đồ án thiết kế chế tạo và điều khiển tay máy, chương 10

Chia sẻ: Dang Cay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

0
108
lượt xem
59
download

đồ án thiết kế chế tạo và điều khiển tay máy, chương 10

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hồng ngoại là ánh sáng không nhìn thấy được có bước sóng dài, bước sóng từ 750 nanometer tới 0.1 milimeter. Ưu điểm - Tiêu tốn công suất thấp nên thường được dùng trong máy vi tính… - Mạch thu, phát hồng ngoại dễ chế tạo, không đòi hỏi cao về phần cứng do đó giá thành thấp. - Vấn đề đo đạt, kiểm tra tín hiệu dễ dàng hơn so với sóng FM. - Truyền dữ liệu bằng hồng ngoại có tính bảo mật, an toàn cao vì nó chỉ có thể truyền trong phòng kín, dữ liệu không...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: đồ án thiết kế chế tạo và điều khiển tay máy, chương 10

  1. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 75 10 TRUYEÀN NHAÄN DÖÕ LIEÄU BAÈNG HOÀNG NGOAÏI 10.1 GIÔÙI THIEÄU VEÀ HOÀNG NGOAÏI (IR) 10.1.1 Ñònh nghóa Hoàng ngoaïi laø aùnh saùng khoâng nhìn thaáy ñöôïc coù böôùc soùng daøi, böôùc soùng töø 750 nanometer tôùi 0.1 milimeter. 10.1.2 Öu vaø nhöôïc ñieåm • Öu ñieåm - Tieâu toán coâng suaát thaáp neân thöôøng ñöôïc duøng trong maùy vi tính… - Maïch thu, phaùt hoàng ngoaïi deã cheá taïo, khoâng ñoøi hoûi cao veà phaàn cöùng do ñoù giaù thaønh thaáp. - Vaán ñeà ño ñaït, kieåm tra tín hieäu deã daøng hôn so vôùi soùng FM. - Truyeàn döõ lieäu baèng hoàng ngoaïi coù tính baûo maät, an toaøn cao vì noù chæ coù theå truyeàn trong phoøng kín, döõ lieäu khoâng bò “roø” ra ngoaøi. Do vaäy noù thöôøng ñöôïc duøng trong caùc hoäi nghò… - Tín hieäu hoàng ngoaïi khoâng bò gaây nhieãu bôûi soùng FM,… - Tín hieäu hoàng ngoaïi coù daõy baêng taàn roäng. - Truyeàn döõ lieäu khoâng caàn daây, tieän lôïi. • Nhöôïc ñieåm - Do hoàng ngoaïi laø aùnh saùng neân noù mang caùc baûn chaát cuûa soùng aùnh saùng nhö: truyeàn thaúng, phaûn xaï, khuùc xaï… neân boä nhaän tín hieäu hoàng ngoaïi phaûi ñaët thaúng vôùi boä truyeàn tín hieäu hoàng ngoaïi, hoaëc GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  2. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 76 boä truyeàn vaø boä phaùt phaûi ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng coù khaû naêng phaûn xaï ñöôïc (nhö trong phoøng…). - Khoâng gioáng nhö truyeàn baèng soùng radio(FM…), boä nhaän cuõng nhö boä truyeàn khoâng ñöôïc ñeå bò che phuû hoaëc ñaët trong hoäp kín (ñuïc). - Coù theå bò gaây nhieãu bôûi caùc thieát bò coù khaû naêng phaùt ra caùc soùng hoàng ngoaïi khaùc nhö ñeøn huyønh quang… - Khoaûng khoâng gian truyeàn caøng lôùn thì coâng suaát truyeàn cuõng phaûi taêng theo → laøm taêng giaù thaønh boä phaùt. - Hoàng ngoaïi khoâng theå truyeàn xuyeân töôøng vaø bò che bôûi caùc vaät raén, khoaûng caùch truyeàn ngaén. - Toác ñoä truyeàn thaáp hôn so vôùi truyeàn coù daây. 10.2 TRUYEÀN TÍN HIEÄU HOÀNG NGOAÏI 10.2.1 Giôùi thieäu Ñaây laø phöông thöùc truyeàn döõ lieäu khoâng daây. Phöông thöùc naøy söû duïng naêng löôïng böùc xaï ñieän töø ñeå truyeàn döõ lieäu trong khoâng gian. Moät trong nhöõng nguoàn naêng löôïng böùc xaï ñieän töø maø ta thöôøng thaáy ñoù laø maët trôøi, ñeøn, TV, … So vôùi soùng radio thì soùng aùnh saùng hoàng ngoaïi coù böôùc soùng ngaén neân taàn soá cao hôn so vôùi soùng radio. 