Đề tài Xây dựng hệ thống báo động qua đường dây điện thoại

. Đầu ra của mỗi bộ lọc thu điện dung giúp nén tín hiệu trước khi qua điện trở hạn biên. Việc hạn biên được thực hiện bởi bộ so sánh có kèm theo bộ trễ để tránh chọn nhầm tín hiệu ở mức thấp không mong muốn. Ngõ ra của bộ so sánh cho ta các dao động có mức logic tại tần số DTMF thu được. Tiếp theo phần lọc là bộ giải mã sử dụng kĩ thuật đếm số để kiểm tra tần số các tone thu được và đảm bảo chúng tương ứng với các tần số DTMF. Một kỉ thuật lấy trung bình phức giúp loại trừ các tone giả tạo thành do tiếng nói trong khi vẫn đảm bảo một khoảng biến đổi cho tần số bị lệch hay thay đổi nhỏ. Kĩ thuật này phát triển để đảm bảo chắc chắn một điều kiện tốt nhất để kết hợp tín hiệu mà không chịu ảnh hưởng của những tần số không mong muốn và nhiễu. Khi bộ phận kiểm tra nhận được hai tone đúng thì đầu ra “Early Steering” sẽ lên mức Active. Khi không nhận được tín hiệu tone thì Est sẽ ở mức Inative. V. MẠCH STEERING. Trước khi thu nhận một cặp tone đã giải mã, bộ thu phải kiểm tra xem thời hằng của tín hiệu đó có đúng không. Việc kiểm tra này được thực hiện bởi một bộ RC mắc ở bên ngoài điều khiển bởi chân Est. Est lên mức cao thì làm cho Vc tăng lên khi xả tụ. Khi Est vẫn còn trong một thời đoạn hợp lệ, Vc tiến tới điện áp ngưỡng của logic Steering để nhận một cặp tone và chốt 4 mã tương ứng với nó vào thanh ghi Receive Data Register. Lúc này đầu ra của GT được kích hoạt và đẩy Vc lên VDD. GT tiếp tục được đẩy lên mức cao trong khi Est vẫn giữ ở mức cao. Cuối cùng, sau một khoảng thời gian ngắn cho phép chốt Data xong thì cờ của mạch Steering lên mức high báo hiệu cặp tone thu đã được lưu vào thanh ghi. trạng thái cờ Steering có thể được giám soát bằng cách kiểm tra các bit tương ứng trong thanh ghi trạng thái. Nếu như khối ngắt được chọn, thì chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp khi cờ Steering được kích hoạt. Nội dung của ngõ ra được cập nhật khi mạch Steering chuyển trạng thái hoạt động. Dữ liệu này được đưa ra 4 bit trên Data bus 2 chiều khi thanh ghi Receive Data được đọc. mạch Steering hoạt động theo chiều ngược lại để kiêm tra khoảng dừng giữa hai tín hiệu.Vì vậy, bộ thu vừa bỏ qua tín hiệu quá ngắn không hợp lệ vừa không chấp nhận các khoảng quá nhỏ. Chức năng này cũng như khả năng chọn thời hằng Steering bằng mạch ngoài cho phép người thiết kế điều chỉnh hoạt động cho phù hợp với các đòi hỏi khác nhau của từng ứng dụng. DIFFERENTIAL INPUT AMPLIFIER C1 = C2 = 10 nF R1 = R4 = R5 = 100 kΩ R2 = 60 kΩ, R3 = 37.5 kΩ R3 = (R2R5)/(R2 + R5) VOLTAGE GAIN (AV diff) – R5/R1 INPUT IMPEDANCE (ZIN diff) = 2 [R12 + 1/wC)2]1/2 Trên là một mạch steering cơ bản, giá trị các linh kiện được chọn như trên VI. ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN BẢO VỆ. Mạch Steering cơ bản như hình dưới thì phù hợp với hầu hết mọi ứng dụng. Giá trị linh kiện được chọn theo các bất đẳng thức bên dưới. tREC ≥ tDPmax + tGTPmax  tDAmin t ≤ tDPmin + tGTPmin  tDAmax t ID ≥ tDAmax + tGTAmax  tDPmin tDO ≤ tDAmin + tGTPmin  tDPmax Giá trị của tDP là một thông số của thiết bị và tREC là thời gian tín hiệu nhỏ nhất được nhận ra bởi thiết bị nhận. Giá trị của C1 là 0.1uF được dùng cho hầu hết các ứng dụng, giá trị của R1 được chọn bởi người thiết kế. Sự lắp đặt steering khác nhau có thể được chọn không phụ thuộc thời gian bảo vệ có tone hay ko có tone. Điều này có lẽ cần thiết để chỉ rõ hệ thống nơi nào cần chấp nhận và không chấp nhận giới hạn trong thời gian có tone và khoảng dừng số. điều chỉnh thời gian bảo vệ cũng cho phép người thiết kế biến đổi các thông số của hệ thống như tắt tiếng nói và giảm nhiễu. Việc tăng tREC cải thiện đặc tính talk- off khi nó giảm đến mức có thể các tone tương tự bởi khả năng duy trì tín hiệu hợp lý đủ dài để được ghi lại. liên quan giữa thời gian ngắn tREC với thời gian dài tDO có thể dành riêng cho môi trường tín hiệu quá nhiễu. VII. BỘ LỌC THOẠI (CALL PROGRESS ). Mode call progress khi được chọn thì cho phép kiểm tra các tone khác nhau thể hiện trạng thái đường dây. đầu vào của Call Progress và DTMF là chung, tuy nhiên tone Call Progress chỉ có thể được nhận ra khi ta chọn chế độ CP. Tín hiệu DTMF không thể được nhận ra nếu như dùng chế độ CP. Các tần số đưa đến đầu vào nằm trong giới hạn băng thông chấp nhận của bộ lọc, sẽ đưa qua bộ so sánh có độ lợi cao và đến chân IRQ/CP. Dạng sóng ở đầu ra tạo bởi mạch trigger có thể được phân tích bởi vi xử lý hoặc bộ đếm để xác định tính chất các tone trạng thái đường dây. Các tần số nào trong vùng loại bỏ sẽ không được kiểm tra và tín hiệu ở chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp. VIII. BỘ PHÁT DTMF. Bộ phát DTMF dùng MT8888 có khả năng tạo ra 16 cặp DTMF chuẩn với độ sai lệch thấp và độ chính xác cao. Tất cả tần số này đều được lấy từ 1 dao động thạch anh 3,579Mhz bên ngoài. Dạng sóng sin của từng tone được tổng hợp tần số bằng cách sử dụng bộ chia hàng cột tổng hợp được và bộ biến đổi D/A. Các tone hàng cột được trộn vào và lọc cho ra 1 tín hiệu DTMF tương ứng với độ hài thấp và độ chính xác cao. Để phát 1 tín hiệu DTMF, dữ liệu tương ứng với bảng mã 1 phải được ghi vào thanh ghi Data Register. Chú ý mã phát giống như mã nhận. Các tone riêng lẻ bao gồm 2 nhóm là tone thấp và tone cao. Nhóm tần số thấp gồm các tần số 697, 770, 852, và 941 Hz. Nhóm tần số cao là 1209, 1336, 1477, 1633. theo tiêu chuẩn, tỉ lệ biên độ nhóm cao so với nhóm thấp là 2dB. Thời hằng của mỗi tone bao gồm 32 thời đoạn. Thời hằng của một tone được thay đổi bằng cách thay đổi độ dài của thời đoạn. Trong suốt quá trình hoạt động ghi vào Transmit Data Register thì 4 bit dữ liệu trên bus được chốt và được biến đổi thành 2 của 8 mã để sử dụng cho mạch chia hàng cột. Đoạn mã này chỉ rõ 1 thời đoạn mà chủ yếu quyết định tone tần số. Khi bộ chia đạt đến giá trị đếm thích hợp được quyết định bởi mã ở ngõ vào, thì 1 xung reset được phát ra và bộ đếm bắt đầu hoạt động. Thời đoạn xác định là 32, tuy nhiên bằng cách thay đổi giá trị độ dài đoạn như trên thì tần số có thể được thay đổi. Ngõ ra của bộ chia khóa các bộ đếm khác mà địa chỉ của sóng sin tìm kiếm trong ROM. IX. BURST MODE Một ứng dụng điện thoại bất kì đều đòi hỏi tín