Đồ Án Tốt Nghiệp Mạch Báo Mất Nguồn Qua Đường Dây Điện Thoại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP
1.1 Đặt vấn đề:
Như chúng ta đã thấy, trong thực tế hiện nay kỹ thuật Điện tử đang trở thành một
ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ
các lĩnh vực trong các ngành hàng không vũ trụ, thông tin liên lạc, tự động điều
khiển...đặc biệt trong các thiết bị điện tử tự động đòi hỏi sự chính xác cao đã hỗ trợ con
người rất nhiều trong cuộc sống. Những thành tựu khoa học kỹ thuật đã mang đến cho
con người một cuộc sống tiện nghi văn minh và hiện đại.
Một trong những ứng dụng rất quan trọng của công nghệ điện tử là kỹ thuật báo
động điện tử. Các thiết bị báo động điện tử như: hệ thống báo cháy, hệ thống báo nước
đầy, hệ thống báo quá tải trong thang máy, hệ thống báo trộm bằng chuông. …Các thiết
bị này đã góp phần rất lớn trong việc bảo vệ an toàn cho các dụng cụ và tài sản của người
sử dụng. Nhưng một khuyết điểm nỗi bật trong các phương pháp báo động nói trên là
không thể truyền xa được.
Xuất phát từ những nhu cầu thực tế trong cuộc sống đi cùng với cơ sở vật chất
hiện có, một phương pháp báo động từ xa ra đời có thể khắc phục được khuyết điểm về
khoảng cách và thể hiện được vai trò này chính là phương pháp báo động từ xa qua mạng
điện thoại. Phương pháp này giúp người sử dụng hệ thống có thể linh hoạt hơn trong việc
kiểm tra cũng như có những phương pháp giải quyết hợp lý từ một khoảng cách không
giới hạn tuỳ thuộc vào khả năng phủ kín của mạng lưới điện thoại có sẵn
Từ những ý tưởng trên và nhìn thấy được nhu cầu thực tế, nhóm thực hiện đề tài
đã mạnh dạn thực thi ý tưởng thiết kế và thi công “mạch báo mất nguồn qua đường dây
điện thoại”.
1.2 Tầm quan trọng của đề tài:
Hình thành ý tưởng từ nhu cầu thực tế xã hội, nhưng để tạo ra được một sản phẩm
có giá trị ứng dụng cao thì đây chính là một điều kiện tốt nhất để người thực hiện đề tài
có thể tự kiểm chứng lại năng lực của mình trong suốt 6 học kì tích luỹ từ sự tự lực của
bản thân và từ trường lớp. Đòi hỏi người thực hiện đề tài phải nỗ lực trong vấn đề hệ
thống hoá lại toàn bộ các kiến thức liên quan và ứng dụng nó một cách hiệu quả trong khi

thực hiện đề tài.
Đề tài “ Mạch báo mất nguồn qua đường dây điện thoại” hoàn thành sẽ góp
phần vào việc ổn định an ninh xã hội, giảm thiểu thời gian và chi phí cho việc bảo vệ các
tài sản cá nhân, tập thể, các cơ quan, xí nghiệp…. Đồng thời đây là một giải pháp phù
hợp với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện đại ngày nay, khi mà một người từ
một vị trí bất kì nơi đâu đều có thể gián tiếp bảo vệ tài sản của mình thông qua mạng điện
thoại.
1.3 Giới hạn đề tài:
Trong giới hạn thời gian cho phép để hoàn thành đề tài này kết hợp
với những kiến thức tích luỹ được trong suốt khoá học không cho phép người
thực hiện đề tài thực hiện được hoàn chỉnh toàn bộ các yêu cầu tạo ra một
sản phẩm ưu việt. Do đó người thực hiện đề tài chỉ tập trung đi sâu nghiên
cứu về :
Dùng họ vi điều khiển 89C51 để điều khiển quá trình thu phát
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Dùng MT8888 chuyên dụng thu phát DTMF giao tiếp với vi điều khiển 89C51
Dùng ISD1420 phát tín hiệu báo trộm lên Line điện thoại
Do điều kiện về vật chất , trình độ và thời gian còn thiếu nhiều nên đề
tài vẫn còn tồn tại một số vấn đề chưa giải quyết được, đó là:
Trong quá trình thi công khó khăn trong việc thuê Line điện thoại của bưu điện
để thử nghiệm nên người thực hiện đề tài đã sử dụng tổng đài nội bộ 3 số có sẵn để thực
hiện đề tài này. Do có vài sự khác biệt giữa tổng đài nội bộ với tổng đài bưu điện, nên
nếu ứng dụng hệ thống này sử dụng ở tổng đài bưu điện sẽ phải thay đổi một số thông số
về linh kiện cũng như phần mềm điều khiển.
Khi sử dụng hệ thống chỉ có một chiều phát tín hiệu báo trộm mà chưa có thể
điều khiển ngược lại các thiết bị. Các ứng dụng đi kèm chưa được khai thác như: hệ
thống báo cháy, báo báo trộm…

Và một phần cũng hết sức quan trong để hoàn thiện đề tài này đó là: bàn phím
nhập số tự động từ bên ngoài để thay đổi số điện thoại mà không cần phải thay đổi
chương trình.
1.4 Mục đích nghiên cứu:
Mục đích của người thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu là: Trước tiên với
bản thân người thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm tra lại kiến
thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu
được với những vấn đề mình chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản thân nhiều
kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống.
Sau khi tạo ra được sản phẩm của đề tài có thể ứng dụng báo động cho những nơi
như: hệ thống các phòng ban trong cơ quan xí nghiệp, các khách sạn, nhà nghỉ, hoặc các
hộ gia đình có nhu cầu sử dụng…

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN
2.1 Đối tượng nghiên cứu:
Đề tài hướng tới một phương thức báo mất nguồn từ xa có sự kết hợp của nhiều
lĩnh vực liên quan như: tổng đài điện thoại, vi mạch điện tử …Do đó, để tạo ra được một
sản phẩm hoàn thiện theo mục đích đặt ra của đề tài thì người thực hiện cần phải tập
trung nghiên cứu chủ yếu đến đối tượng: Vi mạch điện tư: là một đối tượng giữ vai trò
trung tâm trong việc liên kết và xử lý tín hiệu từ các đối tượng khác. Trong đề tài có 1
board mạch chính là: mạch giao tiếp giữa tín hiệu đầu vào với đường dây điện
thoại.Board này được thiết kế và thi công từ các linh kiện điện tử đã có sẵn ngoài thị
trường như: điện trở, tụ điện, các IC số,…v…v… với sự điều khiển trung tâm của IC vi
điều khiển lập trình AT89C51. Board này khi nhận tín hiệu báo mất nguồn từ mạch so
sánh (mạch cảm biến mất nguồn) sẽ điều khiển quá trình phát DTMF. Khi nhận được tín

hiệu đảo cực (tức có trạng thái nhấc máy) của thuê bao nhận, vi xử lí sẽ điều khiển phát
câu thông báo báo trộm đươc ghi sẵn trong ISD1420
Tổng đài điện thoại giữ vai trò quyết định đường truyền tín hiệu, mọi tín hiệu sẽ
được truyền trên đường dây điện thoại theo phương thức truyền quy ước của tổng đài và
sự cho phép của tổng đài. Do điều kiện thực tế khó khăn trong việc thuê tổng đài bưu
điện khi thi công, người thực hiện đã chọn tổng đài nội bộ để đáp ứng cho việc truyền các
tín hiệu điều khiển này.
2.2 DÀN Ý, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN
2.2.1 Dàn ý :
Từ những lập luận trên, nhóm thực hiện tiến hành xây dựng đồ án với những nội
dung dàn ý như sau:
 Phần viết báo cáo gồm các nội dung chính:
 Mô hình, sơ đồ khối và phương án thiết kế.
 Lý thuyết thiết kế.
 Thiết kế phần cứng.
 Thiết kế phần mềm.
 Tóm tắt – Kết luận – Đề nghị và hướng phát triển đề tài.
 Tài liệu tham khảo – Phụ lục (lưu đồ và chương trình phần mềm).
 Phần thi công mô hình và mạch điện gồm:
 Thi công tất cả các mạch điện trong đồ án ( mạch cảm biến tín hiệu đảo cực,
mạch cảm biến có trộm, mạch thu phát tín hiệu âm thanh, mạch phát DTMF…)

