Mạch Báo Trộm Qua Đường Dây Điện Thoại BỘ MÔN: ĐIỆn tử viễn thôNG

Có nhiều loại Relay ở đây ta chọn Relay có điện áp là 12V và điện trở danh định 100Ω nhìn vào mạch trên ta thấy rằng nếu làm cho transistor dẫn bảo hoà thì sẽ tạo dòng điện từ nguồn 5V qua Relay về mass làm cho Relay hoạt động.Khi trasistor ở trạng thái tắt thì lập tức ngăt dòng qua mạch cuả relay làm cho relay tắt.

Chọn là C2383 có các thông số:

PCmax = 900mW

ICmax = 1A

β = 60 - 230

Để Q1 dẫn bảo hoà thì : β*IC/Q1 ≥ IC/Q1

Mà IB/Q1 = (VĐK RELAY – VBE/Q1)/R1 (1)

IC/Q1 = VDD/RRELAY (2)

(2) β*(VĐKRELAY – VBE)/R4 ≥ VDD/RRELAY

R4

R4 ≤ 3360 Ω

Do đó ta chọn R1 = 3.3k

DC của mạch. Tụ C5 có nhiệm vụ cách ly DC chỉ cho tín hiệu âm tần đi qua, tín hiệu âm tần này được tải qua biến áp suất âm. Cuộn sơ của biến áp này được

mắc làm tải của tầng khuếch đại công suất âm tần.

Dòng thông thoại của tổng đài cấp đến mạch có dòng từ 20mA -100mA

Điện trở vòng qua mạch tác giả khoảng 150Ω -1500Ω.

Ta chọn :

β= 60

 Dòng DC của tổng đài cấp : IDC = 20mA

 Điện áp do sụp áp của cầu diode là 1.4V

 Chọn VCE =0.2V

R6 = = 220 Ω.

Chọn R5 = 6.8KΩ

Tụ C4 triệt tiêu tín hiệu thoại được sao cho :

ZC4 << β.R3 (1)

Với W = 2πf , f = 300Hz là tần số thấp nhất của tín hiệu thoại thay vào (1) ta được :

C₄ >> = = 0,4.2µF

Chọn C4 = 0.47μF/50V

Tụ C5 có tác dụng ngăn DC, chỉ cho tín hiệu thoại đi qua nên nó phải có trở

kháng thoả điều kiện :

ZC5 = 1/ω?C5 = 1/(2ΠfminC5) ≤ (1/10)RAC = (1/10)600

C5 ≥ 8.846uF

Do đó có thể chọn C5 = 10μF/50V

Các thông sốmạh đ đ?ợ tính toán sau:

Q2 là transistor C₂₃₈₃

R5 = 6.8K, R6 = 220 Ω

C4 = 0.47 μF/50V

C5 = 10 μF/50V

6.8. Mạch chống quá áp:

a.Sơ đồ nguyên lý:



Hình 6 – 8: Mạch chống quá áp

b.Thiết kế và tính toán:

Mạch chống quá áp có chức năng ghim áp để không ảnh hưởng điện áp cao của đường dây đến các khối trong hệ thống.

Chọn Diode Zenner loại 4.7V

Mạch sử dụng 2 Diode mắc ngược chiều nhau, nhằm chống quá áp cho cả hai chiều.

Khi (5)dương, (3) âm thì V_{biến áp} = 4.7 + 0.7 = 5.4V

Khi (3)dương, (5) âm thì V_{biến áp} = 4.7 + 0.7 = 5.4V

Do đó điện áp cấp cho mạch luôn đảm bảo điều kiện làm việc.

6.10. Khối nguồn:

a.Sơ đồ nguyên lý:



Hình 6 – 9: Mạch nguồn

Sử dụng biến thế đôi 220VAC/12VAC để hạ áp sau đó dùng cầu diode

chỉnh lưu thành điện một chiều, nguồn điện một chiều sau khi qua các tụ

lọc sẽ có điện áp một chiều phẳng hơn.Và nguồn điện ổn định này sẽ

cung cấp cho tất cả các linh kiện trong mạch hoạt động.

Nguồn cung cấp có nhiệm vụ cung cấp toàn bộ năng lượng cho mạch vì thế bộ nguồn cần phải có độ ổn định cao để có thể hoạt động lâu dài của cả hệ thống mạch điện. Họ IC 78XX là loại IC ổn áp phổ biến. Mạch sử dụng thêm các linh kiện phụ trợ khác như điện trở hạn dòng và tụ lọc nguồn sẽ cung cấp điện áp ngõ ra có sự ổn định cao. Loại IC có vỏ nhôm tản nhiệt có thể cung cấp một dòng tối đa 1A đủ để cung cấp nguồn cho các linh kiên trong mạch hoạt động tốt. Đồng thời trong IC còn tích hợp các mạch bảo vệ quá nhiệt và quá dòng bên trong, điều này có ý nghĩa quan trọng đối với sự an toàn cho các linh kiện trong mạch. Để cung cấp nguồn cho cấp nguồn cho các IC trong mạch ta dùng :

- IC7805 cung cấp nguồn 5V cho vi xử lý trung tâm, ISD1420, DTMF8888, khối giả mã

- IC7912 cung cấp nguồn -12V cho TL082.

- IC7812 cung cấp nguồn 12V cho Relay 12V trong mạch khối Relay, TL082.

6.11. Khối phát thông báo:

a.Sơ đồ nguyên lý:



Hình 6 – 10: Mạch phát thông báo

b.nguyên lý hoạt động:

Mạch phát tiếng nói dùng IC ISD1420 là IC chuyên dùng cho việc ghi và phát tiếng nói và được kết nối trực tiếp với vi điều khiển thông qua chân port của vi điều khiển các điện trở và tụ điện được mắc bên ngoài theo đề nghị của nhà sản xuất. Ngõ ra âm thanh được phát lên line nhờ một relay đóng ngắt khi âm thanh được phát ra .Tiếng nói được sử dụng cho muc đích của thiết kế này đã được nạp sẵn bên trong IC .Để phát ra một đoạn âm thanh ta cần cung cấp địa chỉ đầu vùng nhớ lưu trữ đoạn âm thanh này vùng nhớ này ta đã định sẵn là (00H) tiếp theo tạo một sự thay đổi từ mức cao xuống mức thấp ở chân PLAYE ,dấu hiệu kết thúc của đoạn âm thanh này được thể hiện ở chân RECLED.Vi điều khiển sẽ nhận dấu hiệu này cho sự kết thúc của đoạn âm thanh cần phát.

Khối này được mắc song song với hai dây Tip và Ring của điện thoại. Bình thường khối này không hoạt động, khi ta phát xong số điện thoại, tổng đài sẽ giải mã số điện thoại rồi thực hiện chuyển mạch để kết nối với thuê bao bị gọi, khi đã thông thoại rồi tổng đài sẽ cấp tín hiệu đảo cực (đăng ký với bưu điện) lúc này mạch cảm biến nhấc máy sẽ hoạt động, tín hiệu lấy ra ở chân số 5 sẽ ở mức logic thấp, vi điều khiển cảm biến được trạng thái này và điều khiển phát câu thông báo đến thuê bao bị gọi. R1 dùng để phân dòng bớt qua OPTO, 2 diode zener và tụ dùng để chống nhiễu.

Các thông số của OPTO 4N35

Khi OPTO dẫn bảo hòa:

V_CEsatmax = 0.3v.

I_C = 5mA.

I_F = 10mA.

Khi thuê bao bị gọi nhấc máy tổng đài sẽ cấp tin hiệu đảo cực có dòng khoảng 20mA – 40mA, chọn dòng thuê bao bị gọi nhấc máy là 30mA. Do đó để tránh làm hỏng OPTO mắc thêm điện trở phân dòng R1.

Để OPTOdẫn bảo hòa thì I_F = 10mA => dòng qua R1 là I_R1 = 30-10 = 20mA.

Mà khi OPTO dẫn (phần sơ cấp là diode) sẽ ghim điện áp khoảng 2V.

Nên R1 = 2/20.10­­^-3 = 100 Ohm

Chọn R1= 100 Ohm

Khi OPTO dẫn bảo hòa thì dòng IC = 5mA, V_CEsat= 0.3V.

R2 = 5-0.3/5.10^-3 = 940 Ohm

Chọn R2 = 1K.

1.1 Lưu đồ giải thuật:

Đầu tiên, chương trình chính sẽ khởi tạo cho MT8888, chọn chế độ phát DTMF, P1.0 là tín hiệu từ Led hồng ngoại đưa vào . Khi P1.0 ở mức logic 0, tức là khi có kẻ trộm vào thì chương trình sẽ gọi chương trình con quay số điện thoại để thông báo .

2
.2. Giải thích :

Để khởi động cho MT8888 thì đầu tiên ta phải đọc thanh ghi trạng thái, sau đó chọn thanh ghi A và xóa dữ liệu trong thanh ghi A, tiếp theo chọn thanh ghi B và xóa dữ liệu trong thanh ghi B. Cuối cùng là đọc thanh ghi trạng thái kết thúc việc khởi động cho MT8888.

Để chọn chế độ điều khiển thì ta phải viết vào thanh ghi A để chọn chế độ điều khiển. Ơ đây ta chọn chế độ điều khiển là phát DTMF, chọn chế độ ngắt và chọn thanh ghi B. Sau khi chọn thanh ghi B ta sẽ viết để điều khiển thanh ghi B chọn chế độ BURST MODE.

Bit ACC.1 là bít báo trạng thái phát của MT8888.

Để biết là tín hiệu DTMF đã được phát chưa thì đầu tiên ta phải đọc thanh ghi trạng thái để xác định là tín hiệu DTMF đã được phát chưa bằng cách kiểm tra bit ACC.1 của MT8888. Nếu bit ACC.1 được đặt bằng 1 thì tín hiệu DTMF đã được MT8888 phát.
5. CHƯƠNG TRÌNH CON QUAY SỐ ĐIỆN THOẠI:

5.1. Lưu đồ giải thuật:

5.2.Giải thích :

Để quay số điện thoại, đầu tiên chương trình phải khởi tạo MT 8888. chương trình sẽ đóng tải giả kết nối thuê bao và chọn thiết bị gọi( Nếu P3.0 = 0 thì gọi ĐTDĐ ngược lại gọi điện thoại bàn).Sau khoảng thời gian delay 1s đợi tín hiệu mời gọi quay số. Chương trình con phát số điện thoại được thi hành với số điện thoại được cài đặt sẵn trong chương trình. Khi phát hiện nhấc máy thì thực hiện lệnh tiếp theo. Khi phát hiện đầu dây bên kia không nhấc máy thì gọi lại .

II. MÃ NGUỒN CHƯƠNG TRÌNH

$MOD51

RSO BIT P2.0

ORG 00H

MAIN:

CLR P1.1 ; NGAT TAI GIA

SETB P2.1 ; KO CO TRANG THAI DAO CUC

SETB P1.2 ; CHAN 24 ISD1420

SETB P1.0 ; BAO TROM

ACALL readSR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

MOV A,#08H

ACALL writeCR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

ACALL readSR

ACALL setup

KT1:

JNB P1.0,KT2 ; KIEM TRA TROM

SJMP KT1

KT2:

ACALL THONGBAO

JNB P1.0,$

SJMP MAIN

; CHUONG TRINH CON THONG BAO

THONGBAO:

ACALL QSDT

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

ACALL DELAY5S

JNB P2.1,BAOTROM ; KIEM TRA TRANG THAI DAO CUC

CLR P1.1 ; NGAT TAI GIA

ACALL DELAY1S

LJMP THONGBAO

BAOTROM:

MOV R5,#04H

PHAT1:

CLR P1.2 ; CHO PHAT CAU THONG BAO

SETB P1.2

JB P1.3,$

JNB P1.3,$

DJNZ R5,PHAT1

CLR P1.1 ; NGAT KET NOI THUE BAO

RET

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

setup:

MOV A,#0DH

ACALL writeCR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

RET

writeCR:

ANL A,#0FH

SETB rso

MOVX @R0,A

RET

readSR:

SETB rso

MOVX A,@R0

ANL A,#0FH

RET
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

; CHUONG TRINH CON QUAY SO DIEN THOAI

QSDT:

ACALL readSR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

MOV A,#08H

ACALL writeCR

MOV A,#00H

ACALL writeCR

ACALL readSR

ACALL setup

SETB P1.1 ; DONG TAI GIA

ACALL DELAY1S

JNB P3.0,PSDTDD

ACALL PSDTB

CJNE R2,#3,TTT

PSDTDD:

ACALL PSDTDD1

TTT:

ACALL readSR
MOV A,#00H

ACALL writeCR

MOV A,#00h

ACALL writeCR

MOV A,#08h

ACALL writeCR

MOV A,#00h

ACALL writeCR

ACALL readSR

ACALL setup

RET

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

; CHUONG TRINH CON PHAT SO DIEN THOAI

PSDTB:

MOV DPTR,#CODEDISP

MOV R2,#3

MOV R1,#00H

KT3:

MOV A,R1

MOVC A,@A+DPTR

ACALL TRANSMIT

INC R1

DJNZ R2,KT3

RET

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

PSDTDD1:

MOV DPTR,#CODEDISP1

MOV R2,#10

MOV R1,#00H

KT4:

MOV A,R1

MOVC A,@A+DPTR

ACALL TRANSMIT

INC R1

DJNZ R2,KT4

RET
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

TRANSMIT:

CLR rso

ANL A,#0FH

MOVX @R0,A

MOV p0,A

ACALL DELAY1S

KT6: ACALL readSR

JNB ACC.1,kt6

RET ;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

; CHUONG TRINH DELAY 1S

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

DELAY1S:

CLR TF0

MOV R4,#20

MOV TMOD,#01H

LOOP2:

MOV TH0,#50H

MOV TL0,#9AH

SETB TR0

JNB TF0,$

CLR TR0

CLR TF0

DJNZ R4,LOOP2

RET

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

; CHUONG TRINH DELAY 5S

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
DELAY5S:

CLR TF0

MOV R5,#100

MOV TMOD,#01H

LOOP3:

MOV TH0,#50H

MOV TL0,#9AH

SETB TR0

JNB TF0,$

CLR TR0

CLR TF0

DJNZ R5,LOOP3

RET

;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

CODEDISP:

DB 01H,0AH,01H

CODEDISP1:

DB 0AH,09H,01H,08H,07H,03H,06H,04H,04H,09H

END
CHƯƠNG VIII: TÓM TẮT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Trãi qua một thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài, Đồ Án đã được hoàn thành. Đối với Nhóm nghiên cứu trong quá trình thực hiện đã gặp nhiều vấn đề nảy sinh, đó cũng chính là những khó khăn đồng thời cũng chính là động lực thúc đẩy để nhóm nghiên cứu hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp này. Nội dung của đề tài được nêu trong tất cả 7 chương. Trong các chương : 3,4,5,6 Nhóm nghiên cứu giới thiệu các tài liệu liên quan đến việc thiết kế như : những kiến thức về thu phát DTMF, phương pháp ghi âm cũng như phát tín hiệu, các chức năng của vi điều khiển 89C51, ngôn nhữ lập trình Assembly và khảo sát các linh kiện trong mạch.

Do kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện chắc không tránh khỏi những thiếu sót và việc trình bày nội dung cũng có những chỗ chưa hoàn thiện. Rất mong Được quý Thầy Cô góp ý và bổ sung để Đề tài Nghiên Cứu này được hoàn thiện hơn. Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn.

II. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Trong thời gian nghiên cứu đề tài nhóm nghiên cứu đã gặp nhiều trở ngại song với sự nổ lực của từng cá nhân trong nhóm và tinh thần làm việc theo nhóm cuối cùng đề tài cũng đã hoàn thiện đúng theo thời gian quy định. Qua một thời gian làm một cách nghiêm túc đã giúp những người thực hiện đề tài học thêm được nhiều điều, đó là cách làm việc khoa học, sự sáng tạo, độc lập nghiên cứu, và nhất là sự hợp tác làm việc theo nhóm.

Thiết kế hệ thống báo trộm qua đường dây điện thoại, nhằm phần nào đảm bảo an toàn tài sản cá nhân, tập thể, công ty xí nghiệp ..v.v. là mục đích nghiên cứu của những người thực hiện đề tài, trong một khoảng thời gian hạn chế, nhóm nghiên cứu đã có một kết quả nhất định. Tuy nhiên để đề tài càng trở nên hoàn thiện hơn, có thể phát triển đề tài theo hướng:

+ Thiết kế cảm biến hồng ngoại có khả năng thu phát với khoảng cách xa hơn.

+ Dùng loa phát tín hiệu có trộm tại chổ

+ Thiết kế cảm biến báo cháy mắc song song với cảm biến trộm

+ Thiết kế bàn phím có thể thay đổi bất kì số điện thoại

+ Kết hơp với các thiết bị khác để điều khiển các thiết bị điện tử trong nhà

+Viết thêm phần mềm để có thể gọi điện thoại bàn và di động luân phiên nhau
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo Trình Vi Xử Lí Trường đại Học Công nghiệp TP.HCM

2. Châu Kim Lang.Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học.Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM,2002

3. Dương Minh Trí.Cảm Biến Và Ưng Dụng.Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật,2000

4. Tống Văn On, Hoàng Đức Hải.Họ Vi Điều Khiển 8051.Nhà Xuất Bản Lao Động- Xã Hội.Hà Nội,2001

5. Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Hải.Giáo Trình Cảm Biến.Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.Hà Nội, 2000

6. Lê Văn Thảnh Nguyên lý Tổng đài điện tử, Trung tâm đào tạo Bưu chính viễn thông II,1996

7. Các website: http:// www.datasheetarchive.com

http://www.ISD.com

http ://www.Atmel.com

http ://www.MT.com