de tai su dung remote tivi dieu khien quat bang atmega32

chương 1: nhiệm vụ và phân tích nhiệm vụchương 2: cơ sở lý thuyếtchương 3: thiết kế hệ thốngchương 4: thiết kế phần mềm

TRUONG DAI HOC NHA TRANG

TRAN VAN HUNG

VO NGOC TRAN THAI DUONG

4913033012 : 49CTU

£09 NOV PAU

Cơ điện tử là một nghành học mới ở nước ta, nhưng nó ngày càng

khang định được vai trò trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa

ngày nay và sự phát triển của đất nước trong tương lai Đây là nghành có

sự hội tụ và đúc kết của ba chuyên nghành là cơ khí, tin học và điện tử

mà sản phẩm cuỗi cùng của nó là một hệ thống tự động hóa góp phan giải phóng sức lao động của con người

Kỹ thuật vi điều khiến là một môn học củ nghành cơ điện tử Nó

được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp, tự động hóa

và còn nhiều lĩnh vực khác nửa So với kỉ thuật số thì kỉ thuật vi điều khiển nhỏ gon hon nhiều do nó được tích hop mot cach tinh vi và có khả

năng lập trình được nên việc thay đối giải thuật điều khiến sẽ dé dang hon

Với tính ưu việt của vi điều khiến, đề tài mà em thực hiện ở đây là

su dung vi điều khiển va remote tivi dé điều khiển một số thiết bị dân dụng

Sau một thời gian học tập và rèn luyện, với sự giạy bảo tận tình

của thầy giáo cùng sự trợ giúp của các bạn và các tài liệu có liên quan

Em đã hoàn thành xong đề tài

Em xin chân thành cám ơn thầy Trần Văn Hùng đã hướng dẫn em

hoàn thành đề tài

Đồ án đã hoàn thành xong nhưng không thê tránh nhiều thiếu sót xin thầy giáo thông cảm cho em và chỉ bảo thêm để đề tài có thể ứng dụng rộng rải trong thực tế

Sinh Viên Thực hiện

Võ Ngọc Trần Thái Dương

MUC LUC

Trang Z¿.Ă,/LÄ2.x 0® < 2

\/10/98 00 15 3

TT TT TL ygaarryaatyrararnrasaarrarargyrayaangwagtuagggnusagd 5 CHUONG 1: NHIEM VU VA PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ 5 -5-<<<<<<- 6 1.1 NOL DUNG DUGC GIAO? o.cccccsccsescscsssesssscscsesesescessecscscecsescsesvesssessssicscecseatseseeasees 6

1.2 PHAN TICH NHIEM VỤ ĐƯỢC GIAO: Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾTT 5- << 5< S252 S4 SsE<ES£S4£S£E2SS2E2E2£S£52 525234542 7 2.1 GIGI THIEU HE THONG DIEU KHIEN TU XA? oo cece cseseseseceeecsessecseesesseevees 7

2.1.1 Một số vẫn đề cơ bản trong hệ thông điều khiên từ Xa: - + 5z s5: a

5:].T,Í EệFEinttf tEisosseanotaGiitgotGHGIG0AGGUERGGRGIGSIGIOAGIOIEGRGGi0GAQ8A8,@ 7

2.1.1.2 Về kết câu hé thongs ccc cccsescscecsescecscscecscececscesecececscececeeseesevsnensveveees 8 2.1.2 Các phương pháp mã hóa trong điều khiến từ Xa: ¿5-2-2 2 2+2 8

2.2 DIEU KHIEN TU XA DUNG TIA HONG NGOAL (Lu cocecccscsesesessescsesesesesesseeeeees 9

2.2.1 Khai niém vé tia hồng ngoại: . + - SE S311 111 E111 11111111 c1 crre, 9 2.2.2 Nguồn phát sáng hồng ngoại và phổ của nó: oo eeeeceeeeseseseeesecececseseseseseeeeeeeees 9

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THÓNG 5-5 << << SsEsE5 S4 S4 SES£SEzSeSeSe seses£ 11

3.1 Tổng quan về đỀ tài : - ¿St St kề SE 3E E31 111111111111 1111 11111111111 e 6 II

3.2 Thiết kế thiết bị: - 5-5252 SE+S S23 EE121121121112121112111111111 111112111111 te 11

8 3 Me ta heme Gne oi ie tt sccxerssssncnsey cicareurecsessuenceamassnssanetunaecnvnanuapaenase 12

CHƯƠNG 4:THIẾT KÉ THIẾT BỊ VÀ LÝ THUYÉT LIÊN QUAN 13

Í,† 'Tifiệt: Bị piiất HồniE T00 tsuasnoeanndoitaoagaGi0T00G0000000GA880GIG0NGGSSNHRGAGGGIEAGMS006 13 4.1 Khối thu hồng ngOại: - 6E SESx2 SE SEEE SE SE SE SE SE KE E1 111111111111 cxreg 15 4.2 Khối vi điều khiến at melga 32l: ¿+ 22t SE SE SE EeEEEEEEEEEEEEEEEErErkrkrkrkred 15

4.3 Khối hiển thị: ¿- (5 sSt 111111 S1 1318981331111 1111111111111 5111111111111 11111113 19

4.4 Khối công suất: - 6-1 S111 1 1 111 1 1111111111111 11111111111 111111111111 1kg 20

CHUONG 5: THIET KE-PHAN MEM a0 cuaố184005606036112106644613164351580381321414 24

5.1.Lưu Đồ Chương Trình: - 2 +szsszs+zzzzxez Error! Bookmark not defined

Trang 3

5.3 Giải thuật chương trình con phục vụ ngắt ngoài INT0: ¿2s +s+szszzszs+z 24

KẾT TU Ga ga nong go tttaGGGSeGIDIGGGI.GGI30SG1GGGGGIGESIGERIEIIGGSRGIMG.GGGIE18E0G80000388E 26

Tai 1idu 101-1/:8 4(1-10iắẳắẶã 27

Ehn;Enø 1z Mi sĩ sĩoTTHfferiHilB STTNnssvessacaraneatistotiios4i4(090002009000010700nU000 0A 28 Phụ Lục 2: Chương trình con phục vụ ngắt ngoài - ¿2-5 +5+sz£+E££++z£zxzxzxzse2 29

CHUONG DAN NHAP

Điều khiến từ xa là việc điều khiển một mô hình ở một khoảng cách nào đó

mà con người không nhất thiết trực tiếp đến nơi đặt hệ thông Khoảng cách đó tuỳ

thuộc vào từng hệ thống có mức phức tạp khác nhau, chăng hạn như đề điều khiến

từ xa một phi thuyền ta cần phải có hệ thống phát và thu mạnh, ngược lai, đề điều khiến một trò chơi điện tử từ xa ta chỉ cần một hệ thong phat va thu yéu hon

Những đôi tượng được điều khiến có thể ở trên không gian, ở dưới đáy biển

sâu hay ở một vùng xa xôi hẻo lánh nào đó trên mặt điạ cầu

Thế giới càng phát triển thì lĩnh vực điều khiển cần phải được mở rộng hơn Việc ứng dụng điều khiến từ xa vào thông tin liên lạc đã mang lại nhiều thuận lợi cho xa hội loài người, thông tin được cập nhật hơn nhờ sự chính xác và nhanh chóng của quá trình điều khiển từ xa trong đo lường từ xa

Ngoài ra điều khiển từ xa còn được ứng dụng trong kỹ thuật đo lường Trước

đây, muốn đo độ phóng xạ của lò hạt nhân thì hết sức khó khăn và phức tạp nhưng

giờ đây con người có thể ở một nơi hết sức an toàn nào đó cũng có thê đo được độ phóng xạ của lò hạt nhân nhờ vào kỹ thuật điều khiến từ xa Như vậy, hệ thống điều khiến từ xa đã hạn chế được mức độ phức tạp của công việc và đảm bảo an tòan cho con người

