu tín hiệu chuông do tổng đài gửi đến, nắn thành dòng một chiều, lọc phẳng và cách điện cho mạch dao động tầng số âm tần, khuyếch đại rồi đưa ra loa hoặc đĩa phát âm thanh báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi đến. mạch chuông có tín hiệu chọn lọc tần số và tín hiệu phi tuyến sao cho nó chỉ làm việc với dòng chuông mà không liên quan đến dòng một chiều, dòng đàm thoại, tín hiệu nhận số để tránh động tác nhầm. c. mạch chống đảo cực. Để cấp điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối của máy điện thoại mà luôn luôn có tính cố định, để chống ngược nguồn làm hỏng IC trong máy điện thoại. Mạch thường dùng cầu diode. d. Chuyển mạch nhấc máy, đặt được điều khiển bằng nút gác tổ hợp. Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên máy điện thoại (on hook), mạch thu chuông được đấu lên đường dây thuê bao để thường trực chờ đón dòng chuông từ tổng đài gọi tới, còn các mạch khác (ấn phím, chọn số, đàm thoại,…) bị ngắt ra khỏi đường dây. Trở kháng một chiều ở trạng thái on-hook RDC = 200KΩ. Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên (of-hook), mạch thu chuông bị ngắt, các mạch khác đấu vào mạch dây thuê bao (chọn số và đàm thoại…) RDC < 2KΩ, thường là 100Ω đến 400Ω. Chuyển mạch nhấc, đặt có thể bằng cơ khí, từ quang…tùy theo loại máy. e. Bộ phát âm hiệu. Làm bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím để phát hiện tín hiệu chọn số của thuê bao bị gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay tone (tín hiệu DTMF). f. Mạch diệt tiếng keng, clíc. Khi gọi số, do ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông kêu leng keng. Vì vậy cần phải diệt tiến động này bằng cách ngắt mạch thu chuông khi phát tín hiệu chọn số. Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các xung số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc. Do vậy khi chọn số cần ngắt mạch đàm thoại. g. Mạch điều chỉnh âm lượng. Do độ dài của đường dây thuê bao biến động nên suy hao của nó cũng biến đổi, nếu đường thuê bao càng dài thì suy hao tín hiệu càng lớn dẫn đến độ nghe rõ bị giảm. Hoặc đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại qua mạch có thể gây tự kích. Vì vậy, để khắc phục hiện tượng đó trong các máy điện thoại người ta thiêt kế các bộ khuyếch đại nói, nghe có bộ phận AGC (tự động điều chỉnh độ lợi) để điều chỉnh hệ số khuyếch đại phù hợp. Nếu máy ở xa tổng đài, điện trở
  14. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại vòng đường dây lớn thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải lớn. Còn máy ở gần tổng đài thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải giảm xuống. h. Mạch đàm thoại. Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuyếch đại nói, nghe dùng cho việc đàm thoại giữa hai thuê bao. i. Mạch sai động. Phân mạch nói nghe, kết hợp với mạch cân bằng đường dây để khử trắc âm. PHẦN II KHẢO SÁT LINH KIỆN CHƯƠNG I: KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 I. Giới thiệu MCS-51 (MSC-51: family overview). MCS-51 là một họ vi điều khiển (Micro Controller), được chế tạo và bán trên thị trường bởi hãng Intel của Mỹ. Họ IC này được cung cấp các thiết bị bởi nhiều hãng sản xuất IC khác trên thế giới chẳng hạn: nhà sản xuất IC SIEMENS của Đức, FUJITSU của Nhật và PHILIPS của Hà Lan. Mỗi IC trong họ đều có sự hoàn thiện riêng và có sự hãnh diện riêng của nó, phù hợp với nhu cầu của người sử dụng và yêu cầu đặt ra của nhà sản xuất. AT89C51 của hãng ATMEL là vi đđiều khiển trong họ MCS-51, là vi điều khiển 8-bit đơn chip chế tạo theo công nghệ CMOS có hiệu suất cao, công suất tiêu thụ thấp, bộ nhớ Flash ROM xóa/lập trình được… Vi điều khiển AT89C51 là một hệ vi tính 8-bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển. Chúng có đặc điểm như sau:  4KB ROM bên trong.  128 byte RAM nội.  4 Port xuất /nhập (I/O port) 8-bit.