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
2.2.2 Phương tiện và phương án thực hiện:
Nhóm thực hiện xây dựng phương án tiến hành công việc dựa trên những phương
tiện vật chất sẵn có (máy vi tính, các dụng cụ làm mạch điện) như sau:
 Giai đoạn 1

Tìm hiểu về các hệ thống báo mất nguồn, đưa ra mô hình dự kiến về thiết bị báo
mất điện qua đường dây điện thoại, từ đó lựa chọn ra kiểu mẫu phù hợp nhất với khả
năng để thực hiện. Sau đó, trình lên cô hướng dẫn duyệt.
 Giai đoạn 2
Sau khi đưa ra được mô hình dự kiến, được cô hướng dẫn đồng ý, nhóm tiến hành
thực hiện từng phần của mô hình đó là :
1. Thiết kế, thi công mạch điện.
2. Viết chương trình và cho chạy thử nghiệm.
 Giai đoạn 3
Thử nghiệm lại chương trình và viết báo cáo
 Giai đoạn 4
Kiểm tra lại toàn bộ những gì đã làm được và báo cáo với cô hướng dẫn về những
kết quả của đề tài.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
3.1. Giới thiệu tổng quan về tổng đài điện thoại:
3.1.1. Định nghĩa về tổng đài:
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuôc liên lạc từ
thiết bị đầu cuối chủ gọi (Calling Side) đến thiết bị đầu cuối bị gọi (Called Side).
Hay nói cách khác: tổng đài là một hệ thống chuyển mạch có hệ thống kết nối các
cuộc liên lạc giữa các thuê bao với nhau, với số lượng thuê bao lớn hay nhỏ tùy thuộc vào
từng loại tổng đài, từng khu vực.
3.1.2. Chức năng của tổng đài:
Tổng đài điện thoại có các chức năng sau:
Nhận biết được khi thuê bao nào có nhu cầu xuất phát cuộc gọi.

Thông báo cho thuê bao biết minh sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu của thuê bao.
Nhận dạng thuê bao gọi: xác định khi thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được nối
với mạch điều khiển.
Tiếp nhận số được quay: khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ bắt đầu
nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi.
Kết nối cuộc gọi: khi các số quay được ghi lại, thuê bao bị gọi đã được xác định,
tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến tổng đài thuê bao bị gọi và sau đó chọn
một đường rỗi trong số đó. Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì một đường
gọi nội hạt được sử dụng.
Chuyển mạch thông tin điều khiển: khi được nối với tổng đài của thuê bao bị gọi
hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi vối nhau các thông tin cần thiết như số
thuê bao bị gọi
Kết nối trung chuyển: trong trường hợp tổng đài được nối đến tổng đài trung
chuyển, trên dây được nhấc lại để nối với trạm cuối và sau đó thông tin như số thuê bao
bị gọi được truyền đi.
Kết nối trạm cuối: khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao
bị gọi được truyển đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi được tiến
hành. Nếu máy không ở trạng thái bận thì một đường nối được nối với các đường trung
kế được chọn để kết nối các cuộc gọi.
Truyền tín hiệu chuông: để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông được truyền và chờ
cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi. Khi trả lời, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái
được chuyển thành trạng thái máy bận.
Tính cước: tổng đài chủ gọi xác định câu trả lới của thuê bao bị gọi và nếu cần
thiết bắt đầu tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách gọi và theo thời gian gọi.
Truyền tín hiệu báo bận: khi tất cả các đường trung kế đều đã bị chiếm theo các
bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền đến cho thuê bao chụ
gọi.
Hồi phục hệ thống: trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết thúc. Sau đó tất
cả các đường nối đều được giải phóng.
Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
3.1.3. Phân loại tổng đài:
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tổng đài điện thoại ngày nay phù
hợp với yêu cầu phát triển của xã hội. Quá trình hình thành của tổng đài bao gồm các loại
tổng đài sau:
 Tổng đài công nhân:
Việc kết nối thông thoại, chuyển mạch dựa vào con người.
 Tổng đài cơ điện:
Bộ phận thao tác chuyển mạch là hệ thống cơ khí, được điều khiển bằng hệ thống
mạch từ. Gồm hai hệ thống chuyển mạch cơ khí cơ bản: chuyển mạch từng nấc và
chuyển mạch ngang dọc.
 Tổng đài điện tử:
Quá trình điều khiển kết nối hoàn toàn tự động, vì vậy người sử dụng cũng không
thể cung cấp cho tổng đài những yêu cầu của mình bằng lời nói được. Ngược lại, tổng đài
trả lời cho người sử dụng cũng không thể bằng lời nói. Do đó, cần qui định một số thiết
bị cũng như các tín hiệu để người sử dụng và tổng đài có thể làm việc được với nhau.
* Phương thức chuyển mạch của tổng đài điện tử
Tổng đài điện tử có những phương thức chuyển mạch sau :
• Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch không gian (SDM :Space Devision
Multiplexer)
• Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch thời gian (TDM :Timing Devision
Multiplexer) : có hai loại.
- Phương thức ghép kênh tương tự theo thời gian (Analog TDM) gồmcó:
+ Ghép kênh bằng phương thức truyền đạt cộng hưởng.
+ Ghép kênh PAM (PAM : Pulse Amplitude Modulation).
Trong kỹ thuật ghép kênh PCM người ta lại chia 2 loại : điều chế Delta và điều

chế PCM.
Ngoài ra, đối với tổng đài có dung lượng lớn và rất lớn (dung lượng lên đến cỡ vài chục
ngàn số) người ta phối hợp cả hai phương thức chuyển mạch SDM và TDM thành T – S
– T, T – S, S – T – S ….
Ưu điểm của phương thức kết hợp này là tận dụng tối đa số link trống và giảm bớt
số link trông không cần thiết, làm cho kết cấu của toàn tổng đài trở nên đơn giản hơn. bởi
vì, phương thức ghép kênh TDM luôn luôn tạo ra khả năng toàn thông, mà thông thường
đối với tổng đài có dung lượng lớn, việc dư link là không cần thiết. Người ta đã tính ra
thông thường chỉ có tối đa 10% các thuê bao có yêu cầu cùng 1 lúc, nên số link trống chỉ
cần đạt 10% tổng số thuê bao là đủ.
• Tổng đài điện tử dùng phương thức ghép kênh theo tần số (FDM :
Frequence Devision Multiplexer).
3.1.4 Các loại tổng đài điện tư hiện có
Cùng với sự phát triễn của linh kiện bán dẫn, các thiết bị ngày càng trở nên thông
minh hơn, giá thành ngày càng giảm. Nó lần lượt thay thế phần cơ khí còn lại của tổng
đài cơ điện. Việc thay thế này làm cho tổng đài gọn nhẹ rất nhiều, thời gian kết nối thông
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể. Công
tác sửa chữa bảo trì, phát hiện hư hỏng cũng dễ dàng hơn. Chính vì vậy tổng đài điện tử
hiện nay đã hầu như thay thế hoàn toàn tổng đài nhân công và tổng đài cơ điện trên
thế giới.
Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau :
- Tổng đài cơ quan PABX: được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và thường
sử dụng trung kế CO-Line(central office).
- Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu dân cư đông,
chợ và có thể sử dụng tất cả các loại trung kế.
- Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử

dụng tất cả các loại trung kế.
- Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tỗng đài nội hạt ở
các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước.
- Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): tổng đài này dùng để chọn
hướng và chuyển mạch các cuộc gọi vào mạng quốc tế để nối các quốc gia với nhau, có
thể chuyển tải cuộc gọi quá giang.
3.1.5. GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ NỘI BỘ CƠ QUAN PABX
(PRIVATE AUTOMATIC BRANCH EXCHANGE) TC-2000, SERIAL 308A CỦA
CÔNG TY IKE
3.1.5.1 Các tính năng của tổng đài nội bộ TC-308A
Thế hệ tổng đài nội bộ TC-2000 serial A308 của công Ty IKE là một loại tổng đài
điện tử chuyển mạch hoàn toàn tự động, sử dụng nguồn điện tự cấp 220V_AC. Hệ thống
giao tiếp với bên ngoài bao gồm: 3 line kết nối với tổng đài bưu điện tương ứng với 3 địa
chỉ thuê bao, đồng thời tổng đài còn có 8 line thông thoại nội bộ hoạt động được ở cả hai
trạng thái có hoặc không liên kết với tổng đài bưu điện. Tổng đài nội bộ còn hỗ trợ rất
nhiều chức năng như:
Tổng dài cho phép người sử dụng lập trình các chế độ hoạt động của tổng đài theo
ý mình một cách dễ dàng bằng điện thoại bàn có đủ 12 phím chuẩn.
Khi không kết nối với mạng điện thoại bưu điện, tổng đài vẫn hoạt động bình
thường ở dạng liên lạc nội bộ giữa 8 line trong hệ thống với nhau tương ứng với các số
địa chỉ thuê bao mặc định từ 801 đến 808 ( người sử dụng có thể lập trình số địa chỉ thuê
bao theo ý mình trong phạm vi từ 100 đến 999), tổng đài nội bộ cho phép quá trình hoạt
động liên lạc nội bộ theo phương thức hoàn toàn giống như tổng đài bưu điện về các
thông số kỹ thuật và chất lượng thông tin truyền. Khoảng cách giới hạn trao đổi thông tin
giữa các thuê bao hoạt động trong tổng đài nội bộ có thể đạt đến 1000m.
Khi kết nối với mạng điện thoại bưu điện ( có thể kết nối đến tối đa 3 số địa chỉ
thuê bao), một thuê bao bên ngoài yêu cầu được kết nối thông thoại với 1 trong 3 thuê
bao bưu điện của tổng đài thì có thể liên lạc với 1 trong 8 line nội bộ bằng cách sau khi
nhấn số thuê bao bưu điện thì nhấn tiếp số line nội bộ cần kết nối thông thoại. Hoặc trong
trường hợp này tổng đài có hỗ trợ lập trình cố định việc nhận tín hiệu chuông từ cuộc gọi

bên ngoài vào là một line nội bộ bất kì trong 8 line từ 801 đến 808 ( mặc định là 801);
đồng thời khi thuê bao bên ngoài có nhu cầu muốn kết nối thông thoại với line nội bộ
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
khác thì tổng đài cho phép chuyển kết nối trực tiếp mà không làm ngắt kết nối ( bằng
cách ấn phím Flas trên bàn phím điện thoại sau đó nhấn đến số line nội bộ khác cần liên
kết, lúc đó tổng đài sẽ tự động ngắt kết nối với line nôi bộ cũ).
Bất cứ line nội bộ nào trong 8 line của tổng đài đều có thể kết nối thông thoại với
thuê bao bưu điện bằng cách ấn thêm phím số 0 trước khi ấn số điện thoại của thuê bao
bên ngoài theo phương pháp bình thường. Việc tính cước của tổng đài bưu điện khi line
nội bộ của tổng đài gọi ra bên ngoài sẽ là 1 trong 3 số thuê bao đã đăng ký ( việc thuê bao
nào được tính cước trong cuộc gọi sẽ do người sử dụng lập trình cho tổng đài của mình).
Người sử dụng có thể sử dụng tổng đài nội bộ này để thông thoại với cùng một lúc nhiều
line nôi bộ khác trong tổng đài như một cuộc hội nghị gián tiếp qua điện thoại khi thiết
đặt chế độ này ở tổng đài.
Tổng đài nội bộ này còn cho phép chức năng ghi âm sẵn một thông tin cố định
bằng điện thoại trong thời lượng 2phút như một lời chào hoặc một thông tin hướng dẫn
được phát ra mỗi khi có thuê bao bên ngoài gọi đến các line trong tổng đài nội bộ .
3.1.6. Các âm hiệu:
Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai dây và thường gọi đó là Tip và Ring.
Tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn từ tổng đài thông qua hai dây Tip và
Ring. Điện áp cung cấp thường là 48VDC, nhưng nó cũng có thể thấp đến 47 VDC hoặc
cao đến 105 VDC tùy thuộc vào tổng đài.
Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu đặc
biệt đến điện thoại như tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận v.v... Để tìm hiểu về các tín hiệu
điện thoại và ứng dụng của nó, nhóm thực hiện khảo sát một số tín hiệu sau:
Tín hiệu chuông (Ring Signal)

Hình 3 -1: Dạng sóng tín hiệu chuông
Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao
đó biết có người được gọi. Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều AC thường có tần số
25Hz tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz. Biên độ của tín hiệu
chuông cũng thay đổi từ 40 VRMS đến 130 VRMS thường là 90 VRMS. Tín hiệu chuông
được gửi đến theo dạng xung ngắt quãng tùy thuộc vào từng loại tổng đài thường là 2 giây
có và 4 giây không (như hình vẽ trên). Hoặc có thể thay đổi thời gian tùy thuộc vào từng
tổng đài.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Tín hiệu mời quay số (Dial Tone)
Đây là tín hiệu liên tục không phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác được sử
dụng trong hệ thống điện thoại. Khi thuê bao nhấc tổ hợp để xuất phát cuộc gọi sẽ nghe âm
hiệu mời quay số do tổng đài cấp cho thuê bao gọi, là tín hiệu hình sin có tần số liên tục. .
Tín hiệu mời quay số là tín hiệu sin tần, được tạo ra bởi hai âm thanh (Tone) có tần số số
350Hz và 440Hz, biên độ 2VRMS trên nền DC. Tín hiệu này có dạng sóng sau:

Hình 3 – 2: Dạng sóng tín hiệu mời quay số
Tính hiệu báo bận (Busy Tone):
Khi thuê bao nhấc máy để thực hiện một cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một trong hai
tín hiệu:
Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi.
Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực hiện
cuộc gọi ngay lúc này. Thuê bao phải chờ đến khi nghe được tín hiệu mời gọi. Khi thuê
bao bị gọi đã nhấc máy trước khi thêu bao gọi cũng nghe được tín hiệu này.
Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi hai âm có
tần số 480Hz và 620Hz. Tín hiệu này có chu kỳ 1s (0.5s có và 0.5s không).

