Thông báo

Tất cả đồ án đều đã qua kiểm duyệt kỹ của chính Thầy/ Cô chuyên ngành kỹ thuật để xứng đáng là một trong những website đồ án thuộc khối ngành kỹ thuật uy tín & chất lượng.

Đảm bảo hoàn tiền 100% và huỷ đồ án khỏi hệ thống với những đồ án kém chất lượng.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI

mã tài liệu 301200300034
nguồn huongdandoan.com
đánh giá 5.0
mô tả 100 MB Bao gồm tất cả file,.lưu đồ giải thuật... thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, bản vẽ thiết kế, FILE lập trình, và nhiều tài liệu liên quan kèm theo đồ án này
giá 989,000 VNĐ
download đồ án

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:  ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI

LỜI MỞ ĐẦU

Với tốc độ phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp hiện đại như công nghệ thông tin, công nghệ truyền thông, cơ khí, động lực trong thời gian qua không thể tách rời với ngành điện tử. Ngành điện tử đóng vai trò rất quan trọng, nó đã xâm nhập vào cuộc sống con người khá sớm từ những thiết bị đơn giản như đèn chiếu sáng, radio,…, đến những máy móc phức tạp và ứng dụng công nghệ cao như hệ thống camera, robot…tất cả điều đươc ứng dụng rộng rãi và góp phần hiệu quả vào công việc giải phóng sức lao động của con người đưa con người hướng tới một thế giới công nghệ mới ngày càng hiên đại và tinh vi hơn.

Trong sinh hoạt hằng ngày của con người như những trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa…) cho đến những ứng dụng gần gũi với chúng ta cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất. Điều khiển từ xa đã thâm nhập vào vấn đề này do đó cho ra đời những loại tivi điều khiển từ xa, đầu video, VCD, CD,… đến quạt bàn tất cả  điều khiển từ xa. Điều khiển từ xa là việc điều khiển mô hình, thiết bị ở một khoảng cách nào đó mà người không nhất thiết phải đến nơi đặt hệ thống. Thế giới ngày càng phát triển việc ứng dụng các thiết bị diều khiển tự động ngày càng được con người sử dụng rong đó có quá trình thu phát bằng hồng ngoại nó có độ chính xác và nhanh chóng trong quá trình điều khiển từ xa.

Xuất phát từ những ý tưởng trên nên chúng em đã chọn đề tài mạch điều khiển thiết bị từ xa bằng hồng ngoại. Trong thời gian ngắn và kiến thức còn hạn chế nên quyển đồ án chưa được hoàn thiện cho lắm và còn nhiều thiếu sót. Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả thầy cô và các bạn .

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.Vũ Quang Hồi, (2000), Trang bị điện -điện tử công nghiệp, NXB Giáo Dục.

2. Ngô Diên Tập, (1998), Lập trình bằng hợp ngữ, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà nội.

3. Cyril W. Lander (sách dịch), (1993), Điện tử công suất và điều khiển động cơ điện, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

4. http://www.hocavr.com

MỤC LỤC

 

 

CHƯƠNG 1: Nguyên tắc thu phát hồng ngoại

1.1.Phần phát .......................................................................................................... 1

 

1.1.1 Sơ đồ khối ............................................................................................... 1

1.1.2 Giải thích ................................................................................................ 2

 

1.2. Phần thu ........................................................................................................... 2

 

1.2.1. Sơ đồ khối .............................................................................................. 2

1.2.2. Giải thích ............................................................................................... 3

 

 

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN

 

 

2.1. Mạch phát hồng ngoại ..................................................................................... 4

2.1.1.Sơ đồ nguyên lý ................................................................................. 4

2.1.2.  Tính toán bộ tạo dao động tần số sóng mang ................................... 4

2.1.3.  Tính toán Mạch khuếch đại phát ..................................................... 5

2.1.4.  Cài mã cho mạch phát....................................................................... 6

2.1.5.  Chọn tổ hợp phím nhấn..................................................................... 7

 

 

2.2  Mạch thu hồng ngoại....................................................................................... 8

2.2.1.  Sơ đồ nguyên lý ................................................................................ 8

2.2.2.  Tính toán và giải thích hoạt động của mạch ....................................... 8

2.2.2.1  Mạch khuếch đại và tách sóng ............................................... 8

2.2.2.2. Mạch chốt dữ liệu ............................................................. 10

 

 

CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH

 

3.1.  Tổng quan  IC LOGIC CMOS ................................................................ 12

3.1.1.  Khái niệm ....................................................................................... 12

3.1.2.  Một số đặc tính quan trọng ........................................................... 12

3.1.2.1 .  Điện áp ............................................................................ 12

3.1.2.2 .  Thời gian trễ.................................................................... 12

3.1.2.3 .  Tính miễn nhiễu .............................................................. 12

3.1.2.4 .  Giao tiếp với Họ TTL ..................................................... 12

3.2.  IC thu phát hồng ngoại BL9148-BL9149................................................. 12

3.2.1. IC phát BL9148 ................................................................... 12

3.2.1.1 Tổng quan ..................................................................................... 12

3.2.1.2 Sơ đồ và chức năng của ic ................................................. 13

3.2.1.3. Sơ đồ khối......................................................................... 14


3.2.1.4. Tham số cực hạn............................................................... 17

3.2.1.5. Tham số chủ yếu .............................................................. 17

 

 

3.2.2. IC thu BL9149 .............................................................................. 18

3.2.2.1 Tổng quan .......................................................................... 18

3.2.2.2.  Sơ đồ và chức năng của các chân của IC ........................ 18

3.2.2.3.  Sơ đồ khối ........................................................................ 19

3.2.2.4.  Tổ hợp mã hệ thống giữa IC phát BL9148

và IC thu BL9149 ........................................................................... 20

3.2.2.5. Bảng đối ứng quan hệ phím /

mã giữa IC thu BL9149 và IC phát BL9149 ................................ 21

3.2.2.6. Tham số chủ yếu ............................................................... 21

 

CHƯƠNG 4: DS 1307

 

4.1.     Giới thiệu về thời gian thực DS1307.............................................. 22

4.2. Ghép nối DS1307 với vi điều khiển .................................................. 22

4.3.  Tổ chức thanh ghi trong DS1307 ...................................................... 23

 

 

CHƯƠNG 5:GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR DÒNG 8 BIT

 

5.1. GIỚI THIỆU CHUNG AVR ............................................................. 26

 

5.2. Tổ chức của AVR.  ............................................................................ 28

 

5.3.Stack .................................................................................................... 33

 

5.4. Thanh ghi trạng thái - SREG (STATUS REGISTRY)...................... .35

 

5.5. Macro và chương trình con................................................................. 37

 

5.6. Ngắt trên AVR.................................................................................... 38

 

5.7. Tổng quan các bộ Timer/Counter trên chip Atmega8. ....................... 42

 

5.7.1.  Sử dụng Timer/Counter .................................................................. 43

 

 

5.7.1.1. Timer/Counter0 ................................................................. 43

5.7.1.1.1.Bộ định thời gian ............................................................. 45

 

5.7.1.1.2. Bộ đếm sự kiện. .............................................................. 46

 

5.7.1.1.3.Normal mode (Chế độ thường). ..................................... 49

 

 

 

5.7.1.1.4.Clear Timer on Compare Match

(xóa timer nếu xảy ra bằng trong so sánh)-CTC. ......................... 50


CHƯƠNG VI : CHƯƠNG TRÌNH VÀ GIẢI THUẬT

 

6.1. Sơ đồ giải thuật ............................................................................................. 52

6.2. Chương trình chính ....................................................................................... 53

 

Kết luận ................................................................................................................ 93

 

Danh mục tài liệu tham khảo ............................................................................... 94


DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH

Sơ đồ 1.1 Phần phát ................................................................................................ 1

Sơ đồ 1.2 Phần thu .................................................................................................. 2

Sơ đồ 2.1 Nguyên lý mạch phát.............................................................................. 4

Sơ đồ 2.2 Nguyên lý mạch thu ............................................................................... 8

 

Hình 2.1 Bộ dao động f sóng mang ........................................................................ 4

Hình 2.2 Mạch khuyếch đại phát ............................................................................ 5

Hình 2.3 Khuyếch đại và tách sóng ........................................................................ 8

Hình 2.4 Mạch chốt dữ liệu .................................................................................. 10

Bảng 2.1 Mã hệ thống............................................................................................. 6