hiệu DTMF được tạo ra với một thời hằng hoặc qui định bởi ứng dụng đó hoặc bởi hệ thống hiện có. Thời hằng DTMF chuẩn có thể được tạo ra bằng cách sử dụng Burst mode. Bộ phát có khả năng tổng hợp các tone có khoảng tắc mở trong khoảng thời gian định trước. Thời gian này là 51ms ± 1ms và là chuẩn cho bộ quay số tổng đài. Sau khoảng thời gian tắc mở tone đã được phát đi, một bit tương ứng sẽ được set lên trong thanh ghi trạng thái. Thời hằng 51ms ± 1ms đóng mở tone có được khi ta chọn mode DTMF. Tuy nhiên, khi chọn mode CP thì thời hằng đóng ngắt thứ hai là 102 ± 2ms sẽ được chọn. chú ý là khi Mode CP và Mode Burst cùng được chọn thì MT8888 chỉ hoạt động ở chế độ phát thôi. Trong một ứng dụng nào đó ta cần sử dụng khoảng thời gian đóng ngắt mà không theo chuẩn thì cần dùng vòng lặp phần mềm hoặc bộ định thời bên ngoài và tắt chế độ Burst mode đi. X. TẠO TONE ĐƠN. Chế độ tạo tone đơn chỉ được dùng khi ta muốn tạo một tone nào đó trong nhóm thấp hoặc cao.chế độ này dùng để kiểm tra thiết bị DTMF, tính toán nhiễu và nó được chọn thanh ghi Control Progress B. XI. MẠCH CLOCK DTMF. Mạch clock bên trong được sử dụng kết hợp với tần số chuẩn màu ti vi có tần số cộng hưởng là 3,579MHz. Một nhóm IC có thể kết nối với nhau dùng chung một dao động thạch anh. XII. BỘ GIAO TIẾP VỚI VI XỬ LÝ. IC MT8880 kết hợp với một mạch giao tiếp vi xử lý Intel. Có tổng cộng 5 thanh ghi. Thanh ghi Receive Data bao gồm mã ngõ ra của những số DTMF cuối cùng được nhận. Data đi vào chỉ được viết lên thanh ghi Transmit Data, nó sẽ quyết định cặp tone được phát đi. Thanh ghi điều khiển thu phát bao gồm 2 thanh ghi điều khiển CRA và CRB với cùng một địa chỉ. Muốn ghi vào thanh ghi CRB thì trước hết phải set một bit tương ứng trong thanh ghi CRA. Chu kỳ ghi kế tiếp vào cùng địa chỉ với CRA sẽ cho phép truy cập tới CRB. Và chu kỳ kế tiếp nữa sẽ trở lại với CRA. Thanh ghi trạng thái chỉ đọc đòi hỏi dòng của thu phát. Phần mềm reset phải bao gồm sự hoạt động của tất cả các chương trình để đặt giá trị ban đầu cho thanh ghi điều khiển, theo nguồn mở hoặc nguồn reset. Chân IRQ/CP có thể được lập trình để nó có thể cung cấp tín hiệu yêu cầu ngắt sau khi đã nhận xung DTMF hợp lệ hay khi bộ phát đã sẵn sàng cho dữ liệu kế tiếp.chân IRQ/CP là ngõ ra của một cực máng hở nên cần phải có một điện trở kéo bên ngoài. RS0 WR RD CHỨC NĂNG 0 0 1 GHI VÀO THANH GHI PHÁT 0 1 0 ĐỌC TỪ THANH GHI NHẬN DỮ LIỆU 1 0 1 GHI VÀO THANH GHI ĐIỀU KHIỂN 1 1 0 ĐỌC TỪ THANH GHI TRẠNG THÁI CRA (Control Register A): BIT TÊN CÁCH SỬ DỤNG B0 TONE OUTPUT Điều khiển tone ngõ ra. Tone ngõ ra ở mức cao. Bit này điều khiển tất cả các chức năng chuyển phát tone. B1 CP/ Chọn chế độ Call Progress hoặc DTMF. Mức cao thì chọn chế độ CP, mức thấp thì chọn chế độ DTMF. Trong chế độ DTMF thiết bị có khả năng nhận và phát tín hiệu DTMF. Trong chế độ CP, một tín hiệu sóng vuông sẽ xuất hiện ở ngõ ra chân /CP nếu chân này được cho phép. B2 IRQ Cho phép ngắt. mức logic cao thì cho phép thực hiện chức năng ngắt. khi chân IRQ được cho phép và chế độ DTMF được chọn, ngõ ra chân này sẽ đi đến mức thấp khi 1 tín hiệu DTMF hợp lệ được nhận trong 1 khoảng thời gian bảo vệ hợp lệ, hoặc phần phát sẵn sàng cho dữ liệu kế tiếp. B3 REGISTERE SELECT Chọn thanh ghi. Mức logic cao được chọn điều khiển thanh ghi B cho chu kì ghi kế tiếp để điều khiển thanh ghi. Sau khi ghi vào thanh ghi B, chu kì ghi kế tiếp sẽ ghi trực tiếp vào thanh ghi A. CRB (control register B): BIT TÊN CÁCH SỬ DỤNG B0 Chọn Burst Mode. Burst mode hoạt động ở mức thấp. Khi hoạt động, các mã số thay thế cho tín hiệu DTMF có thể được ghi vào thanh ghi phát, đó là kết quả của tín hiệu DTMF gồm tone burst và pause. Sau khoảng dừng, thanh ghi trạng thái sẽ được cập nhật, và một quá trình ngắt sẽ diễn ra nếu chế độ ngắt được cho phép. Khi chế độ CP được cho phép, tổng thời gian tone burst và pause bình thường từ 51ms đến 102ms. Khi bit này ở mức cao, thời gian phát tone burst được quyết định bởi bit TOUT. B1 TEST Điều khiển Test mode. Chế độ này được cho phép ở mức cao. Khi bit này được cho phép và chế độ DTMF được chọn, tín hiệu xuất hiện trên chân 13 sẽ tương tự như trạng thái của bit DELAYED STEERING của thanh ghi trạng thái. B2 S/ Mức logic cao cho ngõ ra tone đơn; mức logic thấp cho ngõ ra là cặp tone. B3 C/ Chọn tone hàng hay cột. chức năng này được dùng kết hợp với bit S/ Thanh ghi trạng thái: BIT TÊN CỜ TRẠNG THÁI LẬP CỜ TRẠNG THÁI XOÁ B0 IQR Ngắt xuất hiện. B1 hoặc B2 đã được lập. Ngắt chưa kích hoạt. Bị xóa sau khi thanh ghi trạng thái đã được đọc. B1 THANH GHI DỮ LIỆU PHÁT RỖNG (CHỈ TRONG BURST MODE) Thời hằng ngắt tone đã kết thúc và bộ phát đang chờ dữ liệu kế tiếp. Bị xóa sau khi thanh ghi trạng thái được đọc hay khi chọn None_Burst Mode. B2 THANH GHI DỮ LIỆU THU ĐẦY Dữ liệu hợp lệ đang nằm trong thanh ghi dữ liệu thu. Bị xóa sau khi thanh trạng thái được đọc. B3 DELAY STEERING Được lập khi phát hiện thấy sự không xuất hiện không hợp lệ của tín hiệu DTMF. Bị xóa sau khi phát hiện một tín hiệu DTMF hợp lệ. + QUAÙ TRÌNH GHI VAØ ÑOÏC CAÙC THANH GHI : Baét ñaàu vôùi CS=1 , quaù trình ghi döõ lieäu trong thanh ghi thoâng qua caùc böôùc sau: Chuyeån bus döõ lieäu (cuûa VXL) ôû cheá ñoä xuaát . Ñöa döõ lieäu ra bus Thieát laäp cho bit RS0, RS0=1 :ghi döõ lieäu , = 0 ghi leänh Xoaù bit R/W , thoâng baùo cho vieäc ghi döõ lieäu . Xoaù bit CS , tích cöïc chip . Set bit CS , ngöng quaù trình ghi döõ lieäu , ngöng choïn chip . Töông töï cho quaù trình ñoïc thanh ghi , baét ñaàu vôùi CS=1 : Chuyeån bus döõ lieäu sang cheá ñoä nhaäp . Set bit R/W , thoâng baùo cho vieäc ñoïc döõ lieäu Thieát laäp bit RS0 , RS0=1 : ñoïc döõ lieäu , =0 : ñoïc traïng thaùi . Xoaù bit CS, tích cöïc MT8880 Ñoïc döõ lieäu treân bus Set bit CS , ngöng quaù trình ñoïc döõ lieäu , ngöng choïn chip . + QUAÙ TRÌNH THU , PHAÙT DTMF : Ñeå phaùt di moät caëp tone , caàn phaûi kieåm tra xem tone tröôùc ñoù ñaõ ñöôïc phaùt xong chöa , ñieàu naøy thöïc hieän ñöôïc baèng caùch ñoïc bit b1 cuûa thanh ghi traïng thaùi , neáu bit naøy ñöôïc set leân 1 -> thanh ghi döõ lieäu phaùt saün saøng cho vieäc phaùt caëp tone keá tieáp. Vieäc thu tín hieäu DTMF cuõng töông töï , tröôùc tieân kieåm tra bit b2 cuûa thanh ghi