Hình 3 – 3: Dạng sóng tín hiệu báo bận
Tín hiệu chuông hồi tiếp:
Khi người gọi gọi đến một thuê bao nhưng không biết đã gọi được hay chưa thì thật
là khó chịu . Người gọi không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời. Để
giải quyết vấn đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê bao gọi
tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi. Tín hiệu chuông hồi tiếp này do tổng đài cấp
cho thuê bao bị gọi, được tổng hợp bởi hai âm có tần số 440Hz và 480Hz. Tín hiệu này
cũng có dạng xung như tín hiệu chuông gửi đến cho thuê bao bị gọi, là tín hiệu hình sin có
tần số khoảng 425 ± 25 Hz la hai tín hiệu ngắt quãng tương ứng nhịp chuông, biên độ
2VRMS trên nền DC 10V, phát ngắt quãng 2s có 4s không.
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

10

Hình 3 – 4: Dạng sóng tín hiệu hồi tiếp
Gọi sai số:
Nếu người gọi gọi nhầm một số mà nó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu
xung có chu kỳ 1Hz và có tần số 200Hz–400Hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày
nay bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn gọi sai số.
Tín hiệu đảo cực:

Hình 3 – 5: Dạng sóng tín hiệu đảo cực
*
Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao
bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện. Khi đó hệ thống tính cước của
tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gọi. Ở các trạm công

cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một tín hiệu đảo cực
cho trạm để thuận tiện cho việc tính cước.
3.1.7. Phương thức chuyển mạch của tổng đài điện tử:
Tổng đài điện tử có 3 phương thức chuyển mạch sau:
* Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch không gian (SDM :
Space Devision Multiplexer)
* Tổng đài điện tử dùng phương thức chuyển mạch thời gian (TDM : Timing
Devision Multiplexer) : có hai loại.
* Tổng đài điện tử dùng phương thức ghép kênh theo tần số (FDM:
Frequence Devision Multiplexer).
3.1.8. Trung kế:
Trung kế là đường dây liên lạc giữa hai tổng đài

Hình 3 – 6: Trung kế
Các loại trung kế:
Trung kế CO-Line (Central Office Line):
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

Hình 3 – 7: Trung kế CO - Line
Kết nối hai dây cáp.
Sử dụng đường dây thuê bao của tổng đài khác làm trung kế của tổng đài mình.
Có chức năng như máy điện thoại (nhận khung quay)
Trung kế tự động 2 chiều E & M (Ear and Mouth Trunk):

Hình 3 – 8: Trung kế hai chiều
Kết nối dây trên bốn dây Cable.
Hai dây để thu tín hiệu thoại.

Một dây để thu tín hiệu trao đổi.
Một dây để phát tín hiệu trao đổi.
3.2. Giới thiệu tổng quan về máy điện thoại:
3.2.1. Giới thiệu:
Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của hệ thống điện thoại, nó được lắp đặt tại đơn vị
thuê bao để 2 người ở xa liên lạc được với nhau. Hiện nay tuy có nhiều loại khác nhau
nhưng nói chung máy điện thoại vẫn có 3 phần chính:
Phần chuyển đổi mạch điện:
* Phần này gồm hệ thống lá mía tiếp điểm và có các cơ điện phụ có nhiệm vụ đóng
mở mạch điện khi có yêu cầu.
Phần thu phát tín hiệu gọi:
* Phần này gồm 2 phần chính: máy phát điện quay tay và chuông máy phát điện có
nhiệm vụ phát tín hiệu gọi lên đường dây và chuông có nhiệm vụ biến dòng tín hiệu gọi
thành tín hiệu gọi.
Phần thu phát thoại :
* Gồm ống nói và ống nghe, ống nói có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu âm thanh thành
tín hiệu điện và ống nghe ngược lại biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu âm thanh. Cả 2
được lắp chung trong một bộ phận gọi là tổ hợp.
* Bất cứ loại máy điện thoại nào về nguyên lý cũng phải thoã mãn các yêu cầu sau:
Khi máy điện thoại không làm việc phải ở trạng thái sẵn sàng tiếp nhận cuộc gọi.
Khi thu phát tín hiệu gọi bộ phận thu phát tín hiệu gọi phải tách rời đường dây điện
thoại, lúc đó trên đường dây chỉ còn tín hiệu gọi.
Khi thu phát tín hiệu đàm thoại bộ phận thu phát tín hiệu gọi lại tách ra khỏi đường
điện, lúc đó trên đường dây chỉ còn dòng tín hiệu thoại.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

3.2.2. Chức năng của máy điện thoại:
Bất cứ máy điện thoại nào cũng phải hoàn thành các chức năng sau:
Báo hiệu cho người sử dụng điện thoại biết hệ thống tổng đài đã sẵn sàng hay
chưa sẵn sàng tiếp cuộc gọi. Chức năng này thể hiện ở chỗ phải báo hiệu cho người sử
dụng điện thoại bằng âm hiệu mời quay số hay âm hiệu báo bận.
Phải gởi được mã số thuê bao bị gọi vào tổng đài. Điều này được thực hiện bằng
cách quay số hay nhấn phím.
Chỉ dẫn cho người sử dụng biết tình trạng diễn biến kết nối bằng các âm hiệu hồi
âm chuông hay báo bận.
Báo hiệu cho người sử dụng biết thuê bao đang bị gọi thường là bằng tiếng
chuông.
Chuyển đổi tiếng nói thành tín hiệu điện truyền đi đến đối phương và chuyển đổi
tín hiệu điện từ đối phương đến thành tiếng nói.
Có khả năng báo cho tổng đài khi thuê bao nhấc máy.
Chống tiếng gọi lại, tiếng keng, tiếng clic khi phát xung số.
Ngoài ra người ta còn chú ý đến tính năng tự động điều chỉnh mức âm thanh
nghe, nói. Tự động điều chỉnh nguồn nuôi, phối hợp trở kháng với đường dây.
Ngoài chức năng trên người ta còn chế tạo các máy điện thoại có khả năng sau:
Gọi bằng số rút gọn.
Nhớ số thuê bao đặc biệt.
Gọi lại tự động: Khi gọi một thuê bao nào đó mà thuê bao này đang bận, ta có thể
đặt máy trong khi số thuê bao vừa được lưu trữ trong bộ nhớ máy điện thoại. Sau đó ta
nhấn một nút tương ứng, số điện thoại vừa gọi này được phát đi, hoặc sau thời gian nào
đó dù không nhấn nút gọi thì số điện thoại này cũng tự động phát đi, khi thuê bao rảnh thì
máy tự động reo chuông từ hai phía.
Tổng đài được nối với các thuê bao qua 2 đường truyền TIP và RING. Thông qua
2 đường dây này thông tin từ tổng đài qua các thuê bao được cấp bằng nguồn dòng từ 25
mA đến 40 mA đến cho máy điện thoại.
3.2.3. Các thông số liên quan:
Tổng trở DC khi gác máy lớn hơn từ 20 KΩ.

Tổng trở AC khi gác máy từ 4KΩ đến 10KΩ.
Tổng trở DC khi nhấc máy khoảng 300Ω.
Tổng trở AC khi nhấc máy khoảng 600Ω.
Các thông số giới hạn của mạch thuê bao cơ bản.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 3 - 1 : Bảng các thông số của mạch thuê bao điện thoại
Thông số
Các giá trị mẫu
Giá trị sử dụng
Dòng điện làm việc
20 – 80 mA
20 – 120 mA
Nguồn tổng đài
48 – 60 V
47 – 109 V
Điện trở vòng
0 – 1300 Ω
0 – 1600 Ω
Suy hao
8 dB
17 dB
Méo dạng
Tổng cộng 50dB
Dòng chuông
90 VRMS / 20 Hz 75 – 90 VRMS / 16 – 25 Hz
Thanh áp ống nối

70 – 90 dB
< 15 dB
Nguồn dòng điện thoại
25 – 40 mA
35 mA
Tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy của thuê bao hay gác máy bằng cách sử
dụng nguồn một chiều 48VDC.
Khi gác máy tổng trở DC bằng 20KΩ rất lớn xem như hở mạch.
Khi nhấc máy tổng trở DC giảm xuống nhỏ hơn 1KΩ và hai tổng đài nhận biết
trạng thái này thông qua dòng DC xuất hiện trên đường dây. Sau đó, tổng đài cấp tín hiệu
mời gọi lên đường dây đến thuê bao.
Dòng điện cấp chuông: Tổng đài cấp dòng chuông cho thuê bao bị gọi, dòng
chuông tổng đài cấp là dòng điện xoay chiều hình sin hoặc xung có tần số f = 25Hz, có áp
từ 75VRMS đến 110VRMS.
3.2.4. Nguyên lý thông tín điện thoại:
Thông tin điện thoại là quá trình truyền đưa tiếng nói từ nơi này đến nơi khác,
bằng dòng điện qua máy điện thoại. Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của mạng thông
tin điện thoại.
Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng nói sẽ
tác động vào màng rung của ống nói làm cho ống nói thay đổi, xuất hiện dòng điện biến
đổi tương ứng trong mạch. Dòng điện biến đổi này được truyền qua đường dây tới ống
nghe của máy đối phương, làm cho màng rung của ống nghe dao động, lớp không khí
trước màng rung dao động theo, phát ra âm thanh tác động đến tai người nghe và quá
trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự.
3.2.5 Quay số:
Người gọi thông báo số mình muốn gọi cho tổng đài biết bằng cách gởi số máy
điện thoại của mình muốn gọi đến cho tổng đài. Có hai cách gởi số đến tổng đài:
Quay số bằng xung (Pulse – Dialing): Được thực hiện bằng cách thay đổi tổng
trở DC của mạch thuê bao tạo nên xung dòng với số xung tương đương với số muốn
quay.

