Nguyên lý thu phát và ứng dụng bộ thu phát hồng ngoại để điều khiển thiết bị.
- Mục Tiêu Yêu cầu
Đề tài này sử dụng một cặp IC thu (PT2249) phát (PT2248) kết hợp với vi điều khiển 89S52 để tạo thành mạch điều khiển, định thời. IC phát (PT2248) có nhiệm vụ kiểm tra phím được nhấn và truyền mã phím đó đi dưới dạng xung thông qua led phát hồng ngoại. IC thu (PT2249) có nhiệm vụ kiểm tra tín hiệu nhận được và thay đổi mức logic của các ngõ ra theo xung nhận được. Tín hiệu ngõ ra của IC thu được đưa đến vi xử lý và bắt đầu giải mã tín hiệu này theo chương trình được viết sẵn.
Từ đây có thể suy ra mục đích yêu cầu của đề tài như sau:
- Có thể điều khiển thiết bị từ xa thông qua cặp IC thu phát.
- Có thể cài đặt thời gian, khởi động hoặc dừng thiết bị bằng 6 phím nhấn.
- Khi thời gian cài cặt đã hết sẽ tự động ngắt nguồn thiết bị.
- Giá thành sản phẩm không quá đắt.
- Chạy ổn định, chính xác, nhỏ gọn, dễ sử dựng, sửa chữa.
2. Linh Kiện Chính Sử Dụng Trong Mạch
- IC Phát Tín Hiệu Hồng Ngoại PT2248
- IC Thu Và Mã Hóa Tín Hiệu Hồng Ngoại PT2249
- Module Hay LED Thu Tín Hiệu Hầng Ngoại PIC – 1018SCL
- Led Quang – LED Phát Tín Hiệu Hồng Ngoại
- Vi Điều Khiển AT89S52
- Relay
3. Sơ Đồ Nguyên Lý
• Sơ đồ mạch phát
Thạch anh dao động cùa PT2248 là thạch anh dao động có tần số 455Khz
Khi một phím trên bàn phím được nhấn (VD phím số 1), thì chân 10 (Tl) và chân (Kl) thông mạch với nhau ( các chân Tl, KI trên IC PT2248), lúc này ra của IC PT2248 trên chân 15 (Txout) sẽ phát liên tục một chuỗi xung điện đi vào cực B của transistor Q2 (AI013) kích dẫn transistor Q1 (D468) (hai transistor này mắc darỉỉngton bù nhằm tăng dòng cho led phát hồng ngoại, giúp led phát mạnh hơn( tăng khoảng cách thu phát )),nhằm điều khiển cho con led hồng ngoại DI phát chuỗi xung điện nàỵ thành chuỗi ánh sáng hồng ngoại (tương ứng với chuỗi điện áp trên) thông qua không gian đến ỈC thu hồng ngoại trên mạch thu.
Để IC PT2248 của mạch phát lảm việc được cần phải có bộ tạo dao động gồm thạch anh 455Khz và hai tụ 121p C2 và C3.
• Sơ đồ phần thu
Từ IC thu hồng ngoại PIC – 1018 khi nhận được chuỗi ánh sáng hồng ngoại từ mạch phát đến thì IC PIC – 1018 sẽ chuyển thành chuỗi tín hiệu điện đưa ra chân 1 (do chuỗi tín hiệu điện từ chân 1 của IC PIC – 1018 là ngược chuỗi tín hiệu điện tại ngõ ra của IC PT2248 trên mạch phát: chân 15 trên IC PT2248 có mức logic 1 thì ngõ ra trên chân số 1 của IC PIC – 1018 lại là mức logic 0).
Để có thể khôi phục lại đúng với chuỗi tín hiệu như ban đầu thì từ chân 2IC PIC – 1018 cần phải có mạch đảo chuỗi tín hiệu lại, thông qua transistor Q1 (D468), tìn hiệu được lấy ra từ cực c. Tại đây chuỗi tín hiệu đã được khôi phục và khuếch đại lên đúng với chuỗi tín hiệu ban đầu, sau đó được đưa vào chân số 2 (Rxin) của IC PT2249 để điều khiển mạch chấp hành.
Từ IC PT2249 trên mạch thu khi nhận được tín hiệu tương ứng với phím số 1 trên mạch phát, IC PT2249 sẽ điều khiển chân số 3 (Hl) lên mức logic 1 đưa vào IC 74LS14 để đảo thành mức 0 và các tín hiệu ra từ chân 4-8 tương tự như chân 3.
• Sơ đồ mạch điều khiển và hiển thị
Các tín hiệu ở ngõ ra của IC PT2249 sau khi đưa qua IC 74LS14 để đào tín hiệu được đưa vào Port 3 của vi điều khiển (PO.O – P0.5) để xử lý các tín hiệu này. Sáu tín hiệu này gồm: START, STOP, SET, MODE, UP, DOWN để điều khiển và cài đặt thời gian để hẹn giờ tắt thiết bị. Thời gian cài đặt được hiển thị lên 4 led 7 đoạn ( 2 led hiển thị phút và 2 led hiển thị giây). Sau khi thời gian cài đặt được đến hết thì vi điều khiển xuất tín hiệu ra chân P1.7 để điều khiển ngắt relay.
START: tín hiệu cho phép khởi động thiết bỉ.
STOP: tín hiệu cho phép ngừng thiết bị.
MODE: tín hiệu lực chọn đề con led (led đơn vị hoặc 2 led phút) để cài đặt thời
gian.
UP: tín hiệu cho phép tăng thời gian cài đặt.
DOWN: tín hiệu cho phép giảm thời gian cài đặt
SET: tín hiệu cho phép thời gian cài đặt bắt đầu đếm ngược.
3. Thiết Kế Và Thi Công Mạch
3.1 Sơ Đồ Mạch In Và Linh Kiện Sử Dụng
3.1.1 Mạch in mạch phát tín hiệu hồng – Linh kiện sử dụng trong mạch: ngoại:
| STT | Tên linh kiện | Giá trị | SỐ lượng |
| 1. | Điện trở RI | 10K | 1 |
| 2. | Tụ gốm (C27c3) | 121p | 2 |
| 3. | Tụ hóa | 47 ụ. | 1 |
| 4. | Transistor:
Q1 02 |
D468
A1013 |
1
1 |
| 5. | Diode | 1N4148 | 2 |
| 6. | Led phát hồng ngoại | – | 1 |
| 7. | Nút nhấn | – | 6 |
| 8. | ICPT2248 | – | 1 |
| 9. | Thạch anh | 455Khz | 1 |
| STT | Tên linh kiện | Giá trị | Số lượng |
| 1. | Điện trở: R1,R4 | 39k | 2 |
| R2 | 3k3 | 1 | |
| R3 | 330R | 1 | |
| R5 | 100R | 1 | |
| 2. | Tụ
C1,C3 |
47*1 | 2 |
| C2 | 102p | 1 | |
| 3. | IC71LS14 | – | 1 |
| ICPT2249 | – | 1 | |
| 4. | Transistor:
Q1 |
D468 | 1 |
| 5. | Led thu hồng ngoại | PIC-1018SCL | 1 |
| 6. | Led báo nguồn | – | 1 |
| 7. | Giắc cắm hàng rào | – | 1 |
3.1.3 Mạch In Mạch Xử Lý Tín Hiện Và Điều Khiển Thiết Bị
| STT | Tên linh kiện | Giá trị | Số lượng | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| L | Điện trở: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rl, R15 -R18 | lOk | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| R6 | L5k | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| R7-R14 | 330R | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. | Tụ: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CÌ,C7 | 47fi | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| C4,C5 | 33p | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| C6 | 0.1 li | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. | IC 7805 | – | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. | ICAT89S52 | – | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Code Hoàn Chỉnh
| BDN | EQU | R1 |
| DV | EQU | R2 |
| CHUC | EQU | R3 |
| MAMOD | EQU | R4 |
| GIAY | EQU | R5 |
| START | BIT | P3.0 |
| MODE | BIT | P3.1 |
| UP | BIT | P3.2 |
| DN | BIT | P3.3 |
| STB | BIT | P3.4 |
| STOP | BIT | P3.5 |
| ORG 0000H | ||
| JMP MAIN | ||
| ORG 000BH | ||
CALL HIENTHI5 MOV TH0,#HIGH(-5000) MOV TLO,#LOW( 5000) RETI
ORG 001BH INC BDN
MOV THI ,#HIGH(-50000) MOV TL1 ,#LOW( 50000) RETI
MAIN:MOV DPTR,#MA7DOAN MOV TMOD,#llH MOV IE,#10001010B
LB: MOV 28H,#07FH
MOV 29H,#0FFH MOV 2AH,#0FFH
P1.7
START,$
DELAY10MS
START,$
DELAY10MS
P1.7
MAMOD,#00
30H,#0BFH
31H,#0BFH
32H,#0BFH
33H,#0BFH
CHUC,#00
DV,#00
GIAY,#00
TRO ;// NGAT HIEN THI
STOP,LB6
P0.7
TRO
CLR TRI JMP LB
LB6: JNB MODE,CH_MODE CJNE MAMOD,#01,KEYC1 JMP C_DV KEYC1:
CJNE MAMOD,#02,KEYC2 JMP C_CHUC KEYC2: JMP LB1
CH_MODE:
CALL DELAY1MS JB MODE,KEYCl CALL DELAY1MS JB MODE.KEYCl INC MAMOD CJNE MAMOD,#03,CH_M 1 MOV MAMOD,#00 CH_M1:
CALL XOAY_DC CALL GIAIMA_DC CH_M2:
JNB MODE,CH_M2 JMP LB1
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx C_DV: JB UP,CH_DV_DN CALL DELAY1MS JB UP,CH_DV_DN CALL DELAY1MS INC DV
CJNE DV,#10,CH_DV2 MOV DV,#00 CH_DV2:
CALL GIAIMA_DC CH_DV1:
JNB UP,CH_DV1
JMP LB1
CH_DV_DN:
JB DN,STG CALL DELAY1MS JB DN,STG CALL DELAY1MS DEC DV
CJNE DV,#-1 ,CH_DV3 MOV DV,#9 CH_DV3:
CALL GIAIMA_DC CH_DV4:
JNB DN,CH_DV4 JMP LB1
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
C_CHUC:
JB UP,CH_CHUC_DN CALL DELAY1MS JB UP,CH_CHUC_DN CALL DELAY1MS INC CHUC
ONE CHUC,#10,CH_CHUC2 MOV CHUC,#00 CH_CHUC2:
CALL GIAIMA_DC CH_CHUC1:
JNB UP,CH_CHUC1 JMP LB1
CH_CHUC_DN:
JB DN,STG CALL DELAY1MS JB DN,STG CALL DELAY1MS DEC CHUC
| CJNE | CHUC,#-1 ,CH_CHUC3 | |
| MOV | CHUC,#9 | |
| CH_CHUC3: | ||
| CALL GIAIMA_DC | ||
| CH_CHUC4: | ||
| JNB | DN,CH_CHUC4 | |
| K: | JMP | LB1 |
| ;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx | ||
| STG: | JB | STB,K |
| CALL | DELAY1MS | |
| JB | STB,K | |
| CALL | DELAY1MS | |
| MOV | A,DV | |
| ADD | ACHUC | |
| CJNE | A,#00,LB 11 | |
| CALL | XOAY_DCl | |
| JMP | LB 18 | |
| LB11: | CALL | XOAY_DCl |
| SETB | TR1 | |
| ONE | DV,#00,LB 17 | |
| DEC | CHUC | |
| LB5: | MOV | DV,#9 |
| LB4: | MOV | GIAY,#59 |
| LB3: | CALL | GIAIMA_DC |
| LB7: | CJNE | BDN,#20,$+3 |
| JC | LB2 | |
| MOV | BDN,#00 | |
| DEC | GIAY | |
| ONE | GIAY,#-1,LB3 | |
| DEC | DV | |
| CJNE | DV,#-1,LB4 | |
| DEC | CHUC | |
| CJNE | CHUC,#-1,LB5 | |
| SETB | PI .7 | |
| CLR | TRO | |
| CLR | TR1 | |
| JMP | LB | |
LB17: DEC DV JMP LB4
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx LB2: JB STOP,LB10 SETB P1.7 CLR TRO CLR TRI JMP LB
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx LB10: JNB MODE,CH_MODEl CJNE MAMOD,#01,KEYC3 JMP C_DV1
KEYC3: CJNE MAMOD,#02,KEYC4
JMP C_CHƯC1 KEYC4: JMP LB7
CH_MODEl:
CLR TRI CALL DELAY1MS JB MODE,KEYC3 CALL DELAY1MS JB MODE.KEYC3 INC MAMOD CJNE MAMOD,#03,CH_M3 MOV MAMOD,#00 CH_M3: CALL XOAY_DC
CALL GIAIMA_DC CH_M4: JNB MODE,CH_M4
JMP LB7
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
C_DV1:
JB UP,CH_DV_DN1 CALL DELAY1MS JB UP,CH_D V_DN 1
CALL DELAY1MS INC DV
CJNE DV,#10,CH_DV6
MOV DV,#00 CH_DV6:
CALL GIAIMA_DC CH_DV5:
JNB UP,CH_DV5 JMP LB7
CH_DV_DN1:
JB DN,LP1 CALL DELAY1MS JB DN,LP1 CALL DELAY1MS DEC DV
CJNE DV,#-1 ,CH_DV7 MOV DV,#9 CH_DV7:
CALL GIAIMA_DC CH_DV8:
JNB DN,CH_DV8 JMP LB7 LP1: JMP STG RET
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
C_CHƯC1:
JB UP,CH_CHUC_DN 1
CALL DELAY1MS JB UP,CH_CHUC_DN1 CALL DELAY1MS INC CHUC
CJNE CHUC,#10,CH_CHUC6 MOV CHUC,#00 CH_CHUC6:
CALL GIAIMA_DC CH_CHUC5:
JNB UP,CH_CHUC5 JMP LB7
CH_CHUC_DN 1:
JB DN,LP1 CALL DELAY1MS JB DN,LP1 CALL DELAY1MS DEC CHUC
CJNE CHUC,#-1 ,CH_CHUC7 MOV CHUC,#9 CH_CHUC7:
CALL GIAIMA_DC CH_CHUC8:
JNB DN,CH_CHUC8 JMP LB7
;xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
XOAY_DCl:
CJNE MAMOD,#01 ,LB 13 MOV 35H,#02 LB14: CALL XOAY_DC DJNZ 35H,LB14 MOV MAMOD,#00 RET
LB13: CJNE MAMOD,#02,LB15 CALL XOAY_DC MOV MAMOD,#00 LB15: RET GIAIMA_DC:
CALL HEXTOBCD CALL GIAIMA5 MOV A,32H ANL A,29H MOV 32H,A
MOV A,33H ANL A2AH MOV 33H,A RET XOAY_DC:
MOV
MOV
MOV
MOV
RET
HEXTOBCD:
MOV
MOV
DIV
MOV
MOV
MOV
MOV
RET
GIAIMA5:
MOV
MOVC
MOV
MOV
MOVC
MOV
MOV
MOVC
MOV
MOV
MOVC
MOV
RET
A,23H
A,@A+DPTR
33H,A
A,22H
A,@A+DPTR
32H,A
A,21H
A,@A+DPTR
31H,A
A,20H
A,@A+DPTR
30H,A
HIENTHI5:
MOV P2.33H CLR P1.3