Trong sinh họat hăng ngày của con người như những trò chơi giải trí (robot,

xe điều khiến từ pa .) cho đến những ứng dụng gần gũi với con người cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất Điều khiển từ xa đã

thâm nhập vào vấn đề này do đó cho ra những loại tivi điều khiển từ xa, đầu video,

VCD, CD, đến quạt bàn tất cả đều được điều khiến từ xa Xuất phát từ những ý tưởng trên nên em đã chọn đề tài điều khiến tir xa bang remote Sony, nhưng vì thời gian quá hạn hẹp, trình độ kỹ thuật cũng như vấn đề tài chính còn nhiều hạn chế nên em chỉ thiết kế và thi công mạch điều khiến từ xa quạt bằng remote Sony

Trang 5

CHUONG 1:

NHIEM VU VA PHAN TICH NHIEM VU

1.1 Nội dung được giao

Thiết kế mạch điều khiến thiết bị dùng remote sony

1.2 Phân tích nhiệm vụ được giao

Tham khảo các tài liệu về vi điều khiển AVR của thay Tran Van

Hùng, Ngô Diên Tập, Datasheet của nhà sản xuất, các trang web liên

quan trên internet

- Hệ thống gồm:

+ Phan cứng có khối nhận tín hiệu, khối vi điều khiến, khối

công suất, khói hiền thị

+ Phần mềm là chương trình điều khiến

- Thiết bị thực hiện là:

+ Một mắt thu hồng ngoại (loại có võ bọc kim loại) phụ thuộc vào thị trường, giá rẽ, tín hiệu thu được khá chuẩn

+ Một Vi điều khiển Atmelga 32L họ AVR

+ Gồm có 4 triac điều khiến thiết bị bên ngoài

+ Thiết bị ngoài gồm quạt điện, đèn

+ Các linh kiện điện tử khác

- Chương trình điều khiển gồm phần nhận tín hiệu và phần điều khiển

thiết bị viết bằng ngôn ngữ lập trình C viết trên phần mềm chuyên dụng

CodeVisionAVR

CHƯƠNG 2:

CO SO LY THUYET

2.1 Giới thiệu hệ thống điều khiến từ xa

Hệ thống điều khiến từ xa là một hệ thống cho phép ta điều khiến các thiết bị

từ một khoảng cách xa Ví dụ hệ thống điều khiến bằng vô tuyến, hệ thống điều khiến từ xa băng tia hồng ngoại, hệ thống điều khiến từ xa bằng cáp quang dây dan

* Sơ đồ kết câu của hệ thống điều khiến từ xa bao gồm

- Thiết bị phát: biến đôi lệnh điều khién thành tin tức tín hiệu và phát đi

- Đường truyền: đưa tín hiệu điều khiến từ thiết bị phát đến thiết bị thu

- Thiết bị thu: nhận tín hiệu điều khiển từ đường truyền, qua quá trình biến

đồi, biến dịch đề tái hiện lại lệnh điều khiến rồi đưa đến các thiết bị thi hành

thiết bị phát đường truyền thiết bị thu

* Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống điều khiến từ xa

- Phát tín hiệu điều khiến

- Sản sinh ra xung hoặc hình thành các xung cần thiết

2.1.1 Một số vẫn đề cơ bản trong hệ thống điều khiến từ xa

Do hệ thống điêù khiến từ xa có những đường truyền dẫn xa nên ta cần phải nghiên cứu về kết câu hệ thống dé đảm bảo tín hiệu được truyền đi chính xác và nhanh chóng theo những yêu cầu sau:

2.1.1.1 Kết cấu tin tức

Trong hệ thong điều khiến từ xa độ tin cậy truyền dẫn tin tức có quan hệ rất nhiêu đên kêt cau tin tức Nội dung về kêt câu tin tức có hai phân: vê lượng và vê

Trang 7

chất Về lượng có cách biến lượng điều khiến và lượng điều khiến thành từng loại

xung gì cho phù hợp, và những xung đó cần áp dụng những phương pháp nào để

hợp thành tin tức, để có dung lượng lớn nhất và tốc độ truyền dẫn nhanh nhất

2.1.1.2 Về kết câu hệ thong

Đê đảm bảo các yêu câu vê kêt câu tin tức, hệ thông điêu khiên từ xa có các yêu cầu sau:

- Tốc độ làm việc nhanh

- Thiết bị phải an tòan tin cậy

- Kết câu phải đơn giản

Hệ thống điều khiến từ xa có hiệu quả cao là hệ thống đạt tốc độ điều khiến cực đại đồng thời đảm bảo độ chính xác trong phạm vi cho phép

2.1.2 Các phương pháp mã hóa trong điều khiến từ xa

Trong hệ thống truyền thông tin rời rạc hoặc truyền thông tin liên tục nhưng đã

được rời rạc hga tin tức thường phải được biến đối thông qua một phép biến đôi

thành số (thường là số nhị phân) rồi mã hóa và được phát đi từ máy phát Ở máy thu, tín hiệu phải thông qua các phép biến đổi ngược lại với các phép biến đổi

trên: giải mã, liên tục hóa

Sự mã hóa tín hiệu điều khiển nhằm tăng tính hữu hiệu và độ tin cậy của hệ

thốg điều khiến từ xa, nghĩa là tăng tốc độ truyền và khả năng chống nhiễu

Trong điều khiến từ xa ta thường dùng mã nhị phân tương ứng với hệ, gồm

có hai phần tử [0] và [1]

Do yêu cầu về độ chính xác cao trong các tín hiệu điều khiển được truyền đi

đề chống nhiễu ta dùng loại mã phát hiện và sửa sai

Mã phát hiện và sửa sai thuộc loại mã đồng đều bao gom cac loai ma: ma phat hién sai, m4 sua sai, ma phat hién va swa sai

Dạng sai nhầm cuả các mã được truyền đi tùy thuộc tính chất của kênh truyền, chúng có thê phân thành 2 lọai:

- Sai độc lập: Trong quá trình truyền, do nhiều tác động, một hoặc nhiều ký

hiệu trong các tổ hợp mã có thể bị sai nhằm, nhưng những sai nhằm đó không liên quan nhau

- Sai tương quan: Được gây ra bởi nhiều nhiễu tương quan, chúng hay xảy ra trong từng chùm, cụm ký hiệu kế cận nhau

Sự lựa chọn của cấu trúc mã chống nhiễu phải dựa trên tính chất phân bố xác suât sai nhâm trong kênh truyên

Hiện nay lý thuyết mã hóa phát triển rất nhanh, nhiều loại mã phát hiện và

sửa sai được nghiên cứu như: mã Hamming, mã chu kỳ, mã nhiều cấp

2.2 Điều khiến từ xa dùng tia hồng ngoại

2.2.1Khái niệm về tia hồng ngoại

Anh sáng hồng ngoại (tia hồng ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy được bang mắt thường, có bước sóng khoảng 0,8um đến 0.9um, tia hồng ngoại có vận tốc truyền băng vận tốc ánh sáng

Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu Nó ứng dụng rộng rãi

trong công nghiệp Lượng thông tin có thể đạt được 3Mbit/s Trong kỹ thuật

truyền tin bằng sợi quang dẫn không cần các trạm khuếch đại giữa chừng, người ta

có thê truyền một lúc 15000 điện thoại hay 12 kênh truyền hình qua một sợi tơ

quang với đường kính 0,13 mm với khoảng cách 10Km đến 20 Km Lượng thông tin được truyền đi với ánh sáng hồng ngoại lớn gấp nhiều lần so với sóng điện từ

mà người ta vẫn dùng

Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ, khả năng xuyên thấu kém Trong điều khiến từ xa chùm tia hồng ngoại phát đi hẹp, có hướng do đó khi thu phải đúng hướng

2.2.2 Nguồn phát sáng hồng ngoại và phố của nó

Các nguồn sáng nhân tạo thường chứa nhiều sống hồng ngọai Hình dưới cho ta quang phô của các nguồn phát sáng này

