Thiết kế và thi công mạch điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến




!"#$%&"$%'()*&+,-*.*/+
0!&.12 34.+

Người thực hiện

Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5

0'$6"#7$8'96:!4;*<=
>' ?#@?#*9*>$6'-1 ! A=''BC
D4;*<E==?#*9FG*='H''-
>7- !2B'I"#JK>'6'
L4+
?M#'96:&&N%*+&,-*.*/&"
$%'(O'$H-P'7 #8DIQ
I"#R7+
?J'6O' ='4B:K->'%CH>S'QC;
I'$6"#7KRTC'6'+
UMVHQ7R'N'W""#$' !2O'
$ '7-!B>'4K>"#7
='I>K XP'&C-!&QYZD'$8&"'QC
;3(L:4;<=K-&B+
 Người thực hiện đ ti

Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
[

0'%P'2'\') 1 AB!+*!

'%H'<S#-:+]"CK>I) A
#9->'-!.%P'MIS$
KR'1T7''C7'$6&9
\'+
 ?#9'>^'=''#C#\+?#9
HKC2'P'X =''L'LK_"='=''$'#C
!K!.C\\6&R''')W'$6+
U>'P'2'\'4>1'Q A7 IL+
0Q'QCC<>D%>'#7 I!.'$6 ='I
->"!CI+
`DCKL2'\'QH17a
bThiết kế và thi công mạch điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua
sóng vô tuyếnb7R'#C+

Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
c

Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
d
Hình 2.1: Sự lan truyn của sóng điện từ
Hình 2.2: Phương lan truyn của sóng điện từ
Hình 2.3: Cách tạo ra sóng RF
Hình 2.4: Thu v phát sóng RF
Hình 2.5: Điu chế AM
Hình 2.6: Điu chế tần số
Hình 2.7: Điu chế phase
Hình 2.8: Nguyên lý điu chế ASK
Hình 2.9: Dạng sóng ASK khi điu chế bằng phương pháp OOK
Hình 2.10: Giải điu chế ASK
Hình 2.11: Phương pháp điu chế FSK

Hình 2.12: Quá trình giải điu chế FSK
Hình 2.13: Dạng sóng điu chế BPSK
Hình 2.14: Giải điu chế BPSK
Hình 2.15: Điu chế QPSK
Hình 2.16: Dạng sóng điu chế QPSK
Hình 2.17: Giải điu chế QPSK
Hình 2.18: Nguyên lý điu chế tín hiệu 8-PSK
Hình 2.19: Giải điu chế 8-PSK
Hình 2.20: Một tín hiện nhiễu trắng
Hình 2.21: Nhiễu xuyên âm
Hình 2.22: Nhiễu xuyên kênh giữa hai sóng mang k nhau
Hình 2.23: Nhiễu đồng kênh
Hình 2.24: Sơ đồ máy phát sóng vô tuyến
Hình 2.25: Sơ đồ máy thu sóng vô tuyến
Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát mạch điu khiển thiết bị điện bằng sóng vô
tuyến
Hình 3.2: Sơ đồ chân IC PT2262
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
e
Hình 3.3: Cấu tạo IC PT2262
Hình 3.4: dạng sóng Bit AD
Hình 3.5: Dạng sóng Bit SYNC
Hình 3.6: Một mã word hon chỉnh
Hình 3.7: Truyn một mã Frame
Hình 3.8: Điện trở dao động của cặp IC PT2262 –PT2272
Hình 3.9: Lưu đồ thuật toán của PT2262
Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý mạch mã hóa v phát sóng vô tuyến
Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý module phát RF 315MHz
Hình 3.12: Module phát RF 315MHz thực tế
Hình 3.13: IC PT2272 loại M4 v L4

Hình 3.14: Cấu tạo IC PT2272
Hình 3.15: Hoạt động của PT2272
Hình 3.16: Hoạt động của PT2272 loại MX v LX
Hình 3.17: Lưu đồ thuật toán PT2272
Hình 3.18: Khối thu RF
Hình 3.19: Module thu RF thực tế
Hình 3.20: Khối thu RF kết nối với vi điu khiển
Hình 3.21: Sơ đồ khối AT89S52
Hình 3.22: Sơ đồ các chân AT89S52
Hình 3.23: Mạch Reset vi điu khiển
Hình 3.24: Mạch kết nối thạch anh cho vi điu khiển
Hình 3.25: Khối hiển thị
Hình 3.26: Hình dạng v sơ đồ chân LCD 16x2
Hình 3.27: Khối chấp hnh
Hình 3.28: Khối hiển thị
Hình 4.1: Sơ đồ ton mạch
Hình 4.2: Mạch in khối phát RF
Hình 4.3: Mô phỏng 3D khối phát RF
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
f
Hình 4.4: Mạch phát thực tế
Hình 4.5: Mạch in khối thu, giải mã, hiển thị, chấp hnh v khối nguồn
Hình 4.6: Mô phỏng 3D khối thu, giải mã, hiển thị, chấp hnh v khối nguồn
Hình 4.7: Khối thu, giải mã, chấp hnh v nguồn thực tế
Hình 4.8: Lưu đồ thuật toán khối xử lý
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
g

Bảng 2.1: Phân loại tần số
Bảng 3.1: Giá trị điện trở dao động tương ứng

Bảng 3.2 : Chức năng các chân của Port 3
Bảng 3.3: Chức năng chân LCD 16x2
Bảng 3.4: Tập lệnh LCD 16x2
B ả ng 4.1: Danh sách linh kiện sử dụng trong mạch phát
B ả ng 4.2: Danh sách linh kiện sử dụng trong mạch thu
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
h

 !"#$%& '($%$ '($%')#
 Voltage-controlled oscillator
Bộ điều khiển dao
động theo điện áp.
* * +,-./01.//2 F' QC+
*3 /45*+,,3'.#-6 i1='DC+
7 '8-9':','/$8!.#'2 +00-,,
?>CC
6'+
37
36-;!-$0<7':','/$!.#'2 
00-,,
?>CC
<&R+
7 /9-7':','/$!.#'2 00-,,
?>CC
H+
7=7
Direct Sequence Code Division
Mulple Access
?>CC
HW

>"!C+
 !.#'2 00-,,$#-6>-6-$0-
j''I
G>C+
? '#-66/66+#-@ *3#W+
37
6# /%/$+.>6-;!-$0<59':','/$
8!.#'2 A'$%
klC BC
<&R>"'
=
/82 8-$#+6<-#+.5A'9-5
=-8'0/$9!0#/6
Công nghệ dùng để
chế tạo vi mạch ch
hợp
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
m
BC
D
++UnE*opq?r*so
 *L:&^;!:7&Q'=!4K>CK&Q'=
!+*LQ2'\'I! !NC>KC-#tđiều khiển một số
thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến”+?$&CuV'
'#"G&R'+*LQ$>K !7$>
$%'CK>I7> '#+
+5+0/ovUFn?r*so
w0'B2:^;!+
w`"'! !=-#$>KK+
w*='NC>KC-+

w*CK='&R A+
+[+koxo*/ovq*y0kzq{0E|EE/}~0k
0'7$8d$:'$8&NC!C$&a
 EF$%C'G'# ')!
*>S'4'>'7P'D7&•$87
C!>'!+
 EF$%HF,I.J# !<(#
E$:'&•&7;!CK&Q'=!:!HQ
'H)MCoE,*55e5€,*55f5;!•E‚e5J'6>
&:$877 I{*gh]d5+
 EF$%K '(#1(
?$>C$:'K! !7C!P'K\II! !
C<2'#R''JK='7&:J R2'-
'K R+
 EF$%L '0M$%*='-"!!7 I+
 EF$%N(#;!OP Q$0 (:R EG$%2 S##6'T$
i'J !4='#R'P'7-$8-!$%'
CK>I7+
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
zOyx
v
r
E
r
B
r