10.2.2 Nguyeân lyù truyeàn döõ lieäu baèng hoàng ngoaïi Döïa treân taàn soá thu toát nhaát cuûa maét thu (B.P.F) maø ta phaùt döõ lieäu treân taàn soá ñoù, goïi laø taàn soá mang. Taàn soá mang 38,4 KHz Hình10.1 Taàn soá soùng mang cuûa boä phaùt Vaø tuøy theo chuaån ñaõ quy ñònh tröôùc maø möùc logic 1 coù theå laø “khoâng phaùt” hay “phaùt” (led hoàng ngoaïi seõ nhaáp nhaùy theo taàn soá mang). GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  3. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 77 10.2.3 Khung truyeàn döõ lieäu 10.2.3.1 Khung truyeàn 1 byte döõ lieäu Döõ lieäu ñöôïc truyeàn töø coång noái tieáp RS-232 (PC) xuoáng AT89C2051, döõ lieäu naøy ñöôïc chip giaûi maõ vaø truyeàn ñi laàn löôït töøng byte. Header 10 bit döõ lieäu Buø 1 cuûa 10 bit döõ lieäu Stop bit 10.2.3.2 Thôøi gian cuûa khung truyeàn 2211us 1084us 1084us 1084us 1084us Header Data Stop bit Hình 10.2 Thôøi gian cuûa khung truyeàn 10.2.4 Taïo taàn soá mang baèng AT89C2051 Do moãi moät chu kyø maùy (CKM) cuûa AT89C2051 coù thôøi gian baèng 12/fCrystal. Trong luaän vaên naøy, chuùng ta söû duïng thaïch anh coù taàn soá laø 22,1184 MHz. 12 Suy ra: t CKM = = 0.54µs 22,1184 Sau ñaây laø chöông trình con taïo taàn soá mang 38,4 KHz vôùi ñoä daøi cuõa moät bit döõ lieäu laø 2004 CKM. Pulse: MOV R4,#83 L5: CPL P1.7 MOV R5,#10 DJNZ R5,$ GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  4. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 78 DJNZ R4,L5 CLR P1.7 NOP NOP NOP NOP NOP NOP RET Space: MOV R4,#4 L4: MOV R5,#248 DJNZ R5,*+0 DJNZ R4,L4 NOP NOP NOP RET 10.2.5 Sô ñoà nguyeân lyù maïch phaùt Xem phaàn phuï luïc trang1. GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  5. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 79 10.2.6 Sô ñoà khoái cuûa truyeàn moät byte döõ lieäu (10 bit) Truyeàn Header Flag =0 For i=0 to 9 If Data.i = then Call Space Else Call Pulse End if Next If Flag = 0 then Sai Ñuùng Data = 1024 – data Flag = 1 Stop bit GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  6. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 80 10.3 NHAÄN DÖÕ LIEÄU BAÈNG HOÀNG NGOAÏI 10.3.1 Caûm bieán thu nhaän tín hieäu hoàng ngoaïi ÔÛ trong luaän vaên naøy, chuùng ta söû duïng caûm bieán thu nhaän tín hieäu hoàng ngoaïi laø GP1U5210. Caûm bieán naøy thöôøng ñöôïc duøng trong caùc boä thu tín hieäu hoàng ngoaïi töø remote ôû caùc TV, VCR, … Hình 10.3 Hình daùng beân ngoaøi cuûa caûm bieán 10.3.1.1 Caùc ñaëc tính veà caûm bieán - Ít bò nhieãu bôûi aùnh saùng cuûa ñeøn huyønh quang hoaëc caùc nguoàn saùng hoàng ngoaïi khaùc coù taàn soá khoâng truøng vôùi taàn soá cuûa caûm bieán (B.P.F). - Ngoõ ra cuûa tín hieäu laø tích cöïc möùc thaáp, theo chuaån TTL. - Tuøy soá series cuûa caûm bieán maø noù coù theå loïc ôû caùc taàn soá khaùc nhau (B.P.F – Band Pass Filter). Baûng sau laø moät vaøi taàn soá thoâng duïng. Baûng 10.1 Caùc taàn soá cuûa moät soá caûm bieán Model B.P.F GP1U57X 40 KHz GP1U570X 36 KHz GP1U571X 38 KHz GP1U572X 36.7 KHz GP1U573X 32.75 KHz GP1U577X 56.8 KHz GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  7. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 81 Vôùi caùc caûm bieán maø ta khoâng bieát ñöôïc taàn soá loïc (B.P.F) cuûa noù, thì ta coù theå duøng maïch ñôn giaûn sau vôùi chip taïo dao ñoäng thoâng duïng LM555 ñeå tìm ra ñöôïc taàn soá loïc cuûa caûm bieán: 6-12V R2 470 470 U1 4 8 D1 VCC RST 7 LED DSCHG 5 R1 CV 6 THR 1K 100K 2 TRG OUT 3 Q1 2N1070 1nF LM555 Hình 10.4 Sô ñoà nguyeân lyù maïch phaùt hoàng ngoaïi Ta ñaët boä thu ôû moät khoaûng caùch nhaát ñònh. Sau ñoù ñieàu chænh bieán trôû R1 (ôû ñaây ta neân duøng bieán trôû tinh chænh ñeå coù theå chænh ñöôïc taàn soá chính xaùc) ñeå ñieàu chænh taàn soá phaùt cuûa hoàng ngoaïi LED. Taàn soá naøy ñöôïc tính gaàn ñuùng nhö sau 1,44 f= C × (R2 + 2R1) VCC 220 VCC LED 1 Gnd 2 Vcc 3 Signal A1015 GPU52X 10K Hình 10.5 Sô ñoà nguyeân lyù maïch thu soùng hoàng ngoaïi Khi thaáy ñeøn beân boä nhaän phaùt saùng thì ta seõ thoâi khoâng chænh bieán trôû nöõa. Duøng ñoàng hoà ño ta coù theå ño ñöôïc taàn soá loïc cuûa caûm bieán. GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  8. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 82 10.3.1.2 Sô ñoà khoái beân trong cuûa caûm bieán 10.3.2 Xöû lyù döõ lieäu nhaän ñöôïc Tín hieäu nhaän ñöôïc döïa treân chuaån khung truyeàn ñaõ qui ñònh, maø ta giaûi maõ ngöôïc laïi ra döõ lieäu. Nhöng coù ñieàu caàn chuù yù laø do caûm bieán tích cöïc möùc thaáp neân döõ lieäu bò ñaûo pha so vôùi döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi. Döõ lieäu ñöôïc xöû lyù theo sô ñoà khoái sau. GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  9. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 83 Chôø Header (Start bit) For i=0 to 9 do If bit nhaän veà laø 0 then data.i=1 else data.i=0 end if next For i=0 to 9 do If bit nhaän veà laø 0 then datacpl.i=1 else datacpl.i=0 end if next If data+datacpl=1024 then Sai Ñuùng Sai Kieåm tra Stop bit Ñuùng Gôûi data ñeán AVR AT90S2313 vaø xuaát ra LCD GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng
  10. Thieát keá, cheá taïo vaø ñieàu khieån tay maùy Trang 84 10.4 SÔ ÑOÀ KHOÁI TOÅNG QUAÙT CUÛA VIEÄC TRUYEÀN NHAÄN DÖÕ LIEÄU Toïa ñoä caàn ñeán cuûa tay maùy PC Tính toaùn Maõ hoùa döõ lieäu Boä phaùt hoàng ngoaïi Boä nhaän tín hieäu hoàng ngoaïi Xöû lyù (giaûi maõ) Chip AVR Tín hieäu ñieàu khieån PWM Ñoäng cô RC Servo 10.5 KEÁT LUAÄN Vôùi chöông naøy chuùng ta ñaõ hieåu roõ theâm veà vieäc truyeàn nhaän döõ lieäu baèng soùng hoàng ngoaïi cuõng nhö vieäc taïo cho mình moät khung truyeàn döõ lieäu baát kyø phuø hôïp vôùi yeâu caàu. Chöông tieáp theo chuùng ta seõ tìm hieåu vieäc giaûi maõ ñieàu khieån moät thieát bò nhaäp khaù phoå bieán hieän nay laø baøn phím AT. GVHD: TS. NGUYEÃN VAÊN GIAÙP SVTH: Nguyeãn Nhaät Taân-Nguyeãn Leâ Tuøng

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản