ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑAÏI HOÏC HEÄ THOÁNG BAÙO TROÄM BAÈNG HOÀNG NGOAÏI DUØNG VI XÖÛ LYÙ SVTH: MSSV: CBHD: Th.S HOÀ TRUNG MYÕ BOÄ MOÂN: ÑIEÄN TÖÛ TP Hoà Chí Minh, 06/2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LÔØI CAÛM ÔN Trong suoát khoùa hoïc (2002 - 2007) taïi Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM, vôùi söï giuùp ñôõ cuûa quùy thaày coâ vaø giaùo vieân höôùng daãn veà moïi maët töø nhieàu phía vaø nhaát laø trong thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi, neân ñeà taøi ñaõ ñöôïc hoaøn thaønh ñuùng thôøi gian qui ñònh. Em xin chaân thaønh caûm ôn ñeán : Boä moân Ñieän töû cuøng taát caû quùy thaày coâ trong Khoa Ñieän – Ñieän töû ñaõ giaûng daïy nhöõng kieán thöùc chuyeân moân laøm cô sôû ñeå thöïc hieän toát luaän vaên toát nghieäp vaø ñaõ taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho em hoaøn taát khoùa hoïc. Ñaëc bieät, Th. Hoà Trung Myõ – giaùo vieân höôùng daãn ñeà taøi ñaõ nhieät tình giuùp ñôõ vaø cho em nhöõng lôøi chæ daïy quùy baùu, giuùp em ñònh höôùng toát trong khi thöïc hieän luaän vaên.
Taát caû baïn beø ñaõ giuùp ñôõ vaø ñoäng vieân trong suoát quaù trình laøm luaän vaên toát nghieäp. Tuy nhieân, thôøi gian laøm luaän vaên coù haïn neân quyeån luaän vaên khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt raát mong ñöôïc söï ñoùng goùp cuûa quùy thaày coâ vaø caùc baïn. Bản quyền thuộc về Goccay.vn i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TOÙM TAÉT Heä thoáng baùo troäm baèng hoàng ngoaïi duøng Vi xöû lyù laø moät heä thoáng khaù hoaøn chænh vôùi caùc chöùc naêng sau: 1. Phaùt hieän troäm ñoät nhaäp Ñöôïc thieát keá vôùi 5 caëp thu phaùt hoàng ngoaïi coù caùc taàn soá khaùc nhau.
Khi chöa coù troäm ñoät nhaäp che phaàn thu phaùt thì ñeøn baùo doø ñuùng taàn soá phaùt ôû phaàn thu seõ saùng vaø caáp tín hieäu möùc 1 cho phaàn vi xöû lyù thoâng qua board 4N35 vì ñieän aùp caáp töø phaàn thu lôùn hôn 5V. Khi coù troäm ñoät nhaäp che khuaát moät trong caùc caëp thu phaùt hoaëc che 2 caëp, 3 caëp, 4 caëp, 5 caëp thì led baùo phaàn thu ôû caùc vò trí seõ taét vaø caáp möùc ñieän aùp thaáp (möùc 0) vaøo vi xöû lyù thoâng qua board 4N35. Xöû lyù xuaát tín hieäu baùo ñoäng vaø hieån thò vò trí xuaát hieän troäm Khi coù caùc tín hieäu töø phaàn thu taùc ñoäng vaøo, caùc tín hieäu naøy seõ laàn löôït ñöôïc ñöa vaøo caùc chaân töø P1.4 cuûa vi ñieàu khieån baùo cho vi ñieàu khieån bieát laø coù troäm ñoät nhaäp. Luùc naøy vi ñieàu khieån seõ ra leänh cho chaân P1.7 leân möùc 1 ñeå taùc ñoäng qua transistor ñoùng relay baùo chuoâng vaø ñoàng thôøi xuaát döõ lieäu ra port 0 ñeå hieån thò vò trí coù xuaát hieän troäm ra LCD vaø giöõ hieån thò vò trí xuaát hieän troäm vaø chuoâng baùo cho ñeán khi ta taét heä thoáng thì chuoâng vaø tín hieäu hieån thò seõ taét Khi coù troäm che ôû caëp thu phaùt 1 thì LCD hieån thò “Coù tín hieäu ôû: 1”, neáu che ôû caëp thu phaùt 2 thì LCD hieån thò “Coù tín hieäu ôû: 2”, neáu che ôû caëp thu phaùt 3 thì LCD hieån thò “Coù tín hieäu ôû: 3”, neáu che ôû caëp thu phaùt 4 thì LCD hieån thò “Coù tín hieäu ôû: 4”, neáu che ôû caëp thu phaùt 5 thì LCD hieån thò “Coù tín hieäu ôû: 5”.