 Các số quay của thuê bao được truyền đến tổng đài bằng cách ngắt dòng đường
dây theo tỉ số thời gian qui định tạo thành chuỗi xung quay số. Số quay số là là xung trên
đường dây nên phương pháp này được gọi là phương pháp quay số bằng xung thập phân.
Quay số bằng Tone (Tone – Dialing): Máy điện thoại phát ra cùng lúc hai tín
hiệu với tần số dao động khác nhau tương ứng với số muốn quay (DTMF : Dual Tone
Multi Frequence). Khi sử dụng DTMF để quay số, các cặp tần số DTMF như sau:

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 3 - 2 : Phân loại tần số tín hiệu Tone
Phím Tần số thấp (Hz)
Tần số cao (Hz)
1
697
1209
2
697
1336
3
697
1477
4
770
1209
5
770
1336
6

770
1477
7
852
1209
8
852
1336
9
852
1477
*
941
1209
0
941
1336
#
941
1477
 Sự quay số bằng phương pháp DTMF có thể nhanh gấp 10 lần so với phương
pháp quay số bằng xung thập phân.
3.2.6. Kết nối thuê bao:
 Tổng đài nhận được các số liệu sẽ xem xét:
Nếu các đường dây nối thông thoại đều bị bận thì tổng đài sẽ cấp tín hiệu báo bận.
Nếu đường dây nối thông thoại không bị bận thì tổng đài sẽ cấp cho người bị gọi
tín hiệu chuông và người gọi tín hiệu hồi chuông. Khi người được gọi nhấc máy, tổng đài
nhận biết trạng thái này, thì tổng đài ngưng cấp tín hiệu chuông để không làm hư mạch
thoại và thực hiện việc thông thoại. Tín hiệu trên đường dây đến máy điện thoại tương
ứng với tín hiệu thoại cộng với giá trị khoảng 300 mV đỉnh – đỉnh. Tín hiệu ra khỏi máy

điện thoại chịu sự suy hao trên đường dây với mất mát công suất trong khoảng 10 dB ÷
25 dB. Chẳng hạn suy hao là 20dB, suy ra tín hiệu ra khỏi máy điện thoại có giá trị
khoảng 3 V đỉnh – đỉnh.
Ngưng thoại:
 Khi một trong 2 thuê bao gác máy, thì tổng đài nhận biết trạng thái này, cắt thông thoại
cho cả 2 máy đồng thời cấp tín hiệu báo bận cho máy còn lại.
Tín hiệu thoại:
Tín hiệu thoại trên đường dây là tín hiệu điện mang các thông tin có nguồn gốc từ
âm thanh trong quá trình trao đổi giữa 2 thuê bao. Trong đó, âm thanh được tạo ra bởi các
dao động cơ học, nó truyền trong môi trường dẫn âm.
Khi truyền đi trong mạng điện thoại là tín hiệu thường bị méo dạng do những lý
do : nhiễu, suy hao tín hiệu trên đường dây do bức xạ sóng trên đường dây với các tần số
khác nhau. Để đảm bảo tín hiệu điện thoại nghe rõ và trung thực, ngày nay trên mạng
điện thoại người ta sử dụng tín hiệu thoại có tần số từ 300 Hz ÷ 3400 Hz.
3.3. Phương thức hoạt động giữa tổng đài và máy điện thoại:
3.3.1. Nguyên tắc hoạt động:
Khi thuê bao nhấc máy làm đóng tiếp điểm chuyển mạch tạo nên một dòng điện
khoảng 20-80mA chạy trong vòng thuê bao. Ở chế độ nhấc máy, điện thế DC rơi trên
đường dây giữa Tip và Ring khoảng 6VDC ở thiết bị đầu cuối thuê bao.
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Tổng đài nhận dạng thuê bao gọi nhấc máy thông qua sự thay đổi tổng trở mạch
vòng của đường dây thuê bao. Bình thường khi thuê bao ở vị trí gác máy điện trở mạch
vòng là rất lớn. Khi thuê bao nhấc máy, điện trở mạch vòng thuê bao giảm xuống còn
khoảng từ 150Ω đến 1500Ω. Tổng đài có thể nhận biết sự thay đổi tổng trở mạch vòng
này (tức là thay đổi trạng thái của thuê bao) thông qua các bộ cảm biến trạng thái.
Tổng đài có chức năng kiểm tra xem còn có link nào rãnh hay không. Nếu link còn
rỗi thì tổng đài cấp âm hiệu mời quay số (Dial Tone) cho thuê bao.

Dial Tone là tín hiệu mời quay số hình sin có tần số 425 ± 25 Hz. Khi thuê bao
nhận biết được tín hiệu Dial Tone, người gọi sẽ hiểu là được phép quay số. Người gọi bắt
đầu tiến hành gửi các xung quay số thông qua việc quay số hoặc nhấn nút chọn số. Tổng
đài nhận biết được các số được quay nhờ vào các chuỗi xung quay số phát ra từ thuê bao
gọi. Thực chất các xung quay số là các trạng thái nhấc máy hoặc gác máy của thuê bao.
Nếu các đường kết nối thông thoại bị bận hoặc thuê bao được gọi bị bận thì tổng
đài sẽ phát tín hiệu báo bận cho thuê bao. Tín hiệu này có tần số f = 425 ± 25Hz ngắt
nhịp 0,5s có 0,5 s không. Tổng đài nhận biết các số thuê bao gọi đến và kiểm tra, xem xét
Nếu số đầu nằm trong tập thuê bao thì tổng đài sẽ phục vụ như cuộc gọi nội đài.
Nếu số đầu là số qui ước gọi ra thì tổng đài phục vụ như một cuộc gọi liên đài qua
trung kế và gửi toàn bộ phần định vị số quay sang tổng đài đối phương để giải mã.
Nếu số đầu là mã gọi các chức năng đặc biệt, tổng đài sẽ thực hiện các chức năng
đó theo yêu cầu của thuê bao. Thông thường, đối với loại tổng đài nội bộ có dung lượng
nhỏ từ vài chục đến vài trăm số, có thêm nhiều chức năng đặc biệt làm cho chương trình
phục vụ thuê bao thêm phong phú, tiện lợi, đa dạng, hiệu quả cho người sử dụng làm tăng
khả năng khai thác và hiệu suất sử dụng tổng đài.
Nếu thuê bao được gọi rảnh, tổng đài sẽ cấp tín hiệu chuông cho thuê bao với điện
áp 90VRMS (AC), f = 25Hz, với chu kỳ 3s có 4s không. Đồng thời cấp âm hiệu hồi
chuông (Ring Back Tone) cho thuê bao gọi, âm hiệu này là tín hiệu sin, tần số f = 425 ±
25Hz cùng chu kỳ nhịp với tín hiệu chuông gởi cho thuê bao được gọi.
Khi thuê bao được gọi nhấc máy, tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy này, tiến
hành cắt dòng chuông cho thuê bao bị gọi kịp thời tránh hư hỏng đáng tiếc cho thuê bao.
Đồng thời, tiến hành cắt âm hiệu Ring Back Tone cho thuê bao gọi và tiến hành kết nối
thông thoại cho 2 thuê bao.
Tổng đài giải toả một số thiết bị không cần thiết để tiếp tục phục vụ cho các cuộc
đàm thoại khác.
Khi hai thuê bao đang đàm thoại mà 1 thuê bao gác máy, tổng đài nhận biết trạng
thái gác máy này, cắt thông thoại cho cả hai bên, cấp tín hiệu bận (Busy Tone) cho thuê
bao còn lại, giải tỏa link để phục vụ cho các đàm thoại khác. Khi thuê bao còn lại gác
máy, tổng đài xác nhận trạng thái gác máy, cắt âm hiệu báo bận, kết thúc chương trình

