Nghiên cứu hệ thống biểu quyết điện tử số

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống biểu quyết số 1.2 Sơ đồ định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết số DCN 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống biểu quyết điện tử số DCN 1.4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN HỒNG PHÚC

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BIỂU QUYẾT ĐIỆN TỬ SỐ

Nghành: Công nghệ Điện tử- Viễn Thông Chuyên nghành: Kỹ thuật Điện tử

MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN Error! Bookmark not defined LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined

MỤC LỤC 2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BIỂU QUYẾT ĐIỆN TỬSỐ (DCN) 10

1.2 Giới thiệu tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN 11

1.2.1 Thiết bị phân tập 13

1.2.2 Thiết bị điều khiển trung tâm CCU 13

1.3 Định tuyến hệ thống âm thanh trong hệ DCN 13

1.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết số 14

1.4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tử số 14

1.4.2 Cấu trúc Bộ điều khiển trung tâm CCU 15

1.4.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tử số DCN 15

1.5 Các phần mềm ứng dụng điều khiển hệ thống biểu quyết điện tử số DCN: 17 CHƯƠNG 2: CẤU HÌNH HỆ THỐNG BIỂU QUYẾT ĐIỆN TỬ SỐ DCN 18

2.1 Cấu hình hệ thống biểu quyết số DCN 18

2.1.2 Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN Multi- CCU 19

2.2 Thông số các cổng của CCU khi kết nối với PC và kết nối với camera 20

2.3 Thông số kỹ thuật cổng nối tiếp RS 232 21

2.3.1 Truyền thông giữa hai nút 26

2.3.2 Truy xuất trực tiếp thông qua cổng COM 27

CHƯƠNG 3:GIAO DIỆN ĐIỂU KHIỂN TỪ XA ĐẾN HỆ THỐNG DCN 28

3.1 Mô hình hệ thống điều khiển từ xa 28

3.2 Các thông số điều khiển từ xa 29

3.2.1 Kiểu thông báo định dạng 29

3.2.2 Kiểu định dạng thông báo cơ bản 29

3.2.3 Định dạng yêu cầu điều khiển từ xa 30

3.2.4 Định dạng đáp ứng điều khiển từ xa 30

3.2.5 Định dạng thông báo cập nhật MDSC_NOTIFY 31

3.2.6 Định dạng thông số truyền thông 31

3.3 Thủ tục truyền thông của bộ điều khiển trung tâm 32

3.3.1 Đặc tính của giao thức truyền thông Full 33

3.3.2 Tham số nhận biết thông tin 35

3.3.3 Giao thức truyền thông 36

3.3.3.1 Gói dữ liệu không trả lời 37

3.3.3.2 Giá trị thời gian của kết nối đường truyền 38

CHƯƠNG 4:XÂY DỰNG PHẦN MỀM BIỂU QUYẾT 39

4.1 Chức năng đăng ký đại biểu 39

4.1.1 Đăng ký tham dự 39

4.1.2 Điều khiển truy cập hệ thống 40

4.1.4 Kết hợp giữa đăng ký tham dự với truy cập hệ thống 40

4.1.5 Thông số chức năng 41

4.2 Điều khiển microphone trong hệ thống biểu quyết điện tử số 41

4.2.1 Các bước đăng ký phát biểu 41

4.2.2 Chương trình kiểm soát danh sách đại biểu 42

4.3 Biểu quyết điện tử 43

4.3.1 Các kiểu loại biểu quyết điện tử số 44

4.3.2 Các bước thực hiện biểu quyết điện tử số 44

4.3.3 Xây dựng chương trình hiển thị kết quả biểu quyết 46

4.4 Kết quả ghép nối giữa máy tính với bộ điều khiển trung tâmError! Bookmark

not defined

KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

TỪ VIẾT

TẮT

CCU Central Control Unit Bộ điều khiển trung tâm

EIA Electronics Industry Associations Hiệp hội điện tử công nghiệp

Mỹ

PRAEDIC Profession Audio Encoding

Decoding Intergrated Circuit

Vi mạch mã hóa và giải mã tín hiệu tiếng chuyên dụng

remote

controller

Device (e.g PC) connected to the CCU Bộ điều khiển từ xa

khiển từ từ xa

UnitId Unit identification, also called

Tên bảng Nội dung

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của chuẩn RS232

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống biểu quyết số

1.2 Sơ đồ định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết số DCN 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

