I.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BCVT CS TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG CẢM BIẾN
GVHD: NGUYỄN TRỌNG HUÂN
SVTH
Page 1
TP.HCM THÁNG TƯ 4
ĐỀ CƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG CẢM BIẾN
I.
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến của
thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát
triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật
như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần thiết góp phần
cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được
những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhu cầu thiết
yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những ứng dụng rất quan
trọng của ngành công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển từ xa bằng hồng ngoại. Sử
dụng hồng ngoại được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp và các lĩnh vực khác trong
cuộc sống với những thiết bị điều khiển từ xa rất tinh vi và đạt được năng suất thật cao.
Xuất phát từ những ứng dụng đó, chũng em đã thiết kế và thi công một ứng dụng
nhỏ trong thu phát hồng ngoại “ MẠCH CHỐNG TRỘM DÙNG TIA HỒNG
NGOẠI”. Vì thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn
nhiều thiếu sót… Kính mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của tất cả quý thầy
cô cùng các bạn.
II.
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1.
2.
-
Mục tiêu
Làm quen với thiết kế mạch điện tử
Ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế
Thiết kế mạch chống trộm dùng cảm biến
Nội dung
Tìm hiểu về vi điều khiển 89S52
Tìm hiểu về LCD1602
Tìm hiểu về RS232
Thiết kế mạch nguyên lý chống trộm dùng cảm biến
Xây dựng giải thuật điều khiển, lập trình trên CodevisionAVR và thực hiện mô
phỏng mạch trên protues
- Hoàn thiện phần cứng mạch sử dụng phần mềm thiết kế mạch in OrCAD
3. Kết quả
- Mạch mô phỏng hoạt động ổn định, đúng yêu cầu đặt ra
- Phần cứng sản phẩm hoạt động tốt
- Phần mềm điều khiển
Page 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Ngày… Tháng… Năm
Chữ kí của giáo viên
Page 3
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN 1 : CƠ SỞ LÍ THUYẾT
CHƯƠNG 1 : TÌM HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 89S52 ……………8
1.1: Tổng quan về vi điều khiển 89S52……………………………...8
1.1.1: Giới thiệu sơ lược…………………………………………...8
1.1.2: Cấu hình của 89S52………………………………………...8
1.1.3: Sơ đồ khối của 89S52……………………………………….9
1.1.4: Sơ đồ chân 89S52…………………………………………..10
1.1.5: Chức năng các chân 89S52………………………………..10
1.2 : Tổ chức bộ nhớ bên trong 89S52…………………………….12
CHƯƠNG 2: NGUYÊN TẮC THU PHÁT HỒNG NGOẠI……….18
2.1: Khái niệm về tia hồng ngoại…………………………………...18
2.2 :Nguyên tắc thu phát hồng ngoại………………………………18
2.2.1: Phần phát ……………………………………......................18
a. Sơ đồ khối…………………………………………………18
b. Giải thích………………………………………………….19
2.2.2: Phần thu ……………………………………………………20
a. Sơ đồ khối…………………………………………………20
b. Giải thích…………………………………….....................20
CHƯƠNG 3: CƠ BẢN VÀ GHÉP NỐI CHUẨN RS232…………...21
3.1: Tổng quan về chuẩn RS232…………………………………….21
3.1.1 : Đặt vấn đề………………………………………………….21
3.1.2 : Ưu điểm của giao tiếp nối tiếp RS232……………………21
3.1.3 : Những đặc điểm lưu ý trong chuẩn RS232……………...21
3.1.4 : Các mức điện đường truyền……………………………....21
3.1.5 : Cổng RS232 trên PC………………………………………22
3.1.6 : Quá trình truyền dữ liệu…………………………………..23
3.2 : Sơ đồ ghép chân………………………………………………...23
3.2.1 : Mạch chuẩn giao tiếp RS232 dùng IC Max232…………23
3.2.2: Mạch chuẩn giao tiếp RS232 dùng DS275………………..24
3.2.3: Mạch chuẩn giao tiếp dùng Transitor…………………….25
CHƯƠNG 4: KHÁI QUÁT LCD 1602………………………………..26
4.1: Khái niệm LCD 1602…………………………………………….26
4.2: Sơ đồ chân và cách bố trí chân………………………………….26
4.3: Các thanh ghi……………………………………………………..27
4.3.1: Thanh ghi IR………………………………………………….27
4.3.2: Cờ báo bận BF ( busy flag )………………………………….27
Page 4
4.3.3: Bộ đếm địa chỉ AC ( address counter )……………………...28
4.4: Bộ nhớ LCD……………………………………………………….28
4.4.1: DDRAM……………………………………………………….28
4.4.2: CGROM……………………………………………………….28
4.5: Các tập lệnh………………………………………………………..29
PHẦN 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC HOÀN CHỈNH
1: Khối thu phát hồng ngoại ……………………………….............. 32
