Đồ án Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại

Điện thoại ngày nay gần nhưlà một phương tiện liên lạc không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta. Bên cạnh đó cùng với sựphát triển không ngừng của khoa học kĩthuật, các nhà nghiên cứu cũng dần dần lồng ghép các tiện ích khác vào hệthống điện thoại chỉsửdụng cho thoại thuần túy. Sau khoảng thời gian tìm hiểu và được sự đồng ý của Khoa Điện Tử-Tin Học cùng với sự hướng dẫn của thầy Thượng Văn Bé,chúng em gồm hai sinh viên là Phạm KHIỂN THIẾT BỊQUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI”. Mục đích của đềtài là nhằm đểkiểm tra trạng thái các thiết bị đồng thời đóng mởcác thiết bịtrong nhà trong trường hợp người chủkhông có ở trong nhà. Bên cạnh đó thiết bịcó thểgọi điện thoại báo động cho người chủ nhà khi có các sựcốnhưcháy hoặc trộm. Mạng điện thoại sửdụng trong đề tài đểkết nối với thiết bịlà mạng điện thoại cố định có dây. Maëc duø ñaõ daønh nhieàu thôøi gian ñeå thöïc hieän ñeàtaøi nhöng do kieán thöùc vaø tay ngheà coù haïn neân khoâng traùnh khoûi thieáu soùt và còn nhiều hạn chế. Chuùng em raát mong söï goùp yù cuûa quí thaày coâ ñeå luaän vaên ñöôïc hoaøn thiệnhôn và có thểáp dụng vào thực tế.

pdf73 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 12/05/2013 | Lượt xem: 1641 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 5 CHƯƠNG I TÌM HIỂU SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI I./ Caùc chöùc naêng cuûa heä thoáng toång ñaøi. Maëc duø caùc heä thoáng toång ñaøi ñöôïc naâng caáp raát nhieàu töø khi noù ñöôïc phaùt minh ra, caùc chöùc naêng cô baûn cuûa noù nhö: xaùc ñònh caùc cuoäc goïi cuûa thueâ bao, keát noái thueâ bao goïi vôùi thueâ bao bò goïi vaø sau ñoù tieán haønh phuïc hoài traïng thaùi ban ñaàu khi cuoäc goïi ñaõ hoaøn taát. Heä thoáng toång ñaøi baèng nhaân coâng tiến hành quá trình naøy baèng tay, trong khi heä thoáng toång ñaøi töï ñoäng thöïc hiện các quá trình naøy baèng ñieän töû. Cuï theå caùc cuoäc goïi ñöôïc phaùt ra vaø hoaøn thaønh thoâng qua toång ñaøi goàm caùc böôùc sau: • Nhaän daïng thueâ bao goïi: Toång ñaøi nhaän daïng thueâ bao goïi khi thueâ bao nhaác oáng nghe vaø sau ñoù thueâ bao ñöôïc noái vôùi maïch ñieàu khieån. • Tieáp nhaän soá ñöôïc quay: Khi ñaõ noái vôùi maïch ñieàu khieån, thueâ bao chuû baét ñaàu nghe thaáy tín hieäu môøi quay soá vaø sau ñoù chuyeån soá ñieän thoaïi cuûa thueâ bao bò goïi ñeán toång ñaøi. Toång ñaøi tieáp nhaän soá thueâ bao naøy. • Keát noái cuoäc goïi: Khi thueâ bao bò goïi ñaõ ñöôïc xaùc ñònh, toång ñaøi seõ choïn moät boä phaän caùc ñöôøng trung keá ñeán tổng đài thueâ bao bò goïi vaø sau ñoù choïn moät ñöôøng rỗi trong soá ñoù ñeå keát noái. Khi thueâ bao bò goïi naèm trong toång ñaøi noäi haït thì cuoäc goïi noäi haït ñöôïc söû duïng. • Chuyeång thoâng tin ñieàu khieån: Khi ñöôïc noái vôùi toång ñaøi cuûa thueâ bao bò goïi hay toång ñaøi trung chuyeån, caû hai