1.4 Hình ảnh bên trong của bộ điều khiển trung tâm CCU

1.5 Hình ảnh bên ngoại của bộ điều khiển trung tâm CCU

2.1 Kết nối hệ thống DCN độc lập

2.2 Kết nối hệ thống biểu quyết điện tử số Multi CCU

2.3 Tín hiệu truyền của ký tự „A‟

2.4 Sơ đồ chân cổng nối tiếp

2.5 Kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp

2.6 Kết nối trong truyền thông nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay 3.1 Sơ đồ ghép nối với bộ điều khiển từ xa

3.2 Sơ đồ trạng thái truyền trong thủ tục truyền “ FULL”

4.1 Giao diện chính phần mềm biểu quyết

4.2 Giao diện Danh sách đăng ký phát biểu

4.3 Giao diện hiển thị kết quả biểu quyết

4.4 Cơ sở dữ liệu đại biểu

4.5 Cơ sở dữ liệu các tỉnh, thành phố

4.6 Toàn cảnh phiên họp Quốc hội

4.7 Hệ thống biểu quyết tại Hội trường Bộ Quốc phòng 4.8 Giao diện điều khiển Mic và biểu quyết

4.9 Tra cứu thông tin đại biểu

4.10 Hiển thị danh sách đăng ký phát biểu

4.11 Kết quả bắt đầu biểu quyết

4.12 Kết quả biểu quyết khi hết thời gian biểu quyết

MỞ ĐẦU

Ngày nay, lĩnh vực Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đang được phát triển mạnh mẽ với những công nghệ hiện đại mới được ra đời Nó đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội Việc xã hội hoá thông tin trong đó phát triển từ phần cứng, phần mềm, hệ thống mạng viễn thông cho tới các hệ thống dành cho xử lý thông tin, hệ thống truyền thông, các hệ thống điều khiển từ xa, v.v…đã góp phần nâng cao chất lượng, độ tin cậy, hiệu quả công việc tiết kiệm về mặt thời gian, không gian, địa điểm với khoảng cách xa có thể kết nối điều khiển từ

xa

Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN sử dụng các công nghệ kỹ thuật số hiện

đại cho việc điều khiển các hội nghị với hàng nghìn người Hệ thống này đạt được hiệu quả ưu việt từ điều khiển âm thanh, đăng ký đại biểu, phân quyền người truy cập, truyền đa ngôn ngữ, biểu quyết điện tử, ghép nối điều khiển từ xa đều đã được tích hợp vào hệ thống

Với phương thức biểu quyết truyền thống bằng hình thức giơ tay, bỏ phiếu kín thì mất nhiều công sức và thời gian kiểm phiếu mất thời gian, dễ sai sót Biểu quyết điện tử số cho kết quả biểu quyết nhanh chóng, độ tin cậy cao và có khả năng lưu trữ trạng thái biểu quyết

Đề tài Luận văn “Nghiên cứu Hệ thống biểu quyết điện tử số” có nội dung nghiên cứu một hệ thống với các tính năng nổi trội, độ tin cậy về kỹ thuật, các thông số truyền dẫn, ghép nối điều khiển từ xa với trung tâm điều khiển Qua đó, ta

có thể phát triển nhiều ứng dụng nhằm khai thác hệ thống tốt nhất như điều khiển hội nghị từ xa, biểu quyết điện tử từ xa

Luận văn gồm 4 chương

Chương 1: Tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

Chương 2: Cấu hình hệ thống biểu quyết số DCN và Giao tiếp cổng nối tiếp RS232

Chương 3: Nghiên cứu các thủ tục truyền thông của hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

Chương 4: Xây dựng phần mềm biểu quyết

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BIỂU QUYẾT ĐIỆN TỬSỐ (DCN)

1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống biểu quyết số

Hệ thống biểu quyết điện tử số sử dụng công nghệ kỹ thuật điện tử viễn thông mới nhất hiện nay Hệ thống biểu quyết điện tử DCN bao gồm như hình 1.1:

1 Trung tâm điều khiển

Bộ vi xử lý trung tâm, Bộ xử lý số tín hiệu, Bộ nhớ EPROM,…

Quản lý cơ sở dữ liệu đại biểu, Quản lý điều khiển microphone đại biểu: danh sách đăng ký phát biểu, danh sách phát biểu, điều khiển tắt mở microphone, Điều khiển biểu quyết điện tử: khởi tạo thời gian, biểu quyết, huỷ biểu quyết, hiển thị kết quả biểu quyết, quản lý điểm danh đại biểu v.v…