BH
=UVW
5++]ƒ0kF„*q…†0

HXCXCX S'$')8,Y$%:M#!<($Z3@
=Y$%:M#!<($Z+9'/36-;!-$0<@ I2-#L%$%
&Q'>'CS#L:K&K'J''-+]Q'=!Q<&R
L[j/‡%[mmk/‡$:'2'$%&Q'Lmm %+
EK<&R K)&Q'=!QM>7 K
>' 4I>KD+]Q'>7$6'')>KD&Q'
'N6C-L<'#BQI>7>DK$%&Q''N
:.C-!:>7>B$6'ˆ'+
HXCXHX* [$./Q',Y$%:M#!<($
Bảng 2.1: Phân loại sóng vô tuyến
/Q',Y$% \$,] EG0,Y$%
]Q'"
]Q'>'
]Q''N
]Q'"'N
[w[mmj/‡
m[w[U/‡
[w[mU/‡
[mw[mmmU/‡
mmjwj
mmmwmm
mmwm
mwmm
HXCXKX^0_'T80`+,Y$%:M#!<($
]Q'=!&Q'#LBQKMI&a
w]Q'#L>7$8>' ='%R%D‰Š'
RK&K'‹Œ[+m
g
€&+
/5+a]">7)&Q'#L

Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5
w*>'&Q'#L')#>$6'L>$6'-I
==J'C%+
w]Q'#L&Q''''_Q&">7)K'
B4!DQ$%'‰\I$6'#>$6'$6'
L>$6'‹)KC<9$%''=''Q%$%'
>7&Q'+
/5+5a,$:'>7)&Q'#L
wj&Q'#L'MCMCK'P=>$6'Q.C-
-$K&K'+0!&Q'=!CI(#Q 
$%D •Q&•-C\LuŠ'&R#=+
w]Q'#L''$8'
0'$8')-CQ$%&Q'Žhc€Ž%hŠ'&R
, cRK&K'>' ='+
HXCXLX=a#6!<b$,Y$%:M#!<($#6/$%1 c;!<T$
 S0:d$%,Y$%$%e$c#fg h2# i
j=' DC\>D-K&Q'&Q'>'&Q'"'N+
j=' O'DC\-K&Q''N+*B>'V'
$:'RTCK&Q'Q$%&Q''N<$ ='.DC\+EK
V'&Q''1K&Q'=!+
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
B
E
E E
B B
[
 +'#6j0`+#\$_')$.'#6/$%:')0# !:R2 S#,Y$%:M#!<($
- Tần điện lia<' 4I^Lgmwgmm Q27-'
#K>$:'+

wSóng diaQ'$8'XB ='>7$8+•.$%DC
\B$8V'>'='B->BMD>'$%+
wSóng trungai'&Q'>'.<#DC\-B ='
>7$8+iB.<#C--B>7
$8+?$8V'>'='B-B+
wSóng ngắnaEQ'$8'%.<#MDC--+F
LCK>BMD&Q''NQI>7%1:>B
MD+‚V'>'='B->BMD+
wSóng cực ngắnaEQ'$8'>D% ='.<#C-
DC\+?$8V'>'=O>\+
HXCXNXS0 #Q/6+,Y$%:M#!<($
?IQ&Q'=!V'>'7 I ^<'$6V'-
''$^'•E$8 !R^\#+j
-•E. >'&•D#L>$6'>'\#
&•D##>$6'+j>-'K'$^'L>$6'>'
•#>$6'>'\E&• !8C->-'&Q'#L+‚V'
CV8CCK&Q'>'-•E =''!
&Q'Z•V'='#7 I=!H$8->+
 
/5+[aEK->&Q'Z•
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
c
L1C1 L2 L4 L3
C2
/5+ca*CK&Q'Z•
‚V'-'$^'•E-&Q''Q<&R%&Q->K
H#7 I'NKH#7 I&Q''Š'K
C$:'CKC7!>JCK' =''+
5+5+j‘*/q’*?orqE/†]ƒ0kF„*q…†0
HXHXCXk# !"#_'b!0 (#EF$%#a

2.2.1.1. Điu chế AM
iB)&Q''$8S^B)#$8>7
+*#<$8>7“'J”I7!$8'1&Q'
7!(Modulating Wave)+*='<>7&•$8“'9”>'
&Q'Q<&R%:IQI>7$8'1]Q'
'(Carrier)
/5+da?7!{U
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
d
 Sóng mang
`

Œ{&‰•–‹
*>'Qa
`akK>.(cường độ)26)]Q''—
{aiB(cường độ cực đại))]Q''—
a*6'I !(thời gian được xem xét hiện tại kể từ thời điểm gốc
ban đầu được xác định trước) )&Q''+
•a*<&R'Q)&Q''$8K.^#2$%a
•Œ5˜™F%™*<&R)]Q''
 Tín hiệu đã được điu chế (AM Signal)
]Œ{&‰•–‹–‰‹Œ{š–‰‹›&‰•‹
‰‹a/C\6')#7!+
 }I
w‚G#"‰7!'7!‹
w‚G!S#&'K''< K
 0$8I
w‚G.$^')G
wj='&9\'#4'$8'
2.2.1.2. Điu chế tần số FM

?7*<@•>4U(FM)C$:'27!
S<&R&Q''#<>7>' B)&Q'
'< ='S+
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
e
/5+ea?7!<&R
k&9#P#''R‰‹<$8>7 &Q'
'<& ^™

<&R&Q''
<{

B&Q''<+i7! !8C&Q''%
#''RIQ$8#>7a
 *>'C$:'><&R26)-'
#<&RM>$'#"-&%™

>B$%''&9

‰‹
Q'%->' '‰w–‹+
 }I
wjQ.$^')G+
w]9\'#4'$8'+
 0$8I
w*#$87!B<'='>':7#>7
<‰P#‹+
w/#"-7!'7!C2-C:&%C$:'CKC
7B+
2.2.1.3. Điu chế phase (PM)

*#>7 ='$^'!C<B<&R3
SC)&Q''+
,S<&R)#$87!C$:'CKC7C$:'"
$C$:'CKC7<C$:'CKC7CO'QKMI
$:'"C$:'CKC7<+
*BQ;C$:'CKC7C$8GDC:
w?R%Ba<&R)#$8R.3QC
SB3<! !1<&R3<&RD
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
f
7<&R$>'C$:'CKC7<'C! !#
"-
w*>'>$6'8C#7!3&R'K>.‰$#&R‹
-7!'7!#"C$:'CKC7C$8
:'>D7
/5+fa?7!C&
‚-'#,Ua
*>'Qa
‰‹#26

C
Š'&R3#
 }Ia
wj'R'G+
wi'='#>'+
wECDC+
HXHXHXk# !"#_'b!0 (,]
2.2.2.1. Điu chế ASK
2.2.2.1.1. Khái niệm
 =Z82.'#!9-= '>#-<'$%@ A7!&RB

#+*#{]jQ-'&Q''Q<&RfWM>$'^
B K)#+
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
g
F\a*#{]jQ<&Rmmj/‡B#Œm
B#Œw+
2.2.2.1.2. Nguyên lý điu chế
‚V'2B K)&Q''IIG2m
&9\'<&R&Q''D
/5+ga0'B;7!{]j

0'>QI7!{]jC$:'CKCœœj‰w™™w '‹
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
h
/5+ha‚-'&Q'{]j 7!Š'C$:'CKCœœj
2.2.2.1.3. Biểu thức toán học
k&9#&Q''a
( )
&
c c
V t t
ω
=
*#7!a
( ) }
m m m
 5  
& &[ &d +++
5 [ d
d

V t t t t
ω ω ω
π

= + − + −


*#& 47!{]ja
‰ ‹ ‰ ‹+ ‰ ‹
ASK c d
V t V t V t
=
}
m m
 5 
‰ ‹ & & +& & +&[ +++
5 [
ASK c c c
V t t t t t t
ω ω ω ω ω
π

= + − +


[ ]
}
m m m m
  
‰ ‹ & &‰ ‹ &‰ ‹ &‰ [ ‹ &‰ [ ‹ +++ +

5 [
ASK c c c c c
V t t t t t t
ω ω ω ω ω ω ω ω ω
π

= + − + + − − + + +


Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5m
2.2.2.1.4. Giải điu chế
k7!{]jQI !8CM =' !8C>'>$6'8C
2D-C2-C$'R'GR+*>'>$6'8C2
-:'$6'&9\'-K&Q'+
/5+mak7!{]j
2.2.2.1.5. Ưu v nhược điểm :
 }Ia
w ?:'a
‚V'5B K)&Q''IIGm
]9\'<&R&Q''D+
w ,$:'  CKC    CV  8C  >'  >7  &R  #  R    DC
‰•5mmC&>B B>7-‹+
 0$8Ia
w ‚G.$^'^G+
w j='CV8CR%K#$8>7>'K B>7
B<R+
2.2.2.2. Điu chế FSK
2.2.2.2.1. Khái niệm
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến

5
•]j‰•>4]™j'‹ A7!&R<&R#+
*#•]jQ-'&Q''%<&R KW$8M
>$'^<&R K)#+
2.2.2.2.2. Nguyên lý điu chế FSK
•C$:'CKC7!V'5<&R K)&Q''II
Gm+*<&R2'%2<&RDC2'%2m
2.2.2.2.3. Biểu thức toán học
k&9Q&Q''a
kP'BBC3S<&Ra
*>'Qa
*'17< a
&‰‹#&
™#&R7<
]>a
]>a
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
55
*>'>$6'8C7!&R•]j&‰‹Œ
jQ
*<&R2'%Qa
w ?R%tmb<&R&Q''Q
w ?R%tb<&R&Q''Q
,$:'CKC7!•]jClC->#•]j-'&%5<
&Ra
w jŒ7 I Qj^.>R&Q''<&R%
R>•]j+
w jŒm7 I Qj^.>R&Q''<&R%
R>•]j+
/5+a,$:'CKC7!•]j

2.2.2.2.4. Giải điu chế
 U-CS!D)'7!#•]j' QC
‰,••‹+*#•]j^R' QCD>5'K>.<&R+?#!
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5[
#7^R>)&CžP'.I<&R
52DC)#R•]j+
i,••#R'J!C'J[CaU-&C-
1-='7 I'FEœ+,••' 
#>LFEœ"' Q^#+iŠ'K&&KC)
#>LFEœ#&"&C&•$8!S#!
7#!&•7 IFEœI->#>==Q
V'C<&R%#+
i,•• Ÿ-1='DCIDP'C<
$)&Q''----''I =C\-''
KD#7!+
/5+5azK>'7!•]j
2.2.2.2.5. Ưu v nhược điểm :
 }Ia
w ‚V'7:<&R+
w ‚V'I>7P#R5mmC&DC:>B-'#
-+
w i'='$8V'#4:+
w •W:&%{]j+
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5c
w EQIV'<&R‰[w[mU‡‹I>7&Q'>MKCJ'
>\+
 0$8Ia
w *>7&R#RDC+

w /#4CSDC+
w j'KC2'<&R)=>$6'-!+
w *<&R#'G'-! ''R
>7+
w E=''#!-C2-C:{]j+
2.2.2.3. Điu chế PSK
2.2.2.3.1. Định nghĩa
?7!&RC&#,]j‰,&]™j'‹-'7
!'QC#%B ='S+
?7!,]jC$:'CKC#4DI>7#&RQI
QC$:'CKC7!>#I&Q''Q'=')
#,]jX:'=')#•]j!V'V'#
7$'KCQ-'I-&Q''I"
##'7!#'CQV'<&RC&
)&Q''^KCK+
2.2.2.3.2. Nguyên lý điu chế
*#,]jQ-'&Q''Q<&RfWM>$'^'Q
C K)#+
F\aCŒhm mCŒwhm +
2.2.2.3.3. Biểu thức toán học
k&9#&Q''$8IGa
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến
5d
*#''Ra&‰‹#.C‰m‹H0Z¡
jQ#C,]jQ-'
*>'Q
&"&C'PKC)#
iIG#a
?M
F#7CS')#7B=''Q

2.2.2.3.4. Điu chế pha 2 trạng thái 2-PSK (BPSK)
 'b!0 (
*LI2a
*>'Qa
&"&C'PKC)#
0!Œ5Q I7!5w,]j'17!.Ci,]j+
*#i,]jQ-'a
*#''R&‰‹'0Z¡$¢'"
F%
Điều khiển một số thiết bị gia đình thông qua sóng vô tuyến