toång ñaøi trao ñoåi vôùi nhau caùc thoâng tin caàn thieát nhö soá thueâ bao bò goïi. • Keát noái trung chuyeån: Trong tröôøng hôïp toång ñaøi ñöôïc keát noái ñeán toång ñaøi trung chuyeån, hai böôùc treân ñöôïc laëp laïi ñeå noái vôùi traïm cuoái vaø sau ñoù thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi. • Keát noái traïm cuoái: Boä ñieàu khieån traïng thaùi maùy baän cuûa thueâ bao bò goïi ñöôïc hoaït ñoäng (neáu maùy baän) hay keát noái baèng moät ñöôøng trung keá rỗi (neáu maùy khoâng baän). • Truyeàn tín hieäu chuoâng: Ñeå keát noái cuoäc goïi, tín hieäu chuoâng ñöôïc truyeàn vaø chôø cho ñeán khi coù traû lôøi töø thueâ bao bò goïi. Khi coù traû lôøi tín hieäu chuoâng bò ngaét vaø thueâ bao goïi ñöôïc chuyeån thaønh traïng thaùi baän. • Tính cöôùc: Toång ñaøi chuû goïi tính toaùn giaù trò cöôùc theo khoaûng caùch vaø theo thôøi gian. Truyeàn tín hieäu baùo baän: Khi taát caû caùc ñöôøng trung keá ñeàu ñaõ bò Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 6 chieám theo caùc böôùc treân daây hoaëc thueâ bao bò goïi baän thì tín hieäu baùo baän ñöôïc truyeàn ñeán thueâ bao chuû goïi. Hoài phuïc heä thoáng: Traïng thaùi naøy ñöôïc xaùc ñònh khi cuoäc goïi ñöôïc keát thuùc. Sau ñoù taát caû caùc ñöôøng noái ñeàu ñöôïc giaûi phoùng. Nhö vaäy caùc böôùc cô baûn cuûa heä thoáng toång ñaøi ñeå xöû lyù caùc cuoäc goïi ñaõ ñöôïc trình baøy. Trong heä thoáng toång ñaøi ñieän töû nhieàu dòch vuï môùi ñöôïc theâm vaøo cuøng vôùi caùc chöùc naêng treân. 1/ Phöông thöùc laøm vieäc giöõa caùc toång ñaøi vaø caùc thueâ bao. Nhaän daïng thueâ bao goïi nhaác maùy: Toång ñaøi nhaän daïng traïng thaùi cuûa thueâ bao thoâng qua söï bieán ñoåi toång trôû maïch voøng cuûa ñöôøng daây. Khi thueâ bao ôû traïng thaùi gaùc maùy (on hook) thì toång trôû cuûa ñöôøng daây voâ cuøng lôùn (hôû maïch). Khi thueâ bao nhaát maùy (off hook) ñieän trôû maïch voøng khoaûng töø 150 ohm ñeán 1500 ohm(thöôøng laø 600 ohm ). Toång ñaøi nhaän bieát ñöôïc söï thay ñoåi naøy thoâng qua boä caûm bieán traïng thaùi ñöôøng daây thueâ bao. Khi thueâ bao goïi nhaác maùy thì toång ñaøi seõ caáp tính hieäu môøi goïi (dial tone) treân ñöôøng daây deán thueâ bao, chæ khi nhaän tín hieäu naøy thì thueâ bao môùi quay soá, soá coù theå quay döôùi daïng pulse hoaëc tone. Toång ñaøi nhaän caùc soá do thueâ bao gôûi ñeán vaø kieåm tra, neáu soá ñaàu naèm trong taäp theå soá thueâ bao cuûa toång ñaøi thì toång ñaøi thöïc hieän cuoäc goïi noäi ñaøi. Ngöôïc laïi thì noù thöïc hieän cuoäc goïi lieân ñaøi thoâng qua trung keá giöõ toaøn boä phaàn ñònh vò quay soá toång ñaøi coù thueâ bao bò goïi. Neáu soá ñaàu laø maõ thì chöùc naêng ñaëc bieät cuûa toång ñaøi seõ thöïc hieän caùc chöùc naêng coù theå thöïc hieän của thueâ bao. Neáu thueâ bao bò goïi khoâng thoâng thoaïi hoaëc caùc ñöôøng daây keát noái bò baän thì toång ñaøi caáp tín hieäu baùo baän (Busy Tone) veà cho thueâ bao goïi. Ngöôïc laïi, toång ñaøi caáp tín hieäu chuoâng cho thueâ bao bò goïi vaø tín hieäu hoài aâm chuoâng (Ring Back Tone) cho thueâ bao goïi. Khi thueâ bao bò goïi nhaác maùy thì toång ñaøi bieát tín hieäu naøy vaø caét doøng chuoâng kịp thôøi ñeå traùnh hö hao cho thueâ bao, ñoàng thôøi caét Ring Back Tone ñeán thueâ bao goïi vaø keát noái thoâng thoaïi cho hai thueâ bao. Khi hai thueâ bao thoâng thoaïi, coù moät thueâ bao gaùc maùy, toång ñaøi caét thoâng thoaïi moät thueâ bao vaø caáp aâm hieäu Busy Tone cho thueâ bao coøn laïi, giaûi toûa caùc thieát bò phuïc vuï thoâng thoaïi. Khi thueâ bao coøn laïi gaùc maùy , toång ñaøi ngaét Busy Tone vaø keát thuùc chöông trình phuïc vuï thueâ bao Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 7 2/ Caùc tín hieäu baùo hieäu cuûa toång ñaøi. • Tín hieäu chuoâng: Tín hieäu chuoâng laø tín hieäu xoay chieàu hình sin thöôøng coù taàn soá 25Hz. Tuy nhieân noù coù theå cao ñeán 60 Hz hoặc thaáp hôn 16 Hz. Dieän aùp cuûa tín hieäu chuoâng cuõng thay ñoåi töø 40 VRMS ñeán 130 VRMS , thöôøng laø 90 VRMS. Tín hieäu chuoâng ñöôïc gởi ñeán theo daïng xung, thöôøng laø 1 giaây coù 2 giaây khoâng (nhö hình veõ). Hoaëc coù theå thay ñoåi tuøy toång ñaøi. Hình 1: Tín hiệu chuông Tín hieäu baùo baän (Busy Tone): Tín hieäu baùo baän laø tín hieäu hình sin taàn soá f = 425Hz ± 25Hz, bieân ñoä khoaûng 3V treân neàn DC 4V ngaét quaõng 0.5s coù, 0,5s khoâng. Hình 2: Tín hiệu báo bận Tín hieäu hoài aâm chuoâng (Ring Back Tone): Tín hieäu hoài aâm chuoâng laø tín hieäu hình sin taàn soá f = 425Hz ± 25Hz, bieân ñoä khoaûng 3V treân neàn DC 4V ngaét quaõng 1s coù, 2s khoâng. Hình 3: Tín hiệu hồi âm chuông Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 8 Goïi sai soá: Neáu baïn goïi nhaàm moät số maø soá ñoù khoâng toàn taïi thì baïn sẽ nhaän ñöôïc moät tín hieäu xung coù chu kyø 1Hz vaø taàn soá töø 200Hz ñeán 400Hz. Hoaëc ñoái vôùi caùc hệ thống điện thoaïi ngaøy nay baïn seõ nhaän ñöôïc caâu thoâng baùo baèng lôøi noùi “ Soá maùy quùy khaùch vöøa goïi khoâng coù thöïc, môøi quùy khaùch kieåm tra laïi” . •Caùc kieåu quay soá Khi ñaøi cuoái phaùt hieän traïng thaùi off hook, xung môøi quay soá (Dial Tone) ñöôïc phaùt ñeán voøng thueâ bao, ñoàng thôøi toång ñaøi nhaän caùc soá cuûa thueâ bao ñöôïc goïi. Tín hieäu baùo coù theå duøng xung (Ñóa quay soá) hoaëc moãi soá coù theå maõ hoùa taàn soá baèng caùch söû duïng caùc caëp taàn soá hoaëc xung ñaëc bieät. Phöông phaùp thích hôïp cho vieäc quay soá baèng phím baám laø DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ) quay baèng xung taàn soá keùp. Trong quay soá baèng ñóa quay, maïch voøng ñöôïc ñoùng hoaëc ngaét bôûi moät chuyeån maïch ñöôïc noái vôùi moät cô caáu quay soá. Caùc chuỗi xung ñoàng thời ñöôïc taïo ra töông öùng vôùi soá ñöôïc quay (hình 4). Thôøi gian cuûa moãi chu kyø thöôøng laø 100ms, trong ñoù 40% chu kyø laøm vieäc. Do ñieàu khieån baèng tay neân thôøi gian giöõa caùc soá lieân tieáp coù theå thay ñoåi töø 0.5 ñeán 1 giaây. Hình 4 : Xung quay số của số 2 Khi söû duïng DTMF ñeå quay soá, caùc soá ñöôïc maõ hoùa vôùi töøng caëp taàn soá rieâng bieät böôïc phaùt ñoàng thôøi vôùi moãi soá. Moãi caëp taàn soá xuaát hieän toái thieåu 40ms, thôøi gian toái thieåu giöõa caùc soá laø 60ms. Sai số cho phép của mỗi caëp taàn soá laø 1.5%. Quay soá baèng phím baám coù theå nhanh hôn 10 lần so vôùi quay baèng ñóa quay. Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 9 Hình 5: Các cặp tần số DTMF II/ Khaùi quaùt chung veà maùy ñieän thoïai. 1./ Nguyeân Lyù Thoâng Tin Ñieän Thoaïi Thoâng tin ñieän thoaïi laø quaù trình tieáng noùi töø nôi xa ñeán nôi khaùc, baèng doøng ñieän qua maùy ñieän thoaïi. Maùy ñieän thoaïi laø thieát bò ñaàu cuoái cuûa caùc maïng thoâng tin ñieän thoaïi. 2./ Sô Ñoà Maïch Ñieän Maïch ñieän thoaïi ñôn giaûn goàm: - OÁng noùi. - OÁng nghe. - Nguoàn ñieän. - Ñöôøng daây. Hình 6: Mô hình điện thoại đơn giản A / Nguyeân lyù hoaït ñoäng. Khi ta noùi tröôùc oáng noùi cuûa maùy ñieän thoaïi, dao ñoäng aâm thanh cuûa tieáng noùi seõ taùc ñoäng vaøo maøng rung cuûa oáng noùi laøm cho oáng noùi thay ñoåi, xuaát hieän doøng ñieän bieán ñoåi töông öùng trong maïch. Doøng ñieän bieán ñoåi naøy ñöôïc truyền qua đường daây tôùi oáng nghe cuaû maùy bò goïi, laøm cho maøng rung cuûa oáng nghe dao ñoäng, lôùp khoâng khí tröôùc maøng rung dao ñoäng theo phaùt ra aâm thanh taùc ñoäng ñeán tai ngöôøi nghe vaø quaù trình truyeàn daãn ngöôïc laïi cuõng töông töï. Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 10 B / Nhöõng yeâu caàu cô baûn veà maùy ñieän thoaïi. Khi thu phaùt tín hieäu chuoâng thì boä phaän ñaøm thoaïi phaûi ñöôïc taùch rôøi ñöôøng ñieän, teân ñöôøng daây chæ coù tín hieäu chuoâng. Khi ñaøm thoaïi boä phaän phaùt vaø tieáp nhaän tín hieäu chuoâng phaûi ñöôïc taùch rôøi ñöôøng ñieän, teân ñöôøng daây chæ coù doøng ñieän thoâng thoaïi. Maùy phaûi phaùt ñöôïc maõ soá thueâ bao bò goïi tôùi toång ñaøi vaø phaûi nhaän ñöôïc tín hieäu chuoâng töø toång ñaøi ñöa tôùi. ÔÛ traïng thaùi nghỉ maùy thöôøng tröïc ñoùng nhaän tín hieäu chuoâng töø toång ñaøi. Ngoaøi ra maùy caàn phaûi cheá taïo ñôn giaûn, goïn nheï, bền đẹp, tieän lôïi cho ngöôøi söû dụng C / Nhöõng chöùc naêng cô baûn cuûa maùy ñieän thoaïi. 1. Chöùc naêng baùo hieäu: baùo cho ngöôøi söû duïng bieát toång ñaøi ñaõ saün saøng tieáp nhaän hoaëc chöa tieáp nhaän cuoäc goïi ñoù baèng caùc aâm hieäu (tone môøi quay soá, tone baùo baän). 2. Phaùt maõ soá thueâ cuûa bao bò goïi vaøo toång ñaøi baèng caùch thueâ bao chuû goïi aán soá hay quay soá treân maùy ñieän thoaïi. 3. Thoâng baùo cho ngöôøi söû duïng ñieän thoaïi bieát tình traïng dieãn bieán vieäc keát noái maïch baèng caùc aâm hieäu chuoâng, aâm hieäu baùo baän. 4. Baùo hieäu chuoâng keâu, tieáng nhaïc, tieáng ve keâu, … cho thueâ bao bò goïi bieát laø coù ngöôøi ñang goïi mình. 5. Bieán aâm thanh thaønh tín hieäu, phaùt sang maùy ñoái phöông vaø chuyeån tín hieäu ñieän töø maùy ñoái phöông tôùi thaønh aâm thanh. 6. Baùo hieäu cuoäc goïi keát thuùc. 7. Khöû tạp aâm, choáng tieáng doäi, tieáng clíck khi phaùt xung quay soá. 8. Tự động điều chænh aâm löôïng vaø phoái hôïp trôû khaùng vôùi ñöôøng daây. Ngoaøi ra coøn coù moät soá chöùc naêng khaùc nhö : Heä thoáng vi xöû lí, hệ thống ghi aâm, maøn hình vaø caùc heä thoáng hỗ trôï truyeàn daãn laøm cho maùy coù raát nhieàu dòch vuï raát tieän lôïi. Cuï theå nhö: Chuyeån tín hieäu tính cöôùc ñeán toång ñaøi. Goïi ruùt ngaén ñòa chæ. Nhôù soá thueâ bao ñaëc bieät. Goïi laïi … Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 11 CHƯƠNG II SƠ LƯỢC VỀ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ I./ Taàm quan troïng vaø öùng duïng cuûa ñieàu khieån töø xa. Ñaát nöôùc ta ñang treân ñaø phaùt trieån vaø hoäi nhaäp vôùi neàn kinh teá theá giôùi. Moät ñaát nöôùc phaùt trieån khoâng theå döïa vaøo moät ngaønh noâng nghieäp, laâm nghieäp, ngö nghieäp maø caàn phaûi coù moät ngaønh coâng nghiệp phaùt trieån maïnh. Moät neàn coâng nghiệp phaùt trieån maïnh luoân ñi ñoâi vôùi caùc thieát bò maùy moùc tinh vi hôn, phöùc taïp hôn. Vôùi neàn coâng nghieäp phaùt trieån nhö theá, ñieàu khieån töø xa ñoùng vai troø quan troïng trong coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa hieän ñaïi hoùa ñaát nöôùc. Trong coâng nghieäp, taïi caùc loø phaûn öùng, caùc nhaø maùy, hay taïi nhöõng nôi coù möùc ñoä nguy hieåm cao maø con ngöôøi khoâng theå tieáp caän ñeå ñieàu khieån ñöôïc. Ta phaûi caàn ñeán boä ñieàu khieån töø xa ñeå ñieàu khieån. Trong coâng cuoäc nghieân cöùu vuõ truï, ñieàu khieån töø xa ñöôïc söû duïng trong caùc phi thuyeàn khoâng ngöôøi laùi, caùc taøu do thaùm khoâng gian. Ñieàu khieån töø xa khoâng nhöõng phuïc vuï cho coâng nghieäp, quaân söï, hay nghieân cöùu khoa hoïc, maø noù coøn goùp moät phaàn khoâng nhoû vaøo phuïc vuï cho nhu caàu cuoäc soáng haèng ngaøy cuûa chuùng ta. Trong coâng cuoäc coâng nghieäp hoùa hieän ñaïi hoaù ñaát nöôùc. Con ngöôøi phaûi dành rất nhiều thời gian cho công việc, luoân ôû cô quan, xí nghieäp, hay taïi coâng tröôøng neân ít coù thôøi gian ôû nhaø. Vì vaäy ñieàu khieån töø xa giuùp chuùng ta khoâng caàn phaûi veà nhaø maø cuõng coù theå ñieàu ñoùng ngắt caùc thieát bò, hoaëc töï ñoäng baùo cho ta bieát khi ôû nhaø coù söï coá. II./ Caùc daïng đieàu khieån töø xa. Döïa vaøo caùc öùng duïng thöïc tiễn cuûa ñieàu khieån töø xa ta coù theå chia laøm hai daïng. Ñieàu khieån töø xa baèng voâ tuyeán vaø ñieàu khieån töø xa baèng hữu tuyeán. 1./ Ñieàu khieån töø xa baèng voâ tuyeán. Ta coù theå ñieàu khiển töø xa baèng tia saùng hoàng ngoaïi, hay soùng sieâu aâm. Moâi tröôøng truyeàn laø khoâng khí.Vôùi tia hoàng ngoaïi ta chæ coù theå ñieàu khieån caùc thieát bò ôû khoaûng caùch gaàn. Vì vậy nó được ứng dụng nhieàu cho caùc thieát bò daân duïng. Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 12 2./ Ñieàu khieån töø xa baèng hữu tuyeán. Vôùi daøng ñieàu khieån naøy ta lôïi duïng vaøo ñöôøng truyeàn cuûa mạng ñieän thoaïi ñeå ñieàu khieån caùc thieát bò töø xa. Coù theå söû duïng daây song haønh, caùp ñoàng truïc, caùp quang ñeå truyeàn taûi tín hieäu. a./ Daây song haønh. Loaïi daây naøy choáng aåm, choáng ñöôïc nhiễu ñieän töø, Tuy nhieân khi söû duïng daây naøy ôû taàn soá cao seõ bò suy hao. Söï suy hao naøy phuï thuoäc vaøo chieàu daøi vaø ñöôøng kính daây daãn. b./ Caùp ñoàng truïc. Caùp ñoàng truïc coù khaû naêng choáng nhiễu cao. Tuy nhieân caùp ñoàng truïc thì khoù gheùp noái, khi nôi phaùt vaø nôi thu quaù xa seõ gaây maát caân baèng veà mass, laøm sinh ra doøng ñieän treân löôùi ngoaøi, seõ taùc ñoäng ñeán laøm nhieãu. c./ Caùp quang. Caùp quang coù baêng thoâng raát roäng (Töø vaøi chuïc MHz ñeán vaøi GHz). Caùp quang cho pheùp truyeàn thoâng tin vôùi toác ñoä cao, ñoä suy hao thaáp, khoâng bò aûnh höôûng cuûa nhiễu tröôøng ñieän töø, ít thay ñoåi ñaëc tính theo nhieät ñoä, caùch ñieän hoaøn toaøn giöõa phaàn thu vaø phaàn phaùt. III/ Kĩ thuật gởi số bằng xung lưỡng âm đa tần (DUAL TONE MULTIFREQUENCY DTMF ). 1. Heä thoáng DTMF. Heä thoáng DTMF ñang phaùt trieån vaø ñaõ trôû thaønh phoå bieán trong heä thoáng ñieän thoaïi hieän ñaïi hieän nay. Heä thoáng naøy coøn goïi laø heä thoáng Touch-Tone, heä thoáng ñöôïc hình thaønh vaøo naêm 1960 nhöng maõi ñeán naêm 1970 môùi ñöôïc phaùt trieån roäng raõi. Heä thoáng DTMF giôø ñaây trôû thaønh chuaån thay theá cho heä thoáng xung kieåu cuõ. DTMF (dual tone multi frequency) laø toång hôïp cuûa hai aâm thanh. Nhöng ñieåm ñaëc bieät cuûa hai aâm naøy laø khoâng cuøng aâm nghóa laø: taàn soá cuûa hai aâm thanh naøy khoâng coù cuøng öôùc soá chung vôùi aâm thanh kia. Ví duï nhö 750 vaø 500 thì coù cuøng öôùc soá chung laø 250 (750=250 x 3, 500= 250 x 2) vì vaäy 750 vaø 500 laø hai thanh cuøng aâm khoâng theå keát hôïp thaønh tín hieäu DTMF. Lôïi ñieåm cuûa vieäc söû duïng tín hieäu DTMF trong ñieän thoaïi laø choáng ñöôïc nhieãu tín hieäu do ñoù toång ñaøi coù theå bieát chính xaùc ñöôïc phím naøo ñaõ ñöôïc nhaán. Ngoaøi ra noù coøn giuùp cho ngöôøi ta söû duïng ñieän thoaïi thuaän tieän hôn. Ngaøy nay haàu heát caùc heä thoáng ñieän thoaïi ñeàu söû duïng tín hieäu DTMF. Baøn phím chuaån Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 13 cuûa loaïi ñieän thoaïi naøy coù daïng ma traän chöõ nhaät goàm coù 3 coät vaø 4 haøng taïo neân toång coäng laø 12 phím nhaán: 10 phím cho chöõ soá (0-9), hai phím ñaëc bieät laø ‘* ’ vaø ‘# ’. Moãi moät haøng treân baøn phím ñöôïc gaùn cho moät taàn soá tone thaáp, moãi coät ñöôïc gaùn cho taàn soá tone cao. Moãi moät phím seõ coù moät tín hieäu DTMF rieâng maø ñöôïc toång hôïp bôûi hai taàn soá töông öùng vôùi haøng vaø coät maø phím ñoù ñang ñöùng. Nhöõng taàn soá naøy ñaõ ñöôïc choïn löïa raát caån thaän. Hình 7: Bàn phím chuẩn 12 phím Ngaøy nay ñeå taêng khaû naêng söû duïng cuûa ñieän thoaïi ngöôøi ta phaùt trieån theâm moät coät nöõa cho baøn phím ñieän thoaïi chuaån taïo neân baøn phím ma traän 4x4 nhö hình. Hình 8: Bàn phím chuẩn 16 phím Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 14 2. Tieáp nhaän aâm hieäu DTMF. Taàn soá DTMF ñöôïc choïn kyõ ñeå ôû toång ñaøi coù laãn vôùi nhöõng aâm hieäu khaùc coù theå xuaát hieän treân ñöôøng daây. Boä thu coù nhöõng maïch loïc raát toát chæ ñeå tieáp nhaän caùc taàn soá DTMF vaø coù nhöõng maïch ño thôøi gian ñeå ñaûm baûo aâm hieäu xuaát hieän trong thôøi gian ít nhaát laø 50ms tröôùc khi nhaän laïi aâm hieäu DTMF. Sau khi ñöôïc noái thoâng ñeán ngöôøi goïi, boä thu ñaõ ñöôïc taùch ra khoûi ñöôøng daây vaø thueâ bao coù theå duøng baèng nuùt aán ñeå chænh tín hieäu DTMF ñeán ngöôøi bò goïi nhö laø maïch truyeàn ñöa soá lieäu toác ñoä thaáp. 3. So saùnh thôøi gian göûi soá. Göûi soá baèng löôõng aâm ña taàn DTMF nhanh hôn caùch quay soá raát nhieàu veà maët nguyeân taéccuõng nhö treân thöïc teá. Vôùi DTMF thôøi gian nhaän ñöôïc moät số laø 50ms vaø thôøi gian nghæ giöõa hai soá laø 50ms, toång coäng laø 100ms cho moãi soá. Giaû söû gôûi ñi 10 soá: Vôùi DTMF maát: 100 ms x 10 = 1s. Vôùi ñóa quay soá : 5x10x100ms + 9x700ms = 11,3 s. Ngoaøi öu ñieåm söû duïng deã daøng, nheï, DTMF giaûm thôøi gian chieám duïng boä thu soá raát nhieàu, giaûm bôûi soá löôïng boä thu soá daãn tôùi giaûm giaù thaønh toång ñaøi. 4. Yeâu caàu ñoái vôùi boä phaùt aâm hieäu DTMF. Ñeå keát noái toát ñoái vôùi ñöôøng daây laø: - Ñieän aùp nguoàn nuoâi moät chieàu (DC) vaø maïch voøng phaûi ñöôïc giöõ ôû möùc oån ñònh duø maùy ôû xa hay ôû gaàn toång ñaøi. - AÂm hieäu phaûi coù möùc ñieän oån ñònh. - Boä phaùt aâm hieäu DTMF phaûi hoøa hôïp toång trôû toát ñoái vôùi ñöôøng daây. Vaán ñeà nguoàn nuoâi ñaët ra cho hai tröôøng hôïp ñaëc bieät: ñöôøng daây xa vaø ñöôøng daây gaàn. Ñöôøng daây xa laøm giaûm doøng vaø ñieän aùp ñeán maùy ñeå nuoâi boä taïo dao ñoäng, do ñoù maùy naøy caàn hoaït ñoäng ôû ñieän aùp thaáp ñeán 3V. Ñoái vôùi ñöôøng daây gaàn, maùy phaûi coù khaû naêng nuoát bôûi ñieän aùp vaø doøng neáu toång ñaøi khoâng coù khaû naêng trang bò khaû naêng naøy. Đồ án tốt nghiệp Báo động và điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại SVTH: PHẠM TUẤN ANH-TRẦN THANH SANG Trang 15 IV./ YÙ töôûng thieát keá vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng. Nguyên tắc của điều khiển thiết bị là: tùy vào mã đã được qui định người điều khiển sẽ nhấn số tương ứng với mục đích điều khiển của mình. Mạch điều khiển thiết bị sẽ dựa vào những số của tổng đài gửi về giải mã từ dạng DTMF sang dạng nhị phân nhờ IC thu DTMF MT8870, số dưới dạng nhị phân từ IC MT8870 đưa về sẽ được so sánh với số lưu sẵn trong vi

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfDOAN.pdf
  • pdfBIA.pdf
  • pdfPHAN MO DAU.pdf
Luận văn liên quan