2: Mạch nguyên lý mô phỏng trên protues………………………… 32
PHẦN 3:
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Page 5
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học là đồ án đầu tiên của sinh viên sau 3 học kì học chuyên ngành. Đây là cơ
hội để cho mỗi sinh viên vận dụng những kiến thức đã học, để hiểu sâu sắc hơn về những
kiến thức đó và tìm hiểu thêm nhiều kiến thức mới, đặc biệt kiến thức thực tế bên ngoài
nhà trường…để tạo ra 1 sản phẩm có công dụng thực tế phục vụ cho việc học tập, nghiên
cứu và sử dụng. Từ đó, tạo nên hứng thú, động lực cho việc học tập nhiều hơn nữa và đây
cũng là nền tảng cho việc thực hiện đồ án tốt nghiệp sau này. Tuy nhiên, do đây là đồ án
đầu tiên mà sinh viên thực hiện, vì việc thực hiện đồ án này song song với quá trình học
tập tại lớp, do đó thời gian dành cho đồ án là không nhiều. Cho nên, trong quá trình thực
hiện không tránh khỏi những sai sót,mong thầy cô thông cảm và chỉ dạy thêm để cho nhóm
hoàn thiện hơn trong những đồ án kế tiếp.
Page 6
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành cảm ơn tới quí thầy cô Trường Học Viện Công Nghệ Bưu
Chính Viễn Thông Cơ Sở TP. HỒ CHÍ MINH đã dạy bảo, truyền đạt kiến thức cho chúng
em trong suốt quá trình học tập tại trường. Đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Huân đã tận
tình chỉ dẫn cho chúng em trong quá trình làm và hoàn thành đồ án này.
Đồng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em học tập và trau
dồi kiến thức. Xin cảm ơn các bạn cùng lớp đã có ý kiến đóng góp cho nhóm chúng em
trong quá trình tìm hiểu và làm đồ án.
Do thời gian và trình độ có hạn nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em
mong nhận được ý kiến đóng góp của quí thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện
hơn, và tạo lập cho chúng em có một cơ sở nhìn nhận về khả năng, kiến thức, từ đó có
hướng phấn đấu tốt hơn cho các đồ án tiếp theo.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Page 7
PHẦN 1: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
CHƯƠNG 1 : TÌM HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52
1.1: Tổng quan về vi điều khiển AT89S52
1.1.1: Giới thiệu sơ lược
Vi điều khiển 8051 được Intel cho ra đời vào năm 1980 thuộc vi điều khiển đầu
tiên của họ MCS-51. Hiện tại rất nhiều nhà sản xuất như Siemens, Advanced Micro
Devices, Fusisu tập trung phát triển các sản phẩm trên cơ sở
8051.
Atmel là hang đã cho ra đời các chip 89C51, 52, 55 và sau đó cải tiến thêm ,
hãng cho ra đời 89S51, 52, 89S8252…
1.1.2: Cấu hình của AT89S52
AT89S52 cung cấp những đặc tính chuẩn như: 8 KByte bộ nhớ chỉ đọc có thể
xóa và lập trình nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 đường I/O, 3 TIMER/COUNTER
16 Bit, 6 vectơ ngắt có cấu trúc 2 mức ngắt, một Port nối tiếp bán song công, 1 mạch dao
động tạo xung Clock và bộ dao động ON-CHIP.
Các đặc điểm của chip AT89S52 được tóm tắt như sau:
-8 KByte bộ nhớ có thể lập trình nhanh, có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi/xoá
-Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz
-3 mức khóa bộ nhớ lập trình
-3 bộ Timer/counter 16 Bit
-128 Byte RAM nội.
-4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.
-Giao tiếp nối tiếp.
-64 KB vùng nhớ mã ngoài
Page 8
1.1.3: Sơ đồ khối AT89S52
Page 9
Hình 1.1: Sơ đồ khối của bộ vi điều khiển AT89S52
1.1.4: Sơ đồ chân AT89S52
Hình 1.2 Sơ đồ chân của AT89S52
I.1.5 : Chức năng các chân của AT89S52
- Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết
kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với
thiết kế lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu.
- Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp
với thiết bị bên ngoài nếu cần.
- Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép
dùng như các đường xuất/nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết bị
dùng bộ nhớ mở rộng.
Page 10
- Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có tác dụng kép. Các
chân của port này có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến các
đặc tính đặc biệt của 89S52 như ở bảng sau:
Bảng 2.1 Các chức năng của Port 3
Bit
Tên
Chức năng chuyển đổi
P3.0
RXD
Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.
