Thiết kế hệ thống điều khiển từ xa bằng sóng hồng ngoại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề Tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN TỪ XA BẰNG SÓNG HỒNG NGOẠI

-----o0o----GVHD : Th.S Bùi Tấn Lợi
SVTH : Nguyễn Đình Lợi
LỚP : 06D3
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

1


NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI
Tổng quan về điều khiển xa
Giới thiệu vi điều khiển PIC16F877A
Tính chọn các thiết bị
Thiết kế và lắp đặt mô hình
Lưu đồ thuật toán và chương trình
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

2


Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA
 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
Sơ đồ kết cấu của hệ thống điều khiển từ xa

Thiết bị phát

Đường truyền

Thiết bị thu
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

3


Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA
Sơ đồ khối máy phát:
Tín hiệu điều
khiển
Khuyết đại
phát

Điều chế
Tín hiệu sóng
mang

Sơ đồ khối máy thu:
Khuyết đại
thu

4/1/2014

Giải điều
chế

Khuyết đại

SV: Nguyễn Đình Lợi

Chấp hành

4


Chương 1: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN XA

 ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG TIA HỒNG NGOẠI

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

5


Chương 2:
TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC
PIC là gì.
Tại sao dùng vi điều khiển PIC
NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

6


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

Sử dụng REMOTE TIVI SONY làm
thiết bị phát tín hiệu điều khiển

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

7


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 CHUẨN GIAO TIẾP CỦA REMOTER TV SONY

Đặc điểm:
* Khung truyền 12bit (5 bit địa chỉ (address)
và 7 bit lệnh (command).).
* Điều chế độ rộng xung.
* Tần số khoảng 36kHZ.
* Thời gian truyền 1bit khoảng 1,2ms(bit 1)

hoặc 0,6ms(bit 0).

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

8


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

Xung điều khiển của REMOTE phát ra
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

9


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

Bit bắt đầu (START bit), có độ rộng 3T hay 1800µs.
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

10

Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

Tiếp theo phần Header gồm 12bit liên tiếp được giải điều chế như sau:
500µs im lặng + 1300µs hồng ngoại = bit “1”
500µs im lặng + 700µs hồng ngoại = bit “o”
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

11


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ PHÁT TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN

Thực tế ta chỉ cần thu và giải mã 7bit Command là đủ, vì 5bit địa chỉ ở đây
chỉ có tác dụng phân biệt giữa các loại model remoter sony khác nhau.
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

12


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ THU SÓNG HỒNG NGOẠI

Mắt thu hồng ngoại chỉ cho phép tần số sấp sỉ 36KHz đi qua.bình thường đầu

ra của mắt thu ở mức cao,
* Khi nhận được tìn hiệu hồng ngoại ở tần số ~36KHz truyền tới, đầu ra của
mắt thu sẽ lập tức trở về về mức logic thấp(0V).
* Khi hết tín hiệu hồng ngoại đầu ra sẽ lập tức trở về mức logic cao( mức 1)
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

13


Chương 3: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ
 THIẾT BỊ THU SÓNG HỒNG NGOẠI
Dãy tín hiệu của REMOTE sau khi đi qua mắt thu hồng ngoại.

Nhờ vào việc đo thời gian ở mức thấp của đầu ra, chúng ta có thể biết được
thời gian phát xung tương đương ở bên phát, từ đó suy ra mã được truyền đi.
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

14


Chương 4: Thiết kế Mạch Điện
 MẠCH NGUYÊN LÝ

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

15


Chương 4: Thiết kế Mạch Điện
 MẠCH ĐỘNG LỰC

Mạch đưa tín hiệu đến điều khiển Relay
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

16


Chương 4: Thiết kế Mạch Điện
 MẠCH ĐỘNG LỰC

Mạch relay 8 chân
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

17


Chương 4: Thiết kế Mạch Điện
 MẠCH IN

Mạch in thiết kế bằng orcad 15.7

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

18


Chương 4: Thiết kế Mạch Điện
Mô Hình Đã Thi Công

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

19


Chương 5:Thuật Toán-Chương trình

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

20


Chương 5:Thuật Toán-Chương trình
•
/***********Giai ma**************/
• void giai_ma(unsigned char command)

• {
• switch (command)
•
{
•
case 0: TB1=~TB1; break; // key 1
•
case 1: TB2=~TB2; break; // key 2
•
case 2: TB3=~TB3; break; // key 3
•
case 3: TB4=~TB4; break; // key 4
•
case 4: TB5=~TB5; break; // key 5
•
case 19: TB6=~TB6; break; // key 6
•
case 6: TB7=~TB7; break; // key 7
•
case 9: TB8=~TB8; break; // key 0
•
case 21: PORTB=0xff;
//nut' power
•
}
• }
4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

21


Chương 5:Thuật Toán-Chương trình
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

/**********Doc du lieu**********/
void read_data()
{
command=0; kiemtra:
while(IR==0); // timer out, bat dau lai tu dau
while(IR==1); // khong nut nao tren remote duoc nhan
while(IR==0) // nhan duoc bit START

{ delay_us(2500);
if(IR==0) // neu khong phai la bit Start
goto kiemtra; // thi bat dau lai
}
for(i=0;i<7;i++) {
while(IR==1);
delay_us(800);
if(IR==0)
{
command+=(1<while(!IR); // IR==0 doi chuyen tu muc 1 xuong muc 0
}}}

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

22


Kết Luận và Hướng Phát Triển
Tìm hiểu :
+ Tìm hiểu về sóng hồng ngoại của REMOTE SONY để
làm nguồn phát.
+ Ứng dụng của nó trong việc điều khiển thiết bị
+ Thiết kế mạch và chương trình điều khiển
Hạn chế : Hạn chế về mặt thời gian nên mô hình chưa được chỉnh
chu về mặt cơ khí. Mạch điều khiển chưa được nhỏ gọn

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

23


Kết Luận và Hướng Phát Triển

Hướng Phát Triển :
Thiết kế điều khiển đóng ngắt dùng triac.thiết kế mạch in 2 lớp
cho bộ điều khiển nhỏ gọn.
Sử dụng bộ nhớ ngoài (EFROM hoặc NV RAM) để có thể lưu
trạng thái của thiết bị trước khi mất điện
Tích hợp giải mã nhiều loại điều khiển trong một chip

4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

24


4/1/2014

SV: Nguyễn Đình Lợi

25