Bảng 2.2 Tổ hợp phím nhấn ................................................................................... 7

 

Hinh 3.1 IC BL 9148 ............................................................................................ 13

Hinh 3.2 IC BL 9149 ........................................................................................... 19

Sơ đồ 3.1 IC BL 9148 ........................................................................................... 14

Sơ đồ 3.2 IC BL 9149 ........................................................................................... 19

Bảng 3.1Đố ứng quan hệ phím / mã giữa IC 9148 – IC9149 .............................. 21

Bảng 3.2 Tham số chủ yếu .................................................................................. 21

 

Hình 4.1 Ghép nối DS1307 với VĐK ................................................................. 23

Bảng 4.1 Thứ tự các thanh ghi............................................................................. 23

Bảng 4.2 Tổ chức thanh ghi trong DS1307 ......................................................... 24

 

Hình 5.1 Tổ chức bộ nhớ trong AVR ................................................................... 29

Hình 5.2 Thanh ghi 8 bit....................................................................................... 29

Hình 5.3 Chức năng phụ của các thanh ghi .......................................................... 30

Hình 5.4 Cấu trúc bên trong của AVR ................................................................. 32

Hình 5.5 Stack ...................................................................................................... 33

Hình 5.6 Nội dung stack trong ví dụ .................................................................... 34

Hình  5.7 Thanh ghi trạng thái.............................................................................. 35

Hình 5.8 ảnh hưởng các phép toán lên thanh ghi ................................................. 35

Hình 5.9 Ngắt........................................................................................................ 39

Hình 5.10 kết nối ngắt ngoài ................................................................................ 40

Hình 5.11 Thiết bị ngắt ngoài .............................................................................. 42

Hình 5.12 So sánh cách lam việc giữa delay va timer/counter ............................ 45

Hình 5.13 Quá trình thực hiện timer/counter ....................................................... 46

Bảng 5.2 INT SENSE CONTROL ....................................................................... 41

Bảng 5.3 Chức năng các bit CS0X ....................................................................... 43

Bảng 5.4 Chức năng các bit CS12 , CS11 &CS10 ............................................... 47

Bảng 5.5 Chế độ hoạt động T/C1 ......................................................................... 49

 

Sơ đồ 6.1 ............................................................................................................... 52


 

 

CHƯƠNG 1: Nguyên tắc thu phát hồng ngoại

 

Ánh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng khoảng từ 0.86µm đến 0.98µm. Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng .

 

Khái niệm :

- Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu. Nó được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Lượng thông tin có thể đạt 3 mega bit /s. Lượng thông tin được truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ mà người ta vẫn dùng.

- Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ, khả năng xuyên thấu kém. Trong điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại, chùm tia hồng ngoại phát đi hẹp, có hướng, do đó khi thu phải đúng hướng.

- Sóng hồng ngoại có những đặc tính quan trọng giống như ánh sáng (sự hội tụ qua thấu kính, tiêu cự …). Ánh sáng thường và ánh sáng hồng ngoại khác nhau rất rõ trong sự xuyên suốt qua vật chất. Có những vật chất ta thấy nó dưới một màu xám đục nhưng với ánh sáng hồng ngoại nó trở nên xuyên suốt. Vì vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với ánh sáng hồng ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu đi khi nó vượt qua các lớp bán dẫn để đi ra ngoài .

Nguyên tắc thu phát hồng ngoại :

1.1 Phần phát

 

1.1.1. Sơ đồ khối :

 

Sơ đồ 1.1 phần phát


 

1.1.2. Giải thích :

- Khối chọn chức năng và khối mã hóa: Khi người sử dụng bấm vào các phím chức năng để phát lệnh yêu cầu của mình, mỗi phím chức năng tương ứng với một số thập phân. Mạch mã hóa sẽ chuyển đổi thành mã nhị phân tương ứng dưới dạng mã lệnh tín hiệu số gồm các bít 0 và 1. Số bit trong mã lệnh nhị phân có thể là 4 bit hay 8 bit … tùy theo số lượng các phím chức năng nhiều hay ít .

- Khối dao động có điều kiện: Khi nhấn 1 phím chức năng thì đồng thời khởi động mạch dao động tạo xung đồng hồ, tần số xung đồng hồ xác định thời gian chuẩn của mỗi bit.

