ĐIỀU KHIỂN HỮU TUYẾN2.1 Điều khiển bằng cổng COM 2.2 Điều khiển bằng cổng USB 2.3 Điều khiển điểm-đa điểm 2.4 Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định... Truyền nối tiếp bất đồng bộ
Trang 1Chương 2:
ĐIỀU KHIỂN HỮU TUYẾN
Trang 2ĐIỀU KHIỂN HỮU TUYẾN
2.1 Điều khiển bằng cổng COM
2.2 Điều khiển bằng cổng USB
2.3 Điều khiển điểm-đa điểm
2.4 Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định
Trang 3Điều khiển bằng cổng COM
USRT
UART
USART (Universal Synchronous/Asynchronous
Receiver and Transmitter)
Trang 4Truyền nối tiếp bất đồng bộ
Đặc điểm:
• Truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ được sử dụng phổ
biến cho việc truyền định hướng ký tự
(character-oriented)
• Mỗi ký tự được đặt giữa bit start và stop, đây được gọi
là thiết lập khung dữ liệu (frame)
• Trong khung dữ liệu, bit start luôn luôn là 1 bit nhưng bit stop có thể là 1 hoặc 2 bit.
• Bit start luôn luôn là 0 (mức thấp) và bit stop là 1 (mức
cao).
• Ngoài ra, có thể có hoặc không bit kiểm tra chẵn lẻ
(parity bit).
Trang 5Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Cấu trúc frame truyền:
Stop bit 2
Stop bit 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Start bit
Gửi đi đầu tiên
Gửi đi cuối cùng
Hình 2.1: cấu trúc frame truyền
Hình 2.2: ví dụ truyền đi ký tự ‘A’
Trang 6Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Chuẩn RS232:
• Để cho phép sự tương thích giữa các thiết bị truyển dữ liệu mà nó được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất khác
nhau, một chuẩn giao tiếp được gọi là RS232 được thiết
lập bởi hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA)
• Trong chuẩn RS232, bit 1 được biểu diễn bằng điện
thế có giá trị từ -3 V đến -25 V, và bit 0 có giá trị
điện thế từ +3 V đến +25 V Vì nguyên do này, để kết
nối bất kỳ RS232 nào đến hệ thống vi điều khiển chúng
ta phải sử dụng bộ chuyển đổi điện thế như là chip
MAX232 để chuyển đổi các mức logic TTL sang mức điện thế RS232 và ngược lại
Trang 7Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Các chân RS232:
Hình 2.3: hình dạng đầu kết nối DB-25 và DB-9
Trang 8Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Bảng 2.1: ký hiệu chân trên DB-9
Thứ tự chân Ký hiệu chân
Trang 9Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Đấu nối giữa hai thiết bị bằng RS232:
Hình 2.4: đấu nối giữa hai DTE Hình 2.5: MAX232 IC
Trang 10Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Đấu nối giữa PIC18F và MAX232:
Hình 2.6: nối mạch MAX232 IC
Trang 11Truyền nối tiếp bất đồng bộ (tt)
Cần lưu ý bảng mã ASCII
Giới thiệu một số IC khác:
• MAX485CPA: RS-485/422 transceiver
• SN75176BP: RS-485 transceiver
Trang 12Điều khiển bằng cổng USB
Giao tiếp USB là kiểu giao tiếp truyền dữ liệu nối
tiếp
Các phiên bản USB:
Mb/s
Trang 13Điều khiển bằng cổng USB (tt)
Trang 14Điều khiển bằng cổng USB (tt)
Bảng 2.2: quy ước chỉ định chân trên đầu Type-A và Type-B
Thứ tự chân
Tên chân Màu sắc
2 Data- Trắng
3 Data+ Xanh lá
Trang 15Điều khiển bằng cổng USB (tt)
Hình 2.8: quy ước đầu kết nối mini-B
Trang 16Khối USB trong PIC 18F4550
tốc độ cao của USB 2.0 Cổng USB 3.0 thường được ký
hiệu màu xanh dương và cũng tương thích với USB 2.0 và cũng hỗ trợ USB 1.x Cổng USB 3.0 có thể hoạt động với công suất thấp hoặc công suất cao mà nó có thể cung cấp dòng 150 mA hoặc 900 mA tương ứng Đầu nối Type-A và Type-B đều có thể sử dụng cho USB 3.0
(Engineering Change Notices) chứng nhận vào tháng
8/2014 Tốc độ dữ liệu đạt tới khái niệm siêu tốc độ là 10 Gb/s, sử dụng đầu nối Type-C USB 3.1 tương thích với
USB 3.0 và cũng hỗ trợ tốt cho USB 2.0
Trang 17Khối USB trong PIC 18F4550
Hình 2.9: sơ đồ hệ thống giao tiếp USB của 18F4550
Trang 18Mạch kết nối giữa VĐK với cổng USB
Hình 2.10: mạch giao tiếp giữa 18F4550 với cổng USB
C4 100nF
JP1
USB PORT
1 2 3 4
5V
VDD C1 0.1uF
C3 15pF
Data+
U1
RC5/D+
GND
C5
100nF
R1 10k
Trang 19Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định
Trang 20Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
có và 4s không Điện áp hiệu dụng xoay chiều từ 75 110 V
Hz, nhịp 2s có và 4s không
Trang 21Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Các chê độ quay số
Tổ chức bàn phím:
Hình 2.15: tổ chức bàn phím trên điện thoại
Trang 22Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
thập phân Số lần ngắt xung cho biết con số mấy đã được quay
Trang 23Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Chu kỳ xung T = tB + tM
tB là thời gian ngắt, thông thường là 60 ms.
tM là thời gian mở, thông thường là 40 ms.
tI là thời gian chờ quay số kế tiếp, thường từ 600 ms đến 700 ms.
Hình 2.16: giản đồ xung quay số kiểu pulse
Trang 24Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
ước DTMF (Dial Tone MultiFrequency)
Thời gian để nhận biết một số được ấn là 50 ms và thời gian chờ ấn
số tiếp theo là 50 ms Như vậy, tổng thời gian để gởi một con số bất
kỳ là 100ms.
Bảng 2.3: bảng quy ước DTMF
697 770 852 941
1 4 7
*
2 5 8 0
3 6 9
#
A B C D
Trang 25Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Ví dụ : tính thời gian trung bình để quay số 555 555 5555 cho pulse và tone
• Tính thời gian quay số ở chế độ pulse :
Trang 26Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Sơ đồ khối điện thoại ấn phím
Hình 2.17: sơ đồ khối điện thoại ấn phím
Trang 27Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Trang 28Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
• Phần máy điện thoại : khi gác máy thì tổng trở mạch vòng là
vô cùng
• Máy điện thoại hoạt động với dòng dc từ 20mA100mA Nếu dòng cấp cho máy nhỏ hơn giá trị tối thiểu này (20mA) thì tổng đài sẽ không phân biệt được giữa trạng thái nhấc máy và đường dây bị rò (tổng đài nhận biết không chính xác thuê bao quay số)
• Điện áp dc trên đường dây (Tip-Ring) khi nhấc máy thường
có giá trị:
Đối với các điện thoại đơn giản : 7.5V8V
Các điện có nhiều chức năng : 11V12V
Trang 29Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Các IC giải mã DTMF:
Hình 2.19: sơ đồ chân MT8870 và MT8880
Trang 30Điều khiển bằng thuê bao điện thoại cố định (tt)
Ý tưởng thiết kế mạch điều khiển
Hình 2.20: sơ đồ hệ thống điều khiển từ thuê bao bất
kỳ đến thiết bị điều khiển
Hình 2.21: sơ đồ hệ thống điều khiển từ thiết bị điều
khiển đến thuê bao được ấn định trước