THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG BÁO ĐIỂM TỰ ĐỘNG QUA MẠNG PSTN VÀ DI ĐỘNG

Chuyên ngành Điện tử
thiết kế chế tạo hệ thống báo điểm tự động
qua mạng pstn và di Động
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sự phát triển nh vũ bão của khoa học và công nghệ trên thế giới đã đa đến những tiến bộ vợt
bậc trong các hệ thống thông tin liên lạc đáp ứng đợc ngày càng nhiều các yêu cầu của con ngời. Nhất
là những ứng dụng của kỹ thuật thông tin liên lạc vào lĩnh vực kinh tế, khoa học, đời sống... Chính nhờ
nó xã hội loài ngời đã phát triển không ngừng. Đặc biệt trong những thập niên gần đây, ngành bu
chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ tạo ra bớc ngoặt quan trọng trong lĩnh vực thông tin để đáp
ứng nhu cầu của con ngời. Ngoài nhu cầu về thông tin con ngời còn muốn những nhu cầu khác nh: tự
động trả lời điện thoại khi chủ vắng nhà, hộp th thoại, hệ thống điều khiển từ xa thông qua mạng điện
thoại,... Vì thế ngành bu chính viễn thông luôn là đề tài cho các nhà khoa học, kỹ s và đông đảo các
bạn đọc thuộc các ngành có liên quan đến ngành bu chính viễn thông.
Với chủ trơng kết hợp mô hình đào tạo nghiên cứu và sản xuất của Học viện công nghệ bu chính
viễn thông, phong trào nghiên cứu khoa học trong học sinh, sinh viên đang đợc sự tham gia rất nhiệt
tình của đông đảo các bạn sinh viên cũng nh các thầy cô giáo. Thông qua hoạt động nghiên cứu khoa
học đã giúp sinh viên làm quen với tác phong tự làm việc, thúc đẩy sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, qua
đó bổ sung kiến thức cho bản thân.
Sự phát triển của công nghệ thông tin khiến chúng ta đặt ra câu hỏi: liệu có thể kết hợp máy vi
tính và điện thoại, thông qua điện thoại mọi ngời có thể tra cứu thông tin quan trọng trên máy tính, xem
điểm thi, lập ra các hình thức hộp th thoại trong gia đình và ghi lại nội dung cuộc gọi đợc không?
Hoà chung vào không khí thi đua học tập và vì mục tiêu trên nhóm sinh viên chúng em gồm
Nguyễn Trung Hiếu, Hoàng Đình Thọ đã thành lập một nhóm nghiên cứu khoa học, tiến hành nghiên
cứu đề tài:
Thiết kế chế tạo hệ thống báo điểm tự động qua mạng PSTN và di động
dới sự hớng
dẫn của thầy Đinh Sỹ Quảng và thầy Đặng Việt Hùng. Nội dung của đề tài là nghiên cứu, thiết kế hệ
thống báo điểm thi tự động thông qua mạng điện thoại. Ngoài ra còn tích hợp thêm tính năng tự trả lời
và ghi lại lời nhắn khi chủ vắng nhà.
2. Nội dung khoa học của đề tài
Nội dung của đề tài bao gồm hai phần chính là thiết kế phần cứng, viết phần mềm điều khiển cho vi