- Khối chốt dữ liệu và khối chuyển đổi song song ra nối tiếp: Mã nhị phân tại mạch mã hóa sẽ được chốt để đưa vào mạch chuyển đổi dữ liệu song song ra nối tiếp. Mạch chuyển đổi dữ liệu song song ra nối tiếp được điều khiển bởi xung đồng hồ và mạch định thời nhằm đảm bảo kết thúc đúng lúc việc chuyển đổi đủ số bit của một mã lệnh.

- Khối điều chế và phát FM: mã lệnh dưới dạng nối tiếp sẽ được đưa qua mạch điều chế và phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần số 38Khz đến

100Khz, nhờ sóng mang cao tần tín hiệu được truyền đi xa hơn, nghĩa là tăng cự

ly phát.

- Khối thiết bị phát: là một LED hồng ngoại. Khi mã lệnh có giá trị bit =’1’ thì LED phát hồng ngoại trong khoảng thời gian T của bit đó. Khi mã lệnh có giá trị bit=’0’ thì LED không sáng. Do đó bên thu không nhận được tín hiệu xem như bit = ‘0’ .

 

1.2. Phần thu :

1.2.1. Sơ đồ khối :

Sơ đồ 1.2 phần th

1.2.2. Giải thích :

- Khối thiết bị thu: Tia hồng ngoại từ phần phát được tiếp nhận bởi LED thu hồng ngoại hay các linh kiện quang khác .

- Khối khuếch đại và Tách sóng: trước tiên khuếch đại tính hiệu nhận rồi đưa qua mạch tách sóng nhằm triệt tiêu sóng mang và tách lấy dữ liệu cần thiết là mã lệnh.

- Khối chuyển đổi nối tiếp sang song song và Khối giải mã: mã lệnh được đưa vào mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song và đưa tiếp qua khối giải mã ra thành số thập phân tương ứng dưới dạng một xung kích tại ngõ ra tương ứng để kích mở mạch điều khiển .

- Tần số sóng mang còn được dùng để so pha với tần số dao động bên phần thu giúp cho mạch thu phát hoạt động đồng bộ , đảm bảo cho mạch tách sóng và mạch chuyển đổi nối tiếp sang song song hoạt động chính xác .

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN

 

 

2.1. Mạch phát hồng ngoại:

2.1.1.Sơ đồ nguyên lý :

Sơ đồ 2.1

2.1.2.  Tính toán bộ tạo dao động tần số sóng mang :

-Chọn tần số dao động : tần số sóng mang mang mã truyền là tần số thu được do vi mạch mã hóa sau khi tiến hành chia 12 lần đối với tần số dao động của bộ cộng hưởng bằng thạch anh được đấu ở bên ngoài . Cho nên mức độ ổn định của tần số này phụ thuộc vào chất lượng và quy cách của thạch anh .Tần số dao động của mạch phát thường là 400-500Khz . Đối với mạch phát trên thì em chọn tần số của thạch anh là 455Khz .

-   Tần số của sóng mang được tính bởi công thức :

Từ đó suy ra : fc = 455khz/12 ≅ 38khz

Do cấu tạo bên trong IC BL9148 có 1 cổng đảo dùng để phối hợp với các linh kiện ngoài bằng thạch anh hoặc bằng mạch LC để tạo thành mạch dao động . Vì mạch LC khá cồng kềnh và độ ổn định không cao so vói thạch anh nên em đã quyết định chọn bộ dao động thạch anh .

2.1.3.  Tính toán Mạch khuếch đại phát :Hình 2.1

-Do tín hiệu phát ở ngõ ra của IC phát có dòng bé : -0.1mA ÷ 1.0mA nên ta phải khuếch  đại  chúng  lên  .  Vì  thế, em  dùng  hai  transistor  ghép  Darlington để khuếch đại tín hiệu cấp dòng cho LED hồng ngoại phát đi .

