Giam sat ngoi nha thong minh qua dien thoai

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT NGÔI NHÀ
THÔNG MINH QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI
DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F877A
GVHD:

PHAN DUY ANH

SVTH: ĐỒNG KỲ
PHÚC
NGUYỄN
ĐỨC VĨNH


MỤC LỤC
1-Nội dung và yêu cầu của đề tài
2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện thoại
3-Ngôn ngữ lập trình C
4-Sơ đồ khối hệ thống
5-Nguyên lý hoạt động của ngôi nhà thông
minh thông qua mạng điện thoại
6-Lưu đồ giải thuật
7-Tổng kết


1-Nội dung và yêu cầu
của đề tài
Nhiệm vụ:

Đo và hiển thò nhiệt độ ngôi nhà cục

bộ.
 Hệ thống đống mở cửa sử dụng mật
mã.
 Báo cáo nhiệt độ ngôi nhà qua mạng
điện thoại.
 Báo động có trộm qua mạng điện
thoại.



2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện
thoại
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại

 Định nghĩa về tổng đài:
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có
nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu
cuối chủ gọi (Calling Side) đến thiết bị đầu cuối
bị gọi (Called Side).


1-Giới thiệu tổng quan về mạng điện
thoại
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại

 Chức năng của tổng đài:
•
•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Nhận biết được khi th bao nào có nhu cầu xuất phát cuộc gọi.
Thơng báo cho th bao biết nó sẵn sàng tiếp nhận các u cầu của th bao
Nhận dạng th bao gọi
Tiếp nhận số được quay
Kết nối cuộc gọi
Chuyển mạch thơng tin điều khiển
Kết nối trung chuyển
Kết nối trạm cuối
Truyền tín hiệu chng
Tính cước
Hồi phục hệ thống
Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển


2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện
thoại
A- Giới thiệu tổng quan về tổng
đài điện thoại

 Hiện nay trên mạng viễn thơng Việt Nam có 5 loại
tổng đài sau :
• Tổng đài cơ quan PABX
• Tổng đài nơng thơn (Rural Exchange
• Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange
• Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange
• Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange


2-Giới thiệu tổng quan về mạng điện
thoại
B- Giới thiệu tổng quan về mấy
điện thoại

 Giới thiệu:
Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của hệ thống điện
thoại, nó được lắp đặt tại đơn vị th 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 thu phát thoại
 Phần chuyển đổi mạch điện
 Phần thu phát tín hiệu gọi


3-Ngôn ngữ lập trình C
Tổng quan về C
•
•
•

•
•

C là ngôn ngữ lập trình đơn giản
C là ngôn ngữ lập trình hiện đại
C là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng
C là ngôn ngữ lập trình theo hướng module hóa
C là ngôn ngữ lập trình đơn giản nhưng kế
thừa được sức
mạnh của các ngôn ngữ
lập trình trước (C++,Java…)
• C là ngôn ngữ lập trình giao tiếp dễ dàng với
phần cứng nên thích hợp để điều khiển các
thiết bi bên ngoài
• C là ngôn ngữ lập trình có thể phát triển
ứng dụng lên webform và điều khiển từ xa
thông qua internet


TIP
RING

KHỐI
CẢM BIẾN
CHUÔNG

KHỐI KẾT NỐI THUÊ BAO

KHỐI
KHUYẾCH

ĐẠI

KHỐI PHÁT
THÔNG
BÁO

KHỐI
HIỂN THỊ
KHỐI
XỬ LÝ
TRUNG
TÂM
PIC
16F877A
(CPU)

KHỐI GIẢI MÃ DTMF

KHỐI GIẢI
MÃ BÀN
PHÍM
KHỐI
CẢM BIẾN
NHIỆT


Khối Xử Lý Trung Tâm
PIC

Khối Xử Lý Trung Tâm PIC

Nhiệm Vụ:
 Chức năng của khối này là điều khiển tồn bộ hoạt động của hệ
thống.
Chức năng kết nối của hệ thống xử lý trung tâm như
sau:
Chân RA0 : đọc tín hiệu analog từ cảm biến
LM335.
Chân RA1-RA5 :chân khởi tạo đòa chỉ cho
ISD1420.
Chận RE0 : điều khiển chân Playe của ISD1420.
Chân RE1 : điều khiển bắt tải giả .
Chân RE2 : điều khiển đống mở cửa.
Chân RC0-RC3 : đọc trang thái phím nhấn.
Chân RD0-RD7 : đọc trạng thái từ MT8880.
Chân RB0 : ngắt bàn phím.
Chân RB1 : Cảm biến chuông.


