Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị qua INTERNET, BLUETOOTH và RF

Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị qua Internet, Bluetooth và RF gồm các nhiệm vụ.  Tìm hiểu về các giao thức Internet, Bluetooth và mã hóa giải mã tín hiệu RF.  Tìm hiểu phần mềm Visual Studio và ngôn ngữ lập trình C.  Thiết kế Website và phần mềm điều khiển trên máy tính.  Thiết kế và thi công hệ thống phần cứng.  Làm mô hình và mô phỏng hệ thống Đồ án “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA INTERNET, BLUETOOTH VÀ RF” đã xây dựng được mô hình hoàn thiện, đảm bảo điều khiển chính xác và ổn định, đồng thời củng cố các kiến thức sau: Nắm rõ được giao tiếp Bluetooth, giao thức mạng, viết giao diện điều khiển với ngôn ngữ lập trình C... Điểm hạn chế là đồ án chưa tích hợp được nhiều loại remote khác nhau và chưa làm chủ được giao diện viết cho mobile, giao diện đang dùng trên mobile để điều khiển Bluetooth được tải từ kho ứng dụng của Google.

LỜI CAM ĐOAN

Đồ án này được em hoàn thành sau một thời gian học tập, nghiên cứu, tìm hiểucác nguồn tài liệu chuyên ngành và thông tin trên mạng Internet Nội dung của đồ ánđược em tổng hợp lại sau quá trình thi công và kiểm tra, em xin cam đoan nội dung của

đồ án này không sao chép toàn bộ các đồ án và công trình ngiên cứu của các tác giảkhác Em xin chịu trách nhiệm về nội dung trong đồ án của mình

Đà Nẵng, ngày 26 tháng 05 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Lê Văn Nam

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

THIẾT BỊ QUA INTERNET, BLUETOOTH VÀ RF

1 Nhiệm vụ đề tài

Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị qua Internet, Bluetooth và RF gồm các nhiệm vụ

 Tìm hiểu về các giao thức Internet, Bluetooth và mã hóa giải mã tín hiệu RF

 Tìm hiểu phần mềm Visual Studio và ngôn ngữ lập trình C#

 Thiết kế Website và phần mềm điều khiển trên máy tính

 Thiết kế và thi công hệ thống phần cứng

 Làm mô hình và mô phỏng hệ thống

2 Nhiệm vụ chung

 Tìm hiểu lý thuyết phục vụ cho quá trình làm đồ án

 Tính toán thiết kế, thi công phần cứng và làm mô hình

3 Nhiệm vụ riêng

3.1 Thành viên Lê Nguyễn Anh Minh

 Thiết kế và mô phỏng Website và Websever trên vi điều khiển PIC18F4520

 Lập trình phần phát tín hiệu RF

3.2 Thành viên Lê Văn Nam

 Thiết kế và mô phỏng module Bluetooth HC06

 Lập trình phần mềm điều khiển thiết bị trên máy tính

 Lập trình khối nhận tín hiệu RF

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

LỜI MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1 DẪN NHẬP 11

1.1 Giới thiệu chương 11

1.2 Đặt vấn đề 11

1.3 Mục tiêu của đề tài 12

1.4 Phạm vi của đề tài 12

1.5 Phương pháp luận 13

1.6 Mô hình đề xuất 13

1.7 Kết luận chương 15

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 16

2.1 Tìm hiểu về Bluetooth 16

2.2 Tổng quan về RF 17

2.3 Mô hình client / server 20

2.4 Mô hình Web HTTP: 22

2.5 User – server: 26

2.6 Network address translation – NAT: 27

2.7 Giao diện điều khiển dùng Visual Studio 2010 29

2.7.1 Giới thiệu về Visual Studio 2010 29

2.7.2 Ứng dụng C# vào đồ án 30

2.8 Chuẩn truyền thông SPI 30

2.9 Kết luận chương 33

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 34

3.1 Giới thiệu chương 34

3.2 Module Ethernet ENC28J60 34

3.3 Module Bluetooth HC 06 37

3.4 Module thu phát RF 38

3.5 Vi điều khiển PIC 18f4520 40

3.6 Cảm biến nhiệt LM35 41

3.7 Vi điều khiển PIC 16877A 41

3.8 Kết luận chương 43

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 44

4.1 Giới thiệu chương 44

4.2 Sơ đồ khối tổng quát 45

4.2.1 Chức năng từng khối 46

4.2.2 Nguyên lý hoạt động 47

4.3 Tính toán và thiết kế phần cứng 48

4.3.1 Khối xử lý trung tâm 48

4.3.2 Mạch phát RF 50

4.3.4 Module Bluetooth 51

4.3.5 Khối xử lý xa 52

4.3.6 Mạch thu RF 54

4.3.7 Khối giao tiếp 5V/220V 54

4.3.8 Khối mạch nguồn: 56

4.4 Viết giao diện điều khiển trên máy tính 58

4.4.1 Giao diện đăng nhập 58

4.4.2 Tạo Form giao tiếp trên cổng COM 59

4.4.3 Tạo form điều khiển thiết bị 60

4.5 Giao diện điều khiển trên mobile 62

4.6 Thiết kế web sever 63

4.7 Sơ đồ thuật toán: 68

4.7.1 Sơ đồ thuật toán đăng nhập vào giao diện điều khiển 68

4.7.2 Sơ đồ thuật toán cho các Button Light trong giao diện 69

4.7.3 Sơ đồ thuật toán cho các Button Timer trong giao diện 70

4.7.4 Sơ đồ thuật toán khối tổng quát khối xử lý trung 71

4.7.5 Lưu đồ thuật toán xử lý thông điệp internet 72

4.7.6 Lưu đồ thuật toán phát RF 73

4.7.7 Lưu đồ kiểm tra thời gian chuẩn bị 74

4.7.8 Lưu đồ kiểm tra thời gian đồng bộ 75

4.7.9 Lưu đồ lấy dữ liệu và stop bit 76

4.7.10 Lưu đồ thuật toán tổng quát 77

4.4 Kết luận chương 78

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 79

5.1 Giới thiệu chương 79

5.2 Kết quả 79

5.3 Đánh giá hoạt động của hệ thống 79

5.4 Hướng phát triển đề tài 80

5.5 Kết luận chương 81

Tài liệu tham khảo: 81

Phụ Lục 82

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ASK Amplitude Shift Keying

GSM Global System for Mobile CommunicationMISO Master Input Slave Output

NAT Network address translation

PC Personal Computer

PIC Peripheral Interface Controller

UDP User Datagram Protocol

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mô hình tổng quan hệ thống 14

Hình 2.1: Một số dạng mã thông dụng 19

Hình 2.3: Mô hình client / server 20

Hình 2.4: Mô hình hoạt động của client / server 21

Hình 2.5: Minh họa hoạt động của Web HTTP 22

Hình 2.6: Hoạt động của mô hình Web HTTP 23

Hình 2.7: Khuôn dạng của thông điêp yêu cầu HTTP 24

Hình 2.8: Kiểm chứng username-password giữa client và server 26

Hình 2.9: Nhiều máy tính trong mạng LAN dùng chung một địa chỉ IP 28

Hình 2.10: Mô tả cơ chế hoạt động của NAT router 29

Hình 2.11: SPI giữa một chip Master và 3 chip Slave thông qua 4 đường 32

Hình 2.12: Quá trình truyền 1 gói dữ liệu thực hiện bởi module SPI 32

Hình 3.1: Module Ethernet ENC 28j60 35

Hình 3.2: Sơ đồ chân ENC28J60 35

Hình 3.3: Kết nối phần cứng vi điều khiển với ENC28J60 36

Hình 3.4: Module Bluetooth 37

Hình 3.5 Mạch thu phát RF 38

Hình 3.6 Sơ đồ chân PIC18F4520 40

Hình 3.7: Sơ đồ chân của LM35 41

Hình 3.8: Sơ đồ chân PIC16F877A 43

Hình 4.1: Sơ đồ khối tổng quá khối xử lý trung tâm 45

Hình 4.2: Sơ đồ khối tổng quát khối xử lý xa 46

Hình 4.3: Sơ đồ mạch khối xử lý trung tâm 48

Hình 4.4: Nguyên lý phát RF 50

Hình 4.5: Sơ đồ khối xử lý trung tâm 52

Hình 4.6: Sơ đồ nguyên lý khối giao tiếp 5V/220V 55

Hình 4.7: Mạch nguồn khối mạch trung tâm 56

Hình 4.8 : Giao diện đăng nhập 59

Hình 4.9: Giao diện kết nối cổng COM 59

Hình 4.10: Giao diện điều khiển thiết bị 61

Hình 4.11: Giao diện điều khiển trên mobile 62

Hình 4.12: Giao diện tùy chọn timer 63

Hình 4.13: Giao thức http giữa client và sever 64

Hình 4.14: Giao diện trên trình duyêt 65

Hình 4.15: Cửa sổ kiểm chứng trên trình duyệt 66

Hình 4.16: Giao diện trang Web 68

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, với những tiến bộ vượt bậc của ngành khoa học kĩ thuật, cuộc sốngcủa con người ngày càng hiện đại hóa Điều khiển các thiết bị từ xa không còn xa lạđối với nhiều người Điều khiển các thiết bị từ xa là sản phẩm của việc ứng dụngnhững tiến bộ của khoa học vào đời sống, nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng cuộcsống của con người Ở Viêt Nam hiện nay đa phần các đề tài điều khiển từ xa quamạng GSM Việc điều khiển thiết bị qua mạng Internet còn hạn chế đa phần các đề tàichỉ dừng lại ở mạng LAN Việc điều khiển thiết bị bằng hồng ngoại cũng rất phổ biếntuy nhiên nhược điểm của nó là khoảng cách,góc điều khiển hẹp và khả năng xuyêntường là không có

Để có một bước đi riêng, trong đồ án tốt nghiệp, nhóm chúng em sẽ thực hiệnxây dựng mô hình điều khiển các thiết bị qua Internet, Bluetooth và RF

Nhằm mục đích làm rõ các nội dung liên quan đến đề tài như mục tiêu của đềtài, phạm vi đề tài, hướng phát triển, và những phần lý thuyết liên quan đến đề tài, cùngvới sơ đồ thiết kế phần cứng, phần mềm của hệ thống, đồ án của nhóm tác giả trình bàybao gồm 5 chương như sau:

Chương 1: Dẫn nhập

Chương 2: Lý thuyết tổng quan

Chương 3: Giới thiệu linh kiện đã sử dụng trong mạch

Chương 4: Thiết kế và thi công

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển đề tài

Xuất phát từ nhu cầu thực tế cần thiết phải xây dựng một hệ thống có thể đưa

ra, nhóm tác giả đã tiến hành tìm hiểu các đề tài đã được thực hiện trước đó, nắm bắtnhững mặt ưu điểm cũng như những hạn chế còn tồn tại trong các đề tài này, thảo luận

và thống nhất phương án thiết kế cuối cùng Tiếp theo đó, nhóm chúng em đã nghiêncứu những nội dung lý thuyết liên quan, thiết kế phần cứng của hệ thống, xây dựng lưu

đồ thuật toán, viết chương trình phần mềm của toàn bộ hệ thống Bước cuối cùng,

nhóm tác giả cho vận hành toàn bộ hệ thống, kiểm tra kết quả thực nghiệm, đối chiếu

so sánh với yêu cầu đặt ra ban đầu và với các đề tài đã thực hiện trước đó, đánh giáhoạt động của hệ thống dựa trên kết quả thực nghiệm thu được và hướng phát triển

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, em đã cố gắng hết sức để hoànthiện mô hình của mình.Nhưng với kiện thức, sự hiểu biết và thời gian thực hiện đề tài

có hạn nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót mong thầy cô và các bạn đóng góp ýkiến để cho đề tài của em có thể hoàn thiện hơn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô trong khoa Điện tử- Viễnthông trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình, chuđáo của thầy Nguyễn Duy Nhật Viễn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Xin gửi lời tri ân và chúc sức khỏe đến quý thầy cô

Xin cảm ơn!

CHƯƠNG 1 DẪN NHẬP

Hệ thống điều khiển thiết bị qua INTERNET, BLUETOOTH và RF được hìnhthành xuất phát từ nhu cầu thực tế của người dùng mong muốn quản có thể quản lý,điều khiển ngôi nhà của mình một cách dễ dàng dù chúng ta đang ở bất cứ nơi đâu vàobất kì thời điểm nào Để thiết kế và thi công thành công hệ thống cần phải trải quanhiều giai đoạn từ việc hình thành ý tưởng, tìm hiểu lý thuyết liên quan đến việc lựachọn linh kiện, tiến hành thiết kế, thi công, kiểm tra mạch Phần đầu của chương này sẽtrình bày ý tưởng hình thành nên đề tài Những ý tưởng này sẽ làm nền tảng để thiết lậpmục tiêu mà đề tài cần đạt được Tiếp theo đó, nội dung chương sẽ lần lượt đề cập đếnphạm vi của đề tài và phương pháp nghiên cứu Cuối cùng là phần kết luận chương

Ngày nay, việc sử dụng thiết bị điều khiển từ xa đã trở nên hết sức phổ biến Tuynhiên, sự tiện ích của các bộ điều khiển là chưa cao, gặp phải hạn chế như khoảngcách, độ bảo mật Lấy ý tưởng cải tiến các bộ điều khiển để loại bỏ các nhược điểmtrên, đồ án thực hiện thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị qua Bluetooth và sóng RFbằng máy tính hoặc điện thoại Android

Bên cạnh đó, những thách thức của đời sống hiện đại, đòi hỏi nhiều người phải

di chuyển liên tục Một tình huống được đặt ra là chủ nhà đang trên đường đi công tác

và chợt nhớ rằng mình quên tắt các thiết bị điện khi rời khỏi phòng, quên tắt máy bơmhoặc tệ hơn là mình quên chưa khóa cửa Do thời gian gấp gáp và khoảng cách khôngcho phép nên việc người chủ quay trở về nhà là điều không thể Trong tình huống này,người chủ có một giải pháp tiện lợi là thực hiện thao tác điều khiển từ xa để bật tắt cácthiết bị điện trong nhà Giải pháp này giúp người dùng quản lý ngôi nhà của mình dễdàng hơn dù họ đang ở bất cứ nơi đâu, tránh lãng phí điện và phòng ngừa trường hợpngôi nhà bị xâm nhập bất hợp pháp

Đây là cơ sở để hình thành nên ý tưởng ban đầu của hệ điều khiển thiết bị qua mạng INTERNET, BLUETHOOTH và RF.

Những năm gần đây, mạng lưới internet càng ngày càng phổ biến, các dịch vụviến thông như 3G cũng phát triển mạnh Điện thoại thông minh tích hợp đầy đủ cácchức năng truy cập internet, kết nối bluetooth cũng trở nên phổ biến và thành vật dụngkhông thể thiếu trong đời sống hằng ngày của nhiều người Tốc độ truyền dẫn ngàycàng cao, chất lượng đường truyền tin cậy hơn Do đó việc truy cập vào internet hiệnnay trở nên đơn giản, nhanh chóng và việc đó không còn gò bó chỉ trong một máy tínhnhư trước đây Từ thuận lợi nêu trên, nhóm tác giả đã nảy sinh ý tưởng kết hợp chứcnăng điều khiển thiết ngay trên chiếc điện thoại di động Hệ thống điều khiển và giámsát thiết bị qua mạng INTERNET, BULETOOTH và RF khi hoàn thành sẽ làm chongôi nhà tiện ích, hiện đại, oan toàn hơn

Từ ý tưởng ban đầu, dựa vào những kiến thức đã được học, nhóm tác giả tiếnhành tìm hiểu những lý thuyết liên quan và sau đó bắt tay vào thiết kế và thi công mạchthực tế Mục tiêu của đề tài là xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh thực hiện chức nănggiám sát và điều khiển như phần trình bày ở trên, hệ thống hoạt động ổn định, thânthiện với người dùng, có thể được triển khai rộng rãi chỉ cần có thể truy cập internet

Đề tài phải đạt được:

1.5 Phương pháp luận

Quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp của nhóm tác giả trải qua nhiều giai đoạnkhác nhau, ứng với mỗi giai đoạn cần đưa ra một phương pháp nghiên cứu phù hợp đểcông việc được giải quyết nhanh và hiệu quả

Trong giai đoạn đầu của đồ án, nhóm tìm hiểu đưa ra những ý tưởng ban đầu,

từ đó đánh giá mức độ khả quan của đề tài, từ đó lựa chọn nên đề tài phù hợp cho đồ ántốt nghiệp

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm tiến hành tìm hiểu những nội dung lý thuyếtliên quan Việc tìm hiểu các đề tài liên quan đến nội dung đồ án là khá quan trọng vì nógiúp nhóm bước đầu xây dựng được mô hình tổng quát và lựa chọn được giải phápthiết kế phù hợp với đề tài, qua tìm hiểu, nhóm cũng nhận ra được những những mặtcòn hạn chế của những đề tài trước đó, từ đó có những hướng phát triển mới mẽ hơn

Sau khi xây dựng thành công sơ đồ khối tổng quát, nhóm lần lượt đi vào thiết kếtừng khối trong sơ đồ

Việc thiết kế và kiểm tra từng khối đã ổn định thì kết nối lại với nhau Lúc này

để đánh giá hoạt động của hệ thống, nhóm tác giả đưa ra các tình huống mà hệ thống sẽgặp phải trong quá trình vận hành và tiến hành kiểm tra Từ kết quả thực nghiệm nhậnđược, nhóm tiến hành hiệu chỉnh lại hệ thống, sau đó tiến hành lại các bước thửnghiệm như ban đầu Quá trình tiếp tục cho đến khi hệ thống vận hành theo đúng yêucầu đã đặt ra

1.6 Mô hình đề xuất

Sau quá trình nghiên cứu nhóm đã đề xuất ý tưởng về mô hình hệ thống điềukhiển thiết bị qua mạng INTERNET, BLUETOOTH và RF được mô tả như hình sau

Hình 1.1: Mô hình tổng quan hệ thống

Hệ thống khi hoàn thành phải đạt được giao diện điều khiển đơn giản, thân thiện dễdàng sử dụng, xây dựng mật khẩu cho web, cũng như giao diện đăng nhập trên máytính để tăng tính bảo mật cho hệ thống

 Chức năng điều khiển giúp người dùng có thể điều khiển các thiết bị trong giađình từ xa thông qua Bluetooth, RF và mạng Internet Khi người truy câp mạngInternet điều khiển thiết bị qua trang web được xây dựng sẵn, nội dung yêu cầu sẽ đượcgửi đến khối xử lý trung tâm xác nhận, xử lý điều khiển các thiết bị Trong trường hợpngười dùng đang có mặt ở nhà, người dùng có thể điều khiển thiết bị qua Bluetooth,RF

 Tính bảo mật của hệ thống được đảm bảo qua các cơ chế sau:

Đối với trường hợp điều khiển qua mạng Internet, Bluetooth Để tăng cườngtính bảo mật, hệ thống có thiết lập mật khẩu để tránh sự truy cập, điều khiển bất hợppháp.

1.7 Kết luận chương

Từ ý tưởng thiết kế ban đầu đến khi hoàn thành mạch thực tế là một quá trìnhdài bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, trong mỗi giai đoạn sẽ yêu cầu những phươngpháp nghiên cứu riêng Nội dung chương này mang tính định hướng, làm nền tảng đểcác chương sau đi sâu vào nghiên cứu các vấn đề cụ thể liên quan đến đề tài

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

2.1 Tìm hiểu về Bluetooth

2.1.1 Khái niệm Bluetooth

Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếpvới nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM(Industrial Scientific Medical) trong dãy tầng 2.40-2.48 Ghz Đây là dãy băng tầngkhông cần đăng ký được dành riêng để dùng cho các thiết bị không dây trong côngnghiệp, khoa học, y tế

Bluetooth được thiết kế nhằm mục đích thay thế dây cable giữa máy tính và cácthiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện tử lại với nhau mộtcách thuận lợi với giá thành rẻ

Khi được kích hoạt, Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị khác cóchung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng Nó được địnhhướng sử dụng cho việc truyền dữ liệu lẫn tiếng nói

Bluetooth được thiết kế để hoạt động ở mức năng lượng rất thấp Đặc tả đưa ra 3mức năng lượng từ 1mw tới100 mw

 Mức năng lượng 1 (100 mw): Được thiết kế cho những thiết bị có phạm vihoạt động rộng (~100 m)

 Mức năng lượng 2 (2.5 mw): Cho những thiết bị có phạm vi hoạt động thông thường (~10 m)

 Mức năng lượng 3 (1 mw): Cho những thiết bị có phạm vi hoạt động ngắn(~10cm)

2.1.2 Các đặc điểm của Bluetooth

 Tiêu thụ năng lượng thấp, cho phép ứng dụng được trong nhiều loại thiết bị,

 Giá thành hạ (Giá một chip Bluetooth đang giảm dần, và có thể xuống dướimức 5$ một đơn vị).

 Khoảng cách giao tiếp cho phép :

 Giữa hai thiết bị đầu cuối là trên10 m ngoài trời và 15m trong tòa nhà

 Thiết bị đầu cuối và Access point là tới 100m ngoài trời và 30m trongnhà

 Bluetooth sử dụng băng tần không đăng ký 2.4 Ghz trên dãy băng tần ISM.Tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt tới mức tối đa 1 Mbps (do sử dụng tần sốcao) mà các thiết bị không cần phải thấy trực tiếp nhau (light-of-sightrequirements)

 Dễ dàng trong việc phát triển ứng dụng: Bluetooth kết nối một ứng dụng nàyvới một ứng dụng khác thông qua các chuẩn “Bluetooth profiles”, do đó cóthể độc lập về phần cứng cũng như hệ điều hành sử dụng

 Bluetooth được dùng trong giao tiếp dữ liệu tiếng nói: có 3 kênh để truyềntiếng nói và 7 kênh để truyền dữ liệu trong một mạng cá nhân

 Khuyết điểm:

 Khoảng cách kết nối còn ngắn so với các công nghệ mạng không dây khác

 Tốc độ truyền của Bluetooth không cao

 Bị nhiễu bởi một số thiết bị sử dụng sóng radio khác, các trang thiết bị khác

 Bảo mật còn thấp

2.2 Tổng quan về RF

2.2.1 Giới thiệu chung

Trong một phiên truyền thông, vì tận cùng bản chất của dữ liệu là bao gồm cácbit 0 và 1, bên phát dữ liệu cần có một cách thức để gửi các bit 0 và 1 để gửi cho bênnhận Một tín hiệu xoay chiều hay một chiều tự nó sẽ không thực hiện tác vụ này Tuynhiên, nếu một tín hiệu có thay đổi và dao động, dù chỉ một ít, sự thay đổi này sẽ giúpphân biệt bit 0 và bit 1 Lúc đó, dữ liệu cần truyền sẽ có thể gửi và nhận thành công

dựa vào chính sự thay đổi của tín hiệu Dạng tín hiệu đã điều chế này còn được gọi làsóng mang (carrier signal) Có ba thành phần của dạng sóng có thể thay đổi để tạo rasóng mang, đó là biên độ, tần số và pha Tất cả các dạng truyền thông dùng sóng vôtuyến đều dùng vài dạng điều chế để truyền dữ liệu Để mã hóa dữ liệu vào trong mộttín hiệu gửi qua sóng AM/FM, điện thoại di động, truyền hình vệ tinh, ta phải thực hiệnmột vào kiểu điều chế trong sóng vô tuyến đang truyền

2.2.2 Mã hóa bit

Mã hóa bit là quá trình chuyển đổi dãy bit (1-0) sang một tín hiệu thích hợp để

có thể truyền dẫn trong môi trường vật lý Việc chuyển đổi này chính là sử dụng mộttham số thông tin thích hợp để mã hóa dãy bit cần truyền tải Các tham số thông tin cóthể được chứa đựng trong biên độ, tần số, pha hoặc sườn xung, v.v Sự thích hợp ởđây phải được đánh giá dựa theo các yêu cầu kỹ thuật như khả năng chống nhiễu cũngnhư gây nhiễu, khả năng đồng bộ hóa và triệt tiêu dòng một chiều

Việc tạo mã để có tín hiệu trên các hệ thống số có thể thực hiện một cách đơngiản là gán một giá trị điện thế cho một trạng thái logic và một giá trị khác cho mứclogic còn lại Tuy nhiên để sử dụng mã một cách có hiệu quả, việc tạo mã phải dựa vàomột số tính chất sau (Phổ tần của tín hiệu, sự đồng bộ, khả năng dò sai, tính miễnnhiễu và giao thoa, mức độ phức tạp và giá thành của hệ thống.)

Dưới đây giới thiệu một số dạng mã thông dụng và được sử dụng cho các mụcđích khác nhau tùy vào các yêu cầu cụ thể về các tính chất nói trên hình 2.2

Hình 2.1: Một số dạng mã thông dụng

2.2.3 Giới thiệu về mã Manchester

Mã hóa Manchester là phương pháp mã hóa các bit dữ liệu dùng trong việctruyền các tín hiệu dạng số Đây là phương pháp mã hóa các bit dữ liệu 1, 0 thành cácchuỗi tín hiệu có mức tín hiệu thay đổi liên tục dù dãy bit là 1 hoặc 0 liên tiếp Do đó,

ưu điểm của mã hóa Manchester là dễ dàng tạo sự tự đồng bộ giữa bên phát và bênnhận Trong lĩnh vực truyền thông điều khiển sử dụng vi điều khiển, mã Manchester dễthực hiện để lập trình cùng với khả năng phát hiện lỗi khi phát hiện có vi phạm mã.Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông vô tuyến, hữu tuyến

 Bit ‘0’ Nửa chu kỳ đầu của bit là điện áp +V và nửa chu kỳ còn lại là điện

áp –V

 Bit ‘1’ Nửa chu kỳ đầu của bit là điện áp -V và nửa chu kỳ còn lại là điện

áp + V

Hình 2.2: Mã hóa Manchester

2.3 Mô hình client / server

Mô hình Client-Server được sử dụng trong các hệ thống phân tán và bao gồm haithành phần riêng biệt: server đóng vai trò phục vụ cung cấp chức năng và client trongvai trò người tiêu thụ sử dụng các chức năng đó

Hình 2.3: Mô hình client / serverViệc giao tiếp giữa client và server được thực hiện dưới hình thức trao đổi cácthông điệp (Message) Thông thường hai thành phần này kết nối với nhau qua mạng,với client là bên chủ động tạo kết nối và gửi yêu cầu đến server, trong khi serverthụ động lắng nghe và hồi đáp các yêu cầu Để được phục vụ, client sẽ gởi một thôngđiệp yêu cầu (Request Message) mô tả về công việc muốn server thực hiện Khi nhậnđược thông điệp yêu cầu, server tiến hành phân tích để xác định công việc cần phảithực thi Nếu việc thực hiện yêu cầu này có sinh ra kết quả trả về, server sẽ gửi nó choclient trong một thông điệp trả lời (Reply Message) )

Hình 2.4: Mô hình hoạt động của client / serverDạng thức (format) và ý nghĩa của các thông điệp trao đổi giữa client và serverđược qui định rõ bởi giao thức (protocol) của ứng dụng Mô hình client-server đơn giảnnhất gồm một server phục vụ cho một hoặc nhiều client đồng thời

Các ưu điểm nổi bật của kiến trúc Client-Server gồm:

 Quản lý tập trung: dữ liệu được lưu trữ tập trung trên server thay vì nằmrải rác trên nhiều máy, giúp đơn giản hóa việc truy xuất và cập nhật dữliệu

 Dễ bảo trì: nhờ khả năng quản lý tập trung mà công việc bảo trì cũng trởnên nhẹ nhàng hơn vì phần lớn việc bảo trì chỉ cần thực hiện trên server.Trong trường hợp hệ thống có nhiều server với thiết bị dự phòng, quátrình bảo trì (như sửa chữa, thay thế server) có thể diễn ra hoàn toàntrong suốt với phía client

 Bảo mật: dữ liệu tập trung trên server đồng nghĩa với việc kiểm soát dễdàng hơn

2.4 Mô hình Web HTTP:

2.4.1 Giới thiệu về Web HTTP

HTTP là từ viết tắt của Hypertext Transfer Protocol (HTTP): Giao thức truyềnsiêu văn bản được ứng dụng để truyền tải tài liệu và các tệp siêu văn bản giữa máy chủWeb (Web server) và máy khách Web (Web client) thông qua một trình duyệt Web Cụthể hơn, HTTP là một giao thức ở tầng ứng dụng cho phép một máy khách gửi yêu cầuđơn giản dạng tệp siêu văn bản đến máy chủ và nhận đáp ứng từ máy chủ

HTTP cho phép một tập các phương thức hoặc câu lệnh (methods/commands)

và các tiêu đề mở-đóng (open-ended header) để chỉ ra mục đích của một yêu cầu.HTTP được xây dựng trên nguyên tắc tham chiếu được cung cấp bởi định danh tàinguyên thống nhất (Uniform Resource Identifier - URI), hoặc định vị tài nguyên thốngnhất (Uniform Resource Locator - URL) hay tên tài nguyên thống nhất (UniformResource Name - URN), nhằm chỉ ra nguồn tài nguyên áp dụng phương thức

Hình 2.5: Minh họa hoạt động của Web HTTPHTTP sử dụng giao thức TCP

 Client khởi tạo kết nối TCP(socket) tới server qua cổng 80

 Sever chấp nhận kết nối TCP từ Client

 Các thông điệp HTTP: trao đổi giữa Brower(HTTP client) và Webserver (HTTP server)

 Một trong hai phía sẽ đóng kết nối TCPHTTP là giao thức không trạng thái: server không lưu lại thông tin yêu cầu củaclient

Ví dụ minh họa chi tiết cơ chế hoạt động của HTTP:

 Giả sử đánh địa chỉ trên trình duyệt

 Giả sử trong home.index bao gồm file HTML tham chiếu tới 10ảnh JPEG

 Quá trình diễn ra như sau:

Hình 2.6: Hoạt động của mô hình Web HTTP

2.4.2 Định dạng thông điệp yêu cầu HTTP

Có hai thông điệp HTTP: Thông điệp yêu cầu (request) và thông điệp trả lời(response)

Dòng yêu cầu: có thể là lênh GET, POST, HEAD

Các dòng tiêu đề: User-agent: Mozilla/4.0 cho ta biết đây là bang Mozilla bản4.0

Accept: text/html, image/gif, image/jpg có ý nghĩa là trình duyệt này chấp nhậnfile text dưới dạng html, chấp nhận loại file ảnh dưới dang gif và jpg

Accept – language: fr tức trình duyệt này hổ trợ ngôn ngữ tiếng pháp

Hình 2.7: Khuôn dạng của thông điêp yêu cầu HTTP

 Cr, lf ký tự xuống dòng và quay về đầu dòng.

 Header field name là các trường tiêu đề và value là trường giá trịcủa trường tiêu đề Hai trường này ngăn cách bởi dấu hai chấm

 Entity body là thân của thông điệp

Mã trạng thái thông điệp trả lời được ghi ở dòng đầu tiên trong thông điệpServer trả lời Một số mã thường gặp gặp:

 200 OK đã xử lý thành công request của client, dữ liệu trả về nằmtrong message body

 301 Moved Permanently: resource đã được chuyển hoàn toàn tớiđịa chỉ trong trường Location của response

 400 Bad Request: request không đúng định dạng, cú pháp

 404 Not Found: đối tượng yêu cầu không tìm thấy trong Server.

 505 HTTP Versison Not Supported: Server không hỗ trợ phiênbản giao thức HTTP

2.5 User – server:

Server muốn kiểm soát chỉ một lớp đối tượng được quyền truy cập một lớp đốitượng trên server Để làm được điều này cơ chế kiểm chứng thông qua tên truy cậpusername và password được thực hiện

Kiểu username - password vẫn là kiểu không trạng thái, bởi một lần yêu cầu thìclient phải xuất trình chứng nhận mình có quyền thao tác các đối tượng được lưu trênserver

Kiểm chứng thông qua mã 401

Hình 2.8: Kiểm chứng username-password giữa client và server

Client gửi thông điệp đến server, tại phía server nhận được yêu cầu từ phía clientlúc này server gửi một thông điệp trả lời mã 401 authorization Khi nhận thông điệpnày client biết rằng server đồi mình kiểm chứng, client sẽ bật ra một cửa sổ trên cửa sổnày có username - password Người sử dụng sẽ gõ username và password vào sau đó

gõ enter Khi đó client sẽ gửi một thông điệp http request bổ sung thêm trườngauthorization, trong trường authorization này chứa username và password mà ngườidùng mới đưa vào Thông điệp này đến trường server sẽ lấy trường username vàpassword để so sánh với bản được lưu trên server Nếu như trùng nhau thì người sửdùng có quyền lấy đối tượng lưu trên server Server sẽ gửi thông điệp respone, còn nếungười sử dụng không có quyền truy cập đối tượng thì server sẽ gửi lại thông điệp kiểmchứng

2.6 Network address translation – NAT:

Các máy tính cần địa chỉ IP để giao tiếp với nhau trên mạng internet Mỗi máy tínhphải có địa chỉ IP phân biệt nhau Tuy nhiên hiện nay, internet ngày càng được sử dụngrộng rãi, các dịch vụ web, tương tác trực tuyến ngày càng phát triển, số lượng máy tínhkết nối internet ngày càng nhiều dẫn đến số lượng địa chỉ IPv4 thiếu hụt IPv6 ra đờigiúp tăng thêm số lượng địa chỉ IP tuy nhiên còn phải mất thêm nhiều thời gian đểđược sử dụng rộng rãi Và NAT đã xuất hiện để giải quyết bài toán thiếu hụt IPv4 Vớimột địa chỉ IP (Public IP), sử dụng NAT router, bạn có thể chia sẻ kết nối Internet chohàng chục đến hàng trăm máy tính khác nhau trong mạng nội bộ Từ đó thấy được lợiích của NAT

 Không cần được cấp phát dải địa chỉ từ ISP: một địa chỉ IP cho tất cả mọi thiết bị

 Có thể thay đổi địa chỉ của thiết bị trong mạng cục bộ không cần thông báo với thế giới bên ngoài

 Có thể thay đổi ISP không cần thay đổi địa chỉ của các thiết bị trong mạng cục bộ

 Các thiết bị trong mạng cục bộ không có địa chỉ rõ ràng đối với thế giới bênngoài bảo mật hơn

Hình 2.9: Nhiều máy tính trong mạng LAN dùng chung một địa chỉ IP

Thực hiện NAT router :

 Các datagram ra ngoài: thay thế địa chỉ IP nguồn, port của mọi datagram

ra ngoài thành địa chỉ NAT IP, port mới Client/server ở xa sẽ trả lời sử dụng địa chỉ NAT IP, port mới là địa chỉ đích

 Ghi nhớ trong bảng phiên dịch NAT mọi cặp địa chỉ IP nguồn, port thànhđịa chỉ NAT IP, port mới

 Các datagram đi vào: thay thế địa chỉ NAT IP, port mới trong trường địa chỉ đích của mọi datagram đi vào bằng địa chỉ IP nguồn, port tương ứng chứa trong bảng phiên dịch NAT

Hình 2.10: Mô tả cơ chế hoạt động của NAT router.

2.7 Giao diện điều khiển dùng Visual Studio 2010

2.7.1 Giới thiệu về Visual Studio 2010

Microsoft Visual Studio 2010 cung cấp các gói công cụ mạnh mẽ trong việc lậptrình các giao diện desktop tốc độ cao và đơn giản Công cụ C# đem lại hình ảnh trựcquan với các giao diện desktop quen thuộc như button , textbox , radio button … với cơ

sở liên kết dữ liệu chặt chẽ Visual Studio là công cụ phát triển ứng dụng (IDE) mạnh,Microsoft còn cho phép tăng sức mạnh công cụ này bằng các thư viện bổ sung (add-in)hữu ích Phiên bản mới nhất của công cụ này – Visual Studio (VS) 2010 vẫn tiếp tục

hỗ trợ add-in như các phiên bản trước, nhưng không dừng lại ở đó, Microsoft đã bổsung thêm khái niệm mới - extension Cũng là những công cụ bổ sung, nhưngextension được Microsoft chuẩn hóa theo những quy tắc nhất định Nhờ đó, ta khôngnhững có thể dễ dàng cài đặt, quản lý, gỡ bỏ các extension, mà còn đảm bảo tính antoàn do các extension phải được kiểm định trên Visual Studio Gallery, tránh trường

hợp kẻ xấu phá hoại Thay vì một màn hình quản lý add-in đơn điệu và ít chức năng,công cụ Extension manager cho phép phân loại theo từng nhóm chức năng, tìm kiếmtrên thư viện online…

Ngôn ngữ C# là một ngôn ngữ được dẫn xuất từ C và C++, nhưng nó được tạo từnền tảng phát triển hơn Microsoft bắt đầu với công việc trong C và C++ và thêm vàonhững đặc tính mới để làm cho ngôn ngữ này dễ sử dụng hơn C# loại bỏ một vài sựphức tạp và rối rắm của những ngôn ngữ như Java và C++, bao gồm việc loại bỏ nhữngmacro, những template, đa kế thừa, và lớp cơ sở ảo (virtual base class) Chúng lànhững nguyên nhân gây ra sự nhầm lẫn hay dẫn đến những vấn đề cho các người pháttriển C++ Ngôn ngữ C# đơn giản vì nó dựa trên nền tảng C và C++ Nếu chúng ta thânthiện với C và C++ chúng ta sẽ thấy C# khá giống về diện mạo, cú pháp, biểu thức,toán tử và những chức năng khác được lấy trực tiếp từ ngôn ngữ C và C++, nhưng nó

đã được cải tiến để làm cho ngôn ngữ đơn giản hơn Một vài trong các sự cải tiến làloại bỏ các thành phần dư thừa, hay là thêm vào những cú pháp thay đổi

2.7.2 Ứng dụng C# vào đồ án

Đồ án điều khiển thiết bị qua Bluetooth yêu cầu phải có bộ phần mềm giao tiếpmáy tính và C# là lựa chọn hàng đầu Với tính năng kéo và thả, người dùng dễ dàngtrong việc tạo ra giao diện kết nối C# còn cung cấp nhiều gói chương trình con tậptrung cho việc thiết lập và truyền nhận dữ liệu qua cổng USB và cổng COM

2.8 Chuẩn truyền thông SPI

SPI (Serial Peripheral Inteface) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao dohãng Motorola đề xuất Đây là kiểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chipMaster điều phối quá trình tuyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởi Master

vì thế truyền thông chỉ xảy ra giữa Master và Slave SPI là một cách truyền song công(full duplex) nghĩa là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy rađồng thời SPI đôi khi được gọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp

trong chuẩn này đó là SCK (Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI(Master Ouput Slave Input) và SS (Slave Select).

SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nên cần 1đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi Đây là điểmkhác biệt với truyền thông không đồng bộ mà chúng ta đã biết trong chuẩn UART Sựtồn tại của chân SCK giúp quá trình tuyền ít bị lỗi và vì thế tốc độ truyền của SPI cóthể đạt rất cao Xung nhịp chỉ được tạo ra bởi chip Master

MISO - Master Input / Slave Output: nếu là chip Master thì đây là đường Inputcòn nếu là chip Slave thì MISO lại là Output MISO của Master và các Slaves được nốitrực tiếp với nhau

MOSI - Master Output / Slave Input: nếu là chip Master thì đây là đườngOutput còn nếu là chip Slave thì MOSI là Input MOSI của Master và các Slaves đượcnối trực tiếp với nhau

SS - Slave Select: SS là đường chọn Slave cần giap tiếp, trên các chip Slaveđường SS sẽ ở mức cao khi không làm việc Nếu chip Master kéo đường SS của mộtSlave nào đó xuống mức thấp thì việc giao tiếp sẽ xảy ra giữa Master và Slave đó Chỉ

có 1 đường SS trên mỗi Slave nhưng có thể có nhiều đường điều khiển SS trên Master,tùy thuộc vào thiết kế của người dùng

Hình 2.11: SPI giữa một chip Master và 3 chip Slave thông qua 4 đường.

Hoạt động: mỗi chip Master hay Slave có một thanh ghi dữ liệu 8 bits Cứ mỗixung nhịp do Master tạo ra trên đường giữ nhịp SCK, một bit trong thanh ghi dữ liệucủa Master được truyền qua Slave trên đường MOSI, đồng thời một bit trong thanh ghi

dữ liệu của chip Slave cũng được truyền qua Master trên đường MISO Do 2 gói dữliệu trên 2 chip được gởi qua lại đồng thời nên quá trình truyền dữ liệu này được gọi là

“song công”

Hình 2.12: Quá trình truyền 1 gói dữ liệu thực hiện bởi module SPI

2.9 Kết luận chương

Việc tìm hiểu những nội dung lý thuyết liên quan ngay từ những bước đầu củaquá trình thực hiện đồ án đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm trong việc triển khai cácgiai đoạn tiếp theo Những kiến thức đã tìm hiểu được trong chương là cơ sở để nhómtính toán lựa chọn các linh kiện phù hợp và xây dựng lưu đồ thuật toán cho chươngtrình

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG

TRONG MẠCH

3.1 Giới thiệu chương

Bên cạnh những nội dung lý thuyết liên quan đã tìm hiểu ở chương 2, để thựchiện bước tiếp theo là tính toán và thiết kế mạch cần tìm hiểu về các linh kiện được sửdụng Nội dung tìm hiểu của chương bao gồm các linh kiện chính là:

3.2 Module Ethernet ENC28J60

Thông thường để kết nối thiết bị điều khiển với mạng Ethernet có hai cách, một

là sử dụng các vi điều khiển tích hợp sẵn phần giao tiếp với Ethernet, phổ biến là cácdòng PIC18F66J60, PIC18F66J65, PIC18F67J60, PIC18F67J60, PIC18F86J60 củaMicrochip Sử dụng phương thức này có ưu điểm viết mã code đơn giản, kích thướcboard mạch nhỏ gọn Ngoài ra còn có cách khác là sử dụng chip giao tiếp EthernetENC28J60, với cách sử dụng này bo mạch sẽ có kích thước lớn hơn, thường tách thànhhai module độc lập được kết nối qua card hỗ trợ giao tiếp chuẩn SPI (Serial PheripheralInterface )

Hình 3.1: Module Ethernet ENC 28j60.

Sử dụng Jack RJ45 tích hợp sẳn biến áp và Led, độ tin cậy cao Ngõ giao tiếp10-pin thiết lập sẵn để giao tiếp với các microcontroller khác nhau như PIC, dsPIC,8051/AVR, ARM bao gồm các chân RST, CS, INT, CLK, SCK, MISO, MOSI,WOL, VCC, GND

Trong module ghép nối Ethernet, người thực hiện đề tài đã chọn cách sử dụngchip ENC28J60 Sơ đồ chân ENC28J60:

Hình 3.2: Sơ đồ chân ENC28J60

Giới thiệu ENC28J60

 ENC28J60 là vi điều khiển hỗ trợ kết nối Ethernet cho bất kỳ vi điều khiển nào có giao tiếp SPI ENC28J60 được thiết kế và chế tạo bởi Microchip

 Phần cứng của ENC28J60 được tích hợp trong cả hai lớp kết nối dữliệu và lớp vật lý

 Hỗ trợ giao tiếp SPI với tốc độ tối đa đạt 20MHz

 Điện áp hoạt động của ENC28J60 từ 3.1V đến 3.6V

 Hỗ trợ công nghệ 10BASE-T

 Hỗ trợ truyền song công và bán song công

Giao tiếp giữa PIC18F4520 và ENC28J60

 Sơ đồ kết nối:

Hình 3.3: Kết nối phần cứng vi điều khiển với ENC28J60

 Nguyên lý hoạt động của mạch:

 Vi điều khiển ENC28J60 được điều khiển hoàn toàn thông qua giaotiếp SPI với PIC18

 PIC18 đóng vai trò là Master trong giao tiếp SPI với ENC28J60

 Tương tự như kết nối mạng trên PC, PIC18 đóng vai trò là PC cònENC28J60 đóng vai trò như card mạng.

 Nhận dữ liệu: Tín hiệu yêu cầu từ mạng truyền qua cổng RJ45 vàoENC28J60 ENC28J60 được thiết kế để giải mã tín hiệu và chuyểntín hiệu đó thành dữ liệu và lưu vào bộ đệm thu Thông qua giao tiếpSPI, PIC18 liên tục kiểm tra bộ đệm của ENC28J60 Nếu phát hiện

có dữ liệu nó sẽ đọc dữ liệu và xử lí

 Truyền dữ liệu: Thông qua giao tiếp SPI, PIC18 sẽ gửi dữ liệu vào bộđệm phát của ENC28J60 ENC28J60 sẽ mã hóa dữ liệu và truyền rađường RJ45 đến địa chỉ mong muốn

3.3 Module Bluetooth HC 06

Module HC-06 là một cách dễ dàng để có thể sử dụng giao tiếp bluetooth quaSerial Port, được thiết kế để truyền dữ liệu nối tiếp qua wireless Điều chế thu phátradio ở tần số 2,4Ghz, sử dụng chip bluecore bluetooth 04 - chip duy nhất với hệ thốngCmos thích ứng với tính năng nhảy tần

Hình 3.4: Module Bluetooth

 Tính năng phần cứng:

 Độ nhạy -80dBm

 Công suất truyền lên đến +4dBm

 Công suất thấp 1.8V, hoạt động từ 2.7V đến 7V

 Điều khiển PIO

 Giao tiếp UART với tốc baud lập trình được

 Khi có 1 xung ở PIO0, thiết bị sẽ bị ngắt kết nối.

 Trạng thái chỉ thị port PIO1: low- ngắt kết nối, high- đã kết nối

 PIO10 và PIO11 có thể được kết nối với led đỏ và led xanh riêng Khimaster và slave được kết nối với nhau, led đỏ và led xanh sẽ nháy 1lần 2s, khi ngắt kết nối chỉ led xanh nháy 2 lần/s

 Tự động kết nối với thiết bị cuối cùng khi nguồn được cấp

 Cho phép kết nối thiết bị mặc định

 Tự động kết nối với pincode mặc định: "1234"

 Tự động reconnect trong 30 phút nếu bị đứt kết nối như vượt ra ngoàiphạm vi kết nối

Mạch phát RF dùng để chuyển các tín hiệu dạng số1-0 thành trạng thái có hoặc

không có tín hiệu ở phần mạch thu

Mạch thu RF sử dụng để thu lại các tín hiệu từ mạch phát, biến các trạng tháiphát hay không phát thành dạng số 1 hoặc 0

Hình 3.5: Mạch thu phát RF

 VCC: Nguồn cung cấp

 DATA: Dữ liệu nhận

 DATA: Dữ liệu nhận

3.5 Vi điều khiển PIC 18f4520

Hình 3.6 Sơ đồ chân PIC18F4520

CPU tốc độ cao có 75 cấu trúc lệnh, nếu được cho phép có thể kéo dài đến 83

cấu trúc lệnh

Hầu hết các cấu trúc lệnh chỉ mất một chu kỳ máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánhchương trình mất hai chu kỳ máy

Tốc độ làm việc: xung clock đến 40MHz, tốc độ thực thi lệnh 125ns

Bộ nhớ chương trình ( flash program memory) là 32kbyte

Bộ nhớ dữ liệu SRAM là 1536 byte

Bộ nhớ dữ liệu EEPROM là 256 byte

5 port Vào hoặc ra

4 bộ timer

1 capture/compare/PWM modules

Giao tiếp nối tiếp : MSSP, USART