  15. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại  2 Bộ định thời (Timer) 16-bit.  Mạch giao tiếp nối tiếp.  Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64K  Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K.  Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ)  210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1bit  4 s cho hoạt động nhân/chia. II. Sơ đồ chân và chức năng AT89C51. 1. Sơ đồ chân. AT89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó có 24 chân có tác dụng kép, mỗi đường có thể hoạt động như các đường xuất nhập hoặc hư các đường điều khiển hoặc là thành phần của bus dữ liệu. VCC 40 VCC 39 21 P0.0/AD0 P2.0/A8 38 22 P0.1/AD1 P2.1/A9 37 23 P0.2/AD2 P2.2/A10 36 24 P0.3/AD3 P2.3/A11 35 25 P0.4/AD4 P2.4/A12 34 26 P0.5/AD5 P2.5/A13 33 27 P0.6/AD6 P2.6/A14 32 28 P0.7/AD7 P2.7/A15 1 10 P1.0 P3.0/RXD 2 11 P1.1 P3.1/TXD 3 12 P1.2 P3.2/INT0 4 13 P1.3 P3.3/INT1 5 14 P1.4 P3.4/T0 6 15 P1.5 P3.5/T1 7 16 P1.6 P3.6/WR 8 17 P1.7 P3.7/RD 19 A T89C51 XTAL1 18 XTAL2 30 ALE/PROG 31 29 EA/VPP PSEN 9 RST GND 20 Sơ đồ chân của AT89C51 2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC CHÂN 89C51.  Port 0: chân 32 – 39 Trong các thiết kế nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường I/O. Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.  Port 1: chân 1 – 8. Port 1 chỉ có một chức năng là các đường xuất / nhập dữ liệu.  Port 2: chân 21 – 28
  16. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại Port 2 có 2 công dụng hoặc được dùng như các đường I/O hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng.  Port 3: chân 10 – 17 Port 3 có 2 chức năng. Khi không hoạt động xuất/nhập, các chân của port này có nhiều chức năng riêng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặt tính đặc biệt của AT89C51 như ở bảng sau: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RxT Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp. P3.1 TxD Chân phát dữ liệu port nối tiếp. P3.2 Ngõ vào ngắt cứng thứ 0. INTO P3.3 Ngõ vào ngắt cứng thứ 1. INT1 P3.4 Ngõ vào của TIMER/COUNTER 0. T0 P3.5 Ngõ vào của TIMER/COUNTER 1. T1 P3.6 Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài. WR P3.7 Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. RD  Chân Reset (RST) : chân số 9 Thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống. Khi ngõ vào này được treo ở mức logic 1 tối thiểu hai chu kì máy, các thanh ghi bên trong 89C51 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống.  Ngõ tín hiệu PSEN (Progam Store Enable): chân 29 PSEN là tín hiệu có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối với chân OE\ (output enable) của EPROM cho phép đọc các byte mã lệnh. PSEN ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của ch ương trình được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi bên trong 89C51 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (AT89C51) thì PSENsẽ ở mức 1.  Ngõ tín hiệu điều khiển ALE/ PROG (Address Latch Enable ) : chân 30 Là chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE (address latch enable) để giải đa hợp (demultiplexing) bus dữ liệu và bus địa chỉ. Tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống.  Ngõ tín hiệu EA/Vpp : chân 31 Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài, tích cực mức thấp chạy chương trình ROM ngoài. Tích cực mức cao chạy chương trình ROM nội.