2 Hệ thống ghép nối âm thanh mở rộng

Hệ thống này tạo đường âm thanh chất lượng cao ghép nối với hệ thống âm thanh ngoài: mixer, bộ khuyếch đại công suất (amplifier), loa

3 Hệ thống phát hồng ngoại

Hệ thống phiên dịch hồng ngoại sử dụng sóng hồng ngoại để phát các kênh dịch riêng lẻ Ứng với mỗi kênh hồng ngoại là một ngôn ngữ dịch Qua bộ thu hồng ngoại người nghe lựa chọn ngôn ngữ phù hợp với ngôn ngữ của mình

4 Hệ thống mạng

Hệ thống này sử dụng để kết nối điều khiển từ xa, chẳng hạn: truyền hình hội nghị, điều khiển từ xa hệ thống biểu quyết điện tử số DCN, mạng máy tính điều khiển, hiển thị thông tin đại biểu, kết quả biểu quyết, thông báo hội nghị, nhắn tin…

1.2 Giới thiệu tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN:

Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN cung cấp các phương tiện điều khiển linh động, mềm dẻo cho các loại hội nghị, từ hội thảo nhỏ đến hội nghị quốc tế, hội nghị đa ngôn ngữ với hàng trăm đại biểu Hệ thống DCN cung cấp các dịch vụ từ quản lý điều khiển microphone, nhận dạng đại biểu, đăng ký đại biểu, biểu quyết điện tử, hiển thị thông tin đến các thiết bị phân phối, hiển thị và mở rộng hệ thống phiên dịch đồng thời và điều khiển camera tự động

Toàn bộ các thiết bị DCN bao gồm:

1 Thiết bị phân bố gồm: microphone đại biểu, microphone chủ toạ…

Thiết bị phân bố thực hiện các chức năng cơ bản như sau:

- Chức năng biểu quyết điện tử theo các trạng thái: điểm danh, biểu quyết, không biểu quyết, không tán thành

- Chức năng đọc thẻ chíp

- Chức năng microphone: đăng ký, hủy đăng ký phát biểu

- Chức năng thông tin hội nghị

- Chức năng chủ tọa hội nghị

2 Thiết bị điểu khiển trung tâm CCU:

Bao gồm bộ vi xử lý, bộ xử lý số, bộ nhớ và các đường bus ACN1, ACN2

Bộ điều khiển trung tâm quản lý, điều khiển microphone, Biểu quyết, truyền thông đến phần mềm điều khiển, bộ điều khiển từ xa…

3 Thiết bị phiên dịch và thiết bị phân phối dịch:

Thiết bị sử dụng để truyền tải, phân phối ngôn ngữ theo các kênh dịch để đại biểu trong hội nghị lựa chọn ngôn ngữ cho phù hợp với ngôn ngữ của mình

4 Thiết bị hiểu thị thông tin:

Bảng hiển thị kết quả biểu quyết Hall Display, Màn hiển thị điều khiển, Màn hình lớn: để hiển thị thông báo, hình ảnh, quá trình biểu quyết, kết quả biểu lên màn hình

5 Các gói phần mềm ứng dụng:

- Quản lý vị trí lắp đặt thiết bị

- Quản lý cơ sở dữ liệu

- Quản lý điều khiển microphone

- Quản lý danh sách đại biểu

- Quản lý điều khiển biểu quyết điện tử số

6 Các thiết bị lắp đặt:

- Hộp kết nối đa mục đích,

- Bộ khuyếch đại

- Bộ điều khiển microphone

- Bộ điểu khiển biểu quyết

- Hộp đọc thẻ

Ngoài ra, thiết bị DCN có thể mở rộng một cách thích nghi với các hệ thống như hệ thống video, hiển thị dữ liệu, hệ thống Camera TV, PC, hệ thống giám sát hiển thị, hệ thống khuếch đại PA, hệ thống loa và hệ thống in ấn

1.2.1 Thiết bị phân lập

Bao gồm các thiết bị thực hiện các chức năng như sau:

Nghe, đăng ký phát biểu, phát biểu, nhận thông tin thông báo trên màn hình, liên lạc nội bộ giữa các đại biểu và thực hiện biểu quyết, cắm thẻ đại biểu Chẳng hạn như: Hộp microphone chủ toạ, Hộp microphone đại biểu, bàn phiên dịch…

1.2.2 Thiết bị điều khiển trung tâm CCU

Thiết bị điều khiển trung tâm CCU là trái tim của hệ thống DCN Bộ điều khiển trung tâm CCU có thể hoạt động điều khiển hội nghị độc lập

- CCU có thể hoạt động thông qua máy tính sử dụng phần mềm điều khiển

- CCU có khả năng điều khiển 240 thiết bị phân tập;

- Khi tăng dung lượng điều khiển thì có thể mở rộng CCU slave kết nối tối

đa 16 có nghĩa là có khả năng điều khiển mở rộng hệ thống lên 3840 thiết bị tương ứng với hội nghị có 3840 đại biểu

- CCU cho phép quản lý điểu khiển microphone, hệ thống dịch đồng bộ, biểu quyết điện tử, nhiều phương tiện khác như các kênh tiếng số, kênh dữ liệu và kênh truyền thông

- CCU thực hiện các chức năng như: phiên dịch, điều khiển microphone, thông báo message, hiển thị kết quả biểu quyết, thủ tục biểu quyết, liên lạc nội bộ (intercom) tạo cơ sở dữ liệu, đăng ký đại biểu, xử lý tiếng nói và điều khiển Camera tự động

1.3 Định tuyến hệ thống âm thanh trong hệ DCN

Định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết điện tử DCN theo hình 1.2 như sau:

Hình 1.2: Sơ đồ định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết số DCN

Tín hiệu âm thanh Voice từ người phát biểu được thu bởi microphone, tín hiệu microphone được qua bộ chuyển đổi A/D rồi qua ghép kênh truyền dẫn đến

bộ trộn âm thanh Audio Mixer rồi đến bộ chuyển đổi D/A đưa ra đến bộ khuyếch

đại công suất rồi đến Loa ( loa đại biểu, loa PA,…)

1.4 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết số

1.4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tử số

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết số được trình bày trên hình 1.3 dưới đây

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

Chi tiết các khối như sau:

1.4.2 Cấu trúc bộ điều khiển trung tâm CCU

Bộ điều khiển trung tâm CCU bao gồm:

- Vi xử lý trung tâm

- Bộ xử lý tín hiệu số (DSP)

- Bộ nhớ FLash

- Bộ nhớ EFROM

- ACN1 : Audio control Network 1

- ACN2: Audio Control Network 2

- Praedic: Bộ tiền xử lý tiếng và ghép kênh

- Bảng điều khiển điều khiển

Các khối chức năng được kết nối với nhau thông qua đường dây mạng

1.4.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tử số DCN

- Kiến trúc mạng dây hệ thống cung cấp đường truyền thông kết nối đa phương tiện giữa vi xử lý trung tâm đến các thiết bị ghép nối vào CCU

- Việc truyền thông thông qua hệ thống dây mạng để kết nối các thiết bị với nhau và truyền thông của CCU với các khối IC chức năng được thực hiện trên nguyên tắc truyền thông giữa các khối truyền thông mạng và âm thanh ACN1, ACN2 và ACN3 với nhau

- ACN1 được lắp đặt trong các thiết bị đại biểu, chủ toạ, bàn phiên dịch ACN1 kết nối với CCU thông qua ACN2, bằng việc gửi và nhận (hoạt động hay không hoạt động, kích hoạt hay thụ động)

- ACN2 nhận thông tin từ ACN1 và ACN3 và truyền đến bộ vi xử lý trung tâm

- ACN3 có chức năng chỉ nhận dữ liệu chẳng hạn bộ chọn kênh chỉ nhận thông tin

- PREADIC ( Profession Audio Encoding Decoding Intergrated Circuit) là

bộ xử lý tích hợp bộ chuyển đổi tương tự ra số và bộ chuyển đổi số sang tương tự: chẳng hạn tín hiệu từ microphone qua A/D để xử lý tương tự ra tín hiệu số rồi qua

bộ mã hóa để mã hóa tín hiệu số rồi truyền đi, còn tín hiệu số nhận được qua bộ giải mã đến bộ D/A để xử lý số ra tương tự rồi khuếch đại ra loa

- Để đưa kết quả biểu quyết ra bảng hiển thị thì bộ điều khiển trung tâm truyền dữ liệu qua cổng COM theo chuẩn RS 232

- Để dùng máy vi tính PC điều khiển, kết nối với bộ điều khiển trung tâm thông qua Card mạng kết nối chuyên dụng

- Để đưa hình ảnh camera ra màn hình ngoài thông qua đường video của hệ thống chuyển mạch camera

Hình ảnh bên trong thiết bị trung tâm CCU như trình bày trên hình 1.4

Hình 1.4: Hình ảnh bên trong của bộ điều khiển trung tâm CCU.