-Tính R4 : LED hồng ngoại có điện áp cho phép trong khoảng 1.2÷3.3 V , dòng làm việc 30mA ÷ 1A, RLED = 10 ÷ 30Ω

Trên thực tế ta chọn : R4  = 56 W

Tính R1:

IC

= 30 = 3mA

10IC1  = I B 2  = 3mA

3  = 0.3mA

    I B1

(0, 3.10-3 )

Trên thực tế ta chọn : R1  = 4.7K W

2.1.4. Cài mã cho mạch phát :

-Vì em dùng IC thu BL9149 nên theo lý thuyết thì IC thu không có chân C1. Do đó chân C1 của IC phát luôn ở mức logic ‘1’ . Nhiệm vụ còn lại là xác định tổ hợp mã cho C2 và C3 .

-Ở mạch trên thì cách cài mã như sau :

•Đầu tiên xác định mã mong muốn là C2 = ‘1’ , C3 = ‘0’ .

•Từ đó , tại chân C2 nối một diode với chân CODE , còn chân C3 thì bỏ

trống .

•Như vậy để IC thu nhận biết đúng thì ta cũng phải cài đúng như vậy .

Bảng mã hệ thống (tóm tắt)

BL9148

BL9149

C1

C2

C3

C2

C3

1

1

0

1

0

Bảng 2.1

-   BL9148 :   ‘1’ _ nối diode

‘0’ _ bỏ trống

-   BL9149 :   ‘1’ _ nối tụ xuống mass

‘0’ _nối xuống mass

2.1.5. Chọn tổ hợp phím nhấn :

-Xuất phát từ ý định muốn tìm hiểu sự khác nhau giữa các chân K với nhau nên em đã chọn tượng trưng 4 phím , trong đó có hai phím ở trạng thái liên tục và hai phím khác ở trạng thái không liên tục .

Bảng tổ hợp phím nhấn

Số phím

bên phát

Ngõ

ra

1

HP1

2

HP2

6

SP1

7

SP2

Bảng 2.2

2.2  Mạch thu hồng ngoại :

2.2.1.  Sơ đồ nguyên lý :

Sơ đồ 2.2

2.2.2.  Tính toán và giải thích hoạt động của mạch :

2.2.2.1 Mạch khuếch đại và tách sóng :

-      Q1 ở trạng thái bão hòa VCEBH = 0.1V

-      Khi chưa nhận tín hiệu : VIN = 0.8V

Từ đó , dựa vào thực tế thì ta chọn RB = 4.7 kΩ . mặt khác , ta có :

Từ đó , dựa vào thực tế thì ta chọn RC = 4.7 kΩ

-    Khi nhận tín hiệu : VIN = 705 mV

Để IC thu BL9149 hoạt động tốt thì VIN = 2V÷ 3V Với VIN ≥ 2V

Từ đó , dựa vào thực tế  ta chọn RL = 10kΩ .

⇒ Tuy nhiên, những số liệu trên là tính toán theo lý thuyết . Còn trên thực tế , sau khi thử mạch trên testboard thì em nhận thấy là hai điện trở RB  và RC không cần gắn . Nếu làm như vậy thì khả năng thu của mạch tăng lên .

2.2.2.2. Mạch chốt dữ liệu :

-Khi chưa có xung CK ( chưa nhấn phím ) : ngõ ra Q = ‘0’ , QN = ‘1’ . Dữ liệu tại D là ‘1’ vì ta nối D với QN .

-Khi  có  xung CK(nhấn một phím),dữ liệu  tại  D  sẽ  được nạp  vào  và ngõ  ra Q=‘1’, QN=’0’ . Lúc này trạng thái ngõ sẽ được chốt lại và chỉ thay đổi khi có thêm một xung CK .
 

CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH

3.1.  Tổng quan  IC LOGIC CMOS :

3.1.1.  Khái niệm :

-        CMOS được viết tắt từ Complementary –Metal-Oxide-Silicon . Đầu tiên , CMOS được nghiên cứu để sử dụng trong kỹ thuật ٛ   

ung không vũ trụ . Với các đặc tính như không bị lệ thuộc vào lưới điện , miễn nhiễu … Ngày nay CMOS được sử dụng rộng rãi trong    điện tử công nghiệp , điện tử y khoa

,kỹ thuật xe hơi và kỹ thuật máy tính điện tử .

3.1.2.  Một số đặc tính quan trọng :

3.1.2.1 .  Điện áp :

-CMOS có thể hoạt động từ 3V đến 15V . Tuy nhiên với điện áp nhỏ hơn

4.5V thời gian trễ sẽ gia tăng (vận tốc làm việc chậm lại ), tổng trở ra cũng lớn hơn và đồng thời tính chống nhiễu sẽ giảm.Tuy nhiên , với điện áp lớn 15V thì cũng có những bất lợi :

­ Công suất tiêu tán lúc CMOS hoạt động tăng cao .

