Điều khiển hệ thống thiết bị dùng mạng vi điều khiển

LỜI NÓI ĐẦU Khi cuộc sống con người ngày càng được nâng cao, những nhu cầu cuộc sống ngày càng cao đòi hỏi phải được hỗ trợ tốt hơn. Và từ những nhu cầu thực tế đó ý tưởng về một ngôi nhà mà nơi đó ngoài sự ấm áp của tình vêu-hanh phúc, thì mọi hoạt động của con người đều phải được hỗ trợ được giúp đỡ một cách thật linh hoạt và hoàn toàn tự động . Với ý tưởng về một ngôi nhà thông minh mà trong đó mọi hoạt động của con đều được hổ trợ một cách tự động nhưng nếu ngôi nhà của chúng ta có rất nhiều phòng thì sao? Khi đó việc điều khiển và quản lý các thiết bị trong nhà sẽ trở nên khó khăn hơn ICon người đã quá quen với khái niệm Mạng Máy Tính và ứng dụng của nó là rất lớn. Mane Vi Điều Khiển ra đời với ý tưởng từ đó . Mạng vi điều khiển với các chip là các vi điều khiển thông dụng AT89C51 rất quen thuộc với sinh viên .Mạng Vi điều Khiển giúp ta quản lý nhiều thiết bị hơn và các Chip trong mạng được chia sẻ một phần các tác vụ cho nhau làm đơn giản chương trình giúp hệ thống hoạt động Ổn định hơn .Với hệ thống mạng ta có thể đứng tại một phòng bất kỳ và điểu khiển các thiết bị trong một phòng khác một cách dễ dàng . Trong thiết kế của em thì Mạng Vi Điều Khiển đóng một vai trò quan trọng .Đề tài được thực hiện với mục đích điều khiển các thiết bị trong phòng với bộ điều khiển từ xa hay bằng các phím nhấn giúp người dùng tiện lợi hơn trong điều khiển. Các phòng có sư liên lạc với nhau và thông qua mạng giám sát được hoạt động của hệ thống ,giám sát hoạt động của thiết bị trong từng phòng. PHẦN 1: LÝ THUYẾT LIẾN QUAN 5 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỌ VI ĐlỀư KHIEN MSC8051 .5 A. TÓM TẮT PHẦN CỨNG .5 I. GIỚI THIỆU : 5 II. Sơ LƯỢC CÁC CHÂN: .6 III. KHẢO SÁT CÁC KHỐI BÊN TRONG VÀ Tổ CHỨC BỘ NHỚ: 10 B. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐỊNH THỜI: .11 I. GIỚI THIỆU: 11 II. THANH GHI CHẾ ĐỘ TIMER (TMOD): 12 III. THANH GHI ĐIÊU KHIEN timer (TCON) .12 IV. CHẾ ĐỘ TIMER: 13 c. HOẠT ĐỘNG PORT Nối TIẾP: 17 I. GIỚI THIỆU: .17 II. CÁC THANH GHI VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA PORT Nối TIẾP: .17 III. CÁC CHẾ ĐỘ PORT NỐI TIEP: 19 IV. KHỞI ĐỘNG VÀ TRUY XUAT các thanh ghi CổNG Nối TIẾP: 21 V. TỐC ĐỘ BAUD PORT Nối TIEP: 22 D. TỔ CHỨC NGẮT TRONG 8051: .24 I. CHO PHÉP VÀ KHÔNG CHO PHÉP NGẮT: 24 II. VÉCTƠ NGẮT: 25 III. NGẤT PORT NỐI TIẾP: .25 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUAN I2C - SMBus ( 2-WIRE SERIAL INTERFACE) .26 I. TỔNG QUAN VỀ CHUAN I2C-SMBUS: .26 II. LỢl Ích của chuẩn I2C: 26 III. MÔ TẢ I2C BUS: 29 IV. TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN I2C BUS: 33 V. NGUỒN XUNG CLOCK: .35 VI. ĐỊNH ĐỊA CHỈ TRONG I2C BUS: .37 VII. FAST MODE: .41 VIII. CHẾ ĐỘ HS -HIGH SPEED MODE: .42 IX. BỘ CHUYỂN ĐỔI MỨC LOGIC 2 CHlỀư CHO I2C BUS: 42 CHƯƠNG 3: REAL TIME CLOCK-DS1307: .44 I. GIỚI THIỆU: .44 II. HOẠT ĐỘNG CỦA DS1307: .48 CHƯƠNG 4: Nối MẠNG VI ĐlỀư KHIEN 53 A. GIỚI THIỆU : .53 B. SN 75176 DIFFERENTIAL BUS TRANCEIVER: .53 I. GIỚI THIỆU: .53 II. Sơ ĐỒ CHÂN: 54 c. NỐI MẠNG VI ĐIỀU KHIEN - MICRO-PROCESSOR NETWORK: .55 I. GIỚI THIỆU: .55 II. GIAO THỨC MẠNG: .57 PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT kế 60 CHƯƠNG 1: Sơ ĐỒ KHOI CỦA HỆ THốNG 60 A. Sơ ĐỒ KHỐI TOÀN HỆ THốNG: 61 B. Sơ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT CỦA CÁC PHÒNG: .62 I. PHÒNG TRUNG TÂM: .62 II. CÁC PHÒNG SLAVE: .64 III. SÂN VƯỜN: 65 IV. PHÒNG MỞ RỘNG: .66 c. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TổNG THỂ TOÀN MẠCH: .66 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIET kế .67 A. MASTER CARD: 67 I. NHIỆM VỤ MASTER CARD: 67 II. Sơ ĐỒ KHỐI MASTER CARD: 67 III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MASTER CARD : .68 B. BẢNG ĐỀU KHIỂN CHÍNH (PANEL CONTROLL CARD ): .71 I. NHIỆM VỤ PANEL CONTROL CARD : .71 II. Sơ ĐỒ KHỐI BẢNG ĐlỀư KHIEN chính ( PANEL CONTROL CARD ): .71 III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ bảng ĐÊU khiên chính ( PANEL CONTROL CARD ) : 73 .73 c. CARD ĐIỀU KHIỂN NGUồN ( POWER CONTROL CARD ): 75 I. NHIỆM VỤ CARD ĐlỀư KHIEN NGUồN ( POWER CONTROL CARD ): .75 II. Sơ ĐỒ KHỐI CARD ĐlỀư KHIEN NGUồN: 76 III. TÍNH TOÁN THIẾI KẾ card điêu KHIEN NGUồN : 76 IV. IR-REMOTE CONTROL: .79 D. PHẦN MỀM VÀ LƯU Đồ GIẢI THUẬT: 81 I. MASTER CARD: .81 II. SLAVE 1-CONTROL PANEL CARD: .82 III. SLAVE 2 - POWER CARD: 83 IV. QUÁ TRÌNH TRUYEN NHẬN DỮ LIỆU: .84 PHẦN 3: KẾTLUẨN 90 I. KẾT QUẢ THI CÔNG: 90 II. ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA ĐỀ TÀI: 90 III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN: 91 PHẨN 4: TÀI LIÊU THAM KHẢO .91 PHẦN 5: PHU LUC 92 III. IR CONTROLL RECEIVER BL 9149: .96 B. LCD-LIQƯID CRYSTAL DISPLAY: .97 I. GIỚI THIỆU CHUNG VE LCD: 97 II. Sơ ĐỒ CHÂN: 98 III. TẬP LỆNH LCD VÀ BẢNG MÃ KÝ Tự CHUAN : .99 IV. GIAO TẾP LCD: 102