Neáu bò che ôû 2 vò trí hoaëc 3 hoaëc 4 hoaëc 5 thì LCD laàn löôït hieån thò leân maøn hình caùc trò trí bò che. Neáu khoâng bò che thì khoâng coù tín hieäu taùc ñoäng vaøo vaø vi ñieàu khieån seõ xuaát tín hieäu möùc 0 caáp cho transistor ñieàu khieån relay taét vaø xuaát tín hieäu ra LCD: “Khoâng coù tín hieäu”. Bản quyền thuộc về Goccay.vn ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MUÏC LUÏC Nhieäm vuï luaän vaên Lôøi caûm ôn. ii Muïc luïc.
iii CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN. 1 CHÖÔNG 2: NGUYEÂN TAÉC IR PHAÙT HIEÄN VAÄT CAÛN .1 Nguyeân taéc thu phaùt soùng hoàng ngoaïi .1 Khaùi nieäm veà tia hoàng ngoaïi .2 Nguoàn phaùt soùng hoàng ngoaïi vaø phoå cuûa noù .3 Nguyeân taéc IR phaùt hieän vaät caûn.4 YÙ töôûng boá trí phaàn thu phaùt ñeå phaùt hieän vaät caûn .2 Khoái thu phaùt tín hieäu hoàng ngoaïi .1 Caáu taïo, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Led hoàng ngoaïi .2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng .3 Cheá ñoä hoaït ñoäng .3 Khoái dao ñoäng.1 Khoái dao ñoäng phaàn phaùt (IC 555).2 Khoái dao ñoäng phaàn thu (IC 567).1 Giôùi thieäu caáu truùc phaàn cöùng 8051 .2 Caáu truùc beân trong 8051.3 Hoaït ñoäng thanh ghi Timer.5 Maøn hình hieån thò LCD. 39 CHÖÔNG 3: THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG .1 Thieát keá heä thoáng thu phaùt .2 Thieát keá maïch phaùt .1 Thieát keá sô ñoà maïch.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng.3 Tính toaùn vaø thieát keá.3 Thieát keá maïch thu. 53 Bản quyền thuộc về Goccay.vn iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1 Thieát keá sô ñoà maïch.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng.3 Tính toaùn vaø thieát keá.4 Thieát keá maïch vi xöû lyù vaø hieån thò .1 Thieát keá sô ñoà nguyeân lyù .2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng.3 Tính toaùn vaø thieát keá.5 Thieát keá maïch nguoàn .1 Thieát keá sô ñoà nguyeân lyù .2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng.
67 CHÖÔNG 4: THIEÁT KEÁ PHAÀN MEÀM .1 Löu ñoà giaûi thuaät .1 Giaûi thuaät chöông trình chính .2 Giaûi thuaät chöông trình con kieåm tra tín hieäu ñaàu vaøo.3 Giaûi thuaät chöông trình con delay .2 Chöông trình. 72 CHÖÔNG 5: THI COÂNG VAØ KEÁT QUAÛ THI COÂNG. 81 CHÖÔNG 6: KEÁT LUAÄN VAØ HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI .2 Höôùng phaùt trieån ñeà taøi. 83 Taøi lieäu tham khaûo.