điều khiển và truy xuất cơ sở dữ liệu trong máy tính.
2.1 Thiết kế phần cứng
2.1.1 Sơ đồ khối tổng quát
Học viện Công nghệ BC - VT
Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HS-SV
Đờng điện thoại
Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống thiết kế
2.1.2 Chức năng và hoạt động của các khối
Trớc hết ta mắc mạch điều khiển song song với máy điện thoại để bàn. Mạch bảo vệ có tác dụng bảo
vệ chống quá áp cho các phần tử trong mạch, và thực hiện ghép nối với đờng dây thoại, nhận tín hiệu
thoại, tín hiệu DTFM và tín hiệu điều khiển.
Mạch cầu để chống đảo cực của đờng truyền trớc và sau khi kết nối thuê bao, giúp phân cực tín
hiệu vào MT8870 và mạch thu phát âm thanh, đảm bảo cho MT8870 có thể detect đợc tín hiệu DTMF,
và việc truyền nhận tín hiệu âm thanh thoại với máy tính thông qua phần mạch chức năng đợc đảm
bảo.
Tải giả tạo tín hiệu giả nhấc máy để kết nối thuê bao (đảm bảo trở kháng 300 đối với điện áp
một chiều, và 600 đối với điện áp xoay chiều).
Khối nhận biết tín hiệu chuông nhận biết đợc khi tổng đài đổ chuông và báo cho Vi điều khiển.
Khối detect DTMF: nhận dạng phím bấm. Khi thuê bao nhấn phím, một cặp tần số DTMF truyền
trên đờng dây thoại. Tần số này nằm trên dải thông của tín thiệu thoại, một tần số cao và một tần số
thấp nên không thể trùng lấp với tín hiệu ngời nói. Thực hiện giải mã DTMF, 4 bit giải mã đợc đa vào
Vi điều khiển để xử lý.
Học viện Công nghệ BC - VT
Mạch thu
âm thanh
Mạch
bảo vệ và
ghép nối đư
ờng dây
Relay điều

khiển kết
nối với
mạch
Mạch phát
âm thanh
Máy
vi tính
Mạch cầu
và khối tạo
tải giả
Detect
DTMF
Khối phát
hiện chuông
Vi
điều khiển
Mạch phối
ghép với
máy tính
Chuyên ngành Điện tử
Vi điều khiển sẽ thực hiện: đếm số lần đổ chuông, điều khiển relay tạo trạng thái nhấc máy giả,
nhận tín hiệu DTMF, thực hiện trao đổi với máy vi tính (cho phép máy tính ghi phát âm thanh).
Mạch thu âm thanh để thu tiếng thoại gọi đến và ghi lại lời nhắn trong máy tính.
Mạch phát âm thanh để phát ra câu trả lời tự động báo điểm hoặc phát ra lời nhắn khi chủ vắng
nhà.
Mạch ghép nối Vi điều khiển với máy tính thực hiện trao đổi thông tin giữa Vi điều khiển với máy
tính. Điều đó đợc thực hiện thông qua IC MAX232 theo phơng thức truyền của cổng nối tiếp.
2.1.3 Thiết kế hệ thống
Thiết kế hệ thống bao gồm việc thiết kế mạch thực hiện các nhiệm vụ nh đã nêu trong sơ đồ
khối tổng quát trong hình 1.

Khối giao tiếp đờng dây và cảm biến chuông.
Relay điều khiển và mạch cầu.
Mạch tạo tải giả.
Khối detect DTMF.
Mạch thu âm thanh thoại và tín hiệu DTMF.
Mạch phát âm thanh từ máy tính lên đờng điện thoại.
Mạch Vi điều khiển.
Khối ghép nối Vi điều khiển với máy tính.
2.2 Xây dựng phần mềm
2.2.1 Viết phần mềm cho Vi điều khiển AT89C52
Nhóm đã tiến hành xây dựng lu đồ thuật toán và viết hoàn thiện phần mềm cho vi điều khiển,
tiến hành chạy thử nghiệm nhiều lần và cho kết quả tốt.
2.2.2 Viết phần mềm truy cập dữ liệu trong máy tính
Chúng em đã hoàn thành phần mềm cho việc truy cập điểm thi theo cơ sở dữ liệu trong
Windows và đa ra ngoài tới đầu kia thuê bao với giao diện đẹp và có các trình giám sát việc thực hiện
của máy tính. Ngoài ra còn tiến hành viết phần mềm ghi lại tin nhắn khi chủ vắng nhà...
3. Phơng pháp nghiên cứu của đề tài
Học viện Công nghệ BC - VT
Tuyển tập đề tài nghiên cứu khoa học HS-SV
Để thực hiện và hoàn thành đề tài nhóm chúng em cần chuẩn bị đầy đủ cả về kiến thức lý thuyết, khả
năng thực hành, cũng nh kỹ năng lập trình.
Nhóm tiến hành phân chia khối lợng công việc thành các phần nhỏ để nghiên cứu:
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy điện thoại.
- Tìm hiểu báo hiệu tổng đài thuê bao, tiếng chuông và thời lợng mỗi hồi chuông điện thoại.
- Tìm hiểu hoạt động và chức năng của các linh kiện đợc sử dụng.
- Tìm hiểu về tín hiệu đa tần DTMF, và IC thu DTMF MT8870.
- Thiết kế phần cứng, tiến hành đo đạc tính toán các thông số.
- Viết phần sụn điều khiển hệ thống.
- Viết phần mềm ghép nối với PC trên môi trờng Windows.
3.1 Tìm hiểu máy điện thoại, tiếng chuông và báo hiệu của tổng đài đến thuê bao

