Đồ án tốt nghiệp báo động qua đường dây điện thoại

Một đất nước phát triển thì trình độ văn hóa và đời sống vật chất, tinh thần của người dân được nâng cao hơn, việc sử dụng điện thoại để liên lạc là điều cần thiết và đã trở nên quá thôn

GVHD: Phạm Thành Danh

MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống công nghiệp hiện nay, với tất cả những phương tiện phục vụ cho nhu cầu của con người đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn Ngoài ra con người cũng chú trọng đến vấn đề an toàn trong gia đình khi cuộc sống của họ ngày càng nâng cao hơn Cũng như việc đảm bảo an toàn trong việc cất giữ tài sản, tài liệu mật trong công sở,…rất quan trọng Để đảm bảo được việc đó người ta phải sử dụng hệ thống báo động Chính vì dựa vào những nhu cầu thiết thực đó mà chúng em đã chọn đề tài “ Báo động qua đường dây điện thoaị” để làm đề tài tìm hiểu cho đồ án tốt nghiệp Trong suốt thời gian tìm hiểu đề tài chúng em đã cố gắng để hoàn thành tốt đề tài của mình Tuy nhiên chúng em vẫn còn nhiều thiếu sót chưa hoàn chỉnh cho lắm, mong các thầy cô trong hội đồng phản biện góp ý thêm để chúng em lấy đó làm kinh nghiệm cho mình

Qua đây chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Thành Danh đã nhiệt tình hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp

Đồng thời chúng em cũng rất chân thành cảm ơn đến thầy Trần Minh Hồng

đã tạo điều kiện cho chúng em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

……… ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng năm

GVHD: Phạm Thành Danh

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

……… …

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……… ………

………

………

Tp.HCM, ngày tháng

năm

PHẦN I TỔNG ĐÀI

CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG ĐÀI

I TẦM QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÁO ĐỘNG QUA ĐƯỜNG DÂY ĐIỆN THOẠI

Đất nước ta hiện nay đang trên đà phát triển và hội nhập với nền kinh tế thế giới Một đất nước phát triển thì trình độ văn hóa và đời sống vật chất, tinh thần của người dân được nâng cao hơn, việc sử dụng điện thoại để liên lạc là điều cần thiết và đã trở nên quá thông dụng của người dân Ngoài những vấn đề đó cung ứng cho cuộc sống của người dân thì vấn đề an ninh cũng luôn là hàng đầu, không những đối với quốc gia mà còn của cả các doanh nghiệp sản xuất cũng như của người dân luôn được quan tâm đến Chính vì thế mà biện pháp báo động trong gia đình, doanh nghiệp và những nơi khác được mọi người chú ý đến nhằm đảm bảo

sự an toàn cho chính bản thân họ, tài sản của chính họ (hoặc của bất kỳ quốc gia nào.)

Lúc này ta càng thấy sự cần thiết của các phương tiện báo động khi xãy ra trộm hay hỏa hoạn, những lúc mà họ không có mặt ở tại hiện trường thì vấn đề báo động cho họ phải làm cách nào? Với việc sử dụng điện thoại thông thường thì báo động qua đường dây điện thoại sẽ làm công việc giúp họ biết được tình trạng của nơi họ lắp đặt hệ thống báo động khi xảy ra sự cố để kịp thời giải quyết cũng như tránh được những mất mát về người và của có thể xảy ra

Ta có thể sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn để phát báo động tại chỗ

Nó được ứng dụng nhiều cho các thiết bị dân dụng.Dùng báo động tại chỗ cho mọi người xung quanh biết để giải quyết tình huống

2 Báo động từ xa

Ta có thể sử dụng đường dây điện thoại thông thường để phát báo động khi người chủ đi vắng hoặc báo động cho cơ quan chức năng biết(chẳng hạn như PCCC hay công an nơi đang sống)

III Ý TƯỞNG THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG

Trong đời sống của chúng ta luôn tồn tại những khu vực rất dễ bị cháy, nên việc lắp đặt ,các hệ thống báo cháy có tầm quan trọng hết sức to lớn Nó giúp ta phát hiện nhanh chóng ,chữa cháy kịp thời ở thời kỳ đầu của vụ cháy đem lại sự bình yên cho mọi người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy, xưởng sản xuất

GVHD: Phạm Thành Danh

Ngày nay, việc phát hiện kẻ trộm đột nhập vào nhà, vào các kho chứa hàng, vào các ngân hàng, những nơi cất những tài sản quí hiếm, những tài liệu mật … là rất cần thiết đối với mọi người dân, các cơ quan chức năng, các ngân hàng … Nếu

ta chỉ sử dụng hệ thống báo trộm tại chỗ thì kẻ trộm có thể tìm cách khống chế tắt tất cả các hệ thống báo động tại chỗ, làm cho chúng ta không phát hiện được hoăc chúng ta đi xa thì hệ thống báo động tại chỗ cũng không có tác dụng Nếu chúng ta dùng mạng điện thoại để báo động khi có kẻ trộm đột nhập thì rất có hiệu quả Thông qua mạng điện thoại thì hệ thống báo động sẽ tự động quay số báo động đến các cơ quan chức năng và những người có liên quan để xử lý kịp thời dù chúng ta không có mặt ở hiện trường

Ngày nay, đa số mọi nhà đều đã có điện thoại nên việc thiết kế một hệ thống báo động qua line điện thoại là hoàn toàn có khả năng ứng dụng rộng rãi được.Dựa vào đường truyền điện thoại, ta thiết kế mạch báo động ,với sự kết hợp của vi điều khiển và IC chuyên dụng có khả năng lưu giọng nói và phát ra, qua line điện thoại đến báo động cho các người ở đầu dây điện thoại Hệ thống này có khả năng báo động cho chúng ta khi có sự cố xảy ra ( cháy hoặc trộm) tại nơi chúng ta đặt báo động Mạch báo động được mắc song song với đường dây điện thoại

CHƯƠNG II: MẠNG ĐIỆN THOẠI I/ TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI

1 Phân loại theo công nghệ

a.Tổng đài nhân công

Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hệ thống

thông tin điện thoại trong tổng đai, việc định hướng thông

tin được thực hiện bằng sức người Nói cách khác, việc kết nối điện thoại cho thuê bao được thực hiện bằng thao tác trực tiếp của con người (gọi là điện thoại viên)

Nhược điểm của tổng đài nhân công:

- Thời gian kết nối lâu

- Dễ nhầm lẫn

- Với dung lượng lớn, kết cấu và thiết bị của tổng đài phức tạp và có nhiều điện thoại viên làm cùng một lúc mới đẩm bảo thông thoại cho các thuê bao liên tục

b Tổng đài tự động: gồm có

- Tổng đài cơ điện

- Tổng đài điện tử

+ Tổng đài cơ điện:

Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ khí, được điều khiển bằng các mạch điện tử, bao gồm :

So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn :

+ Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác

hơn

+ Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều

+ Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên

Tuy nhiên ttổng đài cơ điện có những nhược điểm sau

:

+ Thiết bị cồng kềnh

+ Tốn nhiều năng lượng

+ Điều khiển kết nối phức tạp

Các nhược điểm này càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài khá lớn

c.Tổng đài điện tử

Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi mạch cùng các relay, analog Switch được điều khiển bởi các mạch điện tử, vi mạch Trong tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ chuyển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều,

GVHD: Phạm Thành Danh

tử có ưu điểm lớn là có thể tăng dung lượng thuê bao lớn mà thiết bị không phức tạp lên nhiều

2 Phân loại theo cấu trúc mạng điện thoại

Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau:

+ Tổng đài nội bộ PABX (Private Automatic Branch Exchange): được sử

dụng trong các cơ quan, khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế CO-LINE

+ Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu

dân cư đông, chợ…và có thể sử dụng các loại trung kế

+ Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): dùng đặt ở trung tâm huyện, tỉnh

và sử dụng các loại trung kế

+ Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tổng đài nội

hạt ở các tỉnh khác nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước, không

có mạch thuê bao

+ Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gate Way exchange) : tổng đài này được dùng

chọn hướng và chuyển mạch cuộc goi vào mạng quốc tế Để nối các mạng quốc gia với nhau có thể chuyển quá giang các cuộc gọi

- Mạng điện thoại ở Bắc Mỹ sử dụng năm mức (hoặc cấp) Tổng đài chính

hay các đài chuyển mạch (Switching center) Mức cao nhất là cấp một, là trung tâm miền, đài cấp năm có mức thấp nhất là đài cuối kết nối thuê bao

3 Chuyển mạch mạch

Chuyển mạch mạch là kỹ thuật quan trọng cho cả truyền thông thoại và dữ liệu, hiện nay vẫn còn áp dụng trong mạng điện thoại Truyền thông qua chuyển mạch mạch là có đường truyền thông riêng được thiết lập giữa hai trạm muốn trao đổi thông tin

4.Vòng nội bộ và tín hiệu báo hiệu trên đường dây thuê bao



+ tip 48V _ ring

Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao Ở chế độ off-hook, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng 12V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại

Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có

sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vòng DC

b Các tín hiệu báo hiệu của tổng đài

+ Tín hiệu chuông (Ring Tone)

Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều hình sin thường có tần số 25Hz Tuy nhiên nó có thể cao đến 60Hz hoặc 16Hz Điện áp của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40VRMS đến 130VRMS, thường là 90VRMS Tín hiệu chuông được gởi đến theo dạng xung, thường là 1 giây có 2 giây không Hoặc có thể thay đổi tùy tổng đài

+ Tín hiệu mời quay số (Dial Tone)

Đây là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên độ sấp xỉ 3V trên nền DC 4V, phát liên tục

+ Tín hiệu báo bận (Busy Tone)

Tín hiệu báo bận là tín hiệu hình sin, tần số f = 425V  25Hz, biện độ khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 0.5 giây có 0.5 giây không

2s 1s

GVHD: Phạm Thành Danh

+ Tín hiệu hồi âm chuông (Ring Back Tone)

Tín hiệu hồi âm chuông là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên

độ khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 1 giây có, 2 giây không

+ Các kiểu quay số

Khi tổng đài cuối phát hiện trạng thái of hook, xung mời quay số (Dial tone) được phát đến vòng thuê bao, đồng thời tổng đài nhận các số của vòng thuê bao được gọi Tín hiệu báo có thể dùng xung (Đĩa quay số) hoặc mỗi số có thể mã hóa tần số bằng cách sử dụng các cặp tần số hoặc xung đặc biệt Phương pháp thích hợp cho việc quay số bằng phím bấm (Tuioch Tone) là DTMF (Dial Tone Multi Frequency) quay bằng xung tần số kép

+Phương pháp quay số pulse

Tín hiệu quay số là chuỗi xung vuông, tần số chuỗi dự án = 10Hz,số điện thoại bằng số xung ra, riêng số 0 sẽ là 10 xung, biên độ ở mức cao là 48v, ở mức thấp là 10v, dạng sóng được cho ở hình dưới:

0,5s 0,5s

4s 2s

4V

Dạng sóng quay số kiểu PULSE a: chu kỳ làm việc (thời gian 48v)

b: thời gian ở 10v, ta có a/b = 66/33 = 2

c: khoảng thời gian giữa 2 lần quay số trong một cuộc gọi

Số xung trên một giây 10 – 20 pulse/s

+ Phương pháp quay số dang DTMF

Khi sử dung DTMF để quay số, các số được mã hóa với cặp tần số riêng biệt được phát đồng thời với mỗi số Mỗi cặp tần số xuất hiện tối thiểu 40ms, thời gian tối thiểu giữa các số là 60ms Sai số cho phép của mỗi cặp tần số là 1.5% Quay số bằng phím bấm có thể nhanh hơn 10 lần so với quay bằng đĩa quay

Quay số kiểu Pulse chậm nên hiện nay ít được sử dụng:

GVHD: Phạm Thành Danh

CHƯƠNG III: MÁY ĐIỆN THOẠI

I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI

1 Nguyên lý thông tin điện thoại

Thông tin điện thoại là quá trình tiếng nói từ xa đến nơi khác, bằng dòng điện qua máy điện thoại Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của các mạng thông tin điện thoại

b Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại

Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời đường điện, trên đường dây chỉ có tín hiệu chuông

Khi đàm thoại bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải được tách rời đường điện, trên đường dây chỉ có dòng điện thông thoại

Máy phải phát được mã số thuê bao bị gọi tới tổng đài và phải nhận được tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới

Ở trạng thái nghĩ máy thường trực đóng nhận tín hiệu chuông từ tổng đài Ngoài ra máy cần phải chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, bền đẹp, tiện lợi cho người sử dụng

c Những chức năng cơ bản của máy điện thoại

1 Chức năng báo hiệu: báo cho người sử dụng biết tổng đài đã sẳn sàng tiếp nhận hoặc chưa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu (tone mời quay số, tone báo bận)

2 Phát mã số của thuê bao bị gọi vào tổng đài bằng cách thuê bao chủ gọi

ấn số hay quay số trên máy điện thoại

3 Thông báo cho người sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc kết nối mạch bằng các âm hiệu chuông hoặc âm hiệu báo bận

4 Báo hiệu chuông kêu, tiếng nhạc, tiếng ve kêu,…cho thuê bao bị gọi biết là có người đang gọi mình

5 Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển tín hiệu điện từ máy đối phương tới âm thanh

6 Báo hiệu cuộc gọi kết thúc

7 Khử trắc âm, chônngs tiếng dội, tiếng ken, tiếng clíc khi phát xung quay số

8 Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây Ngoài ra còn có một số chức năng khác như: Hệ thống vi xử lí, hệ thống ghi âm, màn hình và các hệ thống hổ trợ truyền dẫn làm cho máy có rất nhiều dịch

vụ rất tiện lợi Cụ thể như:

Chuyển tín hiệu tính cước đến tổng đài

Gọi rút ngắn địa chỉ

Nhớ số thuê bao đặc biệt

Gọi lại…

1 Sơ lược về máy điện thoại ấn phím thông thường

Máy ấn phím thông thường gồm các bộ phận sau:

d Chuyển mạch nhấc máy, đặt được điều khiển bằng nút gác tổ hợp

Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên máy điện thoại (on hook), mạch thu chuông được đấu lên đường dây thuê bao để thường trực chờ đón dòng chuông

GVHD: Phạm Thành Danh

từ tổng đài gọi tới, còn các mạch khác (ấn phím, chọn số, đàm thoại,…) bị ngắt

ra khỏi đường dây Trở kháng một chiều ở trạng thái on-hook RDC = 200KΩ

Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên (of-hook), mạch thu chuông bị ngắt, các mạch khác đấu vào mạch dây thuê bao (chọn số và đàm thoại…) RDC

< 2KΩ, thường là 100Ω đến 400Ω Chuyển mạch nhấc, đặt có thể bằng cơ khí,

từ quang…tùy theo loại máy

e Bộ phát âm hiệu

Làm bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím để phát hiện tín hiệu chọn số của thuê bao bị gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay tone (tín hiệu DTMF)

f Mạch diệt tiếng keng, clíc

Khi gọi số, do ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông kêu leng keng Vì vậy cần phải diệt tiến động này bằng cách ngắt mạch thu chuông khi phát tín hiệu chọn số Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các xung số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc Do vậy khi chọn số cần ngắt mạch đàm thoại

g Mạch điều chỉnh âm lượng

Do độ dài của đường dây thuê bao biến động nên suy hao của nó cũng biến đổi, nếu đường thuê bao càng dài thì suy hao tín hiệu càng lớn dẫn đến độ nghe rõ bị giảm Hoặc đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại qua mạch có thể gây

tự kích Vì vậy, để khắc phục hiện tượng đó trong các máy điện thoại người ta thiêt kế các bộ khuyếch đại nói, nghe có bộ phận AGC (tự động điều chỉnh độ lợi) để điều chỉnh hệ số khuyếch đại phù hợp Nếu máy ở xa tổng đài, điện trở vòng đường dây lớn thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải lớn Còn máy ở gần tổng đài thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải giảm xuống

PHẦN II KHẢO SÁT LINH KIỆN

CHƯƠNG I: KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

I Giới thiệu MCS-51 (MSC-51: family overview)

MCS-51 là một họ vi 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 SIEMENS của 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

AT89C51 của hãng ATMEL là vi đđiều khiển trong họ MCS-51, là vi điều khiển 8-bit đơn chip chế tạo theo công nghệ CMOS có hiệu suất cao, công suất tiêu thụ thấp, bộ nhớ Flash ROM xóa/lập trình được…

Vi điều khiển AT89C51 là một hệ vi tính 8-bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển

Chúng có đặc điểm như sau:

 4KB ROM bên trong

 128 byte RAM nội

 4 Port xuất /nhập (I/O port) 8-bit

 2 Bộ định thời (Timer) 16-bit

 Mạch giao tiếp nối tiếp

 Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64K

 Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K

 Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ)

 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1bit

 4 s cho hoạt động nhân/chia

II Sơ đồ chân và chức năng AT89C51

1 Sơ đồ chân

AT89C51 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 hư các đường điều khiển hoặc là thành phần của bus dữ liệu

GVHD: Phạm Thành Danh

AT89C51

9

18 19

29 30 31

1 2 3 4 5 6 7 8

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

39 38 37 36 35 34 33 32

RST

XTAL2 XTAL1

PSEN ALE/PROG EA/VPP

P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD

P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 VCC

Sơ đồ chân của AT89C51

2 CHỨC NĂNG CỦA CÁC CHÂN 89C51

Port 3 có 2 chức năng Khi không hoạt động xuất/nhập, các chân của port

này có nhiều chức năng riêng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặt tính đặc biệt của AT89C51 như ở bảng sau:

Bit Tên Chức năng chuyển đổi

INTO

INT1T0 T1 WR RD

Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp

Chân phát dữ liệu port nối tiếp

Ngõ vào ngắt cứng thứ 0

Ngõ vào ngắt cứng thứ 1

Ngõ vào của TIMER/COUNTER 0

Ngõ vào của TIMER/COUNTER 1

Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài

Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

 Chân Reset (RST) : chân số 9

Thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống Khi ngõ vào này được treo ở mức logic 1 tối thiểu hai chu kì máy, các thanh ghi bên trong 89C51 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống

 Ngõ tín hiệu PSEN (Progam Store Enable): chân 29

PSENlà tín hiệu 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

 Ngõ tín hiệu điều khiển ALE/ PROG (Address Latch Enable ) : chân 30

Là chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE (address latch enable) để giải

đa hợp (demultiplexing) bus dữ liệu và bus địa chỉ

Tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống

 Ngõ tín hiệu EA /Vpp : chân 31

Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài, tích cực mức thấp chạy chương trình

ROM ngoài Tích cực mức cao chạy chương trình ROM nội

 Các chân XTAL1, XTAL2: chân 18, 19

Bộ dao động được tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89C51

là 12MHz

 Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn +5V, chân 20 nối xuống mass

III HOẠT ĐỘNG ĐỊNH THỜI TIMER

1 Giới thiệu

Timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần sồ nối tiếp với nhau, chúng

GVHD: Phạm Thành Danh

flip - flop báo tràn của timer (flip - flop cờ) Giá trị nhị phân trong các flip - flop của timer có thể xem như đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ khởi động timer Người ta sử dụng các timer để:

- Định khoảng thời gian

- Đếm sự kiện

- Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong AT89C51

2 Thanh ghi định thời (TMOD)

Hai bit M0 và M1 của TMOD để chọn mode cho Timer 0 hoặc Timer 1

E

DESCRIPTION

Timer 0 : TL0 là Timer 8 bit được điều khiển bởi các bit của Timer 0 TH0 tương tự nhưng được điều khiển bởi các bit của mode Timer 1

Timer 1 : dừng, không hoạt động

3 Thanh ghi điều khiển timer (TCON)

TCON

.7

TCON 6

TCON 5

TCON 4

TCON 3

TCON 2

TCON 1

TCON 0

Thanh ghi điều khiển bao gồm các bit trạng thái và các bit điều khiển bởi Timer 0 và Timer 1 Hoạt động của từng bit được tóm tắt như sau :

TF1 8FH Cờ tràn Timer 1 được set bởi phần cứng ở sự

tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc bởi phần cứng khi các vectơ xử lí đến thủ tục phục vụ ngắt ISR

TCON

6

TR1 8EH Bit điều khiển chạy Timer 1 được set hoặc xóa

bởi phần mềm để chạy hoặc ngưng chạy Timer TCON

trên INT1 thì IE1 được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi CPU định hướng đến thủ tục phục

vụ ngắt ngoài

TCON

2

IT1 8AH Cờ kiểu ngắt 1 ngoài được set hoặc xóa bằng

phấn mềm bởi cạnh kích hoạt bởi sự ngắt ngoài TCON

Overflow Flag Timer Clock

TLx

THx

TFx

Overflow Flag Timer Clock

Reload

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT IC THU PHÁT TONE

MT8880

I KHẢO SÁT IC THU PHÁT DTMF MT8880

IC MT8880 là một mạch tích hợp thu phát kèm với bộ lọc thoại (Call Progress) Nó được sản xuất theo công nghệ CMOS với mức tiêu thụ công suất thấp và độ chính xác cao Phần thu của thiết bị dựa trên tiêu chuẩn công nghệ của MT8870 trong khi phần phát dùng một bộ biến đổi D/A cho ra tín hiệu DTMF với

độ nhiễu thấp và độ chính xác cao Bộ đếm bên trong hình thành chế độ Burst Mode nhờ đó mà các tone phát ra với thời hằng chính xác.Bộ lọc Call Progress cho phép bộ vi xử lý các tone trạng thái đường dây

MT8880 dùng một vi mạch bên ngoài của Intel, điều này cho phép thiết bị có thể kết nối tới một số vi mạch điều khiển với cổng logic rất nhỏ bên ngoài

Chức năng các chân

Chân 1 (IN+): ngõ vào không đảo

Chân 2 (IN-): ngõ vào đảo

Chân 3 (GS): chọn độ lợi cho bộ khuếch đại Op-amp

Chân 4 (Vref): đầu ra điện áp tĩnh VDD/2 dùng cân bằng tĩnh ở đầu vào

Chân 5 (VSS): điện áp âm cung cấp

Chân 6 (OSC1): đầu vào bộ dao động thạch anh Nối 1 điện trở 4.7M xuống mass nếu dùng bộ dao động thạch anh

Chân 7 (OSC2): ngõ vào bộ dao động thạch anh 3.579545 MHz được nối giữa OSC1 và OSC2 tạo thành mạch dao động bên trong

Chân 8 (TONE): ngõ ra của bộ phát DTMF

Chân 9 (WR): chân để CPU điều khiển việc viết data

Chân 10 (CS): ngõ vào chân chọn chip Hoạt động ở mức thấp

Chân 11 (RS0): ngõ vào chân chọn thanh ghi

Chân 12 (RD): chân để CPU điều khiển việc đọc data

GVHD: Phạm Thành Danh

Chân 13 (IRQ/CP): ngõ ra CP/đề nghị ngắt Trong chế độ ngắt, ngõ ra chân này sẽ

ở mức thấp khi một tone burst hợp lệ được phát hay nhận Trong chế độ CP, ngõ ra chân này sẽ là một tín hiệu xung vuông thể hiện tín hiệu ngõ vào Ngõ vào tín hiệu phải nằm trong giới hạn băng thông của bộ lọc CP

Chân 14 đến 17 (D0-D3): bus dữ liệu, được nối với vi điều khiển

Chân 18 (ESt): ngõ ra mạch steering Cho mức logic cao khi phát hiện một cặp tone hợp lệ bất kì tín hiệu nào không hợp lệ cũng cho ra logic thấp

Chân 19 (St/GT): Steering input/guard time output (2 chiều) Một mức điện áp lớn hơn VTSt xuất hiện tại chân St làm cho thiết bị ghi nhận cặp tone và ngõ ra được chốt mức điện áp thấp hơn VTSt giải phóng để thiết bị thu nhận một cặp tone mới Ngõ ra GT làm nhiệm vụ reset mạch định thì bên ngoài; trạng thái của nó là hàm của Est và điện áp trên chân St

Chân 20 (VDD): nguồn dương

II MÔ TẢ CHỨC NĂNG

IC thu phát DTMF MT8880 bao gồm bộ thu DTMF chất lượng cao kèm với

bộ khuếch đại và bộ tạo DTMF sử dụng Burst Counter giúp cho việc tổng hợp đóng ngắt tone chính xác.Chế độ Call Progress có thể phát hiện các tần số nằm trong giải thông thoại Các IC vi điều khiển như 8080, 80C31/51 và 8085 được truy cập tới thanh ghi bên trong của IC MT8880

III HÌNH DẠNG NGÕ VÀO

Ngõ vào của IC MT8880 cung cấp một bộ khuếch đại vi sai như một ngõ vào

VRef để điều chỉnh điện áp đầu vào tại chân VDD/2 Chân GS nối ngõ ra của bộ khuếch đại với một điện trở hồi tiếp để điều chỉnh độ lợi

IV PHẦN THU

Hai bộ lọc băng thông bậc 6 giúp tách các tone trong nhóm tone low và high của tín hiệu DTMF Đầu ra của mỗi bộ lọc thu điện dung giúp nén tín hiệu trước khi qua điện trở hạn biên Việc hạn biên được thực hiện bởi bộ so sánh có kèm theo bộ trễ để tránh chọn nhầm tín hiệu ở mức thấp không mong muốn Ngõ ra của

bộ so sánh cho ta các dao động có mức logic tại tần số DTMF thu được

Tiếp theo phần lọc là bộ giải mã sử dụng kĩ thuật đếm số để kiểm tra tần số các tone thu được và đảm bảo chúng tương ứng với các tần số DTMF Một kỉ thuật lấy trung bình phức giúp loại trừ các tone giả tạo thành do tiếng nói trong khi vẫn đảm bảo một khoảng biến đổi cho tần số bị lệch hay thay đổi nhỏ Kĩ thuật này phát triển để đảm bảo chắc chắn một điều kiện tốt nhất để kết hợp tín hiệu mà không chịu ảnh hưởng của những tần số không mong muốn và nhiễu Khi bộ phận kiểm tra nhận được hai tone đúng thì đầu ra “Early Steering” sẽ lên mức Active Khi không nhận được tín hiệu tone thì Est sẽ ở mức Inative

lên khi xả tụ Khi Est vẫn còn trong một thời đoạn hợp lệ, Vc tiến tới điện áp ngưỡng của logic Steering để nhận một cặp tone và chốt 4 mã tương ứng với nó vào thanh ghi Receive Data Register Lúc này đầu ra của GT được kích hoạt và đẩy Vc lên VDD GT tiếp tục được đẩy lên mức cao trong khi Est vẫn giữ ở mức cao Cuối cùng, sau một khoảng thời gian ngắn cho phép chốt Data xong thì cờ của mạch Steering lên mức high báo hiệu cặp tone thu đã được lưu vào thanh ghi trạng thái cờ Steering có thể được giám soát bằng cách kiểm tra các bit tương ứng trong thanh ghi trạng thái Nếu như khối ngắt được chọn, thì chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp khi cờ Steering được kích hoạt

Nội dung của ngõ ra được cập nhật khi mạch Steering chuyển trạng thái hoạt động

Dữ liệu này được đưa ra 4 bit trên Data bus 2 chiều khi thanh ghi Receive Data được đọc mạch Steering hoạt động theo chiều ngược lại để kiêm tra khoảng dừng giữa hai tín hiệu.Vì vậy, bộ thu vừa bỏ qua tín hiệu quá ngắn không hợp lệ vừa không chấp nhận các khoảng quá nhỏ Chức năng này cũng như khả năng chọn thời hằng Steering bằng mạch ngoài cho phép người thiết kế điều chỉnh hoạt động cho phù hợp với các đòi hỏi khác nhau của từng ứng dụng

DIFFERENTIAL INPUT AMPLIFIER

Trên là một mạch steering cơ bản, giá trị các linh kiện được chọn như trên

VI ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN BẢO VỆ

Mạch Steering cơ bản như hình dưới thì phù hợp với hầu hết mọi ứng dụng Giá trị linh kiện được chọn theo các bất đẳng thức bên dưới

GVHD: Phạm Thành Danh

tREC ≤ t DPmin + t GTPmin DAmax

t ID ≥ t DAmax + t GTAmax DPmin

t DO ≤ t DAmin + t GTPmin DPmax Giá trị của t DP là một thông số của thiết bị và t REC là thời gian tín hiệu nhỏ nhất được nhận ra bởi thiết bị nhận Giá trị của C1 là 0.1uF được dùng cho hầu hết các ứng dụng, giá trị của R1 được chọn bởi người thiết kế Sự lắp đặt steering khác nhau có thể được chọn không phụ thuộc thời gian bảo vệ có tone hay ko có tone Điều này có lẽ cần thiết để chỉ rõ hệ thống nơi nào cần chấp nhận và không chấp nhận giới hạn trong thời gian có tone và khoảng dừng số điều chỉnh thời gian bảo

vệ cũng cho phép người thiết kế biến đổi các thông số của hệ thống như tắt tiếng nói và giảm nhiễu

Việc tăng t REC cải thiện đặc tính talk- off khi nó giảm đến mức có thể các tone

tương tự bởi khả năng duy trì tín hiệu hợp lý đủ dài để được ghi lại liên quan giữa

thời gian ngắn t REC với thời gian dài t DO có thể dành riêng cho môi trường tín hiệu

quá nhiễu

VII BỘ LỌC THOẠI (CALL PROGRESS )

Mode call progress khi được chọn thì cho phép kiểm tra các tone khác nhau thể hiện trạng thái đường dây đầu vào của Call Progress và DTMF là chung, tuy nhiên tone Call Progress chỉ có thể được nhận ra khi ta chọn chế độ CP Tín hiệu DTMF không thể được nhận ra nếu như dùng chế độ CP

Các tần số đưa đến đầu vào nằm trong giới hạn băng thông chấp nhận của bộ lọc,

sẽ đưa qua bộ so sánh có độ lợi cao và đến chân IRQ/CP Dạng sóng ở đầu ra tạo bởi mạch trigger có thể được phân tích bởi vi xử lý hoặc bộ đếm để xác định tính chất các tone trạng thái đường dây Các tần số nào trong vùng loại bỏ sẽ không được kiểm tra và tín hiệu ở chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp

VIII BỘ PHÁT DTMF

Bộ phát DTMF dùng MT8888 có khả năng tạo ra 16 cặp DTMF chuẩn với độ sai lệch thấp và độ chính xác cao Tất cả tần số này đều được lấy từ 1 dao động thạch anh 3,579Mhz bên ngoài Dạng sóng sin của từng tone được tổng hợp tần số bằng cách sử dụng bộ chia hàng cột tổng hợp được và bộ biến đổi D/A Các tone hàng cột được trộn vào và lọc cho ra 1 tín hiệu DTMF tương ứng với độ hài thấp

và độ chính xác cao Để phát 1 tín hiệu DTMF, dữ liệu tương ứng với bảng mã 1 phải được ghi vào thanh ghi Data Register Chú ý mã phát giống như mã nhận Các tone riêng lẻ bao gồm 2 nhóm là tone thấp và tone cao Nhóm tần số thấp gồm các tần số 697, 770, 852, và 941 Hz Nhóm tần số cao là 1209, 1336, 1477, 1633 theo tiêu chuẩn, tỉ lệ biên độ nhóm cao so với nhóm thấp là 2dB

Thời hằng của mỗi tone bao gồm 32 thời đoạn Thời hằng của một tone được thay đổi bằng cách thay đổi độ dài của thời đoạn Trong suốt quá trình hoạt động ghi vào Transmit Data Register thì 4 bit dữ liệu trên bus được chốt và được biến đổi thành 2 của 8 mã để sử dụng cho mạch chia hàng cột Đoạn mã này chỉ rõ 1 thời đoạn mà chủ yếu quyết định tone tần số Khi bộ chia đạt đến giá trị đếm thích hợp được quyết định bởi mã ở ngõ vào, thì 1 xung reset được phát ra và bộ đếm bắt đầu hoạt động Thời đoạn xác định là 32, tuy nhiên bằng cách thay đổi giá trị độ dài

đoạn như trên thì tần số có thể được thay đổi Ngõ ra của bộ chia khóa các bộ đếm khác mà địa chỉ của sóng sin tìm kiếm trong ROM

IX BURST MODE

Một ứng dụng điện thoại bất kì đều đòi hỏi tín hiệu DTMF được tạo ra với một thời hằng hoặc qui định bởi ứng dụng đó hoặc bởi hệ thống hiện có Thời hằng DTMF chuẩn có thể được tạo ra bằng cách sử dụng Burst mode Bộ phát có khả năng tổng hợp các tone có khoảng tắc mở trong khoảng thời gian định trước Thời gian này là 51ms ± 1ms và là chuẩn cho bộ quay số tổng đài Sau khoảng thời gian tắc mở tone đã được phát đi, một bit tương ứng sẽ được set lên trong thanh ghi trạng thái Thời hằng 51ms ± 1ms đóng mở tone có được khi ta chọn mode DTMF Tuy nhiên, khi chọn mode CP thì thời hằng đóng ngắt thứ hai là 102 ± 2ms sẽ được chọn chú ý là khi Mode CP và Mode Burst cùng được chọn thì MT8888 chỉ hoạt động ở chế độ phát thôi Trong một ứng dụng nào đó ta cần sử dụng khoảng thời gian đóng ngắt mà không theo chuẩn thì cần dùng vòng lặp phần mềm hoặc

bộ định thời bên ngoài và tắt chế độ Burst mode đi

X TẠO TONE ĐƠN

Chế độ tạo tone đơn chỉ được dùng khi ta muốn tạo một tone nào đó trong nhóm thấp hoặc cao.chế độ này dùng để kiểm tra thiết bị DTMF, tính toán nhiễu

và nó được chọn thanh ghi Control Progress B

XI MẠCH CLOCK DTMF

Mạch clock bên trong được sử dụng kết hợp với tần số chuẩn màu ti vi có tần

số cộng hưởng là 3,579MHz Một nhóm IC có thể kết nối với nhau dùng chung một dao động thạch anh

XII BỘ GIAO TIẾP VỚI VI XỬ LÝ

IC MT8880 kết hợp với một mạch giao tiếp vi xử lý Intel Có tổng cộng 5 thanh ghi Thanh ghi Receive Data bao gồm mã ngõ ra của những số DTMF cuối cùng được nhận Data đi vào chỉ được viết lên thanh ghi Transmit Data, nó sẽ quyết định cặp tone được phát đi Thanh ghi điều khiển thu phát bao gồm 2 thanh ghi điều khiển CRA và CRB với cùng một địa chỉ Muốn ghi vào thanh ghi CRB thì trước hết phải set một bit tương ứng trong thanh ghi CRA Chu kỳ ghi kế tiếp vào cùng địa chỉ với CRA sẽ cho phép truy cập tới CRB Và chu kỳ kế tiếp nữa sẽ trở lại với CRA Thanh ghi trạng thái chỉ đọc đòi hỏi dòng của thu phát

Phần mềm reset phải bao gồm sự hoạt động của tất cả các chương trình để đặt giá trị ban đầu cho thanh ghi điều khiển, theo nguồn mở hoặc nguồn reset

Chân IRQ/CP có thể được lập trình để nó có thể cung cấp tín hiệu yêu cầu ngắt sau khi đã nhận xung DTMF hợp lệ hay khi bộ phát đã sẵn sàng cho dữ liệu kế tiếp.chân IRQ/CP là ngõ ra của một cực máng hở nên cần phải có một điện trở kéo bên ngoài

GVHD: Phạm Thành Danh

CRA (Control Register A):

CP/ DTMF

Chọn chế độ Call Progress hoặc DTMF Mức cao thì chọn chế độ CP, mức thấp thì chọn chế độ DTMF Trong chế độ DTMF thiết bị có khả năng nhận và phát tín hiệu DTMF Trong chế độ CP, một tín hiệu sóng vuông sẽ xuất hiện ở ngõ ra chân IRQ/CP nếu chân này được cho phép

chức năng ngắt khi chân IRQ được cho phép và chế

độ DTMF được chọn, ngõ ra chân này sẽ đi đến mức thấp khi 1 tín hiệu DTMF hợp lệ được nhận trong 1 khoảng thời gian bảo vệ hợp lệ, hoặc phần phát sẵn sàng cho dữ liệu kế tiếp

E SELECT

Chọn thanh ghi Mức logic cao được chọn điều khiển thanh ghi B cho chu kì ghi kế tiếp để điều khiển thanh ghi Sau khi ghi vào thanh ghi B, chu kì ghi kế tiếp sẽ ghi trực tiếp vào thanh ghi A

CRB (control register B):

B0 BURST Chọn Burst Mode Burst mode hoạt động ở mức

thấp Khi hoạt động, các mã số thay thế cho tín hiệu DTMF có thể được ghi vào thanh ghi phát, đó là kết quả của tín hiệu DTMF gồm tone burst và pause Sau khoảng dừng, thanh ghi trạng thái sẽ được cập nhật, và một quá trình ngắt sẽ diễn ra nếu chế độ ngắt được cho phép

Khi chế độ CP được cho phép, tổng thời gian tone burst và pause bình thường từ 51ms đến 102ms Khi bit này ở mức cao, thời gian phát tone burst được quyết định bởi bit TOUT

ở mức cao Khi bit này được cho phép và chế độ DTMF được chọn, tín hiệu xuất hiện trên chân 13

sẽ tương tự như trạng thái của bit DELAYED STEERING của thanh ghi trạng thái

cho ngõ ra là cặp tone

kết hợp với bit S/D

Thanh ghi trạng thái:

XỐ

B2 đã được lập Ngắt chưa kích hoạt Bị xĩa sau khi thanh

ghi trạng thái đã được đọc

Bị xĩa sau khi thanh ghi trạng thái được đọc

Bị xĩa sau khi thanh trạng thái được đọc

STEERING

Được lập khi phát hiện thấy sự khơng xuất hiện khơng hợp lệ của tín hiệu DTMF

Bị xĩa sau khi phát hiện một tín hiệu DTMF hợp lệ

+ QUÁ TRÌNH GHI VÀ ĐỌC CÁC THANH GHI :

Bắt đầu với CS=1 , quá trình ghi dữ liệu trong thanh ghi thông qua các bước sau:

1 Chuyển bus dữ liệu (của VXL) ở chế độ xuất

2 Đưa dữ liệu ra bus

3 Thiết lập cho bit RS0, RS0=1 :ghi dữ liệu , = 0 ghi lệnh

4 Xoá bit R/W , thông báo cho việc ghi dữ liệu

5 Xoá bit CS , tích cực chip

6 Set bit CS , ngưng quá trình ghi dữ liệu , ngưng chọn chip

7

Tương tự cho quá trình đọc thanh ghi , bắt đầu với CS=1 :

1 Chuyển bus dữ liệu sang chế độ nhập

2 Set bit R/W , thông báo cho việc đọc dữ liệu

3 Thiết lập bit RS0 , RS0=1 : đọc dữ liệu , =0 : đọc trạng thái

GVHD: Phạm Thành Danh

5 Đọc dữ liệu trên bus

6 Set bit CS , ngưng quá trình đọc dữ liệu , ngưng chọn chip

+ QUÁ TRÌNH THU , PHÁT DTMF :

Để phát di một cặp tone , cần phải kiểm tra xem tone trước đó đã được phát xong chưa , điều này thực hiện được bằng cách đọc bit b1 của thanh ghi trạng thái , nếu bit này được set lên

1 -> thanh ghi dữ liệu phát sẵn sàng cho việc phát cặp tone kế tiếp

nếu bit này được set , tức là thanh ghi dữ liệu thu đã đầy , VXL có thể đọc được mã từ thanh ghi này

CHƯƠNG III: KHẢO SÁT ISD1400 SERIES

Đọc thanh ghi trạng

END

I GIỚI THIỆU CHUNG

Series ISD 1400 là seri chip đơn thu phát tiếng nói trong khoảng thời gian từ

16 đến 20s Loại này thích hợp cho việc lưu trữ những thông điệp ngắn Nó thì sử dụng công nghệ CMOS bên trong bao gồm 1 bộ dao động trên chip, micro tiền khuyếch đại, khối tự động điều chỉnh độ lợi, bộ lọc bảo vệ sự chồng quang phổ(khi trải phổ), bộ lọc nhẵn(bộ lọc ổn định), loa khuyếch đại âm thanh, vài phần bị động khác, 2 nút nhấn và 1 nguồn công suất Những âm thanh đã thu thì được lưu cố định vào ô nhớ với công suất lưu trữ bằng 0 Tín hiệu tiếng nói âm thanh thì được lưu trữ trực tiếp vào ô nhớ một cách tự nhiên và cung cấp khả năng tái tạo lại âm thanh rất thực và chất lượng cao

II ĐẶC ĐIỂM

 Dễ sử dụng

 Âm thanh và tiếng nói thì được tái tạo lại với chất lượng cao và rất thực

 Chế độ phát có thể là tích cực cạnh hoặc tích cực mức áp logic

 Lưu trữ được 16 và 20 giây

 Chế độ tự động nguồn thấp: để tiết kiệm công suất tiêu thụ khi IC ở trạng thái nghĩ Điển hình dòng là 0.5 µA

 Công suất lưu trữ thông điệp bằng 0

 Có thể đánh dấu vùng địa chỉ để điều khiển nhiều lọai thông điệp

 Thông điệp được lưu trữ lâu trong IC mà không cần nguồn nuôi.Và ghi âm được nhiều lần

 Có nguồn xung clock bên trong IC

GVHD: Phạm Thành Danh

 Sử dụng nguồn đơn 5V

III GIẢI THÍCH CHI TIẾT

1.Chất lượng thọai/âm thanh

Seri ISD 1400 bao gồm những thiết bị cung cấp tần số lấy mẫu 6.4 và 8.0 Khz, cho phép người sử dụng lựa chọn chất lượng thọai Những mẫu thọai thì được lưu trữ trực tiếp không bị mất vào ô nhớ bên trong chip mà không cần đến sự kết hợp của việc số hóa và nén dữ liệu với những môi trường khác nhau Việc lưu trữ tín hiệu trực tiếp tín hiệu analog thì cung cấp độ chính xác và tạo sự trung thực trong việc tái tạo lại tiếng nói,music, âm thanh và các hiệu ứng âm thanh mà nó không có giá trị trong trạng thái môi trường số

2 EEPROM lưu trữ

Một trong những lợi ích của ISD là sử dụng bộ nhớ không bị thay đổi bên trong, trong điều kiện công suất lưu trữ mẫu thông điệp bằng 0 Mẫu thông điệp tồn tại được trên chip với thời gian dài mà không cần đến nguồn cấp.Thêm vào đó, thiết bị có thể ghi âm nhiều lần điển hình trên 100000 lần

3 Họat động cơ bản

Seri ISD 1400 được điều khiển bằng 1 tín hiệu ghi âm từ nút nhấn REC và 2 nút nhấn điều khiển tín hiệu phát âm là: PLAYE ( phát âm bằng tích cực cạnh), PLAYL (phát âm tích cực mức áp logic) Các thành phần của ISD 1400 mang cấu hình đơn giản cho những thiết kế trong ứng dụng ở những thông điệp ngắn Việc

sử dụng đường địa chỉ sẽ cho phép những ứng dụng thông điệp đa dạng

4 Kiểu tự động nguồn thấp

Tại thời điểm kết thúc cùa chu kỳ phát âm hoặc thu seri ISD 1400 tự động trở

về phương án nguồn dự phòng công suất thấp, tiêu biểu là 0.5µA Trong suốt chu

kỳ phát âm hoặc ghi âm phương án công suất thấp được thiết lập khi đến cuối cùng của thông điệp hoặc sau khi chân REC là mức cao

5 Địa chỉ (tùy chọn)

Dãy ô nhớ bên trong chip được chia thành 160 đọan có thể truy cập đựơc Việc định địa chỉ ô nhớ được quyết định bởi các chân địa chỉ từ A0 đến A7

IV DIỄN TẢ CHÂN

1 Điện áp vào: (V CCA ,V CCD , V SSA ,V SSD )

Những mạch tương tự và số bên trong chip thì sử dụng những đường bus nguồn và mas ngăn cách nhau để giảm thiểu nhiễu xảy ra trong chip Những bus nguồn này được lấy từ những chân ngăn cách bên ngòai trên vỏ của chip và nên tránh sự tiếp xúc xảy ra bằng việc đóng ngắt nguồn

2 REC(ghi âm)

Đầu vào REC tích cực mức thấp để ghi tín hiệu.Trong suốt quá trình ghi âm tín hiệu vào chân REC phải được giữ ở mức thấp Việc giữ chân REC thì không

quyết định kiểu phát âm là tích cực cạnh hay là tích cực mức áp logic Nếu chân REC bị kéo xuống mức thấp trong lúc đang phát âm thì quá trình phát sẽ dừng ngay tức khắc và quá trình ghi âm được bắt đầu

Một chu kỳ ghi âm được coi là hòan tất khi chân REC bị kéo lên mức cao hoặc không gian bộ nhớ bị đầy

Báo hiệu cuối cùng của thông điệp(EOM) được tạo trong quá trình ghi âm, sẽ cho phép các thiết bị dùng để phát âm dừng làm việc 1 cách hợp lý Khi chân REC ở mức cao thì giải pháp tiết kiệm công suất nguồn tự động thay thế

3 PLAYE (Phát âm, tích cực cạnh)

Khi trạng thái chuyển xuống mức thấp của tín hiệu đầu vào được dò tìm thì

chu kỳ phát âm sẽ bắt đầu Quá trình phát vẫn tiếp tục cho đến khi bắt gặp báo

hiệu cuối thông điệp(EOM) hoặc cho tới giới hạn cuối cùng của bộ nhớ Khi hòan tất chu kỳ phát âm giải pháp tiết kiệm nguồn sẽ tự động thay thế Để chân PLAYE

lên mức cao trong chu kỳ phát cũng không giới hạn được chu kỳ phát

4 PLAYL (Phát âm ,tích cực mức)

Khi tín hiệu đầu vào chuyển từ mức cao xuống mức thấp thì 1 chu kỳ phát

được bắt đấu, chu kỳ phát vẫn tiếp tục cho đến khi chân PLAYL được kéo lên mức cao hoặc báo hiệu cuối thông điệp được phát hiện, hoặc đã tới giới hạn cuối

cùng của bộ nhớ Khi hòan tất quá trình trên thì giải pháp tiết kiệm nguồn tự động thay thế

5 RECLED

Chân ra RECLED thì ở mức thấp trong suốt quá trình ghi âm Nó được sử dụng để lái 1 led để báo hiệu chu kỳ ghi âm đang được thực hiện Thêm vào đó, chân RECLED cho xung mức thấp tại thời điểm mà báo hiệu cuối thông điệp được bắt gặp trong chu kỳ phát

8 AGC (tự động điều chỉnh độ lợi)

Chân AGC tự động điều chỉnh độ lợi của bộ tiền khuyếch đại để bổ sung thêm mức độ của tín vào từ micro.Nó cho điều chỉnh lại những âm thanh nhỏ thành những âm thanh có mức độ lớn hơn để cho việc ghi âm có sự biến dạng tín hiệu là nhỏ nhất

9 ANA OUT(ngõ xuất tương tự)

Là đầu ra của bộ tiền khuyếch đại để xử dụng Độ lợi điện áp của bộ tiền

GVHD: Phạm Thành Danh

10 ANA IN (ngõ vào tương tự)

Chân này dùng để chuyển đổi tín hiệu đầu cho việc ghi âm, nếu ghi âm với đầu vào là micro thì chân ANA OUT nên nối với chân ANA IN qua 1 cái tụ Việc lựa chọn giá trị của tụ sẽ làm gia tăng tần số cắt dưới của băng thông thoại Ngòai

ra dữ liệu cũng có thể đưa trực tiếp vào chân này mà không cần qua micro

11 XCLK(ngõ vào xung clock bên ngòai)

12 SP+,SP- (đầu ra của loa)

2 chân này dùng để lái trực tiếp tín hiệu ra loa với trở kháng thấp cỡ 16Ω Đầu ra đơn cũng có thể sử dụng, nhưng việc sử dụng đầu ra có 2 cực tính đảo ngược nhau sẽ cung cấp công suất ngõ ra cao hơn 4 lần so với việc chỉ sử dụng 1 đầu ra

13 Những địa chỉ đầu vào (A0-A7)

A6 và A7 là 2 bit MSB dùng để điều khiển

A2 và A5 thì không được sử dụng

A0,A1,A3 và A4 là những chân dùng để lựa chọn chế độ họat động

14 Các chế độ hoạt động

Các chế độ họat động này thì phù hợp với vi điều khiển, hoặc phần cứng của

nó cũng ảnh hưởng đến sự họat động của hệ thống

 A0_MESSAGE CUEING (lắp ráp thông điệp)

Kiểu lắp ráp thông điệp cho phép người sử dụng có thể lướt qua đọan thông điệp

mà không cần biết đến địa chỉ vất lý thực tế của mỗi thông điệp Mỗi khi xung điều khiển đầu vào là mức thấp thì làm cho con trỏ địa chỉ sẽ trỏ đến thông điệp tiếp theo Kiểu này chỉ nên sử dụng để phát thông điệp

Chế độ họat động A1 cho phép liên tục ghi âm các thông điệp kết hợp với mỗi thông điệp là 1 báo hiệu EOM ở cuối mỗi thông điệp Khi chế độ này họat động, những thông điệp được ghi âm liên tục thì được phát liên tục bằng 1 thông điệp

 A2 không xử dụng

Chế độ họat động này cho phép tự động,liên tục lặp lại việc phát âm của thông điệp có địa chỉ tại địa chỉ bắt đầu của không gian bộ nhớ Một thông điệp có thể chiếm giữ tòan bộ bộ nhớ và được phát từ lúc bắt đầu cho đến kết thúc Xung của PLAYE sẽ là bắt đầu phát và xung của PLAYL sẽ là kết thúc

 A4_CONSECUTIVE ADDRESSING (địa chỉ liên tiếp)

Trong quá trình họat động bình thường, con trỏ địa chỉ sẽ reset khi 1 thông điệp được phát đi cho tới khi gặp báo hiệu cuối thông điệp Chế độ họat động A4 sẽ hạn chế điều này ,cho phép những thông điệp sẽ được phát và thu liên tục.Khi thiết bị ở trạng thái nghĩ (không đang thu hay phát) đưa chân này xuống mức thấp

sẽ reset bộ đếm địa chỉ về 0

 A5_không sử dụng

CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT MÀN HÌNH LCD

GVHD: Phạm Thành Danh

I GIỚI THIỆU LCD

Để có được hiển thị tiết kiệm năng lượng và linh hoạt hơn, ta sử dụng bộ hiển thị LCD Có nhiều loại LCD, trong số đó thông dụng là hiển thị 16 x 2 và 20 x 2 LCD có sử dụng IC điều khiển HD44780, điều này giúp ta có thể dễ dàng giao tiếp với LCD.Có loại LCD hiển thị dựa theo kí tự hay đồ hoạ LCD hoạt động với nguồn cung cấp khoảng từ 4,5 đến 6V

1 Chiếu sáng trong bộ hiển thị LCD

2 Backlit (back lighting)

Sử dụng đèn chiếu sáng ở sau bộ hiển thị thay vì dùng ánh sáng phản xạ

3 CFL (Cold Cathode Flourescent Lamp)

Loại đèn huỳnh quang đặc biệt để chiếu sáng phía sáng trong các hiển thị LCD hiện đại

4 Các chân ra của module LCD

Phần lớn các module LCD tuân theo qui cách giao tiếp chuẩn Nó cho truy cập 14 chân có 8 đường dữ liệu, 3 đường điều khiển và 3 đường cấp nguồn Kết nối qua 1 trong 2 cấu hình sau: 2 hàng mỗi hàng 7 chân hoặc một hàng 14 chân chức năng của các chân

Chân 3 là chân điều khiển VEE dùng thay đổi độ tương phản của màn hình Chân này được gắn với một nguồn điện áp thay đổi được, thực hiện bằng cách gắn mạch chia áp dùng biến trở có đầu ra thay đổi đưa vào chân này Tuy nhiên, đơn giản nhất ta có thể nối chân này xuống mass

Chân 4 là đường RS, đây là một trong 3 ngõ vào điều khiển lệnh Khi chân này để mức thấp thì các dữ liệu truyền đến LCD được xử lý như các mệnh lệnh và các lệnh đọc trạng thái của nó bằng cách đưa đường RS lên mức cao thì dữ liệu kí tự

có thể xuất/ nhập trên module này

Chân 5 là đường R/W chân này được kéo xuống mức thấp để ghi các lệnh hay dữ liệu kí tự vào module hoặc được kéo lên mức cao để đọc dữ liệu kí tự hay thông tin trạng thái từ các thanh ghi của nó

Chân 6 là chân EN (Enable), ngõ này dùng để khởi động việc chuyển các lệnh hay

dữ liệu kí tự giữa module và các đường dữ liệu

Chân 7 đến chân 14 là 8 đường bit dữ liệu ( D0 đến D7 ) Dữ liệu có thể được chuyển đến và lấy ra khỏi bộ hiển thị LCD theo dạng một byte 8 bit hay dạng hai nửa byte 4 bit Trong trường hợp sau chỉ có 4 đường dữ liệu trên được sử dụng ( 4 bit cao: D4 đến D7 ) chế độ 4 bit này thuận tiện khi sử dụng vi xử lý, cần ít đường xuất nhập hơn

II Nguyên lý hoạt động

LCD giao tiếp với vi xử lý dùng 8 hay 11 đường để giao tiếp, nếu chỉ sử dụng

4 bit dữ liệu thì ta cần dùng 8 đường I/O để giao tiếp còn nếu sử dụng 8 bit dữ liệu thì cần dùng 11 đường

Để LCD có thể biết là ta đang giao tiếp với nó thì ta phải xử lý chân EN Đường

En phải đưa lên 1/ hạ xuống 0 trước khi/ sau khi mỗi lệnh được gởi đến LCD LCD diễn dịch và thực thi lệnh của ta ở thời điểm đường EN được đưa xuống mức thấp Nếu ta không bao giờ đem EN xuống thấp thì lệnh của ta sẽ không bao giờ được thực thi Ngoài ra khi ta đem EN xuống mức thấp và LCD thực thi lệnh của

ta thì nó cần thời gian để thực thi lệnh Thời gian cần thực thi lệnh phụ thuộc vào lệnh và tốc độ thạch anh được gắn vào ngõ vào dao động của IC HP44780

III Bảng mã kí tự của LCD

GVHD: Phạm Thành Danh