traïng thaùi , neáu bit naøy ñöôïc set , töùc laø thanh ghi döõ lieäu thu ñaõ ñaày , VXL coù theå ñoïc ñöôïc maõ töø thanh ghi naøy . CHƯƠNG III: KHẢO SÁT ISD1400 SERIES I. GIỚI THIỆU CHUNG. Series ISD 1400 là seri chip đơn thu phát tiếng nói trong khoảng thời gian từ 16 đến 20s. Loại này thích hợp cho việc lưu trữ những thông điệp ngắn. Nó thì sử dụng công nghệ CMOS bên trong bao gồm 1 bộ dao động trên chip, micro tiền khuyếch đại, khối tự động điều chỉnh độ lợi, bộ lọc bảo vệ sự chồng quang phổ(khi trải phổ), bộ lọc nhẵn(bộ lọc ổn định), loa khuyếch đại âm thanh, vài phần bị động khác, 2 nút nhấn và 1 nguồn công suất. Những âm thanh đã thu thì được lưu cố định vào ô nhớ với công suất lưu trữ bằng 0. Tín hiệu tiếng nói âm thanh thì được lưu trữ trực tiếp vào ô nhớ một cách tự nhiên và cung cấp khả năng tái tạo lại âm thanh rất thực và chất lượng cao. II. ĐẶC ĐIỂM. Dễ sử dụng. Âm thanh và tiếng nói thì được tái tạo lại với chất lượng cao và rất thực. Chế độ phát có thể là tích cực cạnh hoặc tích cực mức áp logic. Lưu trữ được 16 và 20 giây. Chế độ tự động nguồn thấp: để tiết kiệm công suất tiêu thụ khi IC ở trạng thái nghĩ. Điển hình dòng là 0.5 µA. Công suất lưu trữ thông điệp bằng 0. Có thể đánh dấu vùng địa chỉ để điều khiển nhiều lọai thông điệp. Thông điệp được lưu trữ lâu trong IC mà không cần nguồn nuôi.Và ghi âm được nhiều lần. Có nguồn xung clock bên trong IC. Sử dụng nguồn đơn 5V. III. GIẢI THÍCH CHI TIẾT. 1.Chất lượng thọai/âm thanh. Seri ISD 1400 bao gồm những thiết bị cung cấp tần số lấy mẫu 6.4 và 8.0 Khz, cho phép người sử dụng lựa chọn chất lượng thọai. Những mẫu thọai thì được lưu trữ trực tiếp không bị mất vào ô nhớ bên trong chip mà không cần đến sự kết hợp của việc số hóa và nén dữ liệu với những môi trường khác nhau. Việc lưu trữ tín hiệu trực tiếp tín hiệu analog thì cung cấp độ chính xác và tạo sự trung thực trong việc tái tạo lại tiếng nói,music, âm thanh và các hiệu ứng âm thanh mà nó không có giá trị trong trạng thái môi trường số. 2. EEPROM lưu trữ. Một trong những lợi ích của ISD là sử dụng bộ nhớ không bị thay đổi bên trong, trong điều kiện công suất lưu trữ mẫu thông điệp bằng 0. Mẫu thông điệp tồn tại được trên chip với thời gian dài mà không cần đến nguồn cấp.Thêm vào đó, thiết bị có thể ghi âm nhiều lần điển hình trên 100000 lần. 3. Họat động cơ bản. Seri ISD 1400 được điều khiển bằng 1 tín hiệu ghi âm từ nút nhấn REC và 2 nút nhấn điều khiển tín hiệu phát âm là: PLAYE ( phát âm bằng tích cực cạnh), PLAYL (phát âm tích cực mức áp logic). Các thành phần của ISD 1400 mang cấu hình đơn giản cho những thiết kế trong ứng dụng ở những thông điệp ngắn. Việc sử dụng đường địa chỉ sẽ cho phép những ứng dụng thông điệp đa dạng. 4. Kiểu tự động nguồn thấp. Tại thời điểm kết thúc cùa chu kỳ phát âm hoặc thu seri ISD 1400 tự động trở về phương án nguồn dự phòng công suất thấp, tiêu biểu là 0.5µA. Trong suốt chu kỳ phát âm hoặc ghi âm phương án công suất thấp được thiết lập khi đến cuối cùng của thông điệp hoặc sau khi chân REC là mức cao. 5. Địa chỉ (tùy chọn). Dãy ô nhớ bên trong chip được chia thành 160 đọan có thể truy cập đựơc. Việc định địa chỉ ô nhớ được quyết định bởi các chân địa chỉ từ A0 đến A7. IV. DIỄN TẢ CHÂN. 1. Điện áp vào: (VCCA,VCCD, VSSA,VSSD). Những mạch tương tự và số bên trong chip thì sử dụng những đường bus nguồn và mas ngăn cách nhau để giảm thiểu nhiễu xảy ra trong chip. Những bus nguồn này được lấy từ những chân ngăn cách bên ngòai trên vỏ của chip và nên tránh sự tiếp xúc xảy ra bằng việc đóng ngắt nguồn. 2. REC(ghi âm). Đầu vào REC tích cực mức thấp để ghi tín hiệu.Trong suốt quá trình ghi âm tín hiệu vào chân REC phải được giữ ở mức thấp. Việc giữ chân REC thì không quyết định kiểu phát âm là tích cực cạnh hay là tích cực mức áp logic. Nếu chân REC bị kéo xuống mức thấp trong lúc đang phát âm thì quá trình phát sẽ dừng ngay tức khắc và quá trình ghi âm được bắt đầu. Một chu kỳ ghi âm được coi là hòan tất khi chân REC bị kéo lên mức cao hoặc không gian bộ nhớ bị đầy. Báo hiệu cuối cùng của thông điệp(EOM) được tạo trong quá trình ghi âm, sẽ cho phép các thiết bị dùng để phát âm dừng làm việc 1 cách hợp lý. Khi chân REC ở mức cao thì giải pháp tiết kiệm công suất nguồn tự động thay thế . 3. PLAYE (Phát âm, tích cực cạnh). Khi trạng thái chuyển xuống mức thấp của tín hiệu đầu vào được dò tìm thì chu kỳ phát âm sẽ bắt đầu. Quá trình phát vẫn tiếp tục cho đến khi bắt gặp báo hiệu cuối thông điệp(EOM) hoặc cho tới giới hạn cuối cùng của bộ nhớ. Khi hòan tất chu kỳ phát âm giải pháp tiết kiệm nguồn sẽ tự động thay thế. Để chân PLAYE lên mức cao trong chu kỳ phát cũng không giới hạn được chu kỳ phát . 4. PLAYL (Phát âm ,tích cực mức). Khi tín hiệu đầu vào chuyển từ mức cao xuống mức thấp thì 1 chu kỳ phát được bắt đấu, chu kỳ phát vẫn tiếp tục cho đến khi chân PLAYL được kéo lên mức cao hoặc báo hiệu cuối thông điệp được phát hiện, hoặc đã tới giới hạn cuối cùng của bộ nhớ. Khi hòan tất quá trình trên thì giải pháp tiết kiệm nguồn tự động thay thế 5. RECLED. Chân ra RECLED thì ở mức thấp trong suốt quá trình ghi âm. Nó được sử dụng để lái 1 led để báo hiệu chu kỳ ghi âm đang được thực hiện. Thêm vào đó, chân RECLED cho xung mức thấp tại thời điểm mà báo hiệu cuối thông điệp được bắt gặp trong chu kỳ phát. 6. Mic . Microphone đầu vào của bộ tiền khuyếch đại tín hiệu. Mạch AGC trong chip dùng để điều chỉnh độ lợi trong tầm từ -15 đến 24 dB một cách tự động. 7. MIC REF. Là ngõ vào đảo của bộ tiền khuyếch đại. Nó cung cấp khả năng chống nhiễu hoặc sự suy yếu của tín hiệu đồng pha khi bộ vi sai được kết nối với micro. 8. AGC (tự động điều chỉnh độ lợi). Chân AGC tự động điều chỉnh độ lợi của bộ tiền khuyếch đại để bổ sung thêm mức độ của tín vào từ micro.Nó cho điều chỉnh lại những âm thanh nhỏ thành những âm thanh có mức độ lớn hơn để cho việc ghi âm có sự biến dạng tín hiệu là nhỏ nhất. 9. ANA OUT(ngõ xuất tương tự). Là đầu ra của bộ tiền khuyếch đại để xử dụng. Độ lợi điện áp của bộ tiền khuyếch đại được xác định bởi mức độ điện áp tại chân AGC. 10. ANA IN (ngõ vào tương tự). Chân này dùng để chuyển đổi tín hiệu đầu cho việc ghi âm, nếu ghi âm với đầu vào là micro thì chân ANA OUT nên nối với chân ANA IN qua 1 cái tụ. Việc lựa chọn giá trị của tụ sẽ làm gia tăng tần số cắt dưới của băng thông thoại . Ngòai ra dữ liệu cũng có thể đưa trực tiếp vào chân này mà không cần qua micro. 11. XCLK(ngõ vào xung clock bên ngòai). 12. SP+,SP- (đầu ra của loa). 2 chân này dùng để lái trực tiếp tín hiệu ra loa với trở kháng thấp cỡ 16Ω. Đầu ra đơn cũng có thể sử dụng, nhưng việc sử dụng đầu ra có 2 cực tính đảo ngược nhau sẽ cung cấp công suất ngõ ra cao hơn 4 lần so với việc chỉ sử dụng 1 đầu ra. 13. Những địa chỉ đầu vào (A0-A7). A6 và A7 là 2 bit MSB dùng để điều khiển. A2 và A5 thì không được sử dụng. A0,A1,A3 và A4 là những chân dùng để lựa chọn chế độ họat động. 14. Các chế độ hoạt động. Các chế độ họat động này thì phù hợp với vi điều khiển, hoặc phần cứng của nó cũng ảnh hưởng đến sự họat động của hệ thống. A0_MESSAGE CUEING (lắp ráp thông điệp) Kiểu lắp ráp thông điệp cho phép người sử dụng có thể lướt qua đọan thông điệp mà không cần biết đến địa chỉ vất lý thực tế của mỗi thông điệp . Mỗi khi xung điều khiển đầu vào là mức thấp thì làm cho con trỏ địa chỉ sẽ trỏ đến thông điệp tiếp theo. Kiểu này chỉ nên sử dụng để phát thông điệp. A1_DELETE EOM MARKERS Chế độ họat động A1 cho phép liên tục ghi âm các thông điệp kết hợp với mỗi thông điệp là 1 báo hiệu EOM ở cuối mỗi thông điệp. Khi chế độ này họat động, những thông điệp được ghi âm liên tục thì được phát liên tục bằng 1 thông điệp. A2 không xử dụng. A3_ MESSAGE LOOPING (THÔNG ĐIỆP VÒNG) Chế độ họat động này cho phép tự động,liên tục lặp lại việc phát âm của thông điệp có địa chỉ tại địa chỉ bắt đầu của không gian bộ nhớ. Một thông điệp có thể chiếm giữ tòan bộ bộ nhớ và được phát từ lúc bắt đầu cho đến kết thúc. Xung của PLAYE sẽ là bắt đầu phát và xung của PLAYL sẽ là kết thúc. A4_CONSECUTIVE ADDRESSING (địa chỉ liên tiếp) Trong quá trình họat động bình thường, con trỏ địa chỉ sẽ reset khi 1 thông điệp được phát đi cho tới khi gặp báo hiệu cuối thông điệp . Chế độ họat động A4 sẽ hạn chế điều này ,cho phép những thông điệp sẽ được phát và thu liên tục.Khi thiết bị ở trạng thái nghĩ (không đang thu hay phát) đưa chân này xuống mức thấp sẽ reset bộ đếm địa chỉ về 0. A5_không sử dụng. CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT MÀN HÌNH LCD I. GIỚI THIỆU LCD. Để có được hiển thị tiết kiệm năng lượng và linh hoạt hơn, ta sử dụng bộ hiển thị LCD. Có nhiều loại LCD, trong số đó thông dụng là hiển thị 16 x 2 và 20 x 2. LCD có sử dụng IC điều khiển HD44780, điều này giúp ta có thể dễ dàng giao tiếp với LCD.Có loại LCD hiển thị dựa theo kí tự hay đồ hoạ. LCD hoạt động với nguồn cung cấp khoảng từ 4,5 đến 6V. 1. Chiếu sáng trong bộ hiển thị LCD. 2. Backlit (back lighting). Sử dụng đèn chiếu sáng ở sau bộ hiển thị thay vì dùng ánh sáng phản xạ. 3. CFL (Cold Cathode Flourescent Lamp). Loại đèn huỳnh quang đặc biệt để chiếu sáng phía sáng trong các hiển thị LCD hiện đại. 4. Các chân ra của module LCD. Phần lớn các module LCD tuân theo qui cách giao tiếp chuẩn. Nó cho truy cập 14 chân có 8 đường dữ liệu, 3 đường điều khiển và 3 đường cấp nguồn. Kết nối qua 1 trong 2 cấu hình sau: 2 hàng mỗi hàng 7 chân hoặc một hàng 14 chân. chức năng của các chân Chân số Tên chức năng 1 Vss đất 2 VDD cực dương 3 VEE Tương phản 4 RS Register select ( chọn thanh ghi) 5 R/W Read/Write 6 EN Enable 7 D0 Bit 0 của dữ liệu 8 D1 Bit 1 của dữ liệu 9 D2 Bit 2 của dữ liệu 10 D3 Bit 3 của dữ liệu 11 D4 Bit 4 của dữ liệu 12 D5 Bit 5 của dữ liệu 13 D6 Bit 6 của dữ liệu 14 D7 Bit 7 của dữ liệu Chân 3 là chân điều khiển VEE dùng thay đổi độ tương phản của màn hình. Chân này được gắn với một nguồn điện áp thay đổi được, thực hiện bằng cách gắn mạch chia áp dùng biến trở có đầu ra thay đổi đưa vào chân này. Tuy nhiên, đơn giản nhất ta có thể nối chân này xuống mass. Chân 4 là đường RS, đây là một trong 3 ngõ vào điều khiển lệnh. Khi chân này để mức thấp thì các dữ liệu truyền đến LCD được xử lý như các mệnh lệnh và các lệnh đọc trạng thái của nó. bằng cách đưa đường RS lên mức cao thì dữ liệu kí tự có thể xuất/ nhập trên module này. Chân 5 là đường R/W. chân này được kéo xuống mức thấp để ghi các lệnh hay dữ liệu kí tự vào module hoặc được kéo lên mức cao để đọc dữ liệu kí tự hay thông tin trạng thái từ các thanh ghi của nó. Chân 6 là chân EN (Enable), ngõ này dùng để khởi động việc chuyển các lệnh hay dữ liệu kí tự giữa module và các đường dữ liệu. Chân 7 đến chân 14 là 8 đường bit dữ liệu ( D0 đến D7 ). Dữ liệu có thể được chuyển đến và lấy ra khỏi bộ hiển thị LCD theo dạng một byte 8 bit hay dạng hai nửa byte 4 bit. Trong trường hợp sau chỉ có 4 đường dữ liệu trên được sử dụng ( 4 bit cao: D4 đến D7 ). chế độ 4 bit này thuận tiện khi sử dụng vi xử lý, cần ít đường xuất nhập hơn. II. Nguyên lý hoạt động. LCD giao tiếp với vi xử lý dùng 8 hay 11 đường để giao tiếp, nếu chỉ sử dụng 4 bit dữ liệu thì ta cần dùng 8 đường I/O để giao tiếp còn nếu sử dụng 8 bit dữ liệu thì cần dùng 11 đường. Để LCD có thể biết là ta đang giao tiếp với nó thì ta phải xử lý chân EN. Đường En phải đưa lên 1/ hạ xuống 0 trước khi/ sau khi mỗi lệnh được gởi đến LCD. LCD diễn dịch và thực thi lệnh của ta ở thời điểm đường EN được đưa xuống mức thấp. Nếu ta không bao giờ đem EN xuống thấp thì lệnh của ta sẽ không bao giờ được thực thi. Ngoài ra khi ta đem EN xuống mức thấp và LCD thực thi lệnh của ta thì nó cần thời gian để thực thi lệnh. Thời gian cần thực thi lệnh phụ thuộc vào lệnh và tốc độ thạch anh được gắn vào ngõ vào dao động của IC HP44780. III. Bảng mã kí tự của LCD. PHẦN III THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHƯƠNG I: SƠ ĐỒ KHỐI RING TIP Khi khối cảm biến hoạt động sẽ tác động vào khối vi xử lí.Lập tức khối vi xử lý điều khiển mạch đóng tải giả, chờ tín hiệu mời quay số từ tổng đài để chuẩn bị thông thoại như máy điện thoại thông thường.Đồng thời với quá trình trên,vi xử lí cũng ra lệnh đóng mạch nhận dạng tín hiệu trên đường dây để nhận biết các tín hiệu thường có trên đường dây ( Busy tone , Dial tone , Ringback tone) , qua đó vi xử lí sẽ điều khiển việc phát báo động.Khi đã đủ điều kiện thông thoại,vi xử lí điều khiển phát những con số lưu sẵn (các số được nhập và lưu trong vi xử lý),thông qua con MT8888 sẽ biến các tín hiệu điều khiển từ vi xử lí đưa đến thành các cặp tần số chuẩn tương ứng với các con số phát về tổng đài.Khi có tín hiệu nhấc máy báo về từ máy bị gọi đã,vi xử lý điều khiển cho khối phát tiếng nói phát câu báo động.Kết thúc câu báo động hệ thống sẽ được reset lại từ đầu chờ báo động tiếp. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI: Mạch phát tiếng nói dùng để phát lại các câu báo động được ghi sẵn. Mạch nhận dạng tín hiệu trên đường dây: dùng phát hiện 3 dạng tín hiệu thường có :Busy tone,Dial tone,Ringback tone . Mạch giao tiếp đường dây :dùng giao tiếp với đường line điện thoại.Tạo tải giả giống như trạng thái nhấc của máy điện thoại.Điện trở khoảng 600 Ω.Dòng chảy về tổng đài khoảng 30mA. Khối cảm biến dùng báo hiệu khi có sự cố xảy ra Khối vi xử lí : dùng điều khiển mọi quá trình hoạt động của hệ thống. Khối thu –phát DTMF : có chức năng phát ra những cặp tần số chuẩn,mõi cặp tần số ứng với một con số được mã hóa bằng 4 bit dữ liệu đưa ra từ vi xử lí. Khối LCD : hiển thị ra các số điện thoại.trong quá trình nhập số điện thoại cần lưu từ bàn phím. Khối bàn phím dùng để nhập mật khẩu và số điện thoại cần báo động CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH I. OPTO 4N35. 1. Giới thiệu chung . Opto 4N35 là bộ ghép quang được cấu tạo bởi photodiode và phototrasistor.Bộ ghép quang dung để cách điện giữa những mạch điện có sự khác biệt quá lớn về điện thế.Ngoài ra còn được dùng để tránh các vòng đất gây nhiễu trong mạch. Thông thường bộ ghép quang gồm một diode loại GaAs phát ra tia hồng ngoại và một phototrasistor với vật liệu silic.Với dòng điện thuận diode phát ra bức xạ hồng ngoại với bước song khoảng 900nm.Năng lượng bức xạ này được chiếu lên bề mặt của phototrasistor hay chiếu gián tiếp qua một môi trường dẫn quang. Đầu tiên tín hiệu phát (Led hồng ngoại) trong bộ ghép quang biến thành tín hiệu ánh sang ,sau đó tín hiệu ánh sáng được phần tiếp nhận (Phototrasistor)biến thành tín hiệu điện. Tính chất cách điện : Bộ cách quang thường dung để cách điện giữa 2 mạch điện có điện thế khá lớn.Bộ ghép quang có thể làm việc với dòng điện một chiều hay tìn hiệu điện với tần số khá cao. Điện trở cách điện : Đó là điện trở với dòng điện một chiều giữa ngõ vào và ngõ ra của bộ ghép quang có trị số bé nhất là 1011 Ω,như thế đủ yêu cầu thong thường.Nhưng chúng ta cần chú ý dòng điện rò khoảng nA có thể ảnh hưởng đến mạch điện.Gặp trường hưojp này ta có thể tạo những khe trống giữa ngõ vào và ngõ ra.Nói chung với bộ ghép quang ta cần phải có mạch in tốt. 2.Tính chất . - Nguồn cung cấp Vcc = + 5V ở chân 5 - Tín hiệu được đưa vào chân số 1 và 2 - Tín hiệu lấy ra ở chân số 4 - Hiệu điện thế cách điện là 3350V - Hệ số truyền đạt là 100% - Được ứng dụng trong một số mạch cách li và mạch điều khiển. II. MẠCH NHẬN DẠNG CÁC TÌN HIỆU TRÊN ĐƯỜNG DÂY. Sơ đồ mạch. Nguyên lí hoạt động. Khi có báo động xảy ra ,lập tức vi xử lí đóng rơle cho mạch nhận biết dạng tín hiệu với đường line điện thoại. Khi đóng mạch,lúc này tổng đài sẽ cấp 1 trong các dạng tín hiệu : Dial Tone,Busy Tone hoặc Ringback Tone.Tín hiệu khi đi qua cầu diode sẽ biến thành tín hiệu DC.Tín hiệu sẽ phân cực thận cho opto.Diode D8 có tác dụng ghi áp cấp cho opto. Khi opto phân cực thuận ,diode này sẽ phát quang kích vào cực B của transistor làm transistor dẫn bão hòa,kéo ngõ ra tại cực C của opto bị kéo xuống mức logic 0.Lúc này ta sẽ đọc trạng thái logic 0 này trong vi xử lí và xử lí để nhận dạng tín hiệu có trên đường line. Nói tóm lại,bình thường khi không có tín hiệu ngõ ra sẽ ở mức cao,khi có tín hiệu đi qua thì opto phân cực thuận và dẫn bão hòa kéo ngõ ra tại cực C rơi xuống mức logic 0.Ngõ ra này được đưa đến khối vi điều khiển để nhận biết các dạng tín hiệu. 3. Thiết kế. Bởi vì các tín hiệu lúc này đều là tín hiệu hình sin biên độ 3V, phát trên nền 4V DC . Chọn dòng qua opto là Iopto = 10mA Sụp áp trên opto là Vs.ap = 1,5 V Tính R5 ? Ta có : Chọn R5 = 150Ω Tính R6 ? Chọn Ic = 10mA Ta có: Chọn R6 = 470 Ω * Tụ C4 là tụ lọc cầu diode.Chọn C4 = 10uF/25V * Tụ C5 phải có điện áp chịu đựng lớn hơn 2 lần điện áp của tín hiệu Vc > 2.3.1,47 = 8,82V.Vậy chọn C5 = 0,47uF/25V 4.Các thông số được chọn. Diode Zenner có VZ = 3V R5 = 150Ω R6 = 470Ω C4 = 10uF/25V C5 = 0,47uF/25V III. MẠCH TẠO TẢI GIẢ. 1.Sơ đồ mạch. 2.Nguyên lí hoạt động. Mạch tạo tải giả nhằm tạo trở kháng giống như 1 thuê bao nhấc máy.Bao gồm Q2, R3, C16 và R4 được mắc như hình vẽ tạo thành 1 nguồn dòng để lấy dòng đổ vào mạch giống như của một thuê bao của bưu điện. Q1 có nhiệm vụ thay thế một thuê bao trên lĩnh vực trở kháng. Điện trở DC của một máy điện thoại là £ 300W , điện trở xoay chiều tại tần số f = 1 KHz là 700W ± 30%. Tổng trở vào của mạch này phải phù hợp các thông số trên, tụ C16 nhằm lọc xoay chiều. Nên về mặt xoay chiều Q1 xem như hở mạch. Tín hiệu AC không ảnh hưởng đến trở kháng DC của mạch. Tụ C14 có nhiệm vụ cách ly DC chỉ cho tín hiệu âm tần đi qua, tín hiệu âm tần này được tải qua biến áp suất âm. Cuộn sơ của biến áp này được mắc làm tải của tầng khuếch đại công suất âm tần. 3.Thiết kế và tính toán. Chọn Q1 là C2383 có các thông số PCmax = 900mW ICmax = 1A b = 60 ¸ 230 Dòng thông thoại của tổng đài cấp đến mạch có dòng từ 20mA ¸ 100mA Điện trở vòng qua mạch tác giả khoảng 150W ¸ 1500W. Ta chọn : b = 60 Dòng DC của tổng đài cấp : IDC = 20mA Chọn tổng trở DC của tải là 12V Điện áp do sụp áp của cầu diode là 1,2V Chọn VCE =6V Chọn R4 = 220Ω => Dòng Chọn R3 = 18KW Tụ C4 triệt tiêu tín hiệu thoại được sao cho : ZC4 << b.R6 (1) Với W = 2pf , f = 300Hz là tần số thấp nhất của tín hiệu thoại thay vào (1) ta được : Chọn C4 = 100nF/50V Tụ C5 có tác dụng ngăn DC, thông AC. Chọn C5 = 10mF/50V Các thông số mạch đã được tính toán sau. Q1 là transistor C2383 R5 = 18K, R6 = 220 C4 = 100nF/50V C5 = 10 mF/50V IV. MẠCH THU PHÁT DTMF. 1.Sơ đồ mạch. 2.Nguyên lí hoạt động. Trong sơ đồ trên chỉ dùng cho việc phát DTMF. Việc phát DTMF phụ thuộc vào các chân điều khiển 9, 10 và 11và các chân dữ liệu là 14,15,16 và 17. Để phát một tín hiệu DTMF, đầu tiên ta khởi động cho IC này bằng cách tích cực chân CS. Chân này tích cực ở mức 0. Sau đó ta kiểm tra bit 1 thanh ghi trạng thái xem tone trước