MỞ ĐẦU Ngày nay, lĩnh vực Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đang đƣợc phát triển mạnh mẽ với những công nghệ hiện đại mới đƣợc 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 lƣợng, 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 ngƣời.
Hệ thống này đạt đƣợc hiệu quả ƣu việt từ điều khiển âm thanh, đăng ký đại biểu, phân quyền ngƣời truy cập, truyền đa ngôn ngữ, biểu quyết điện tử, ghép nối điều khiển từ xa đều đã đƣợc tích hợp vào hệ thống. Với phƣơng 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 lƣu 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 nhƣ điều khiển hội nghị từ xa, biểu quyết điện tử từ xa. Luận văn gồm 4 chƣơng. Chƣơng 1: Tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN. Chƣơng 2: Cấu hình hệ thống biểu quyết số DCN và Giao tiếp cổng nối tiếp RS232.
Chƣơng 3: Nghiên cứu các thủ tục truyền thông của hệ thống biểu quyết điện tử số DCN. Chƣơng 4: Xây dựng phần mềm biểu quyết. z 11 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BIỂU QUYẾT ĐIỆN TỬSỐ (DCN) 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 nhƣ hình 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.
Hệ thống ghép nối âm thanh mở rộng. Hệ thống này tạo đƣờng âm thanh chất lƣợng cao ghép nối với hệ thống âm thanh ngoài: mixer, bộ khuyếch đại công suất (amplifier), loa. Hệ thống phát hồng ngoại. z 12 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 ngƣời nghe lựa chọn ngôn ngữ phù hợp với ngôn ngữ của mình. 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.
Giới thiệu tổng quan hệ thống biểu quyết điện tử số DCN: Hệ thống biểu quyết điện tử số DCN cung cấp các phƣơng 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 nhƣ 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.
Thiết bị điểu khiển trung tâm CCU: Bao gồm bộ vi xử lý, bộ xử lý số, bộ nhớ và các đƣờng 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. 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.
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. 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 nhƣ 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 Thiết bị phân lập Bao gồm các thiết bị thực hiện các chức năng nhƣ 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 nhƣ: Hộp microphone chủ toạ, Hộp microphone đại biểu, bàn phiên dịch… 1.2 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 lƣợng 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 tƣơng 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 phƣơng tiện khác nhƣ các kênh tiếng số, kênh dữ liệu và kênh truyền thông. - CCU thực hiện các chức năng nhƣ: 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. 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 nhƣ sau: Hình 1.2: Sơ đồ định tuyến âm thanh trong hệ thống biểu quyết số DCN. Tín hiệu âm thanh Voice từ ngƣời phát biểu đƣợc thu bởi microphone, tín hiệu microphone đƣợc 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 đƣa ra đến bộ khuyếch đại công suất rồi đến Loa ( loa đại biểu, loa PA,…).
Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết số 1.1 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 đƣợc trình bày trên hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống biểu quyết điện tử số DCN. Chi tiết các khối nhƣ sau: 1.2 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 đƣợc kết nối với nhau thông qua đƣờng dây mạng.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống biểu quyết điện tử số DCN - Kiến trúc mạng dây hệ thống cung cấp đƣờng truyền thông kết nối đa phƣơng 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 đƣợc thực hiện trên nguyên tắc truyền thông giữa các khối truyền thông mạng và âm thanh ACN1, ACN2 và ACN3 với nhau. - ACN1 đƣợc 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 tƣơng tự ra số và bộ chuyển đổi số sang tƣơng tự: chẳng hạn tín hiệu từ microphone qua A/D để xử lý tƣơng tự ra tín hiệu số rồi qua bộ mã hóa để mã hóa tín hiệu số rồi truyền đi, còn tín hiệu số nhận đƣợc qua bộ giải mã đến bộ D/A để xử lý số ra tƣơng tự rồi khuếch đại ra loa. - Để đƣa 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 đƣa hình ảnh camera ra màn hình ngoài thông qua đƣờng video của hệ thống chuyển mạch camera.
Hình ảnh bên trong thiết bị trung tâm CCU nhƣ trình bày trên hình 1.4: Hình ảnh bên trong của bộ điều khiển trung tâm CCU.