phục vụ thuê bao.
Tất cả hoạt động nói trên của tổng đài điện tử đều được thực hiện một cách hoàn
toàn tự động. Nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử, điện thoại viên có thể theo dõi
trực tiếp toàn bộ hoạt động của tổng đài ở mọi thời điểm nhờ vào các bộ hiển thị, cảnh
báo.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Điện thoại viên có thể trực tiếp điều khiển các hoạt động của tổng đài qua các thao
tác trên bàn phím, hệ thống công tắc….các hoạt động đó có thể bao gồm : nghe xen vào
các cuộc đàm thoại, cắt cưỡng bức các cuộc đàm thoại có ý đồ xấu, tổ chức điện thoại hội
nghị…. Tổng đài điện tử cũng có thể được liên kết với máy điện toán để điều khiển hoạt
động hệ thống. Điều này làm tăng khả năng khai thác, làm tăng dung lượng, cũng như
khả năng hoạt động của tổng đài lên rất nhiều.
3.3.2. Qui trình vận hành của hệ mạch điện thoại để bàn:
Hệ thống vận hành của điện thoại bàn như sau:

Hình 3 – 9: Sơ đồ qui trình vận hành điện thoại bàn
Khi tất cả các máy điện thoại để bàn đều gác tay thoại. Lúc này mức áp trên đường
dây sẽ là trên dưới 48VDC và không có dòng điện chạy trên đường dây.
Khi máy điện thoại A nhấc tay thoại: Nội trở nhỏ của máy sẽ tạo ra dòng điện
chạy trên đường dây, dấu hiệu này sẽ báo cho tổng đài điện thoại điện tử biết máy A đã
nhấc tay thoại. Tổng đài điện thoại sẽ gửi tín hiệu mời tín hiệu mời quay số đến máy A.
Tín hiệu mời quay số có dạng Sin, tần số trong khoảng 350 ÷ 440 Hz, phát liên
tục. Lúc này người ở máy A sẽ nhấn các phím số trên bàn phím để xin liên thông với máy
cần gọi.( Ví dụ xin liên thông với máy B).
Nếu máy điện thoại bên A đang đặt ở mode Tone, thì mỗi phím số sẽ tương ứng
với một tín hiệu âm thanh song tần, tín hiệu nhận dạng số này sẽ theo dây nối gửi về tổng

đài điện thoại.
Nếu máy điện thoại đặt ở mode Pulse, thì mỗi phím số, mạch điều khiển bàn phím
sẽ cho ngắt dây nối bằng số lần của phím số. Tổng đài sẽ ghi nhận số điện thoại mà máy
A gửi về. Tổng đài sẽ tiến hành tìm số điện thoại mà máy A xin liên thông.
Nếu tổng đài điện thoại điện tử phát hiện máy B đang bận ( như đang nhấc tay
thoại), thì tổng đài sẽ phát tín hiệu báo bận đến máy A. Tín hiệu báo bận này có dạng Sin,
tần số khoảng 480Hz ÷620Hz, phát theo nhịp 0.5s ngưng 0.5s (nhịp nhanh)
Nếu tổng đài điện thoại điện tử phát hiện máy B không bận ( chưa nhấc tay thoại),
thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu báo chuông đến máy B. Lúc này bên máy B sẽ đổ chuông.
Cùng lúc tổng đài cũng gửi tín hiệu hồi chuông đến máy A. Tín hiệu hồi chuông có tần số
khoảng từ 440Hz ÷ 480Hz, phát theo nhịp 2s ngưng 4s. Tín hiệu này cho biết máy B
đang trong trạng thái đổ chuông và chờ người đến nhấc tay thoại.
Khi ở máy B đã có người nhấc tay thoại: Lúc này dòng điện chạy trên dây sẽ báo
cho tổng đài điện thoại điện tử biết là máy B đã có người đến tiếp nhận. Tổng đài điện
thoại sẽ cho ngắt ngay tín hiệu báo chuông và cho nối dây, tạo sự liên thông giữa máy A
và máy B.
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 3 – 3: Các tín hiệu thường nghe thấy trên đường dây điện thoại để bàn
Tín hiệu mời quay số
350 Hz ÷ 440 Hz
Phát liên tục
Tín hiệu báo bận
480 Hz ÷ 620 Hz
Phát theo nhịp 0.5 s ngưng 0.5 s
Tín hiệu đổ chuông
440 Hz ÷ 480 Hz
Phát theo nhịp 2 s ngưng 4 s

Tín hiệu hồi chuông
440 Hz ÷ 480 Hz
Phát theo nhịp 1 s ngưng 3 s
Tín hiệu báo chuông
25 Hz
Phát theo nhịp 2 s ngưng 4 s
3.4. Lý thuyết về mạch khuếch đại:
Bộ khuếch đại thuật toán và các bộ khuếch đại thông thường về cơ bản không có
sự khác nhau. Cả hai loại này đều dùng để khuếch đại điện áp, dòng điện hoặc công suất.
Trong khi tính chất của bộ khuếch đại thông thường phụ thuộc vào kết cấu bên trong của
mạch thì tác dụng của bộ khuếch đại thuật toán có thể thay đổi được và chỉ phụ thuộc vào
các linh kiện mắc ở mạch ngoài. Để thực hiện được điều đó, bộ khuếch đại thuật toán
phải có độ khuếch đại rất lớn, trở kháng vào rất lớn và trở kháng ra rất nhỏ.

Hình 3 – 10: Bộ khuếch đại thuật toán (BKĐTT)
Bộ khuếch đại thuật toán được biểu diễn như hình vẽ trên. Trong đó:
V+ , I+:điện áp và dòng điện ngõ vào không đảo.
V- , I- :điện áp và dòng điện ngõ vào đảo.
Vd :điện áp vào hiệu.
Bộ khuếch đại thuật toán khuếch đại hiệu điện áp:V d=V+ - V- ,với hệ số khuếch đại Ao >
0. Do đó, điện áp sẽ là :
Vo=AoVd=Ao (V+ - V-)
Nếu V- = 0 thì Vo=AoV+, lúc này điện áp ra đồng pha với điện áp vào V+. Vì vậy
người ta gọi ngõ (+) là ngõ vào không đảo hoặc ngõ vào thuận của bộ khuếch đại thuật
toán.
Nếu V+=0 thì Vo= -AoV- , dấu trừ thể hiện điện áp ra ngược pha với điện áp vào
nên người ta gọi cửa (-) là cửa vào đảo của bộ khuếch đại thuật toán.
Ngoài ra, một bộ khuếch đại thuật toán thường có 3 tính chất để trở thành một OPAMP lý tưởng:
Độ lợi vô hạn.
Trở kháng vào vô cùng lớn.

Trở kháng ra bằng 0..
Theo lý thuyết, nếu op-amp có độ lợi vô hạn thì một điện áp ngõ vào cực nhỏ thì
ngõ ra tương ứng phải có điện áp ra lớn vô hạn. Thực sự thì độ lợi cũng không thể nào vô
hạn, ngay cả trường hợp độ lợi rất lớn cũng không thể có. Tuy nhiên, nếu nó đúng khi
ngõ vào rất nhỏ sẽ tạo điện áp ngõ ra đến gần giá trị cực đại (dương hay âm). Trong thực
tế, chúng ta ít khi được như vậy mà thường dùng thêm những điện trở bên ngoài nối với

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Op-Amp để tạo ra những độ lợi mà chúng ta mong muốn. Những độ khuếch đại như
mong muốn, những điện trở tạo ra độ lợi giảm thông qua tín hiệu hồi tiếp.
Khi dùng bộ khuếch đại thuật toán, người ta dùng hồi tiếp âm mà không dùng hồi
tiếp dương, vì hồi tiếp dương làm cho bộ khuếch đại thuật toán làm việc ở trạng thái bảo
hoà. Hồi tiếp âm làm giảm độ khuếch đại nhưng làm cho bộ khuếch đại thuật toán làm
việc ổn định. Trong một số trường hợp, người ta dùng cả hồi tiếp âm lẫn hồi tiếp dương
nhưng lượng hồi tiếp âm phải lớn hơn lượng hồi tiếp dương.
3.4.1. Mạch khuếch đại không đảo:

Hình 3 - 11 : Mạch khuếch đại không đảo
Phương trình Kirchoff I ở ngõ vào V+:
VI = V +
Phương trình Kiffchoff I ở ngõ vào V-:
V − + V − − VO = 0

R

I

R

F

Theo tính chất của OP – AMP:

V

−

V
R
V

−
I

O

= V + = VI
+ V−

− VO

R

=0

F

 RF +RI 
 ⋅ VI
=


 RI


3.4.2. Mạch khuếch đại đảo:

Hình 3 - 12 : Mạch khuếch đại đảo

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Phương trình Kirchoff I cho ngõ vào V+:
V+ = 0
Phương trình Kirchoff II cho ngõ vào V-:

V −V
R
I

−

+ VO

− V−

R

I

=0

F

Theo tính chất của OP – AMP:

V

−

V
R
V

I
I

O

=V + =0

+V O =0

R

F

=−R F ⋅V I

R

I

3.4.3. Mạch khuếch đại đệm:

Hình 3 - 13 : Mạch khuếch đại đệm
Phương trình Kirchoff I ở ngõ vào V+:
VI = V +
Phương trình Kirchoff I ở ngõ vào V-:
V- = V O
Theo tính chất của OP – AMP:
V+ = V - = V I
VO = V I

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU CÁC IC CÓ LIÊN QUAN
4.1.VI ĐIỀU KHIỂN 89C51:
4.1.1. Giới thiệu cấu trúc phần cứng IC 89C51:
MCS-51 là một họ IC điều khiển (micro controller), được chế tạo và bán trên thị
trường bởi hãng Intel của Mỹ. Họ IC này được cung cấp các thiết bị bởi nhiều hãng sản xuất
IC khác trên thế giới chẳng hạn: nhà sản xuất IC SIEMENScủa Đức, FUJITSU của Nhật và
PHILIPS của Hà Lan. Mỗi IC trong họ đều có sự hoàn thiện riêng và có sự hãnh diện riêng

của nó, phù hợp với nhu cầu của người sử dụng và yêu cầu đặt ra của nhà sản xuất.
IC 89C51 là IC tiêu biểu trong họ MCS-51 được bán trên thị trường. Tất cả các IC trong họ
đều có sự tương thích với nhau và có sự khác biệt là sản xuất sau có cái mới mà cái sản xuất
trước không có, để tăng thêm khả năng ứng dụng của IC đó. Chúng có đặc điểm sau

4k byte Flash .
128kbyte RAM.
4port xuất nhập 8 bit.
2 bộ định thời 16 bit.
Giao tiếp nối tiếp.
64k bộ nhớ không gian chương trình mở rộng.
64k bộ nhớ không gian dữ liệu mở rộng.
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn).
210 bit được địa chỉ hoá.
Nhân/chia trong 4 bit.
4.1.1.1. Sơ lược về các chân của 89C51:
89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó có 24
chân có tác dụng kép, mỗi đường có thể hoạt động như các đường xuất nhập hoặc như
các đường điều khiển hoặc là thành phần của bus dữ liệu và bus địa chỉ.
U 1
3
3
3
3
3
3

3
3

9
8
7
6
5
4
3
2
1
2
3
4
5
6
7
8

19
18
31
9

P
P
P
P
P

P
P
P

0 .0 /A
0 .1 /A
0 .2 /A
0 .3 /A
0 .4 /A
0 .5 /A
0 .6 /A
0 .7 /A

P
P
P
P
P
P
P
P

1 .0
1 .1
1 .2
1 .3
1 .4
1 .5
1 .6
1 .7

D
D
D
D
D
D
D
D

XTA L1
XTA L2

0
1
2
3
4
5
6
7

P 2 .0 /A 8
P 2 .1 /A 9
P 2 .2 /A 1 0
P 2 .3 /A 1 1
P 2 .4 /A 1 2
P 2 .5 /A 1 3
P 2 .6 /A 1 4
P 2 .7 /A 1 5

P 3 .0 /R XD
P 3 .1 /T XD
P 3 .2 /IN T 0
P 3 .3 /IN T 1
P 3 .4 /T0
P 3 .5 /T1
P 3 .6 /W R
P 3 .7 /R D
A L E /P R O G
PSEN

21
22
23
24
25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17
30
29

E A /V P P
R ST
AT89C 51

Hình 4 – 1: Sơ đồ chân 89C51
4.1.2. Chức năng các chân của 89C51:
4.1.2.1. Port 0:
Port 0 là port có hai chức năng ở các chân từ 32-39. Trong các thiết kế cỡ nhỏ
không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường xuất nhập. Đối với các thiết
kế lớn có bộ nhớ mở rộng, port 0 trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.
4.1.2.2. Port 1:
Port 1 có công dụng xuất nhập ở các chân từ 1-8 trên 89c51. Các chân được ký
hiệu là P1.0, P1.1, P1.2,…P1.7, có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài nếu
cần. Port 1 không có chức năng khác vì vậy nó chỉ dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên
ngoài (chẳng hạn ROM, RAM…).
4.1.2.3. Port 2:
Port2 là port có tác dụng kép ở các chân từ 21-28 được dùng như các đường xuất
nhập hoặc là các byte cao của Bus địa chỉ đối với các thiết kế cỡ lớn.
4.1.2.4. Port3:
Port3 là một port có tác dụng kép từ chân 10 –17. Khi không hoạt động xuất nhập,
các chân của port 3 có nhiều chức năng riêng, được liệt kê ở bảng sau:

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 4 – 1: Chức năng của các chân port 3
Bit
Tên
Chức năng

P3.0
RXD
Ngõ vào dữ liệu cho phép
P3.1
TXD
Ngõ ra dữ liệu nối tiếp
P3.2
INT0\ Ngõ vào ngắt ngoài thứ 0
P3.3
INT1\ Ngõ vào ngắt ngoài thứ 1
P3.4
T0
Ngõ vào của bộ định thời/đếm thứ 0
P3.5
T1
Ngõ vào của bộ định thời/đếm thứ 1
P3.6
WR\
Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài
P3.7
RD\
Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài
4.1.2.5. Ngõ tín hiệu PSEN\ (Progam store enable):
PSEN\ là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình
mở rộng và thường được nối với chân OE\ (output enable) của EPROM cho phép đọc các
byte mã lệnh.
PSEN ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình
được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi bên trong 89c51 để giải
mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội thì PSEN\ sẽ ở mức 1.
4.1.2.6. Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address latch enable):