đó đã được phát hay chưa. Nếu tone đó đã được phát rồi thì thanh ghi dữ liệu phát sẵn sàng cho việc phát cặp tone kế tiếp. Ta đưa 4 bit mã nhị phân của số cần phát vào thanh ghi dữ liệu phát từ vi điều khiển, 4 bit mã nhị phân này tương ứng với một cặp tần số. Cặp tần số này sẽ được phát ra ngoài qua chân số 8. V. MẠCH PHÁT TIẾNG NÓI ISD. 1.Sơ đồ mạch. Trong mạch này chỉ ứng dụng để thu và phát tiếng nói dưới dạng 1 câu thông báo nên lựa chọn sử dụng ISD 1420, có thể phát được 1 câu thông báo trong thời gian 20S. các thông số linh kiện trong mạch dựa vào thông số mật định của nhà sản xuất. VI. MẠCH KHUẾCH ĐẠI. 1. Mạch khuếch đại tone vào. Tín hiệu trên đường dây đến mạch nhận Tone đã bị suy hao. Vì vậy ta phải cho qua mạch khuếch đại, ở đây ta dùng TL084 có hai bộ khuếch đại . Chọn độ lợi của machj khuếch đại 1 là Av1 = 1, mạch này chỉ mục đích đệm ngõ vào. Ta có Av1 = R1/R3 = 1 Chọn R1= 10k → R3 = 10k Chọn độ lợi của mạch khuếch đại 2 là Av2 = 2 Ta có: Av2 = R2/R4 = 2 Chọn R2 = 10k → R4 = 4,7k Mạch khuếch đại tone ra và khuếch đại âm thanh. Chọn độ lợi khuếch đại 1 là Av1 = 1, mạch này chỉ mục đích đệm ngõ ra. Ta có: Av1 = R9/R14 = 1 Chọn R9 = 10k → R14 = 10k Chọn độ lợi của mạch khuếch đại 2 là Av2 = 10 Ta có: Av2 = R12/R15 = 10 Chọn R12 = 22k → R15 = 2k2 3. Mạch khử trắc âm. Để tín hiệu ra không lẫn với tín hiệu vào thì ta dùng mạch khử trắc âm nhằm mục đích chỉ cho tín hiệu đi theo một chiều. VII. MẠCH LCD. 1. Sơ đồ mạch. 2. Nguyên lý hoạt động. Mạch này dùng để hiện thị số điện thoại và mật khẩu khi nhập từ bàn phím vào. VIII. MẠCH BÀN PHÍM MA TRẬN. 1. Sơ đồ mạch. 2. Nguyên lý hoạt động. Dùng để nhập số điện thoại và mật mã vào hệ thống báo động. CHƯƠNG III LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT LƯU ĐỒ KHỐI NHẬN DẠNG TÍN HIỆU TRÊN ĐƯỜNG DÂY. GIẢI THÍCH SƠ ĐỒ KHỐI Khi có báo động xảy ra ,lập tức vi xử lí đóng rơle cho mạch nhận biết dạng tín hiệu với đường line điện thoại. Như chúng ta đã biết,với tín hiệu Dial tone trên đường line điện thoại là dạng hình Sin biên độ 3V phát trên nền DC 4V phát liên tục.Tín hiệu Busy tone cũng là dạng hình Sin biện độ 3V phát trên nền DC 4V,theo nhịp 0,5s có 0,5s không.Còn tín hiệu Ringback tone cúng nhưng các dạng tín hiệu trên nhưng phát theo nhịp 1s có 2s không. Dựa vào nhịp phát của các tín hiệu đó mà ta có thể nhận biết được các dạng tín hiệu.Khi có tín hiệu thì ngõ ra sẽ bị đưa xuống mức thấp, qua đó vi xử lí sẽ hiểu mức 0 này là mức tích cực và nhận biết được tín hiệu.Chẳng hạn,để nhận biết được tín hiệu Busy tone,đầu tiên ta kiểm tra mức tích cực của ngõ ra,nếu có mức tích cực ta chờ 0,5s sau đó kiểm tra lại,nếu vẫn còn mức tích cực thì xác định là đó là tín hiệu Busy tone. Các dạng tín hiệu thường có trên đường line : 3 Ringback tone Busy tone 2 s 0.5s 0.5s 0.5s 1s Dial tone II. LƯU ĐỒ KHỐI XỬ LÝ CHÍNH. III. GIẢI THÍCH LƯU ĐỒ KHỐI. Khi có tín hiệu báo động lập tức vi xử lý kích mạch báo động hoạt động.Lúc này trên đường dây có thể xảy ra 2 trường hợp xảy ra hoặc là tổng dài cấp tín hiệu dial tone hoặc trên đường dây không có tín hiệu tức trường hợp máy bị kênh.Trường hợp có tín hiệu mời quay số thì vi xử lý sẽ cho phép gọi số thứ nhất.Trường hợp máy bị kênh thì phải thực hiện thao tác dập máy lại để tổng đài cấp lại tín hiệu mời quay số.Sau khi quay số thứ nhất không được tức máy này đang bận thì thực hiên thao tác dập máy lại và tiếp tục gọi số thứ 2.Nếu máy 1 có tín hiệu hồi chuông thì tiếp tục chờ tín hiệu nhấc máy của máy 1.Sau một thời gian định trước mà máy 1 không nhấc máy thì thực hiện thao tác dập máy và gọi số thứ 2.Ngược lại nếu có tín hiệu nhấc máy của máy 1 thì lập tức phát thông báo báo động và kết thúc quá trình báo động,chờ báo động tiếp.Khi gọi máy 2,nếu máy 2 đang bận,thì hệ thống báo động tại chỗ sẽ hoạt động trứớc khi quay về gọi lại cho số thứ nhất.Nếu máy thứ 2 đang rảnh và có tín hiệu hồi chuông báo về thì chờ tín hiệu nhấc máy của máy 2 một.Nếu mấy thứ 2 vẫn không nhấc máy thì sẽ báo động tại chỗ trước khi quay về gọi lại máy 1.Nếu máy 2 có tín hiệu nhấc máy thì lập tức phát câu báo động và thoát khỏi hệ thống báo động chờ tiếp tín hiệu báo động. Trường hợp lí tưởng nhất là máy không bị kênh và số máy 1 đang rảnh,khi hệ thống báo động gọi tới máy 1 , máy 1 nhấc máy nghe thông báo.Chỉ trong trường hợp máy 1 bận không nhấc máy thì mới gọi máy 2 để báo động.Trường hợp 2 máy bận thì hệ thống báo động tại chỗ sẽ hoạt động trước khi gọi lại cho máy 1. Với ý tưởng trên thì hệ thống của chúng em đã xử lý hầu hết các trường hợp có thể xảy ra khi thực hiện việc thông báo cho 2 số máy điện thoại cần báo động.Đó là các trường hợp: máy điện thoại bị kênh máy,gọi máy 1 để báo động,gọi máy 1 không được thì gọi máy 2 nếu máy 2 vẫn không được thì báo động tạo chỗ trước khi gọi lại máy 1. PHẦN IV CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM ;*****CHUONG TRINH PHAT SO DIEN THOAI DA CHAY***** $MOD51 CS BIT P1.6 rs bit p3.7 rw bit p3.6 en bit p3.5 DATABUS EQU P0 ORG 00H LJMP CTCHINH ORG 0003H LJMP EX0ISR ORG 30H CTCHINH: MOV R0,#50H MOV R1,#40H MOV R4,#0 KTBAODONG: JB P3.3,BTHUONG ;P3.3 LA BIT CAM BIEN BAO DONG LCALL BAODONG SJMP KTBAODONG BTHUONG: LCALL KHOIDONGLCD MAIN1: LCALL ktpass SJMP MAIN1 ; LCALL NHAP_PASS ;LCALL HIENTHI1 MAIN: LCALL KTPHIM SJMP MAIN ;*****CHUONG TRINH KIEM TRA PHIM****** KTPHIM: ; MOV R0,#0 LCALL SCANKEYPAD CJNE A,#0,SO_1 mov a,#0ah mov 60h,a LCALL ghiso MOV A,#30H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_1: CJNE A,#1,SO_2 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#31H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_2: CJNE A,#2,SO_3 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#32H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_3: CJNE A,#3,SO_4 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#33H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_4: CJNE A,#4,SO_5 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#34H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_5: CJNE A,#5,SO_6 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#35H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_6: CJNE A,#6,SO_7 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#36H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_7: CJNE A,#7,SO_8 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#37H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_8: CJNE A,#8,SO_9 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#38H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_9: CJNE A,#9,SO_10 mov 60h,a lcall ghiso MOV A,#39H ;HIENTHISO RA LCD LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_10: CJNE A,#0AH,SO_11 LCALL DELAY1 CJNE A,#0AH,SO_11 SO_11: CJNE A,#0BH,SO_12 LCALL DELAY1 CJNE A,#0BH,SO_12 INC R4 LCALL HIENTHI2 RET SO_12: RET ;*****CAC CHUONG TRINH NHAP RAM**** ghiso: cjne r4,#0,ghiso2 lop1: MOV @R0,60H inc r0 ret ghiso2: cjne r4,#2,ghiso1 MOV R4,#0 SJMP LOP1 ghiso1: MOV R4,#1 MOV @R1,60H INC R1 RET ;*****CHUONG TRINH HIEN THI DAU TIEN**** HIENTHI1: PUSH ACC MOV DATABUS,#80H LCALL GOILENH MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#44H ;D LCALL HIENTHI MOV A,#54H ;T LCALL HIENTHI MOV A,#31H ;1 LCALL HIENTHI MOV A,#3DH ;= LCALL HIENTHI LCALL MAIN POP ACC RET ;*****CHUONG TRINH HIEN THI 2***** HIENTHI2: PUSH ACC ; CLR A MOV DATABUS,#0C0H LCALL GOILENH MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#44H ;D LCALL HIENTHI MOV A,#54H ;T LCALL HIENTHI MOV A,#32H ;2 LCALL HIENTHI MOV A,#3DH ;= LCALL HIENTHI LCALL MAIN POP ACC RET ;*****CHUONG TRINH NHAP PASS***** NHAP_PASS: PUSH ACC LCALL XOA_HIENTHI MOV DATABUS,#80H LCALL GOILENH MOV A,#50H ;P LCALL HIENTHI MOV A,#41H ;A LCALL HIENTHI MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#3DH ;= LCALL HIENTHI LCALL PHIM POP ACC RET ;******CHUONG TRINH HIEN THI***** HIENTHI: MOV DATABUS,A LCALL SENDDATA RET ; ;************CHUONG TRINH TAO LCD**** khoidonglcd: clr rs clr rw setb en mov databus,#38h acall goilenh mov th0,#high(-4100) mov tl0,#low(-4100) acall delay mov databus,#38h acall goilenh mov th0,#high(-100) mov tl0,#low(-100) acall delay mov databus,#06h ;che do nhap kytu theo chieu tang va hien thi dich acall goilenh mov databus,#14h ;contro dich chuyen sang ben phai acall goilenh mov databus,#0dh ;bat hien thi va contro nhap nhay acall goilenh mov databus,#01h ;xoa hien thi lcd acall goilenh ret ;********************** GOILENH: CLR RS SJMP PULSE_EN SENDDATA: SETB RS NOP PULSE_EN: CLR RW CLR EN NOP SETB EN NOP ;KIEM TRA CO BAO BAN ; MOV TH0,#HIGH(-1000) ; MOV TL0,#LOW(-1000) ; ACALL DELAY ;*************************** MOV DATABUS,#0FFH SETB RW CLR RS CLR EN NOP SETB EN NOP BUSY: MOV A,DATABUS JB ACC.7,BUSY BUSY2: MOV A,DATABUS JB ACC.7,BUSY2 CLR RW RET ;**************************** DELAY: PUSH 08H MOV TMOD,#01H SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 POP 08H ; LCALL KTPHIM RET ;*****CHUONG TRINH DELAY DUNG CHO PHIM MA TRAN***** DELAY1: PUSH 02H MOV R2,#50 MOV TMOD,#01H LOP2: MOV TH0,#HIGH(-10000) MOV TL0,#LOW(-10000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R2,LOP2 ; LCALL KTPHIM POP 02H RET ;******CHUONG TRINH QUET PHIM*** scankeypad: push 03h mov r3,#50 back: acall getkey jnc nopressed djnz r3,back nopressed: pop 03h ret getkey: push 05h push 06h push 07h mov a,#0efh mov r6,#4 test: mov p2,a mov r7,a mov a,p2 anl a,#0fh cjne a,#0fh,keypressed mov a,r7 rl a djnz r6,test clr c sjmp exit keypressed: mov r7,a mov a,#4 clr c subb a,r6 mov r6,a mov a,r7 mov r5,#4 again: rrc a jnc done inc r6 inc r6 inc r6 inc r6 djnz r5,again done: setb c mov a,r6 exit: pop 07h pop 06h pop 05h ret ;*****CHUONG TRINH PHAT SO DIEN THOAI***** INIT: MOV P1,#11111111B ; mac dinh cho P1.7=1 , luc dau CS=1 MOV P1,#10111111B ; tich cuc, CS=0 , doc thanh ghi trang thai ; ta da thuc hien xong buoc 1 MOV P1,#11100000B ; chuan bi xuat du lieu ra thanh ghi dk MOV P1,#10100000B ; tich cuc chip , CS=0 ; ta da thuc hien xong buoc 2 MOV P1,#11100000B MOV P1,#10100000B ; ta da thuc hien xong buoc 3 MOV P1,#11101000B MOV P1,#10101000B ; ta da thuc hien xong buoc 4 MOV P1,#11100000B MOV P1,#10100000B ; ta da thuc hien xong buoc 5 MOV P1,#11111111B MOV P1,#10111111B ; ta da thuc hien xong buoc 6 RET SET_UP: MOV P1,#11101101B MOV P1,#10101101B ; b1) xuat 1101 ra thanh ghi dk CRA MOV P1,#11100000B MOV P1,#10100000B ; b2) xuat 0000 ra thanh ghi dk CRB ; Cac lenh tren dinh che do cho MT8880 RET Transmit_DTMF: ; Ta phai doc thanh ghi trang thai , de biet digit truoc do da phat xong chua MOV P1,#11111111B ; chuan bi doc thanh ghi trang thai LOOP1: CLR CS ; doc thanh ghi trang thai MOV C,P1.1 ; luu bit 1 cua thanh ghi trang thai vao C SETB CS ; ngung doc thanh ghi trang thai JNC LOOP1 ; cho bit1 cua thanh ghi status set len 1 ; neu qua khoi loop1 , MT8880 san sang ; phat digit ke tiep ANL A,#00001111B ; giu nybble thap ORL A,#11000000B ; nybble cao la cac chan dk , nyble thap la ; digit can phat di MOV P1,A ; chuan bi ghi digit ra thanh ghi data phat CLR CS ; tich cuc CS SETB CS ; ngung chon chip MT8880 RET DELAY_100MS: PUSH 00H MOV R0,#50 MOV TMOD,#01H LOPP1: MOV TH0,#HIGH(-10000) MOV TL0,#lOW(-10000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R0,LOPP1 POP 00H RET delay11: mov 51h,#0ffh del: mov 50h,#0ffh djnz 50h,$ djnz 51h,del ret ;*****CHUONG TRINH KIEM TRA PASS****** KTPASS: PUSH 01H PUSH 02H MOV 20H,#1 MOV 21H,#2 MOV 22H,#3 MOV R2,#0 MOV R1,#30H PASS1: LCALL XOA_HIENTHI LCALL NHAP_PASS PHIM: LCALL KTPHIM_1 SJMP PHIM ;CHUONG TRINH KIEM TRA PHIM DUNG CHO PASS KTPHIM_1: LCALL SCANKEYPAD CJNE A,#0,SOO_11 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#30H LCALL HIENTHI lcall delay1 RET SOO_11: CJNE A,#1,SOO_21 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#31H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SOO_21: CJNE A,#2,SOO_31 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#32H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SOO_31: CJNE A,#3,SO_41 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#33H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_41: CJNE A,#4,SO_51 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#34H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_51: CJNE A,#5,SO_61 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#35H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_61: CJNE A,#6,SO_71 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#36H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_71: CJNE A,#7,SO_81 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#37H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_81: CJNE A,#8,SO_91 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#38H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_91: CJNE A,#9,SO_101 mov 70h,a lcall ghipass MOV A,#39H LCALL HIENTHI LCALL DELAY1 RET SO_101: CJNE A,#0AH,SO_111 LCALL DELAY1 CJNE A,#0AH,SO_111 LCALL xoa_hienthi LCALL NHAP_PASS RET SO_111: CJNE A,#0BH,PHIM_12 LCALL DELAY1 CJNE A,#0BH,PHIM_12 LCALL KTPASS_DUNG PHIM_12: RET ;****CHUONG TRINH KT PASS ***** KTPASS_DUNG: MOV A,20H CJNE A,30H,HUNG1 MOV A,21H CJNE A,31H,HUNG1 MOV A,22H CJNE A,32H,HUNG1 LCALL HIENTHI1 LJMP MAIN HUNG1: LCALL PASS_SAI LJMP PASS1 ;***chuong trinh ghi pass**** GHIPASS: MOV @R1,60H INC R1 INC R2 CJNE R2,#3,THOATPASS MOV R1,#30H MOV R2,#0 THOATPASS: RET ;*****CHUONG TRINH XOA HIEN THI**** XOA_HIENTHI: clr rs clr rw setb en MOV DATABUS,#01H LCALL GOILENH RET ;CHUONG TRINH BAO PASS SAI PASS_SAI: PUSH ACC LCALL XOA_HIENTHI MOV DATABUS,#80H LCALL GOILENH MOV A,#50H ;P LCALL HIENTHI MOV A,#41H ;A LCALL HIENTHI MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#5FH ;_ LCALL HIENTHI MOV A,#53H ;S LCALL HIENTHI MOV A,#41H ;A LCALL HIENTHI MOV A,#49H ;I LCALL HIENTHI lcall delay1 LJMP PASS1 POP ACC RET POP 02H POP 01H RET ;CHUONG TRINH BAO DONG BAODONG: CLR P3.0 LCALL DELAY1S SETB P3.0 LCALL DELAY1S ;CT PHONG TRUONG HOP BI KENH MAY CLR P3.0 LCALL KTDIALTONE ;*****CHUONG TRINH KIEM TRA DIALTONE****** KTDIALTONE: PUSH 05H MOV R5,#00 mp2: jNb p3.2,$ mov 40h,#00 mov tmod,#11h setb it0 ;dinh che do ngat ngoai 0,tich cuc canh xuong mov r0,#120 ;delay6s loopp: mov th0,#(-50000) mov tl0,#(-50000) setb tr0 ;cho phep timer0 chay mov ie,#81h ;cho phep ngat ngoai 0 chay jnb tf0,$ clr tr0 clr tf0 djnz r0,loopp clr ex0 ;ngung ngat ngoai mp1: mov a,40h CJNE A,#3,BUSY_TONE CLR C RET DIAL_TONE: CJNE R5,#0,PHAT1 LCALL DT_1 SJMP TROVE PHAT1: CJNE R5,#1,PHAT2 LCALL DT_2 SJMP TROVE PHAT2: CJNE R5,#2,PHAT3 MOV R5,#00 POP 05H PHAT3: RET BUSY_TONE: JC DIAL_TONE INC R5 TROVE: SJMP MP2 DELAYLED: PUSH 00H PUSH 01H MOV R1,#5 DEL9: MOV R0,#250 DJNZ R0,$ DJNZ R1,DEL9 POP 01H POP 00H RET ex0isr: inc 40h reti ;*****CHUONG TRINH DE GOI SO THU NHAT DT_1: PUSH 00H PUSH 02H MOV R2,#00 MOV R0,#50H LCALL INIT LCALL SET_UP HUNG7: MOV A,@R0 LCALL TRANSMIT_DTMF LCALL DELAY100_MS INC R0 INC R2 CJNE R2,#3,HUNG7 POP 02H POP 00H LCALL PHAT_ISD LCALL DT_2 RET ;****CHUONG TRINH PHAT SO DIEN THOAI 2** DT_2: PUSH 01H PUSH 02H MOV R2,#00 MOV R1,#40H LCALL INIT LCALL SET_UP HUNG8: MOV A,@R1 LCALL TRANSMIT_DTMF LCALL DELAY100_MS INC R1 INC R2 CJNE R2,#3,HUNG8 POP 02H POP 01H LCALL PHAT_ISD LCALL DT_1 RET ;***CHUONG TRINH PHAT LUON ISD**** PHAT_ISD: LCALL DELAY1S CLR P3.4 ;PHAT ISD LCALL DELAY30S LCALL TUDO ;CHUONG TRINH NHA TAI VA DONG TAI RET ;****CHUONG TRINH NHA TAI GIA SAU DO DONG LAI**** TUDO: SETB P3.0 LCALL DELAY1S CLR P3.0 RET ;****CHUONG TRINH DELAY1S***** DELAY1S: PUSH 03H MOV R3,#20 MOV TMOD,#01H BAO1: MOV TH0,#HIGH(-50000) MOV TL0,#LOW(-50000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R3,BAO1 POP 03H RET ;CHUONG TRINH DELAY 100_MS DELAY100_MS: PUSH 00H MOV R0,#50 MOV TMOD,#01H LOPP11: MOV TH0,#HIGH(-10000) MOV TL0,#lOW(-10000) SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R0,LOPP11 POP 00H RET ;****CHUONG TRINH DEALY30S DELAY30S: PUSH 04H MOV R4,#30 TUAN1: LCALL DELAY1S DJNZ R4,TUAN1 RET END PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO Vi Xử lí……..……………………………………………….Hồ Trung Mỹ Datasheet LCD, MT8880, ISD1400 SERIES……….www.alldatashet.com Tổng đài điện thoại……………………………ĐH Công Nghiệp Tp.HCM MỤC LỤC Lời mở đầu…………………………………………………………. Trang 1 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn………………………………………. 2 Nhận xét của giáo viên phản biện………………………………………... 3 Phần I: TỔNG ĐÀI Chương I: Lý thuyết tổng đài……………………………………………. 4 Chương II: Mạng điện thoại……………………………………………... 6 Chương III : Máy điện thoại……………………………………………... 11 Phần II: KHẢO SÁT LINH KIỆN Chương I : Khảo sát vi điều khiển AT89C51…………………………. 14 I. Giới thiệu MCS – 51…………………………………………………… 14 II.Sơ đồ chân và chức năng AT89C51………………………………….... 14 III.Hoạt động định thời TIMER………………………………………….. 16 Chương II : Khảo sát IC thu phát Tone MT8880…………………….. 20 I.Khảo sát IC thu phát Tone DTMF MT 8880…………………………… 20 II.Mô tả chân……………………………………………………………... 21 III.Hình dạng ngõ vào……………………………………………………. 21 IV.Phần thu……………………………………………………………….. 21 V.Mạch STEERING……………………………………………………… 21 VI.Điều chỉnh thời gian bảo vệ…………………………………………… 23 VII.Bộ lọc thọai…………………………………………………………… 23 VIII.Bộ phát DTMF………………………………………………………. 23 IX.BUST MODE…………………………………………………………. 24 X.Tạo Tone đơn………………………………………………………….. 24 XI.Mạch Clock DTMF…………………………………………………… 24 XII.Bộ giao tiếp với Vi Xử Lí…………………………………………… 24 Chương III: Khảo sát ISD1400 SERIES……………………………… 28 I.Giới thiệu chung……………………………………………………….. 28 II.Đặc điểm………………………………………………………………. 28 III.Giải thích chi tiết……………………………………………………... 29 IV.Diễn tả chân…………………………………………………………... 29 Chương IV:Khảo sát màn hình LCD………………………………….. 33 I.Giới thiệu LCD…………………………………………………………. 33 II.Nguyên lý hoạt động…………………………………………………... 34 III.Bảng mã kí tự LCD…………………………………………………… 34 Phần III : THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT Chương I : Sơ đồ khối………………………………………………….. 36 Chương II : Thiết kế các mạch………………………………………… 38 I.Giới thiệu Opto…………………………………………………………. 38 II.Mạch nhận dạng tín hiệu trên đường dây……………………………… 38 III.Mạch tạo tải giả………………………………………………………. 40 IV.Mạch thu phát DTMF………………………………………………... 42 V.Mạch phát tiếng nói ISD……………………………………………… 42 VI. Mạch khuếch đại…………………………………………………….. 43 VII.Mạch LCD…………………………………………………………… 45 VIII.Mạch bàn phím ma trận…………………………………………….. 45 Chương III : Lưu đồ giải thuật………………………………………… 46 I.Lưu đồ nhận dạng tín hiệu trên đường dây…………………………….. 46 II.Lưu đồ xử lý chính……………………………………………………... 48 III.Giải thích lưu đồ chính………………………………………………... 49 Phần IV: CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM…………………………… 50 Phần V: TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………….. 68