­  Với những xung nhiễu từ nguồn vượt quá điện áp đánh thủng (20V) , tạo ra hiệu ứng SCR-latch_up và làm hỏng IC nếu dòng không được hạn chế

từ bên ngoài . Nếu ٛ                                                                                                                    ung đện áp lớn 15V thì cần phải có điện trở hạn dòng .

3.1.2.2 .  Thời gian trễ :

Điện áp cao thì CMOS hoạt động càng nhanh . Thời gian trễ gia tăng với nhiệt độ và tải điện dung .

3.1.2.3 .  Tính miễn nhiễu :

-CMOS chống nhiễu rất tố , thường là 45% điện áp cấp : 2.25V với điện áp 5V ; 4.5V với điện áp 10V . Thời gian trễ CMOS đóng vai trò như là một bộ lọc nhiễu . Xung 10ns biến mất sau một chuỗi các cổng CMOS . Vì tính chất đặc biệt này , CMOS được dung thiết kế các mạch điện của các thiết bị công nghiệp phải hoạt động động trong môi trường đầy nhiễu điện và điện từ . Với điện áp cấp +5V , CMOS vẫn làm việc bình thường với sự mất ổn định của điện áp cấp hay điện áp nhiễu đến 1V.

3.1.2.4 .  Giao tiếp với Họ TTL :

-Với  điện  áp  5V  CMOS  giao  tiếp  thẳng  với  TTL  .  Tổng  trở  vào  của CMOS rất lớn , TTL có thể tải vô số cổng CMOS mà không làm mất Fan Out ở trạng thái LOW.

3.2.  IC thu phát hồng ngoại BL9148-BL9149 :

3.2.1. IC phát BL9148 :

3.2.1.1 Tổng quan :

-Đây  là  một  bộ  truyền  phát  tia  hồng  ngoại  ứng  dụng  bởi  công  nghệ CMOS . BL9148 kết hợp với BL9149 tạo ra 10 chức năng , với BL9150 tạo ra 18 chức năng và 75 lệnh có thể phát xạ  : trong đó 63 lệnh là liên tục , có thể có nhiều tổ hợp phím ;12 phím không liên tục ,chỉ có thể sử dụng phím đơn .

Với cách tổ hợp như vậy , có thể dùng cho nhiều loại thiết bị từ xa .

-  Đặc tính :

¾ Được sản xuất theo công nghệ CMOS

¾ Tiêu thụ công suất thấp

¾ Vùng điện áp hoạt động : 2.2V-5V

¾ Sử dụng được nhiều phím

¾ Ít thành phần ngoài

Ứng dụng :

¾    Bộ  phát  hồng  ngoại  dùng  trong  các  thiết  bị  điện  tử  như  : Television , Video Cassette Recoder .

Hình 3.1

 

-   Chân 1 (Vss) : là chân mass được nối với cực âm của nguồn điện .

-   Chân 2 và 3 : là hai đầu để nối với thạch anh bên ngoài cho bộ tạo dao động ở bên trong IC .

-   Chân 4 – 9 (K1 - K6) : là đầu của tín hiệu bàn phím kiểu ma trận , các chân từ K1 đến K6 kết hợp với các chân 10 đến 12 ( T1 – T3) để tạo thành ma trận 18 phím .

-   Chân 13 ( CODE ) : là chân mã số dùng để kết hợp với các chân T1 – T2

để tạo ra tổ hợp mã hệ thống giữa phần phát và phần thu .

-   Chân  14 (TEST)  : là chân dùng để kiểm tra mã của phần phát , bình thường khi không sử dụng có thể bỏ trống .

-  Chân 15 ( TXout) : là đầu ra của tín hiệu đã được điều chế FM .

-  Chân 16 ( Vcc) : là chân cấp nguồn dương.