Khối Phát DTMF
Nhiệm Vụ: Chức năng của phần phát này là nhận dạng
dữ liệu nhị phân 4 bit từ khối xử lý trung tâm và biến
đổi thành các cặp tần số DTMF tương ứng phát lên
đường truyền line điện thoại.

Khối Phát DTMF


Khối Phát Thông Báo
Khối phaùt thoâng baùo

Nhiệm Vụ: Chức năng của khối này là phát câu thông
báo đã thu sẵn, nhằm giúp người ở một nơi khác có thể
nghe qua điện thoại. Khối này sử dụng họ IC chuyên
dùng ISD 1420.


Khối Kết Nối Thuê Bao
Nhiệm Vụ: Khối này có chức năng là cầu nối giữa hệ
thống và tổng đài điện thoại.


Khối Khuyếch Đại
Nhiệm Vụ: Tín hiệu tone từ MT8880 không đủ độ lớn
để truyền lên đường dây. Do đó, tín hiệu này được đưa
qua IC TL084 để khuếch đại lên. R40 dùng để tránh
điện áp sai biệt.

Khối Khuyếch Đại


Khối Cảm Biến Chng
Khối Cảm Biến Chng
Nhiệm Vụ: Mạch này cho ra là mức logic
0, khi không có tín hiệu chuông thì
mạch này cho ra là mức logic 1. Ngoài
ra khi thông thoại, các tín hiệu thoại
khác có biên độ nhỏ nên không
đủ tác động đến mạch, như vậy
mạch sẽ không ảnh hưởng đến các
tín hiệu khác ngoại trừ tín hiệu

chuông.


Khối Cảm Biến Nhiệt
Nhiệm Vụ: Chức năng khối nầy nhận biết
đđược sự thay đổi của nhiệt đđộ thông
qua cảm biến nhiệt LM335. Do tính hiệu
trả về từ cảm biến LM335 là tín
hiệu tương tự. Như vậy để xử lý tín
hiệu này và cho ra kết quả nhiệt độ
tương ứng thì ta cần dùng bộ biến
đổi tương tự sang số gọi tắc là ADC,
rồi đưa đến vi điều khiển.

Khối Cảm Biến Nhiệt


Khối Hiển Thò

Khối Hiển Thò
Nhiệm Vụ:
Chức năng của khối này là nhận tín hiệu ADC đọc về từ
cảm biến nhiệt LM335 được đưa vào pic
16f877a xử lý ,tại đây giá trò này được chia ra
làm 2 giá trò là : giá tri hàng chục và giá trò
đơn vò.
.


DATA

VCC

BUS

3

Khối Bàn Phím
Q
Q
Q
Q

RST

0
1
2
3

X

U 45
4051
IN H
A
B
C

7

C LK
EN

3
4
5
6

0
1
2
3
4
5
6
7

C LO C K

U 47A

X
X
X
X
X
X
X
X

Khối Baøn Phím

1
2

U 25
19
18
17
16
15
14
13
12

6
11
10
9

13
14
15
12
1
5
2
4

4520
2
3
4
5
6
7
8
9

Nhiệm Vụ: Chức năng của khối này là để nhấn phím
mật mã, khi nhấn một phím bất kì thì bộ đếm 4520 sẽ
đếm đế giá trị của tương ứng bànU 4 4phím, số đếm sẽ
1 1 đếm cho lần
9
được chốt ở IC 74HC574,C L để
kế tiếp.
K
C 10
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q

1
2

3
4
5
6
7
8

D
D
D
D
D
D
D
D

1
2
3
4
5
6
7
8

OE
U 14E
10

N G A T V I D IE U K H IE N

74H C 574

U 15F
11

12

B
A
IN H

1

13
R 15
3
CR 1 2
CAP NP

X

X7
X6
X5
X4
X3
X2
X1
X0

11
6
4
2
5
1
12
15
14
13

J11
1
2
3
4
5
6
7
8
KEY BOARD 4 X 4

R 14 4051
R

BAN PHIM


Khối Nguồn

Nhiệm Vụ: Sử dụng biến thế đôi 220VAC/12VAC để
hạ áp sau đó dùng cầu diode chỉnh lưu thành điện một
chiều, nguồn điện một chiều sau khi qua các tụ lọc sẽ
có điện áp một chiều phẳng hơn.Và nguồn điện ổn
định này sẽ cung cấp cho tất cả các linh kiện trong
mạch hoạt động

Khối Nguồn


5-Nguyên lý hoạt động
của ngôi nhà thông minh
qua mạng điện thoại


5-Nguyên lý hoạt động của
ngôi nhà thông minh qua mạng
điện thoai

 Khi cấp nguồn, PIC nhận tín hiệu analog(tín hiệu tương tự) từ cảm
biến nhiệt LM335,tín hiệu này qua q trình chuyển đổi ADC bên trong
PIC sẽ được chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ mơi trường và được chia
làm 2 giá trị hàng chục và đơn vị được hiển thị ra 2 led 7 đoạn.
 Ở chế độ làm việc bình thường, khi có cuộc gọi vào, PIC nhận biết
nhờ khối cảm biến chng và điều khiển bắt tải giả, sau 5 lần chng
PIC sẽ điều khiển để thu DTMF. Nếu chủ th bao nhấn phím 1 thì phát
thơng báo báo nhiệt độ lúc hiện tại.
 Nếu giá trị nhiệt độ lớn hơn hoạt bằng 50 độ thì nhiệm vụ của PIC sẽ
điều khiển phát DTMF số điện thoại đã lưu trước lên đường dây điện
thoại, khi chủ th bao nhất máy sẽ nghe câu thơng báo “báo cháy” cho

chủ th bao biết.
 Còn khi PIC nhận được tín hiệu mật mã mở cửa lúc đó PIC sẽ ưu tiên
cho việc giải mã bàn phím, nếu nhập đúng mật mã cửa sẽ mở, còn nếu
sau 3 lần nhập mật mã khơng đúng PIC sẽ điều khiển phát DTMF số
điện thoại đã được lưu trước lên đường dây điện thoại, khi chủ th bao
nhất máy lúc này sẽ nghe câu thơng báo có trộm đột nhập vào nhà.


6-Löu ñoà giaûi thuaät


6-Lưu đồ giải thuật
BEGIN
KHỞI TẠO NGẮT
INT0
KHỞI TẠO
MT8880
LƯU SỐ ĐIỆN
THOẠI CẨN GỌI
1
NGẮT TẢI GIẢ

NHẤN
BÀN
PHÍM 4x4

YES

KIỂM TRA MẬT
MÃ

NO
NO

TÍN HIỆU
CHUÔNG
YES
ĐỖ 5
LAN
CHUÔNG
YES
ĐÓNG TẢI
GIẢ
PHÁT THÔNG
BÁO
1

HẾT
20S ?

NO

ĐỌC NHIỆT ĐỘ
HIỂN
THỊ
T > 50 C

1

YES
ĐÓNG TẢI
GIẢ
QUAY SỐ BÁO
ĐỘNG
CÓ
ĐẢO

1


NO

YES

KIỂM TRA NHẤN
PHÍM

PHÁT THÔNG
BÁO XẢY RA
CHÁY
END

NHẤN
PHÍM 1

YES

PHÁT THÔNG
BÁO NHIỆT ĐỘ

NO
NO

HẾT
20S ?

YES

NGẮT TẢI
GIẢ