IRED :Diode héng ngoai

Phố của mắt người và phototransistor(PT) cũng được trình bày dé so sánh Đèn

thủq ngân gần như không phát tia hồng ngoại Phố của đèn huỳnh quang bao gồm

các đặc tính của các loại khác Phố của transistor khá rộng Nó không nhạy trong vùng ánh sánh thấy được, nhưng nó cực đại ở đỉnh phố của LED hồng ngoại

Sóng hồng ngoại có những đặc tính quang học giống như ánh sánh (sự hội tụ qua thấu kính, tiêu cực ) Ánh sáng và sóng hồng ngoại khác nhau rất rõ trong su xuyên suốt qua vật chất Có những vật mắt ta thấy “phản chiếu sáng” nhưng đối với tia hồng ngoại nó là những vật “phản chiếu tối” Có những vật ta thấy nó dưới một màu xám đục nhưng với ánh sáng hồng ngoại nó trở nên trong suốt Điều này giải thích tại sao LED hồng ngoại có hiệu suất cao hơn so với LED cho màu xanh

lá cây, màu đỏ Vì rằng, vật liệu bán dẫn “trong suốt” đối với ánh sáng hồng

ngoại, tia hồng ngoại không bị yếu đi khi nó phải vượt qua các lớp bán dẫn để đi ra ngoài

Đời sống của LED hồng ngoại dài đến 100000 giờ (hơn 11 năm), LED hồng ngoại không phát sáng cho lợi điểm trong các thiết bị kiểm soát vì không gây sự

chú ý

CHUONG 3:

THIET KE HE THONG

3.1 Tổng quan về đề tài

Nửa đêm đang ngủ ngon phải bò dậy tắt quạt vì lạnh Bật quạt mãi mà

không chạy do nút bấm bị kẹt Sáng dậy thấy điện vẫn sáng do tôi qua ngủ quên

không tắt điện Đó là những tình huỗng khó chịu mà ta gặp phải trong cuộc sống

hàng ngày

Tất cả các lý do trên khiến mình chọn đề tài bộ điều khiến từ xa Sử dung vi

điều khiến AT melga 321 cong voi cai diéu khién TV SONY.V6i mach điều khiển

quạt nay cũng đơn giản rẽ tiền có thê ứng dụng nhiều ở thực tế Ta đi sâu vào điều khién cai quat ban

Chức năng của quạt bàn ta thường thấy gồm có:

- Hệ thống hoạt động dựa trên chương trình đã nạp sẵn trên ROM cua at mega

32l(VĐK) mắt thu hồng ngoại nhận tín hiệu từ remote sẽ truyền vào vi điều

khiển,vi điều khiển nhận dạng phím nào được chọn và sẽ xuất tín hiệu ra các chân

điều khiên,điều khiến các thiết bị theo chương trình mà chúng ta đã thiết lập

Trang 11

-_ Mắt thu hồng ngoại đặt ở vị trí thuận lợi nhất để có thể nhận được tín hiệu từ

remote mot cach tốt nhat

3.3 Mô tả hoạt động và phần mềm

+ Khối thu hồng ngoại là thu tín hiệu từ remote và tín hiệu ra của nó là thông tin được đưa vào VĐK

+Khối vi điều khiển at melga 32l là phần tử thu nhập xử lý thông tin và đưa

ra các tìn hiệu điều khiển thiét bị

+Khối hiển thị là LCD đề hiển thị định dang frame cua remote

+Khôi công suât là dùng đê đóng mở nguôn công suât

Sơ lược về remofe sony

+ Tín hiệu ttr remote Sony co dang:

500us rae) ater Pete Ele

Bit start dat 1a bit BO, bit cudi 1a B11 Voi 7 bit dau 1a bit lệnh, 5 bit

cudi la bit dia chi Vi các tín hiệu đêu lây từ cùng renote nên ta chi can giải

mã 7 bit lệnh đầu tiên

Trang 14