3.2.1.3. Sơ đồ khối :

S ơ đồ 3. 1

 

Bộ tạo dao động và bộ phân tần : Để có thể phát được đi xa , ta cần có một xung có tần số 38Khz ở nơi nhận nhưng trên thị trường khó tìm được thạch anh đúng tần số nên ta chọn tần số của thạch anh là 455Khz cho bộ tạo dao động . Sau đó tần số sẽ được đưa qua bộ phân tần để chia nó ra thành 12 lần .

Mạch điện phím vào  :

- Có tổng cộng 10 phím được nối tới các chân K1 – K5 và mạch hoạt

động thời gian  T1 – T2 để tạo ra bàn phím ma trận ( 5*2).

-  Phím 1 – 5 : là những phím cho ra tín hiệu liên tục khi ấn giữ .

-  Phím 6 – 10 : là những phím cho ra những tín hiệu không liên tục . Tín hiệu sẽ bị mất ngay khi nhấn vào cho dù có giữ phím .

   Mạch hoạt động tín hiệu thời gian - Mạch phát sinh tín hiệu :

-       Lệnh truyền : gồm một từ lệnh được tạo bởi 3 bit mã người dùng ,

1 bit mã liên tục , 2 bit mã không liên tục và 6 bit mã ngõ vào . Vậy, nó có 12 bit mã . Trong đó , 3 bit mã người dùng được tạo như sau :

o Dữ liệu của 3 bit mã T1 , T2 , T3 sẽ là “1” nếu 1 diode được nối giữa chân CODE và chân Tn (n=1-3) ; và là “ 0 “ khi không nối diode .

o Vì IC thu BL9149 , chỉ có 2 bit mã ( CODE 2, CODE 3) , nên chân T1 của BL9148 sẽ luôn ở mức “1” .

 

C1

 

C2

 

C3

 

H

 

S1

 

S2

 

D1

 

D2

 

D3

 

D4

 

D5

 

D6

 

CODE BITS

 

CONTINUOUS/

 

KEY INPUT CODE

SINGLE-SHOT CODE

ª C1,C2,C3 : mã người dùng

ª H : mã tín hiệu liên tục

ª S1,S2 : mã tín hiệu không liên tục

ª D1- D6 : mã ngõ vào

...............................................................

5.7.1.1.3.        Normal mode (Chế độ thường).

Đây là chế độ hoạt động đơn giản nhất của T/C1. Trong chế độ này, thanh ghi đếm TCNT1 được tăng giá trị từ 0 (BOTTOM) đến 65535 hay 0xFFFF (TOP) và quay về 0. Chế độ này hoàn toàn giống cách mà Timer0 hoạt động chỉ có khác là giá trị đếm cao nhất là 65535 thay vì 255 như trong timer0. Nhìn vào bảng 3, để set T/C1 ở Normal mode chúng ta cần set 4 bit WGM về 0, vì 0 là giá trị mặc định của các thanh ghi nên thực tế chúng ta không cần tác động đến các bit WGM. Duy nhất một việc quan trọng cần làm là set các bit Clock Select (CS12, SC11, CS10) trong thanh ghi TCCR1B (xem thêm bảng 2). Bạn có thể tham khảo ví dụ của Timer0. Đoạn code trong  list 3 là 1 ví dụ tạo 1 khoảng thời gian 10ms bằng T/C1, normal mode:


 

List 3. Định thì 10ms với T/C1.

1  #include <avr/io.h>

2  #include <avr/interrupt.h>

3  #include <util/delay.h>

4

5  int main(void){

6           DDRB=0xFF;                  //PORTB la output PORT

7           PORTB=0x00;

8

9           TCCR1B=(1<CS10);// CS12=0, CS11=0, CS10=1: chon Prescaler =1

10        // thanh ghi TCCR1B duoc dung thay vi TCCR0 cua Timer0

11        TCNT1=55535;               //gan gia tri khoi tao cho T/C1

12        TIMSK=(1<<TOIE1);//cho phep ngat khi co tran o T/C1

13        sei();                         //set bit I cho phep ngat toan cuc

14

15        while (1){            //vòng lặp vô tận

16               //do nothing

17        }

18        return 0;

