Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển từ xa bằng sóng hồng ngoại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề Tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI -----o0o----- GVHD : Th.S Bùi Tấn Lợi SVTH : Nguyễn Đình Lợi LỚP : 06D3 4/1/2014 1SV: Nguyễn Đình Lợi NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu vi điều khiển PIC16F877A Tổng quan về điều khiển xa 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 2 Tính chọn các thiết bị Thiết kế và lắp đặt mô hình Lưu đồ thuật toán và chương trình  GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Sơ đồ kết cấu của hệ thống điều khiển từ xa Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 3 Thiết bị phát Đường truyền Thiết bị thu Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA Tín hiệu điều khiển Tín hiệu sóng Điều chế Khuyết đại phát Sơ đồ khối máy phát: Sơ đồ khối máy thu: 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 4 mang Chấp hànhKhuyết đại Giải điều chế Khuyết đại thu  ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG TIA HỒNG NGOẠI Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC PIC là gì. Chương 2: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC Tại sao dùng vi điều khiển PIC NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 6 Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ  THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 7 Sử dụng REMOTE TIVI SONY làm thiết bị phát tín hiệu điều khiển  CHUẨN GIAO TIẾP CỦA REMOTER TV SONY Đặc điểm: * Khung truyền 12bit (5 bit địa chỉ (address) Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ và 7 bit lệnh (command).). * Điều chế độ rộng xung. * Tần số khoảng 36kHZ. * Thời gian truyền 1bit khoảng 1,2ms(bit 1) hoặc 0,6ms(bit 0). 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 8  THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 9 Xung điều khiển của REMOTE phát ra  THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 10 Bit bắt đầu (START bit), có độ rộng 3T hay 1800µs.  THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 11 Tiếp theo phần Header gồm 12bit liên tiếp được giải điều chế như sau: 500µs im lặng + 1300µs hồng ngoại = bit “1” 500µs im lặng + 700µs hồng ngoại = bit “o”  THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 12 Thực tế ta chỉ cần thu và giải mã 7bit Command là đủ, vì 5bit địa chỉ ở đây chỉ có tác dụng phân biệt giữa các loại model remoter sony khác nhau.  THIẾT BỊ THU SÓNG HỒNG NGOẠI Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ Mắt thu hồng ngoại chỉ cho phép tần số sấp sỉ 36KHz đi qua.bình thường đầu ra của mắt thu ở mức cao, * Khi nhận được tìn hiệu hồng ngoại ở tần số ~36KHz truyền tới, đầu ra của mắt thu sẽ lập tức trở về về mức logic thấp(0V). * Khi hết tín hiệu hồng ngoại đầu ra sẽ lập tức trở về mức logic cao( mức 1) 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 13  THIẾT BỊ THU SÓNG HỒNG NGOẠI Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ Dãy tín hiệu của REMOTE sau khi đi qua mắt thu hồng ngoại. 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 14 Nhờ vào việc đo thời gian ở mức thấp của đầu ra, chúng ta có thể biết được thời gian phát xung tương đương ở bên phát, từ đó suy ra mã được truyền đi.  MẠCH NGUYÊN LÝ Chương 4: Thiết kế Mạch Điện 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 15  MẠCH ĐỘNG LỰC Chương 4: Thiết kế Mạch Điện 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 16 Mạch đưa tín hiệu đến điều khiển Relay  MẠCH ĐỘNG LỰC Chương 4: Thiết kế Mạch Điện 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 17 Mạch relay 8 chân  MẠCH IN Chương 4: Thiết kế Mạch Điện 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 18 Mạch in thiết kế bằng orcad 15.7 Chương 4: Thiết kế Mạch Điện Mô Hình Đã Thi Công 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 19 Chương 5:Thuật Toán-Chương trình 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 20 Chương 5:Thuật Toán-Chương trình • /***********Giai ma**************/ • void giai_ma(unsigned char command) • { • switch (command) • { • case 0: TB1=~TB1; break; // key 1 • case 1: TB2=~TB2; break; // key 2 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 21 • case 2: TB3=~TB3; break; // key 3 • case 3: TB4=~TB4; break; // key 4 • case 4: TB5=~TB5; break; // key 5 • case 19: TB6=~TB6; break; // key 6 • case 6: TB7=~TB7; break; // key 7 • case 9: TB8=~TB8; break; // key 0 • case 21: PORTB=0xff; //nut' power • } • } Chương 5:Thuật Toán-Chương trình • /**********Doc du lieu**********/ • void read_data() • { • command=0; kiemtra: • while(IR==0); // timer out, bat dau lai tu dau • while(IR==1); // khong nut nao tren remote duoc nhan • while(IR==0) // nhan duoc bit START • { delay_us(2500); 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 22 • if(IR==0) // neu khong phai la bit Start • goto kiemtra; // thi bat dau lai • } • for(i=0;i<7;i++) { • while(IR==1); • delay_us(800); • if(IR==0) • { command+=(1<<i); • while(!IR); // IR==0 doi chuyen tu muc 1 xuong muc 0 • } } } Kết Luận và Hướng Phát Triển Tìm hiểu : + Tìm hiểu về sóng hồng ngoại của REMOTE SONY để làm nguồn phát. 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 23 + Ứng dụng của nó trong việc điều khiển thiết bị + Thiết kế mạch và chương trình điều khiển Hạn chế : Hạn chế về mặt thời gian nên mô hình chưa được chỉnh chu về mặt cơ khí. Mạch điều khiển chưa được nhỏ gọn Kết Luận và Hướng Phát Triển Hướng Phát Triển : Thiết kế điều khiển đóng ngắt dùng triac.thiết kế mạch in 2 lớp cho bộ điều khiển nhỏ gọn. 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 24 Sử dụng bộ nhớ ngoài (EFROM hoặc NV RAM) để có thể lưu trạng thái của thiết bị trước khi mất điện Tích hợp giải mã nhiều loại điều khiển trong một chip 4/1/2014 SV: Nguyễn Đình Lợi 25