P3.1
TXD
Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.
P3.2
INT0
Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.
P3.3
INT1
Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.
P3.4
T0
Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0.
P3.5
T1
Ngõ vào của TIMER/ COUNTER thứ 1.
P3.6
WR
Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài.
P3.7
RD
Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.
- PSEN (Program store enable): chân cho phép bộ nhớ chương trình
PSEN là tín hiệu ngõ ra có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và
thường được nối đến chân OE của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh.
PSEN ở mức thấp trong thời gian 89S52 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được
đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 89S52 để giải mã
lệnh. Khi 89S52 thi hành chương trình trong ROM nội, PSEN ở mức cao.
- ALE (Address Latch Enable): chân cho phép chốt địa chỉ
Page 11
Khi 89S52 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus địa chỉ và dữ liệu
do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín
hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt.
Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa chỉ
thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động.
- EA (External Access): chân truy xuất ngoài
Tín hiệu vào EA (chân 31) thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu mức 1,
89S52 thi hành chương trình từ bộ nhớ ROM nội. Nếu ở mức 0, 89S52 thi hành chương
trình từ bộ nhớ ROM ngoại. Chân EA được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình
cho Eprom trong 89S52.
RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu này
đưa lên mức cao ít nhất 2 chu kỳ máy, các thanh
bên trong được nạp những giá trị thích hợp để
khởi động hệ thống. Khi cấp điện mạch phải tự
động reset. Các giá trị tụ và điện trở được chọn
R1=10, R2=220, C=10uF.
Hình 1.3: Mạch reset
Các ngõ vào bộ dao động X1,X2
Hình 1.4: mạch dao động
Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 89S52. Khi sử dụng 89S52, người ta chỉ
cần nối thêm thạch anh và các tụ. Tần số thạch anh tùy thuộc vào mục đích của người sử
dụng, giá trị tụ thường được chọn là 33p.
1.2 Tổ chức bộ nhớ bên trong 89S52
Bộ nhớ trong 89S52 bao gồm ROM và RAM. RAM trong 89S52 bao gồm nhiều
thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và
các thanh ghi chức năng đặc biệt.
Page 12
AT89S52 có bộ nhớ được tổ chức theo cấu trúc Harvard: có những vùng bộ nhớ riêng
cho chương trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong 89S52 nhưng
89S52 vẫn có thể kết nối với 64K byte bộ nhớ chương trình và 64K byte dữ liệu bên ngoài
-RAM đa dụng
RAM đa dụng có địa chỉ từ 30h – 7Fh có thể truy xuất mỗi lần 8 bit bằng cách
dùng chế độ định địa chỉ trực tiếp hay gián tiếp. Các vùng địa chỉ thấp từ 00h – 2Fh
cũng có thể sử dụng cho mục đích
- RAM có thể định địa chỉ bit
Vùng địa chỉ từ 20h -2Fh gồm 16 byte có thể thực hiện như vùng RAM đa dụng
(truy xuất mỗi lần 8 bit) hay thực hiện truy xuất mỗi lần 1 bit bằng các lệnh xử lý bit.
-Các bank thanh ghi
Vùng địa chỉ 00h – 1Fh được chia thành 4 bank thanh ghi: bank 0 từ 00h –07h,
bank 1 từ 08h – 0Fh, bank 2 từ 10h – 17h và bank 3 từ 18 – 1Fh. Các bank thanh ghi
này được đại diện bằng các thanh ghi từ R0 đến R7. Sau khi khởi động thì hệ thống
bank 0 được chọn sử dụng.
Do có 4 bank thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một bank thanh ghi được truy
xuất bởi các thanh ghi R0 đến R7. Việc thay đổi bank thanh ghi được thực hiện thông
qua thanh ghi từ trạng thái chương trình (PSW).
-Các thanh ghi có chức năng đặc biệt
Các thanh ghi trong 89S52 được định dạng như một phần của RAM trên chip vì vậy
mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộ đếm chương trình và thanh ghi
lệnh vì các thanh ghi này hiếm khi bị tác động trực tiếp). Cũng như R0 đến R7, 89S52
có 21 thanh ghi có chức năng đặc biệt (SFR: Special Function Register) ở vùng trên
của RAM nội từ địa chỉ 80H đến 0FFH.
- Các thanh ghi định thời (Timer)
AT89S52 chứa 2 bộ định thời 2 bộ định thời/đếm 16 bit được dùng cho việc định
thời hoặc đếm sự kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0: Byte thấp) và 8DH (TH1: Byte
cao). Việc khởi động Timer được SET bởi TIMER Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và
thanh ghi điều khiển. Timer (TCON) ở địa chỉ 88H, chỉ có TCON được địa chỉ hóa
từng bit.
-Các thanh ghi nối tiếp
AT89S52 chứa một Port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị
nối tiếp như máy tính, Modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi
Page 13
gọi là bộ đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả hai dữ liệu truyền và dữ
liệu nhận. Khi truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các
mode vận hành khác nhau được lập trình ghi điều khiển port nối tiếp SCON ở địa chỉ
98H
-Các thanh ghi ngắt
Thực tế ở 89S52 chỉ có 5 ngắt dành cho người dùng, song nhiều tài liệu kỹ thuật của
các nhà sản xuất vẫn nói rằng có 6 ngắt vì họ tính cả lệnh reset bố trí sáu ngắt của 8051
như sau:
- Reset: khi chân reset được kích hoạt thì 8051 nhảy về địa chỉ 0000.
- Hai ngắt dành cho bộ định thời timer 0 và timer 1, địa chỉ ở bảng vector ngắt
của
hai ngắt này tương ứng với timer 0 và timer 1 là 000B4 và 001B4. Hai ngắt
phần cứng dành cho các thiết bị bên ngoài nối tới chân 12 (P3.2) và 13 (P3.3) của
cổng P3 là INT0 và INT1 tương ứng. Các ngắt ngoài cũng được gọi là EX1 và EX2.
Vị trí nhớ trong bảng vector ngắt của hai ngắt INT0 và INT1 này là 0003H và 0013H .
Truyền thông nối tiếp có một ngắt cho cả thu lẫn phát, địa chỉ của ngắt này trong
bảng vector ngắt 0023H
Bảng vector ngắt của 8051:
Page 14
-Cho phép ngắt và cấm ngắt:
Khi reset thì tất cả mọi ngắt bị cấm, có nghĩa là không có ngắt nào được bộ vi điều
khiển đáp ứng nếu chúng được kích hoạt, các ngắt phải được cho phép bằng phần
mềm để bộ vi điều khiển có thể đáp ứng được. Có một thanh ghi được gọi là cho
phép ngắt IE(Interrup Enable), chịu trách nhiệm về việc cho phép ngắt và cấm các
ngắt IE là thanh ghi có thể định địa chỉ bit.
-Thanh ghi cho phép ngắt IE:
Bảng thanh ghi cho phép ngắt IE
- Các bước thực hiện khi cho phép một ngắt
Để cho phép 1 ngắt, trình tự thực hiện các bước như sau:
+ Bit D7 của thanh ghi IE là EA phải được bật lên cao cho phép các bit còn lại của
thanh ghi có hiệu lực.
+ Nếu EA=1 thì tất cả mọi ngắt đều được phép và sẽ được đáp ứng nếu các bit
tương ứng của các ngắt này trong IE có mức cao.
Page 15
+ Nếu EA=0 thì không có ngắt nào được đáp ứng cho dù bít tương ứng trong IE có
giá trị cao.
- Thanh ghi TIMER.
Vi Điều Khiển 89S52 có 3 timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc.
Người ta sử dụng các timer để:
+ Định khoảng thời gian
+ Đếm sự kiện
+ Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong 89S52.
Trong các ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở những khoảng
đều đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện
một tác động như kiểm tra trạng thái của các ngõ vào hoặc gửi sự kiện ra các ngõ ra. Các
ứng dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhịp đều đặn của timer để đo thời gian trôi
qua giữa hai sự kiện (ví dụ đo độ rộng xung).
- Thanh ghi chế độ Timer Mode (TMOD):
Cả hai bộ định thời timer 0 và timer 1 đều dùng chung một thanh ghi được gọi là
TMOD để thiết lập các chế độ làm việc khác nhau của bộ định thời. Thanh ghi TMOD
là thanh ghi 8 bit gồm có 4 bit dành cho bộ timer 0 và 4 bit dành cho timer 1. Trong
đó hai bit thấp của chúng dùng để thiết lập chế độ của bộ định thời, còn 2 bit cao dùng
để xác định phép toán.
Page 16
Bảng tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD
Page 17
CHƯƠNG 2 : NGUYÊN TẮC THU PHÁT HỒNG NGOẠI
2.1 Khái niệm về tia 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 .
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 .
2.2 Nguyên tắc thu phát hồng ngoại :
2.2.1 Phần phát
a) Sơ đồ khối
Page 18
-
-
-
-
b) 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 , mổĩ 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 dồng 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’ .
Page 19
2.2.2 Phần thu
a. sơ đồ khối
-
-
b) 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 .
Page 20
- Xem thêm -