Hình ảnh bên ngoài thiết bị điều khiển trung tâm CCU như hình 1.5 dưới đây

Hình 1.5: Hình ảnh bên ngoài cùa bộ điều khiển trung tâm CCU

1.5 Các phần mềm ứng dụng điều khiển hệ thống biểu quyết điện tử số DCN:

Hệ thống phần mềm điều khiển hệ thống DCN bao gồm các module phần mềm như sau:

+ Phần mềm biểu quyết điện tử là phần mềm điều khiển hệ thống DCN biểu quyết: đặt chế độ biểu quyết: nghị viện kín hay nghị viện công khai, thời gian biểu quyết, khởi tạo biểu quyết, tạm dừng quá trình biểu quyết, kết thúc quá trình biểu quyết, huỷ bỏ quá trình biểu quyết và hiện thị kết quả biểu quyết

+ Phần mềm hiển thị kết quả biểu quyết là phần mềm đưa ra số liệu biểu quyết

+ Phần mềm quản lý Microphone là phần mềm cho phép đại biểu đăng ký phát biểu vào danh sách đại biểu, huỷ đăng ký, thêm đăng ký, điều khiển phát biểu, vào danh sách phát biểu…Điều khiển DCN hoạt động ở các chế độ microphone: chế độ đăng ký phát biểu, chế độ tự động bật microphone, chế độ chiếm microphone (FIFO)…

+ Phần mềm quản lý vắng mặt, điểm danh là phần mềm kiểm tra số lượng đại biểu có mặt, vắng mặt, hiển thị thông tin đại biểu đăng nhập hệ thống, thoát khỏi hệ thống

CHƯƠNG 2

VÀ GIAO TIẾP CỐNG NỐI TIẾP RS232

2.1 Cấu hình hệ thống biểu quyết số DCN

Tuỳ thuộc vào số lượng đại biểu mà lựa chọn cấu hình hệ thống biểu quyết điện tử số DCN đơn giản hay phức tạp Với số lượng đại biểu khoảng 240 đại biểu thì ta lựa chọn cấu hình hệ thống DCN single CCU Còn số lượng đại biểu nhiều hơn 240 đại biểu thì sử dụng hệ thống DCN Multi CCU

2.1.1 Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN Single CCU

Hình 2.1: Kết nối hệ thống DCN độc lập

Hệ thống DCN này dùng 1 bộ điều khiển trung tâm, dùng cho hội nghị nhỏ khoảng 240 đại biểu Bộ điều khiển trung tâm CCU kết nối cổng (port) 1 với máy

tính điều khiển PC kết nối theo chuẩn ghép nối nối tiếp với thông số cổng: (8,N,1) với tốc độ 115.2 kbps, giao thức truyền Full

- Bộ chuyển mạch điều khiển camera đƣợc kết nối vào (port) 2 của bộ điều khiển trung tâm CCU theo thông số cổng: (8,N,1) với tốc độ 19.2 kbps, giao thức protocol: CAMERA Bằng kết nối này, hệ thống biểu quyết điện tử số sẽ tự động tìm đến vị trí đại biểu khi đại biểu bật microphone

2.1.2 Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN Multi- CCU

Khi hội nghị có số lƣợng lớn đại biểu tham dự thì hệ thống biểu quyết điện

tử số cần đƣợc mở rộng bằng cách sử dụng kết nối nhiều bộ điều khiển trung tâm đƣợc kết nối theo hình 2.2

Hình 2.2: Kết nối hệ thống biểu quyết điện tử số Multi CCU

Cấu hình máy tính điều khiển: Cài đặt hệ điều hành đƣợc từ window 95 trở lên

Hệ thống đƣợc thiết lập trên có đầy đủ các chức năng của hệ thống biểu quyết điện tử số: điều khiển microphone hội nghị, biểu quyết, chuyển mạch video theo vị trí microphone đƣợc bật, với số lƣợng điều khiển lên đến 3840 microphone đại biểu