89c51 sử dụng chân 30, chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để giải đa hợp
bus dữ liệu và bus địa chỉ. Khi port 0 được sử dụng làm bus địa chỉ/bus dữ liệu đa hợp,
chân ALE xuất tín hiệu để chốt địa chỉ.
Chân ALE còn được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho EPROM trong 89C51.
4.1.2.7 Ngõ tín hiệu EA\ (External Access: truy xuất dữ liệu bên ngoài)
Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1
thì 89c51 thi hành chương trình trong ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 4k. Nếu ở mức
0 (và chân PSEN\ cũng ở mức 0) thì 89c51 thi hành chương trình từ bộ nhớ ngoài.
Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21v lập trình cho EPROM trong 89c51.
4.1.2.8. Ngõ tín hiệu RST (Reset):
Ngõ tín hiệu RST ở chân 9 là ngõ vào xoá chính của 8951 được dùng để thiết lập
lại trạng thái ban đầu cho hệ thống.
4.1.2.9. Ngõ vào bộ dao động X1, X2:
Mạch dao động bên trong chip 8951 được ghép với thạch anh bên ngoài ở hai chân
XTAL1 và XTAL2 (chân 18 và chân 19). Tần số của thạch anh thường là 12Mhz.
4.1.3. Tổ chức bộ nhớ:
RAM bên trong 89c51 được phân chia như sau:
Các Bank thanh ghi có địa chỉ 00H ÷ 1FH.
RAM địa chỉ hóa từng bit có địa chỉ 20H ÷ 2FH.
RAM đa dụng có địa chỉ 30H ÷ 7FH
Các thanh ghi có chức năng đặc biệt 80H ÷ FFH.

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 4 – 2: Sơ đồ tổ chức bộ nhớ

4.1.4. Các Thanh Ghi
4.1.4.1. Thanh ghi từ trạng thái chương trình PSW

Từ trạng thái chương trình ở địa chỉ D0H chứa các bit trạng thái như bảng tóm tắt
sau:

Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
Bảng 4 – 3: Các bit trạng thái của thanh ghi PSW
Bit
Ký hiệu Địa chỉ
Ý nghĩa
PSW.7
CY
D7H
Cờ nhớ
PSW.6
AC
D6H
Cờ nhớ phụ
PSW.5
F0
D5H
Cờ 0
Bit 1 chọn bank thanh ghi
00 = bank 0: địa chỉ 00H-07H
PSW.4
RS1
D4H
01 = bank 1: địa chỉ 08H-0FH
10 = bank 2: địa chỉ 10H-17H

11 = bank 3: địa chỉ 18H-1FH
PSW.2
0V
D2H
Cờ tràn
PSW.1
D1H
Dự trữ
PSW.0
P
D0H
Cờ parity chẵn
4.1.4.2. Thanh ghi B:
Thanh ghi B ở địa chỉ F0h được dùng chung với thanh ghi A trong các phép toán
nhân chia.
4.1.4.3. Thanh ghi con trỏ SP:
Là 1 thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81h chỉ địa chỉ của dữ liệu đang ở đỉnh SP.
4.1.4.4. Thanh ghi con trỏ dữ liệu DPTR:
Được dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu bên ngoài.
DPTR là thanh ghi 16 bit có địa chỉ là 82h(DPL,byte thấp) và 83h (DPH,byte cao).
4.1.4.5. Các thanh ghi port xuất nhập:
Các port của 89c51 bao gồm port 0 ở địa chỉ 80H, port 1 ở địa chỉ 90H, port 2 ở
địa chỉ A0H và port 3 ở địa chỉ B0H. Tất cả các port đều được địa chỉ hoá từng bit. Điều
đó cung cấp một khả năng giao tiếp thuận lợi.
4.1.4.6. Thanh ghi TMOD:
Chọn chế độ làm việc của T0 và T1
Bảng 4 – 4: Vị trí các bit trong thanh ghi TMOD
Gate C/T\ M1 M2 GATE C/T\ M1 M0
TMOD có địa chỉ 89h
C/T\:chọn chế độ làm việc của timer.

C/T\ = 0 chế độ định thời.
C/T\ = 1 chế độ đếm xung ngoài.
M1,M0 : chọn mode đếm của bộ timer/counter
Bảng 4.5: Chức năng của mode đếm M1,M0
M1 M0
0
0
Mode 0 timer/counter 13 bit
0
1
Mode 1 timer/counter 16 bit
1
0
Mode 2 bộ định thời tự độ nạp lại
1
1
Mode 3 bộ định thời tách ra
Gate :cổng
Gate=0 bộ định thời chạy khi TRx=1(x=0,x=1).
Gate=1 bộ định thời chạy khi TRx=1(x=0,x=1) và chân INTRx\ =1
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: MẠCH BÁO MẤT NGUỒN QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI
4.1.4.7 Thanh ghi TCON:
Thanh ghi điều khiển timer có định địa chỉ bit ở địa chỉ 88h trên 89C51
Bảng 4 – 6: Vị trí các bit trong thanh ghi TCON
TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
TR0,TR1: điều khiển bộ định thời. Nếu=1 thì bộ định thời chạy, ngược lại bộ định
thời ngưng chạy.

TF0,TF1: cờ tràn của bộ định thời. Nếu = 1 thì bộ đếm tràn, ngược lại bộ đếm
chưa tràn.
IE0, IE1: cho phép ngắt ngoài tác động.
IT0,IT1=0 tác động bằng mức, ngược lại tác động bằng cạnh.
4.1.4.8. Thanh ghi THx,TLx:
Chứa kết quả của bộ định thời timer/counter.
4.1.4.9. Thanh ghi ngắt IE:
Không định địa chỉ bit có địa chỉ là A8h trên 89c51
Bảng 4 – 7: Vị trí các bit trong thanh ghi IE
EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0
EA: cho phép hoặc không cho phép ngắt tất cả.
ET2 cho phép timer T2 ngắt khi tràn.
ES: cho phép ngắt của port nối tiếp.
ET1: cho phép ngắt của timer T1.
ET0: cho phép ngắt của timer T0.
EX1: cho phép ngắt ngoài thứ 1.
EX0: cho phép ngắt ngoài thứ 0.
Cho phép =1, không cho phép =0.
4.1.5. Liên hệ các họ vi điều khiển:
Chip SAB80515 của hãng Siemen của Đức là một cải tiến của 8051 chứa trong
một vỏ 68 chân, có 6 port xuất nhập 8 bit, 13 nguồn tạo ra ngắt và một bộ biến A/D 8 bit
với 8 kênh ngõ vào.
AT89C51 của hãng ATMEL của ĐÀI LOAN tương thích với tập lệnh và các chân
ra của chuẩn công nghiệp MCS_51 có 4 k byte Flash, 128 byte RAM, 32 đường xuất
nhập, hai bộ định thời /đếm 16 bit…
AT89C52 có 8 k byte .
AT89C53 có 13 k byte.
AT89C55 co 20 k byte.
4.2. KHẢO SÁT IC THU PHÁT TONE MT8888:
MT8888 là một IC thu phát DTMF trọn bộ kèm theo một bộ lọc thoại (Call

Progress Filter). MT8888 là IC CMOS tiêu thụ nguồn thấp. Bộ thu DTMF dựa trên kỹ
thuật chuẩn của IC MT8870, còn gọi là bộ phát DTMF sử dụng phương pháp biến đổi
D/A biến dung (Switched Capacitor) cho ra tín hệu DTMF chính xác, ít nhiễu. Các bộ
đếm bên trong giúp hình thành chế độ Burst Mode nhờ vậy các cặp tone xuất ra với thời
Vn.360plus.yahoo.com/phamcong158