Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Hữu Phước
SVTH : Duy Việt – Đình Long Trang 1
LUẬN VĂN
Điều khiển thiết bị và báo trộm - cháy qua mạng điện thoại
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Hữu Phước
SVTH : Duy Việt – Đình Long Trang 2
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Với sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học Kĩ thuật trong những thập niên gần đây,
ngành Bưu chính Viễn thông đã tạo ra bước ngoặc quan trọng trong lĩnh vực thông tin
để đáp ứng nhu cầu của con người. Hiện nay, hệ thống thông tin qua mạng điện thoại đã
được toàn cầu hóa, trở nên gần gũi và quen thuộc với con người. Nhờ hệ thống thông
tin này mà con người đã không bị hạn chế về khoảng cách liên lạc. Trong lĩnh vực
thông tin đã đáp ứng được nhu cầu cần thông tin của con người. Vậy trong lĩnh vực
điều khiển tự động thì sao? Con người còn bị hạn chế rất nhiều về khoảng cách trong
lĩnh vực này.
Thật vậy, trong việc điều khiển có nhiều cách như : điều khiển bằng tia hồng ngoại,
điều khiển bằng vô tuyến… nhưng các cách ấy đều phụ thuộc vào khoảng cách, chỉ có
tác dụng trong phạm vi điều khiển gần mà thôi!
Với sự phát triển của KHKT, với mức độ nhu cầu của con người ngày càng cao,
đòi hỏi con người phải điều khiển được 1 thiết bị điện nào đó mà không bị hạn chế về
khoảng cách điều khiển.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế nói trên, dưa trên cơ sở kiến thức đã được học tập và
kế thừa thành quả của các anh chị sinh viên khóa trước thực hiện, nay nhóm lựa chọn
để nghiên cứu học hỏi và hoàn thiện thêm, nên nhóm sinh viên xin chọn đề tài: "Điều
khiển thiết bị và báo trộm - cháy qua mạng điện thoại", để dùng ngay chính đường
truyền có sẵn của mạng thông tin qua điện thoại để điều khiển.
1.2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI
NƯỚC
Đề tài này đã được các anh chị khóa trước nghiên cứu và thiết kế rất có khả thi
như:
"Thiết kế mạch điều khiển xa bằng điện thoại" dùng IC số của Đinh Hoàng Trí -
Nguyễn Đại Thắng (94TCKĐĐ). Nguyễn Hoàng Lâm, Nguyễn Quang Nhật
"Điều khiển thiết bị điện từ xa bằng điện thoại" dùng vi điều khiển của Phạm
Minh Huy - Võ Đình Vĩnh Định (6A95KĐĐ). ĐH SPKT TPHCM
“Điều khiển thiết bị qua đường dây điện thoại” dùng vi điều khiển của Diệp
Trung Thịnh (khóa 2000 - 2005). ĐH Bách Khoa TPHCM
“Thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại”, dùng vi
điều khiển của Nguyễn Hoàng Lâm - Nguyễn Quang Nhật (khóa 2000 – 2005).
ĐH SPKT TPHCM
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Hữu Phước
SVTH : Duy Việt – Đình Long Trang 3
“Điều khiển thiết bị từ xa qua mạng điện thoại”, dùng vi điều khiển của Đồng Tử
Thiên Tài – Hứa quang Thạch (khóa 2001- 2006). ĐH SPKT TPHCM
Nội dung chính của các công trình nhằm nghiên cứu, thiết kế và thi công để điều
khiển thiết bị qua điện thoại.
Ưu điểm:
Các đề tài nghiên cứu mang tính kế thừa nhau nên các tính năng ngày càng hoàn
thiện hơn như: số lượng điều khiển thiết bị tăng, phản hồi trạng thái thiết bị bằng tiếng
nói, ngoài điền khiển qua điện thoại còn có thể điều khiển bằng bàn phím trên board.
Các đề tài sau đã thực hiện tốt được hướng phát triển của các đề tài trước đó.
Nhược điểm:
Chưa thực hiện hết hướng phát triển của đề tài như: tính bảo mật, xử lí khi có xử
cố (báo trộm, báo cháy)và tự động trả lời điện thoại.
Vấn đề hiển thị trên board chưa có nên gây khó khăn cho người sử dụng.
Tóm lại:
Các công trình trên có tính thực tiễn cao, được trình bày rất đầy đủ và chi tiết . Có
tính toán định lượng các thông số rõ ràng. Đề tài này đã chứng tỏ sự nổ lực và mạnh
dạn của tác giả và đặc biệt là sự kiên trì, làm việc nghiêm túc, tích cực, sáng tạo đúng
phong cách của một kỹ sư.
Tuy đây là đề tài đã được thực hiện nhiều nhưng với tình hình trong nước thì đề tài
chỉ nghiên cứu và thực hiện hơn 10 năm qua, nhưng ứng dụng vào thực tiễn thì chỉ vài
năm gần đây nên còn hạn chế chưa rộng rãi. Còn ngoài nước thì được ứng dụng thực tế
đã từ lâu nên rất rộng rãi với những tính năng ngày càng phong phú, đa dạng và tính
bảo mật rất cao.
1.3. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Do điều kiện thời gian có hạn, kinh phí có hạn, năng lực có hạn, nên trong phạm vi
của đề tài này nhóm sinh viên chỉ trình bày nội dung như sau :
Dùng vi xử lí 8952 làm hệ thống điều khiển trung tâm.
Hệ thống điều khiển không chỉ thực hiện chức năng điều khiển thiết bị mà còn
báo động đề phòng sự cố như: báo trộm, báo cháy .
Hệ thống có tính bảo mật cao: ngưng kết nối khi nhập sai password.
Sử dụng tiếng nói để báo trạng thái của thiết bị.
Chỉ nghiên cứu nguyên lí làm việc của hệ thống tổng đài - máy điện thoại để làm
dữ liệu cho việc thiết kế mà không nghiên cứu sâu về cấu tạo cũng như cách thức
hoạt động bên trong của tổng đài và máy điện thoại.
Chỉ điều khiển hệ thống bằng điện thoại hữu tuyến.
Điều khiển được tối đa 4 thiết bị điện.
Điều khiển tại chỗ bằng remote
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Hữu Phư
ớc
SVTH : Duy Việt – Đình Long Trang 4
1.4. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU:
Đảm bảo được những tính năng cơ bản nhất của đề tài như :
Điều khiển 4 thiết bị.
Sử dụng tiếng nói để báo trạng thái.
Đề tài còn có thể thực hiện thêm những tính năng sau:
Tự động gọi điện thoại khi có sự cố tới 1 số điện thoại cài trước
Tính bảo mật khi nhập password sai quá số lần qui định
1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp đọc và nghiên cứu tài liệu: Chủ yếu là các tài liệu có kiến thức liên
hệ đến kỹ thuật số, kỹ thuật điện tử, ngoại vi và vi xử lý.
phân tích công trình liên hệ.
Phương pháp thực nghiệm: Kết nối phần cứng(board) giao tiếp với đường truyền
của điện thoại để biết được cách hoạt động cụ thể của các IC chuyên dụng
:MT8888, ISD2560… kết nối phần cứng vi xử lí, các ngoại vi trên testboard.
1.6. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC DỰ KIẾN CỦA ĐỀ TÀI
Điều khiển 4 thiết bị.
Sử dụng tiếng nói để báo trạng thái.
Tự động gọi điện thoại khi có sự cố.
Khi nhập password sai quá số lần qui định thì hệ thống sẽ tự ngắt nhưng khi có
sự cố vẫn quay số gọi được.
CHƯƠNG II: CÁC LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
2.1. KHÁI QUÁT VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI
2.1.1 Định nghĩa về tổng đài :
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch có hệ thống kết nối các cuộc liên lạc giữa
các thuê bao với nhau, với số lượng thuê bao lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào từng loại tổng
đài, từng khu vực.
2.1.2 Chức năng của tổng đài :
Tổng đài điện thoại có khả năng :
Nhận biết được khi thuê bao nào có nhu cầu xuất phát cuộc gọi.
Thông báo cho thuê bao biết mình sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu của thuê bao.
Xử lí thông tin từ thuê bao chủ gọi để điều khiển kết nối theo yêu cầu.
Báo cho thuê bao bị gọi biết có người cần muốn liên lạc.
Giám sát thời gian và tình trạng thuê bao để ghi cước và giải tỏa.
Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển.
Cấu trúc mạng điện thoại:
Các thành phần chính cấu trúc mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN)
được phân cấp như hình 1.
Đồ án tốt nghiệp GVHD : Nguyễn Hữu Phư
ớc
SVTH : Duy Việt – Đình Long Trang 5
Một thuê bao đầu cuối nhà riêng hay thuê bao công sở trực tiếp nối đến tổng đài
đầu cuối nội hạt của mạng điện thoại, còn được gọi là lớp 5 hay tung tâm điện thoại nội
hạt ( C.O : central offic ). Những thuê bao muốn sử dụng điện thoại phải nối đến C.O
qua một đôi dây xoắn đơn được gọi là đường dây thuê bao.
Việc định tuyến giữa các C.O phải luôn đảm bảo số tổng đài càng ít càng tốt để
giảm đến tối thiểu chi phí truyền dẫn lưu lượng. Tuyến thực sự được chọn phụ thuộc
vào những yếu tố như khoảng cách giữa hai C.O, mưc lưu lượng của mạng hiện tại, và
vào thời gian của ngày. Nếu hai người sử dụng cùng nối chung đến mộ C.O thì quá
trình kết nối sẽ diễn ra nhanh do chỉ qua một tổng đài duy nhất. Trong trường hợp hai
thuê bao được nối đến trung nội hạt khác nhau và hai tổng đài lớp 5 cùng nối đến tổng
đài lớp 4 thì trung tâm đường dài sẽ thực hiện cuộc liên kết hai thuê trên. Khi các C.O
cách xa nhau có thể liên kết với nhau qua nhiều phân lớp và có thể qua nhiều dạng tổng
đài khác nhau.