Hệ thống biểu quyết điện tử số đƣợc kết nối nhƣ sau:

- CCU kết nối với PC điều khiển thông qua port 1 của CCU với thông số cổng COM: 115.2 kbps với giao thức (protocol): Full

- CCU kết nối với hệ thống điều khiển camera qua cổng port 2 của CCU với thông số cổng COM: 19200bps

2.2 Thông số các cổng của CCU khi kết nối với PC và kết nối với camera

Thông số cổng COM khi sử dụng hệ điều hành OS2

- Thiết lập số cổng:

Serial Port < number><portnumber>

1 – 2

tắt truyền thông nối tiếp

số cổng nối tiếp của PC ( OS2) (COM1 – COM2)

Thiết lập tốc độ truyền dẫn:

Serialspeed <number> <baudrate>

Baudrate 19200 Các giá trị: 9600,19200,57600 và 115200

Các kiểu thủ tục truyền thông:

Serial protocol<number><type>

Thông số 2 cổng COM:

Chức năng

cổng COM

Remote control ( Điều khiển từ xa)

Camera control ( Điều khiển Camera)

DCN PC control ( Máy tính điều khiển DCN) Port 1:

19200 SERIALPROTOCOL

2 SIMPLE

SERIALPORT1 2 SERIALSPEED1

19200 SERIALPROTOCO

19200 SERIALPROTOCOL

1 CAMERA

Không ứng dụng SERIALPORT2 1

SERIALSPEED2

115200 SERIALPROTOCOL

2 FULL

2.3 Thông số kỹ thuật cổng nối tiếp RS 232

Cổng nối tiếp đƣợc sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi có các ƣu điểm sau:

- Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song

- Số dây kết nối ít

- Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic Device)

- Cho phép nối mạng

- Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc

- Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản Các thiết bị ghép nối chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment)

và DCE (Data Communication Equipment) DCE là các thiết bị trung gian như MODEM còn DTE là các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính, PLC, vi điều khiển, … Việc trao đổi tín hiệu thông thường qua 2 chân RxD (nhận) và TxD (truyền) Các tín hiệu còn lại có chức năng hỗ trợ để thiết lập và điều khiển quá trình truyền, được gọi là các tín hiệu bắt tay (handshake) Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay là có thể kiểm soát đường truyền

Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry Associations) Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mức logic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) và có khả năng cung cấp dòng từ 10 mA đến 20 mA Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính chống chập mạch

Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáp truyền đủ ngắn có thể lên đến 115.200 bps

Các phương thức nối giữa DTE và DCE:

- Đơn công (simplex connection): dữ liệu chỉ được truyền theo 1 hướng

- Bán song công (half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng nhưng mỗi thời điểm chỉ được truyền theo 1 hướng

- Song công (full-duplex): số liệu được truyền đồng thời theo 2 hướng Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:

Khi không truyền dữ liệu, đường truyền sẽ ở trạng thái mark (điện áp 10V) Khi bắt đầu truyền, DTE sẽ đưa ra xung Start (space: 10V) và sau đó lần

-lượt truyền từ D0 đến D7 và Parity, cuối cùng là xung Stop (mark: -10V) để khôi phục trạng thái đường truyền

Dạng tín hiệu truyền mô tả như sau (truyền ký tự A):

Hình 2.3: Tín hiệu truyền của ký tự „A‟

Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau:

Chiều dài cable cực đại 15m Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps Điện áp ngõ ra cực đại  25V Điện áp ngõ ra có tải  5V đến  15V

Trở kháng tải 3K đến 7K

Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K

Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của chuẩn RS 232

Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps,

4800 bps, 9600 bps và 19200 bps

- Sơ đồ chân:

Hình 2.4: Sơ đồ chân cổng nối tiếp

Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân)

Ý nghĩa của các chân cổng nối tiếp RS232 được mô tả theo bảng 1.2 sau:

D25 D9 Tín

hiệu

Hướng truyền

Mô tả

2 3 TxD DTE->DCE Transmitted data: dữ liệu truyền

3 2 RxD DCE->DTE Received data: dữ liệu nhận

4 7 RTS DTE->DCE Request to send: DTE yêu cầu truyền dữ liệu

5 8 CTS DCE->DTE Clear to send: DCE sẵn sàng nhận dữ liệu

6 6 DSR DCE->DTE Data set ready: DCE sẵn sàng làm việc