SÔ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH REMOTE VÀ MẠCH LỊCH VẠN NIÊN

Trang 1

PHẦN B NỘI DUNG

SV: TRẦN NGỌC NHỰT GVHD: NGUYỄN ĐÌNH PHÚ

Trang 2

Trang 3

Phần I: DẪN NHẬP

1.1 Giới thiệu đề tài

Ngày nay khoa học kỹ thuật ngày càng tiến bộ và được ứng dụng rất nhiềutrong tất cả các lĩnh vực của mọi quốc gia mà lĩnh vực Điện Tử Thông Tin làrất quan trọng đánh dấu một bước nhảy vọt về khoa học kỹ thuật trong thếgiới hiện đại Việc kết hợp lĩnh vực điện - điện tử với các lĩnh vực khác như

cơ, vật lý…đã tạo ra những sản phẩm trí tuệ mà con người hằng mơ ước Vàtrong sự phát triển khoa học đó lĩnh vực thông tin luôn có sự đổi mới về mặtkỹ thuật và phương tiện Hệ thống thông tin điện tử nĩi chung và mạch lịchvạn niên cĩ remote cĩ remote điều khiển từ xa nĩi riêng trên toàncầu ngày càng phát triển với tốc độ cao Cơng nghệ thơng tin quang sửdụng ánh sáng để mang tín hiệu, ánh sáng là những bức xạ điệntừ, mợt phần của bức xạ điện từ là tia hờng ngoại, tia hờng ngoạiđã được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực điều khiển từ xa, mợttrong những ứng dụng đĩ là “mạch lịch vạn niên cĩ remote điềukhiển từ xa “

1.2 Giới hạn đề tài

Do kiến thức và thời gian có hạn, nhóm sinh viên thực hiện đề tài chỉ giớihạn đề tài ở những điểm sau :

- Tìm hiểu những kiến thức liên quan

- Thiết kế – tính toán

- Thi công

1.3 Mục đích nghiên cứu

Mở rộng kiến thức về lĩnh vực thơng tin quang đặc biệt là kiến thức về tạo, truyền tín hiệu bằng tia hờng ngoại, so sánh giữa lý thuyết và thực tế, nâng caokhả năng

tính toán, thiết kế và kỹ năng thực hành

SV: TRẦN NGỌC NHỰT GVHD: NGUYỄN

ĐÌNH PHÚ

Trang 4

Điều Phát lệnh khiển Mã hoá Điều chế Khuếch

1.1Giải thích sơ đồ khối phát:

Khối phát có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, mã hóa và phát tín hiệu đếnmạch lịch vạn niên, lệnh truyền đi đã được điều chế ở khối này dùng nút nhấn

Khối phát lệnh điều khiển:

Khối này có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ nút nhấn (phím điềukhiển) Khi một phím được ấn tức là một lệnh đã được tạo ra Các nút ấn nàycó thể là một nút, hay một ma trận nút Ma trận phím được bố trí theo cột vàhàng Lệnh điều khiển được đưa đến bộ mã hóa dưới dạng các bit nhị phântương ứng với từng phím điều khiển

Khối mã hóa:

Để truyền các tín hiệu khác nhau đến máy thu mà chúng không lẫn lộnnhau, ta phải tiến hành mã hóa các tín hiệu (lệnh điều khiển) Khối mã hóanày có nhiệm vụ biến đổi các lệnh điều khiển thành các bit nhị phân, hiệntượng biến đổi này gọi là tạo mã hay mã hoá

ĐÌNH PHÚ

Trang 5

Khối dao động tạo sóng mang:

Khối này có nhiệm vụ tạo ra sóng mang tần số ổn định, sóng mang này sẽmang tín hiệu điều khiển khi truyền ra môi trường

Khối điều chế:

Khối này có nhiệm vụ kết hợp tín hiệu điều khiển đã mã hóa sóng mangđể đưa đến khối khuếch đại

Khối khuếch đại:

Khuếch đại tín hiệu đủ lớn đề LED phát hồng ngoại phát tín hiệu ra môitrường

LED phát:

Biến đổi tín hiệu điện thàng sóng hồng ngoại và phát ra môi trường

2.khối mạch lịch vạn niên

2.1.Giải thích sơ đồ khối mạch lịch vạn niên:

Chức năng của mạch vạn niên là thu được tín hiệu điều khiển từremote,hiển thị giờ, phút, giây, thứ, ngày, tháng, năm, và cĩ thể hẹn giờ được

Khối nhận tín hiệu hờng ngoại :

Thu tín hiệu hồng ngoại do remote truyền tới và biến đởi thành tín hiệu điềukhiển Khối này gờm : mắt nhận hờng ngoại ,c1815, và IC BL2248

Khối hiển thị

Khối điều khiển

Khối thời gian thực

Khối chuơng

Trang 6

Khối thời gian thực:

Có nhiệm vụ tạo ra thời gian thực, khối này dung real time DS12C887, đượctích hợp thời gian thực trong IC

Khối điều khiển :

Khối này có chức năng tác động vào khối VĐK để tạo ra lệnh điêu khiểnđờng hờ , khối này dùng 4 nút nhấn để chỉnh mode, up, dwn, hẹn giờ

ĐÌNH PHÚ

Trang 7

Phần III

MẠCH THU PHÁT DÙNG IC CHUYÊN DÙNG

BL9418, BL9149 là những IC thu phát trong hệ thống điều khiển từ xa bằngtia hồng ngoại Trong đó SZ9148 là mạch điện IC phát xạ điều khiển có mãhóa kiểu ma trận Nó và mạch điện IC SZ9149 phối hợp với nhau có thể hoànthành bộ điều khiển xa có 10 chức năng; phối hợp vơí mạch điện IC SZ 9150có thể hoàn thành bộ điều khiển xa có 18 chức năng, có hơn 75 lệnh có thểphát xa, trong đó 63 lệnh là lệnh liên tục, có thể có nhiều tổ hợp phím; 12lệnh không liên tục, chỉ có thể sử dụng phím đơn Tổ hợp như vậy có thể dùngcho nhiều loại điều khiển xa cho các thiết bị điện

A MẠCH REMOTE DÙNG BL 9148:

Mạch điện IC SZ9148 sử dụng công nghệ CMOS qui mô lớn để chế tạo làmột loại linh kiện phát xa mã hóa tia hồng ngoại rất thông dụng, phạm viđiện áp nguồn điện là 2,2V~5,5V Vì sử dụng công nghệ CMOS để chế tạonên công suất tiêu hao cực thấp, dòng điện trạng thái tĩnh chỉ 10 µA, nó cóthể sử dụng nhiều tổ hợp phím, linh kiện bên ngoài rất ít, mã số của nó thíchhợp với nhiều qui mô khác, chỉ cần nối ngoài linh kiện LC hoặc bộ dao độnggốm là có thể gây ra dao động

BL 9148

Trang 8

SƠ ĐỒ KHỐI BÊN TRONG

2.Chức năng của các chân dẫn:

IC SZ9148 sử dụng 16 chân vỏ nhựa kiểu cắm thẳng hàng

Chân 1: GND là đầu âm của dòng điện nối với đất

Chân 2: XT là đầu vào của bộ phận dao động bên trong

Chân 3: XTN là đầu ra của bộ phận dao động bên trong, bên trong nókhông có điện trở phản hồi

Chân 4 đến chân 9: (k1-k6) là đọan đầu vào tín hiệu của bàn phím kiểu

ma trận

ĐÌNH PHÚ

DAO ĐỘ NG PHÂN TẦN

BỘ GIẢ I MÃ

DUY TRÌ/PHÁ T SINH TÍN HIỆ U KHÔ NG

LIÊ N TỤC CỔNG OR MẠCH ĐIỆN

ĐỒNG BỘ RA

MẠCH PHÍM NGÕ VÀ O

PHÁ T SINH TÍN HIỆ U CHUÔ NG

MẠCH PHAT SINH TÍN HIỆ U BIT

12 10

Trang 9

Chân 10 đến chân 12: T1 –T3 kết hợp với các chân k1 đến k6 có thể tạothành 18 phím.

Chân 13: (code) là đầu vào của mã số, dùng mã số để truyền tải và tiếpnhận

Chân 14: (TCST) là đầu đo thử, bình thường khi sử dụng có thể bỏ trốngChân 15:(Txout ) là đầu ra tín hiệu truyền tải tín hiệu 12 bit thành mộtchu kỳ, sử dụng sóng mang 38kHz để điều chế

Chân 16: (V00) là đầu dương của nguồn điện nối với điện áp một chiều2,2-5,5 V, điện áp làm việc bình thường 3V

Bên trong IC 9148 do bộ phận dao động, bộ phân tần, bộ giãi mã, mạchđiện đầu vào của bàn phím, bộ phận phát mã số…tạo thành

Bảng 1 :

ĐÌNH PHÚ

Trang 10

Mục Lục

Kí hiệu

Điều kiện

đo thử

Nhỏ nhất

Điển hình

Lớn nhất

Đơn vị Điện áp nguồn điện V DD

tất cả chức năng thao tác

Dòng điện làm việc

I DD phím

thông không phụ tải

Dòng điện trạng thái bão hòa

I DS phím

mở không dao động

mức điện

mức điện thấp

k2

k6

dòng điện đầu vào

mức điện cao

I IH V IH =

3V

mức điện cao

I IH V IH =

3V

mức điện thấp I

mức điện cao

I OH V OH =

2V

Trang 11

Tham số cực hạn của IC SZ9148:

Bảng 2:

Điện áp nguồn điện

Đầu vào/ra điện áp

Công suất tổn hao

Nhiệt độ làm việc

Nhiệt độ cất giữ

Dòng điện đầu ra (Iout)

VVmW

0C

0CmA

3 Nguyên lý hoạt động :

Trong IC SZ9148 có chứa bộ đảo pha CMOS là điện trở định thiên cùngnối bộ dao động bằng thạch anh hoặc mạch điện dao động cộng hưởng Khitần số của bộ phận dao động thiết kế xác định là 455kHz, thì tần số phát xạsóng mang là 38 kHz Chỉ khi có thao tác nhấn phím mới có thể tạo ra daođộng, vì thế đảm bảo công suất của nó tiêu hao thấp Nó có thể thông quacác chân k1 đến k6 và đầu ra thứ tự thời gian chân T1 đến T3 để tạo ra bànphím 6x3 theo kiểu ma trận Tại t1 sáu phím được sắp xếp có thể tùy chọn đểtạo thành 6x3 trạng thái tín hiệu liên tục đưa ra được trình bày ở hình 3

Hai hàng phím ở T2 và T3 chỉ có thể sử dụng phím đơn, hơn nữa, mỗi khiấn vào phím một lần chỉ có thể phát xạ một nhóm mạch xung điều khiển Nếunhư các phím ở cùng hàng đồng thời được ấn xuống thì thứ tự ưu tiên của nólà K1 > K2 >K3> K4 > K4> K5>K6 Không có nhiều phím chức năng trên cùngmột đường K, nếu như đồng thời nhấn phím thì thứ tự ưu tiên của nó là T1

>T2>T3

Lệnh phát ra của nó do mã 12 bit tạo thành, trong đó C1~C3 (code) là mãsố người dùng, có thể dùng để xác định các mô thức khác nhau, tổ hợp C1, C2

phối hợp với mạch điện IC thu SZ9150; tổ hợp C2, C3 phối hợp với mạch điện

IC thu SZ9149 Mỗi loại tổ hợp có 3 trạng thái đó là 01, 10, 11 mà khôngdùng trạng thái 00

ĐÌNH PHÚ

Trang 12

9 8

17 6

5 4 3 2

16 15 14 13

12 11 10 7

18

K1 K2 K3 K4 K5 K6

C1 C2 C3 H S1 S2 D1 D2 D3 D4 D5 D6

Mã người dùng Mã liên tục/không liên

Các bit mã C1, C2, C3 được thực hiện bằng việc nối hay không nối các chân

T1,T2, T3 với chân code bằng các diode Nếu nối qua diode thì các C tương ứngtrở thành [1] và ở [0] khi không được nối H, S1, S2 là đại diện cho mã số phátxạ liên tục hoặc mã số phát xạ không liên tục Nó đối ứng với các phím T1,

T2, T3 D1 đến D6 là mã số của số liệu phát ra Phím của nó và sự đối ứng mãquan hệ với nhau như bảng sau:

Trang 13

7 0 1 0 1 0 0 0 0 0 Không liên tục

8 0 1 0 0 1 0 0 0 0 Không liên tục

9 0 1 0 0 0 1 0 0 0 Không liên tục

10 0 1 0 0 0 0 1 0 0 Không liên tục

11 0 1 0 0 0 0 0 1 0 Không liên tục

12 0 1 0 0 0 0 0 0 1 Không liên tục

13 0 0 1 1 0 0 0 0 0 Không liên tục

14 0 0 1 0 1 0 0 0 0 Không liên tục

15 0 0 1 0 0 1 0 0 0 Không liên tục

Dang xung phát xạ ra:

Khi tỉ lệ chiếm trống của mạch xung dương hình sóng do mạch điện SZ9148 phát

ra là ¼ đại diện là [0] khi tỉ lệ chiếm trống của mạch xung dương là 4/3, đại diện

ĐÌNH PHÚ

Trang 14

cho [1]} Bất luận là [0] hay [1] khi chúng được phát ra mạch xung dương được điều chế trên sóng mang 38kHz, tỉ lệ chiếm trống của sóng mang là 1/3, như vậy có lợi cho việc giảm công suất tiêu hao.

Được minh họa bởi hình 4:

Việc phát ra của mỗi một chu kỳ theo thứ tự nối tiếp C 1 , C 2 , C 3 ,H, S 1 , S 2 , D 1 , D 2 ,

D 3 , D 4 , D 5 , D 6 có tổng chiều dài được đo 48a, trong đó a= ¼ chu kỳ một mã Phương pháp tính của a là: a = (1/f osc ) 192s Khi ấn phím không liên tục, đầu ra mã chỉ phát

ra 2 chu kỳ, khi ấn phím liên tục, đầu ra mã sẽ phát ra liên tục, giữa 2 nhóm dừng lại 280s

B MẠCH LỊCH VẠN NIÊN

I IC BL9149: được chế tạo bằng công nghệ CMOS, chúng đi cặp với IC phátSZ9148 để tạo thành một bộ IC thu-phát trong điều khiển xa bằng tia hồng ngoại.

1.Sơ đồ chân:

2.Chức năng các chân:

VDD

BL 9149

sp5

Trang 15

IC SZ9149 có 16 chân

- Chân 1: (GND) là đầu âm của dòng điện nối đất.

- Chân 2: (R xin ) là đoạn đầu vào của tín hiệu thu; tín hiệu sau khi được lọc bỏ sóng mang.

- Chân 3 đến 7 : HP1~HP5 là đầu ra tín hiệu liên tục.

- Chân 8 đến 12: SP1~SP5 là đầu ra tín hiệu không liên tục, tín hiệu tiếp nhận của đầu vào tương ứng một lần, mức điện cao của đầu ra duy trì khoảng 107ms.

- Chân 13,14: (code 2, code 1) là đầu so sánh mã truyền đạt tương đối chính xác, mã ssố thu được và mã số định trước của mạch điện này phải hoàn toàn giống nhau mới có thể thu được.

- Chân 15: (OSC) là đầu vào dao động Điện trở ghép song song đến đất và tụ điện của đầu này gây ra dao động.

- Chân 16: (V DD ) là đầu dương của dòng điện, thường mắc điện áp khoảng 4,5V~5,5V Mạch điện bên trong của IC thu do bộ phận dao động, bộ đếm số cộng, bộ nhớ dịch hàng đầu vào, bộ phận kiểm tra số liệu, bộ phận kiểm tra mã, mạch đếm mạch xung đầu vào, mạch điện khóa cố định, mạch điện kiểm tra độ sai sót, bộ phận đếm đầu vào… tạo thành

 Tham số cực hạn của IC thu:

Điện áp vào/ra V IN /V OUT V SS –0.3  V DD + 0.3 V

hiệu Điều kiện đo thử Nhỏnhất Điểnhình nhấtLớn Đơnvị

Dòng điện làm

Trang 16

Tần số dao động F OSC T a = -20 

Biến áp của tần

số theo điện áp

Vf

osc

Biến áp của tần

số theo nhiệt độ

Tf o sc

I OH Đo tất cả đầu

ra,V oh =4v

Mức điện thấp

I OL Đo tất cả đầu

Điện áp ngưỡng

của mạch điện

đầu vào

3.Nguyên lý hoạt động:

Tín hiệu khi nhận được từ mạch phát của IC BL9148 sẽ được khuếch đại ,tách sóng mang sau đó đưa đến đầu vào mạch điện IC.

Trong tín hiệu phát ra của IC Bl 9148 làù một chuổi tín hiệu 12 bit, trong đó tín hiệu C1, C2 và C3 cung cấp mã số cho người dùng, vì vậy bên IC Bl9149 phải có mả số tương úng, nếu mã bên thu không tương ứng với bên phát thì không thể thu được tín hiệu, những máy khác nhau có thể có những mã khác nhau do người dùng quy định.

Bảng phối hợp mã người dùng của IC 9148 và IC 9149 được cho như sau:

ĐÌNH PHÚ

Trang 17

Atmel là hãng đã cho ra đời các chip 89C51, 52, 55 và sau đó cải tiến thêm, hãng cho ra đời 89S51, 52, 89S8252…

Trang 18

2 Sơ đồ khối

Về cơ bản thì các chip nêu trên giống nhau, chỉ có một số tính năng được cải tiến thêm Các phiên bản về sau càng có nhiều

Trang 19

khối tính năng đặc biệt hơn Chúng ta xem bảng so sánh một

số loại phổ biến như dưới đây.

Hình 2 Bảng so sánh cấu hình một số loại VĐK họ 8051

3 Sơ đồ chân 89S52

Trang 20

Hình 3 Sơ đồ chân 89S52

4 Chức năng các chân 89S52

+ P0,1,2,3 có chức năng cơ bản xuất/nhập.

+ Riêng P0, P2 còn có chức năng kết nối bộ nhớ mở rộng, sẽ được khảo sát trong phần mở rộng bộ nhớ.

+ P1: Chân T2 và T2EX dùng cho timer/ counter 2 Hai chức năng này sẽ khảo sát trong phần Timer Chân SS\, MOSI, MISO, SCK truyền dữ liệu theo chuẫn SPI đồng thời có chức năng kết nối với mạch nạp chương trình Tích hợp các chức năng đặc biệt Xem bảng

+ Chân ALE, PSEN, WR\, RD\ dùng để kết nối bộ nhớ mở rộng.

+ Chân EA\ có chức năng chọn bộ nhớ chương trình: EA\

=GND: Chọn bộ nhớ ngoại, EA\=VCC chọn bộ nhớ nội.

+ Chân Xtal1 và Xtal2 gắn với thạch anh.

Trang 21

Hình 5 Sơ đồ kết nối cơ bản để VĐK hoạt động

Trang 22

III REAL TIME DS12C887

1 Sơ đồ chân

Trang 23

2.Chức năng các chân

Giao tiếp với VDK là giao tiếp song song

+ AD0-AD7: 8 đường data và 8 đường địa chỉ

Giao tiếp với port 0

+ AS : chốt địa chỉ

AS=1: 1 Byte từ VĐK gữi qua

Byte địa chỉ

AS=0: Byte giữ liệu

Giao tiếp với chân ALE của VĐK

+ MOT: dùng để chọn bus intel hay bus motorola

MOT=0: chọn bus intel

DS: điều khiển đọc dử liệu

Trang 24

Lúc này DS sẽ giao tiếp cới chân RD (P3.7) của VĐK

RW: điều khiển ghi giử liệu , giao tiếp với chân WR của VĐK

.MOT=1: chọn bus motorola

RW: điều khiển đọc/ ghi data

+ chip select: chon IC

CS=0: IC được chọn (được phép làm việc )

OCS=0: IC không được chọn

Trang 25

IV LM386

1 Sơ đồ chân :

Trang 26

2 Cấu trúc bên trong

Phần IV

Trang 27

THI CƠNG MẠCH

A Sơ đồ nguyên lý mạch phát:

Trang 28

B Sơ đồ nguyên lý mạch lịch vạn niên:

Trang 29

1.Mạch điều khiển:

2.Mạch xử lý âm thanh và mạch nguồn:

Trang 30

3.Mạch hiển thị:

Trang 31

4.Mạch xử lý tín hiệu hồng ngoại và realtime:

Trang 32

Nguyên lý sử dụng mạch lịch vạn niên:

Mạch đồng hồ vạn niên gồm có 4 nút nhấn để điều khiển , nhấn nút nhấn mode để chọn chế độ chỉnh thời gian của mạch : khi nhấn mút mode lần 1 thì 2 con led 7 đoạn hiển thị giờ sẽ nhấp nhấy lúc đó ta chỉnh tăng giảm giờ của mạch,tương tự nhấn lần thứ 2 thì 2 con led 7 đoạn hiển thị phút sẽ nhấp nháy , cứ thế

…nút thứ 2 là nút up : để tăng đơn vị thời gian lên Nút thứ 3 là nút dwn :để giảmđơn vị thời gian xuống nút thứ 4 là nút dùng để chỉnh đơn vị thời gian để hẹn

ĐÌNH PHÚ

Tiêu đề	Sơ Đồ Khối Của Mạch Remote Và Mạch Lịch Vạn Niên
Tác giả	Trần Ngọc Nhựt Đình Phú
Người hướng dẫn	Nguyễn
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Điện Tử Thông Tin
Thể loại	Đồ Án

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	0,96 MB