19 }

20 //trinh phuc vu ngat tran T/C1

21 ISR (TIMER1_OVF_vect ){22

23

24 }

PORTB ^=1;  //doi trang thai Bit PB0

TCNT1=55535; //gan gia tri khoi tao cho T/C1

5.7.1.1.4. Clear Timer on Compare Match (xóa timer nếu xảy ra bằng trong so sánh)-CTC.

Một cách gọi tắt của chế độ hoạt động này là CTC, một chế độ hoạt động mới trên T/C1. Nhìn vào bảng 3 bạn sẽ thấy có 2 mode CTC (mode 4 và mode 12). Tôi lấy ví dụ mode 4 để giải thích hoạt động của CTC. Khi bạn set các bit Waveform Generation Mode tuong ứng: WGM13=0, WGM12=1, WGM11=0, WGM10=0 thì mode 4 được chọn. Trong mode này, thanh ghi OCR1A chứa giá trị TOP (giá trị so sánh do người dùng đặt), thanh ghi đếm TCNT1 tăng từ 0, khi TCNT1 bằng giá trị chứa trong OCR1A thì một “Compare Match” xảy ra. Khi đó, một ngắt có thể xảy ra nếu chúng ta cho phép ngắt Compare Match (set bit OCF1A trong thanh ghi TIMSK lên 1). Mode này cũng tương đối đơn giản, một ứng dụng cơ bản của mode này là đơn giản hóa việc đếm các sự kiện bên ngoài. Ví dụ bạn kết nối 1 sensor  đếm số người đi vào 1 căn phòng với chấn T1 (chân counter source  của T/C1), bạn muốn rằng cứ sau khi đếm 5 người thì sẽ thông báo 1 lần. List 4 là đoạn code mô tả ví dụ này:

 

List 4. Phối hợp CTC với đếm sự kiện.

1  #include <avr/io.h>

2  #include <avr/interrupt.h>

3  #include <util/delay.h>

4  volatile  usigned char val=0;  //khai bao 1 bien tam val va khoi tao =0

5  int main(void){

6           DDRB=0xFF;                  //PORTB la output PORT

7           PORTB=0x00;

8           TCCR1B=(1<<WGM12)|(1<<CS12)|(1<<CS11); //xung nhip tu chan T1, canh

9  xuong

10        OCR1A=4;              //gan gia tri can so sanh

11        TIMSK=(1<OCIE1A);//cho phep ngat khi gia tri dem bang 4

12        sei();                         //set bit I cho phep ngat toan cuc

13        while (1){            //vòng lặp vô tận

14                //do nothing

15        }

16        return 0;

17

18 }

19 //trinh phuc vu ngat compare match

20 ISR (TIMER1_COMPA_vect){

21

22

23 }val++;

if (val==10) val=0;  //gioi han bien val tu 0 den 9

PORTB =val;         //xuat gia tri ra PORTB

if(g3==h && p3==m && s==1)

{ of3();}

}

if(e4==1)

{ if(c7==h && c8==m && s==0)

{on4();}

if(g4==h && p4==m && s==1)

{of4();}

}

if(e5==1)

{

if(c9==h && c10==m && s==0)

{ on5();}

if(g5==h && p5==m && s==1)

{of5();}

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////// PHIM DIEU KHIEN //////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

 

if (PINB.3==1)

{ PORTB.0=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTB.0=0;

}

if (PINB.4==1)

{

PORTB.1=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTB.1=0;

}

if (PIND.1==1)

{ PORTB.2=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTB.2=0;

}

if (PINB.6==1)


 

 

{ PORTD.6=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTD.6=0;

}

if (PINB.6==1)

{ PORTD.6=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTD.6=0;

}

if (PINB.7==1)

{ PORTD.7=1;

for (j=0;j<100;j++)

{

ht_time();

} PORTD.7=0;

}

}

}  //main

Kết luận

1.Những điều đạt được :

Qua đề tài này chúng em đã hiểu được quy tắc thu phát hồng ngoại , các IC thu phát hồng ngoại BL9148 và BL 9149 , cách lập trình codevision cũng như vi điều khiển AVR . và một số những chi tiết đạt được :

-Thu phát hồng ngoại ổn định .

-Hiển thị thời gian thực .

-Cài đặt thời gian hiển thị.

-Điều chỉnh bằng nút nhấn onboad và remode.

-Cài đặt thời gian on và off của các thiết bị onboad và remode.

2.Hướng phát triển :

- Gia tăng số lượng đối tượng điều khiển .

-Gia tăng khoảng cách thu phát.

-Thay thế relay bằng triac .

Close