Nhóm có tham khảo tài liệu Máy điện thoại ấn phím của Kỹ s Nguyễn Xuân Hòe và một số tài liệu khác
để tìm hiểu về những vấn đề này.
3.2 Tìm hiểu về IC MT8870 thu tín hiệu DTMF
Tham khảo ở các sách nớc ngoài viết rất rõ về các IC 8870 và 8880.
3.3 Tìm hiểu về Vi điều khiển họ 8051 và học cách lập trình cho nó
Tham khảo trong sách
Họ vi điều khiển 8051
của tác giả Tống Văn On, nhà xuất bản Lao
động - xã hội 2001. Từ đó nhóm chúng em có khả năng lập trình cho Vi điều khiển AT89C52.
3.4 Lập trình phần mềm truy cập cơ sở dữ liệu trong máy tính
Nhóm chúng em sử dụng ngôn ngữ lập trình Delphi với các ứng dụng API đợc hỗ trợ nhiều trong
Windows.
3.5 Học phần mềm thiết kế mạch in
Nhóm nghiên cứu đã học và sử dụng thành thạo phần mềm thiết kế mạch in OrCad 9.2, từ đó
có khả năng tự thiết kế mạch in và phần cứng cho đề tài của mình.
4. Khả năng ứng dụng của đề tài
Đề tài hoàn thiện cả về phần mềm điều khiển và phần mềm truy xuất cơ sở dữ liệu có thể ứng
dụng đề tài trong phòng đào tạo của Học viện cho phép sinh viên có thể xem điểm của mình một cách
chính xác qua đờng điện thoại. Gia đình các sinh viên có thể kiểm tra kết quả học tập của con mình
thông qua hệ thống báo điểm tự động đặt trong các phòng đào tạo mà nhóm đề tài thiết kế.
Học viện Công nghệ BC - VT
Chuyên ngành Điện tử
Đề tài còn có thể ứng dụng cho việc xem điểm thi của các sinh viên trong lớp khi tại nhà của lớp
trởng lớp đó có gắn thêm phần cứng và cài đặt phần mềm của đề tài.
Đề tài có thể triển khai thành các dịch vụ bán hàng tự động qua điện thoại chỉ qua việc thay đổi
và phát triển thêm phần mềm.
ứng dụng trong các gia đình dới hình thức trả lời tự động khi chủ vắng nhà và hộp th thoại.
Tuy nhiên, do mới bớc đầu tiếp cận nghiên cứu cũng nh thời gian nghiên cứu có hạn nên chơng
trình chắc chắn có nhiều hạn chế, thiếu sót chúng em rất mong đợc sự góp ý, giúp đỡ của các thầy cô
giáo cũng nh của các bạn sinh viên để chơng trình có thể hoàn thành đợc tốt hơn./.

Học viện Công nghệ BC - VT