  17. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại  Các chân XTAL1, XTAL2: chân 18, 19 Bộ dao động được tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ Tần số thạch anh th ường sử dụng cho 89C51 là 12MHz  Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn +5V, chân 20 nối xuống mass. III. HOẠT ĐỘNG ĐỊNH THỜI TIMER. 1. Giới thiệu. Timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần sồ nối tiếp với nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp. Ngõ ra của tầng cuối làm xung nhịp cho flip - flop báo tràn của timer (flip - flop cờ). Giá trị nhị phân trong các flip - flop của timer có thể xem như đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ khởi động timer. Người ta sử dụng các timer để: - Định khoảng thời gian. - Đếm sự kiện. - Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong AT89C51 2. Thanh ghi định thời (TMOD). GATE M1 M0 GATE M1 M0 C/ T C/ T Thanh ghi TOMD gồm hai nhóm 4 bit là: 4 bit thấp đặt mode hoạt động cho Timer 0 và 4 bit cao đặt mode hoạt động cho Timer 1. Được tóm tắt như sau: Bit Name Time Description r 7 GATE 1 Khi GATE = 1, Timer chỉ làm việc khi INT1=1 6 1 C/ T = 1 : Đếm sự kiện C/ T C/ T = 0 : Ghi giờ đều đặn 5 M1 1 Bit chọn mode của Timer 1 4 M0 1 Bit chọn mode của Timer 1 3 GATE 0 Bit cổng của Timer 0 2 0 Bit chọn Counter/Timer của Timer 0 C/ T 1 M1 0 Bit chọn mode của Timer 0 0 M0 0 Bit chọn mode của Timer 0 Hai bit M0 và M1 của TMOD để chọn mode cho Timer 0 hoặc Timer 1. M1 M0 MOD DESCRIPTION E 0 0 0 Mode Timer 13 bit 0 1 1 Mode Timer 16 bit 1 0 2 Mode tự động nạp 8 bit 1 1 3 Mode Timer tách ra : Timer 0 : TL0 là Timer 8 bit được điều khiển bởi các bit của Timer 0. TH0 tương tự nhưng được điều khiển bởi các bit của mode Timer 1. Timer 1 : dừng, không hoạt động
  18. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại 3. Thanh ghi điều khiển timer (TCON). TCON TCON TCON TCON TCON TCON TCON TCON .7 .6 .5 .4 .3 .2 .1 .0 Thanh ghi điều khiển bao gồm các bit trạng thái và các bit điều khiển bởi Timer 0 và Timer 1. Hoạt động của từng bit được tóm tắt như sau : Bit Symb Bit Address Description ol TCON. TF1 8FH Cờ tràn Timer 1 được set bởi phần cứng ở sự 7 tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc bởi phần cứng khi các vectơ xử lí đến thủ tục phục vụ ngắt ISR TCON. TR1 8EH Bit điều khiển chạy Timer 1 được set hoặc xóa 6 bởi phần mềm để chạy hoặc ngưng chạy Timer. TCON. TF0 8DH Cờ tràn Timer 0(hoạt động tương tự TF1) 5 TCON. TR0 8CH Bit điều khiển chạy Timer 0 (giống TR1) 4 TCON. IE1 8BH Cờ kiểu ngắt 1 ngoài. Khi cạnh xuống xuất hiện 3 trên INT1 thì IE1 được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi CPU định hướng đến thủ tục phục vụ ngắt ngoài. TCON. IT1 8AH Cờ kiểu ngắt 1 ngoài được set hoặc xóa bằng 2 phấn mềm bởi cạnh kích hoạt bởi sự ngắt ngoài. TCON. IE0 89H Cờ cạnh ngắt 0 ngoài 1 TCON. IT0 88H Cờ kiểu ngắt 0 ngoài. 0 4. Các chế độ Timer.  Chế độ 0 (chế độ định thời 13-bit) TLx (5bit) THx (8bit) TFx Timer Clock Overflow Flag  Chế độ 1 (chế độ định thời 16-bit) TLx THx TFx Timer Clock Overflow Flag  Chế độ 2 (chế độ tự động nạp lại 8-bit) TLx TFx Timer Clock Overflow Flag Reload THx