85 Bản quyền thuộc về Goccay.vn iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chöông 1: Toång quan CHÖÔNG 1 TOÅNG QUAN Ngaøy nay, vieäc phaùt hieän keû troäm ñoät nhaäp vaøo nhaø, vaøo caùc kho chöùa haøng, vaøo caùc ngaân haøng, nhöõng nôi caát nhöõng taøi saûn quí hieám, nhöõng taøi lieäu maät .laø raát caàn thieát ñoái vôùi moïi ngöôøi daân, caùc cô quan chöùc naêng, caùc ngaân haøng … Khoâng chæ caùc coâng ty lôùn hoaëc ngaân haøng môùi cho laép ñaët maø ngay caû ngöôøi daân vôùi thu nhaäp khaù cuõng baét ñaàu ñeå yù ñeán caùc loaïi thieát bò naøy. Ñôøi soáng daân cö ngaøy moät naâng cao, ngoaøi vieäc chaêm lo ñeán aên maëc, phöông tieän ñi laïi, ngöôøi ta coøn ñaëc bieät quan taâm ñeán an ninh cho gia ñình. Caùc thieát bò choáng troäm vì theá ñöôïc söû duïng ngaøy caøng roäng raõi. Thoâng thöôøng khi chuùng ta ñuïng chuyeän môùi quan taâm ñeán vieäc baûo veä an toaøn cho gia ñình mình ñieàu ñoù laø quaù treå vì vaäy vieäc baûo veä taøi saûn vaø tính maïng cuûa baûn thaân vaø gia ñình cuûa mình phaûi laø öu tieân haøng ñaàu vaø thöôøng xuyeân cuûa moãi gia ñình chuùng ta.
Ngoaøi vieäc thöôøng xuyeân phaûi neâu cao caûnh giaùc thì vieäc trang bò cho gia ñình nhöõng thieát bò choáng troäm cuõng laø moät giaûi phaùt toát. Thieát bò choáng troäm thoâng thöôøng goàm : Baùo ñoäng coù daây vaø khoâng daây tuy nhieân chuùng ta neân söû duïng loaïi khoâng daây vì seõ taïo myõ quan cho ngoâi nhaø cuûa chuùng ta hôn. Thieát bò naøy goàm nhöõng boä phaän chính sau: 1- Boä phaùt hieän vaät caûn ( SENSOR) Ñaây laø moät thieát bò söû duïng tia hoàng ngoaïi phaùt hieän troäm ñoät nhaäp vaøo nhaø ñoä xa baûo veä cuûa noù thöôøng laø 3m -6m chuùng ta thöôøng söû duïng thieát bò naøy ôû nhöõng khu vöïc nhö saân thöôïng, saân vöôøn, gara, haønh lang hoaëc nhöõng khu vöïc troáng. Khi coù ngöôøi ñi vaøo khu vöïc naøy boä phaùt hieän vaät caûn seõ chuyeån tín hieäu veà Boä ñieàu khieån trung taâm vaø nôi ñoùseõ phaùt ra tín hieäu baùo ñoäng 2- Boä ñieàu khieån trung taâm : Ñaây laø thieát bò ñeå thu nhaän nhöõng tín hieäu töø caùc thieát bò phaùt hieän vaät caûn.
Baùo ñoäng cho ngöôøi nhaø bieát qua coøi huï vaø hieån thò vò trí coù vaät caûn xuaát hieän ñeå tieän cho vieäc baét teân troäm. Bản quyền thuộc về Goccay.vn 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chöông 1: Toång quan Xuaát phaùt töø nhöõng yù töôûng vaø tình hình thöïc teá nhö treân, neân em choïn ñeà taøi “Heä thoáng baùo troäm baèng hoàng ngoaïi duøng Vi xöû lyù” cho luaän vaên toát nghieäp cuûa mình. Vôùi ñeà taøi “Heä thoáng baùo troäm baèng hoàng ngoaïi duøng Vi xöû lyù” goàm 6 chöông: Chöông 1: Toång quan Giôùi thieäu veà nhöõng kyõ thuaät vaø öùng duïng cuûa maïch choáng troäm vaøo cuoäc soáng, ñaëc bieät laø vieäc öùng duïng vi xöû lyù ñeå xöû lyù caùc tín hieäu vaøo. Chöông 2: Nguyeân taéc IR phaùt hieän vaät caûn Trình baøy nguyeân taéc thu phaùt hoàng ngoaïi, nguyeân taéc IR phaùt hieän vaät caûn, sô ñoà khoái cuûa toaøn boä heä thoáng choáng troäm Chöông 3: Thieát keá phaàn cöùng Trình baøy söï thieát keá sô ñoà phaàn phaùt, phaàn thu, phaàn doø taàn, phaàn xöû lyù vaø phaàn hieån thò töø caùc phaàn treân ta keát hôïp laïi vôùi nhau taïo thaønh moät heä thoáng hoaït ñoäng hoaøn chænh ñeå thi coâng maïch Chöông 4: Thieát keá phaàn meàm Trình baøy giaûi thuaät vaø chöông trình xöû lyù cuûa heä thoáng.
Chöông 5: Phaàn thi coâng vaø keát quaû thi coâng Neâu caùc böôùc thi coâng maïch keát quaû cuûa maïch Chöông 6: Keát luaän vaø kieán nghò Trình baøy nhöõng keát luaän vaø kieán nghò lieân quan ñeán ñeà taøi. Mong raèng heä thoáng choáng troäm baèng hoàng ngoaïi duøng vi xöû lyù maø em thöïc hieän seõ ñöôïc môû roäng theo nhieàu höôùng hoaøn chænh hôn, öùng duïng roäng raõi trong thöïc teá ñeå ngaøy caøng caûi thieän ñôøi soáng vaät chaát , tinh thaàn vaø sinh hoaït cuûa con ngöôøi. Goùp phaàn vaøo söï phaùt trieån chung cuûa xaõ hoäi vaø ñaát nöôùc. Bản quyền thuộc về Goccay.vn 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chöông 2 : Nguyeân taéc IR phaùt hieän vaät caûn CHÖÔNG 2 NGUYEÂN TAÉC IR PHAÙT HIEÄN VAÄT CAÛN 2.1 NGUYEÂN TAÉC THU PHAÙT SOÙNG HOÀNG NGOAÏI 2.1 Khaùi nieäm veà tia hoàng ngoaïi: Aùnh saùng hoàng ngoaïi (tia hoàng ngoaïi) laø aùnh saùng khoâng theå nhìn thaáy ñöôïc baèng maét thöôøng, coù böôùc soùng khoaûng 0,8µm ñeán 0.9µm, tia hoàng ngoaïi coù vaän toác truyeàn baèng vaän toác aùnh saùng.
Tia hoàng ngoaïi coù theå truyeàn ñi ñöôïc nhieàu keânh tín hieäu. Noù öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp. Löôïng thoâng tin coù theå ñaït ñöôïc 3Mbit/s… Trong kyõ thuaät truyeàn tin baèng sôïi quang daãn khoâng caàn caùc traïm khueách ñaïi giöõa chöøng, ngöôøi ta coù theå truyeàn cuøng moät luùc 15000 ñieän thoaïi hay 12 keânh truyeàn hình qua moät sôïi tô quang vôùi ñöôøng kính 0,13 mm vôùi khoaûng caùch 10Km ñeán 20 Km. Löôïng thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi vôùi aùnh saùng hoàng ngoaïi lôùn gaáp nhieàu laàn so vôùi soùng ñieän töø maø ngöôøi ta vaãn duøng.
Tia hoàng ngoaïi deã bò haáp thuï, khaû naêng xuyeân thaáu keùm. Trong ñieàu khieån töø xa chuøm tia hoàng ngoaïi phaùt ñi heïp, coù höôùng do ñoù khi thu phaûi ñuùng höôùng.