  19. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại  Chế độ 3 (chế độ định thời chia sẻ) Timer Clock TLx THx Timer Clock TL0 TFx Overflow Flag Timer TH0 TFx Clock Overflow Flag Bảng tóm tắt các chế độ định thời Chế độ Mô tả 0 chế độ định THx đặt làm LSB và 5 bit thấp của TLx làm MSB hợp thành thời 13 bit Timer 13 bit. 3 bit cao của TLx không dùng 1 chế độ định Xung clock được dùng với sự kết hợp các thanh ghi cao và thời 16 bit thấp (TLx, THx). Khi xung clock được nhận vào, bộ đếm Timer tăng lên 0000H, 0001H, 0002H, …, và một sự tràn sẽ xuất hiện khi có sự chuyển trên bộ đếm Timer từ FFFH sang 0000H và sẽ set cờ tràn. 2 chế độ định Byte thấp TLx của Timer hoạt động như một Timer 8 bit thời 8 bit tự trong khi byte cao THx của Timer giữ giá trị Reload. Khi bộ động nạp lại đếm tràn từ FFH sang 00H, không chỉ cờ tràn được set mà giá trị trong THx cũng được nạp vào TLx: bộ đếm được tiếp tục từ giá trị này lên đến sự chuyển trạng thái từ FFH sang 00H kế tiếp và cứ thế tiếp tục. 3 chế độ định Timer 0 ở chế độ 3 được chia là 2 timer 8 bit. TL0 và TH0 thời chia sẻ hoạt động như những Timer riêng lẻ với sự tràn sẽ set các bit TL0 và TF1 tương ứng. Timer 1 không hoạt động ở chế độ 3, nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển timer này vào một trong các chế độ khác. Nhược điểm là cờ tràn TF1 của Timer 1 không bị ảnh hưởng bởi các sự tràn của Timer 1 bởi vì TF1 được nối với bộ định thời 8-bit TH0.
  20. Đồ án tốt nghiệp Báo động qua đường dây đ iện thoại CHƯƠNG II: KHẢO SÁT IC THU PHÁT TONE MT8880. I. KHẢO SÁT IC THU PHÁT DTMF MT8880. IC MT8880 là một mạch tích hợp thu phát kèm với bộ lọc thoại (Call Progress). Nó được sản xuất theo công nghệ CMOS với mức tiêu thụ công suất thấp và độ chính xác cao. Phần thu của thiết bị dựa trên tiêu chuẩn công nghệ của MT8870 trong khi phần phát dùng một bộ biến đổi D/A cho ra tín hiệu DTMF với độ nhiễu thấp và độ chính xác cao. Bộ đếm bên trong hình thành chế độ Burst Mode nhờ đó mà các tone phát ra với thời hằng chính xác.Bộ lọc Call Progress cho phép bộ vi xử lý các tone trạng thái đường dây. MT8880 dùng một vi mạch bên ngoài của Intel, điều này cho phép thiết bị có thể kết nối tới một số vi mạch điều khiển với cổng logic rất nhỏ bên ngoài. Chức năng các chân. Chân 1 (IN+): ngõ vào không đảo Chân 2 (IN-): ngõ vào đảo Chân 3 (GS): chọn độ lợi cho bộ khuếch đại Op-amp. Chân 4 (Vref): đầu ra điện áp tĩnh VDD/2 dùng cân bằng tĩnh ở đầu vào. Chân 5 (VSS): điện áp âm cung cấp. Chân 6 (OSC1): đầu vào bộ dao động thạch anh. Nối 1 điện trở 4.7M xuống mass nếu dùng bộ dao động thạch anh. Chân 7 (OSC2): ngõ vào bộ dao động. thạch anh 3.579545 MHz được nối giữa OSC1 và OSC2 tạo thành mạch dao động bên trong. Chân 8 (TONE): ngõ ra của bộ phát DTMF. Chân 9 ( WR ): chân để CPU điều khiển việc viết data. Chân 10 ( CS ): ngõ vào chân chọn chip. Hoạt động ở mức thấp. Chân 11 (RS0): ngõ vào chân chọn thanh ghi. Chân 12 ( RD ): chân để CPU điều khiển việc đọc data. Chân 13 ( IRQ /CP): ngõ ra CP/đề nghị ngắt. Trong chế độ ngắt, ngõ ra chân này sẽ ở mức thấp khi một tone burst hợp lệ được phát hay nhận. Trong chế độ CP, ngõ ra
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược