Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

12 -NỘI DUNG ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG I
DẪN NHẬP
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ:
Mạch điều khiển thiết bị bằng sóng RF là một đề tài không mới, trong các khoá
trước đã có người nghiên cứu. Nhưng vì tính thực tiễn của đề tài này nên nó cần được
tiếp tục nghiên cứu và hoàn chỉnh để đưa ra giải pháp tối ưu. Trong các khoá trước, đề
tài này được thiết kế bằng những IC rời. Theo cách này thì kích thước của mạch lớn,
cồng kềnh, không kinh tế. Đồng thời tính chính xác của việc đo đạc cũng còn hạn chế.
Trong đề tài này, nhóm sinh viên thực hiện dùng IC rời kết hợp với Modul RF
chuyên dụng để tạo ra mạch hoàn chỉnh ứng dụng. Hiện nay xu hướng sử dụng sóng
RF để điều khiển thiết bị từ xa rất được ưa chuộng được ứng dụng rộng rãi trong cuộc
sống như hệ thống báo động chống trộm , hệ thống điều khiển các thiết bị điện từ xa
bằng sóng RF ….
1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ SỰ CẦN THIẾT PHẢI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI:
Đất nước ta đang trong thời kỳ hội nhập, kinh tế phát triển vượt bậc làm cho đời
sống của người dân được nâng cao, theo đó thì nhu cầu về các hệ thống điều khiển
không dây trở nên cần thiết ứng dụng điều khiển trong các thiết bị . Ưu điểm của hệ
thống này là khắc phục được vật cản như tường nhà , vật dụng ….
Xuất phát từ những ý tưởng trên và cùng hòa mình vào hoạt động nghiên cứu
khoa học hàng năm của khoa Điện – Điện Tử trường cao đẳng NGUYỄN TẤT
THÀNH , chúng em đã tham gia nghiên cứu và chọn đề tài “ỨNG DỤNG SÓNG VÔ

thiết bị .
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

14 -CH Ư ƠNG II
CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:
§ Đề tài nghiên cứu về RF là một lựa chọn có hiệu quả trong việc truyền tín hiệu
đi xa trong môi trường có nhiều vật cản.
§ Đối tượng nghiên cứu là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm phần cứng và thi
công mạch .
2.2 DÀN Ý NGHIÊN CỨU:
§ Tham khảo nguyên lý hoạt động của những sản phẩm tương tự đang có bán trên
thị trường.
§ Cải tạo lại sơ đồ nguyên lý của sản phẩm đang có trên thị trường theo yêu cầu

không có các thiết bị đo chuyên dụng thích hợp, nhóm sinh viên thực hiện đã
cân chỉnh thủ công từng khối và đo dạng sóng đầu ra của chúng. Sau đó, nhóm
đã sử dụng kết quả cân chỉnh này để điều chỉnh lại lý thuyết một cách hợp lý.
§ Phương pháp quan sát: Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm sinh viên thực
hiện sử dụng phương pháp quan sát để các sản phẩm có liên quan đến đề tài có
sẵn trên thị trường. Sau đó kết hợp với các phương pháp khác để cho ra sản
phẩm của riêng mình.
2.3.2 Phương tiện nghiên cứu:
§ Các tài liệu liên quan đến kỹ thuật cao tần.
§ Các dụng cụ đo đạc: VOM, dao động ký, bộ nguồn…
§ Các dụng cụ, thiết bị điện tử liên quan đến việc thi công mạch điện
§ Máy vi tính
2.3.3 Lập kế hoạch nghiên cứu:
§ Từ 01/04/2009 đến 15/04/2009
Tham khảo ý kiến Giáo viên hướng dẫn về hướng thực hiện đề tài và giới hạn
của đề tài.
§ Từ 16/04/2009 đến 30/04/2009
Tìm các tài liệu liên quan đến đề tài sắp thực hiện.
§ Từ 01/05/2009 đến 21/05/2009
Tham khảo các tài liệu vừa tìm được.

Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

16 -CHƯƠNG III
GIỚI THIỆU CÁC IC SỬ DỤNG TRONG MẠCH
3.1 IC MÃ HOÁ PT2262:
3.1.1 Giới thiệu:
Đây là IC mã hóa điều khiển từ xa cùng cặp với IC giải mã PT2272 sử dụng công
nghệ CMOS. PT2262 mã hóa địa chỉ và dữ liệu từ các chân địa chỉ và dữ liệu thành
một chuỗi dạng sóng nối tiếp điều chế các sóng mang ở tần số sóng vô tuyến hay sóng
hồng ngoại. IC này có 12 bit địa chỉ, mỗi bit có 3 trạng thái (mức cao, mức thấp và
mức thả nổi) tức là có 3
12
(531.441) trạng thái dưới dạng mã hóa địa chỉ. Do đó có
nhiều sự lựa chọn mã và không bị trùng nhau về mã hóa trong lập trình quét.
Các điểm đặc trưng:
§ PT2262 sử dụng công nghệ CMOS
§ Công suất tiêu thụ thấp
§ Khả năng miễn nhiễu cao
§ Các chân mã hóa địa chỉ có thể lên đến 12 và ở dạng 3 trạng thái
§ Các chân dữ liệu có thể lên đến 6
§ Tầm điện áp hoạt động rộng: Vcc = 4 ~15 volts
§ Mạch dao động chỉ sử dụng 1 điện trở
§ Loại ngõ ra có thể là chốt hoặc nhất thời
§ Dạng đóng gói có thể là DIP hoặc SO
Các ứng dụng
§ Hệ thống bảo vệ xe hơi
§ Điều khiển cửa gara
§ Điều khiển xa quạt

Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng

chân
Loại 20
chân
A0 ~ A5 I Các chân mã hóa địa chỉ từ 0 ~ 5.
Sáu chân 3 trạng thái này được đọc bởi
PT2262 để xác định dạng sóng mã hóa
bit 0 ~ bit 5. Mỗi chân có thể được thiết
lập ở mức ‘0’ ,’1’, hoặc ‘f’( thả nổi).
1 ~ 6 1 ~ 6
A6/D5 ~
A11/D0
I Các chân mã hóa địa chỉ từ 6 ~ 11/ các
chân dữ liệu 5 ~ 0.
Sáu chân 3 trạng thái này được đọc bởi
PT2262 để xác định dạng sóng mã hóa
bit 6 ~ bit 11.
Khi các chân này được sử dụng như là
chân địa chỉ, chúng có thể được thiết lập
ở 3 trạng thái là ‘0’, ‘1’, ‘f’(thả nổi).
Khi các chân này được sử dụng như là
chân dữ liệu, chúng chỉ được thiết lập ở
2 trạng thái là ‘0’,hoặc ‘1’.
7 ~ 8
10 ~ 13
7 ~ 8
12 ~ 15
TE\ I Cho phép phát.
Tích cực mức thấp. Sóng mã hóa ngõ ra
DOUT sẽ có khi chân này được nối
xuống mass.

thu IR và phục hồi lại dạng sóng đặc biệt đó. Sau đó PT2272 sẽ được sử dụng để giải
mã dạng sóng này và thiết lập các ngõ ra tương ứng. Do vậy hoàn tất chức năng điều
khiển từ xa mã hóa và giải mã.
3.1.3. Hoạt động RF:
Các bit mã hóa
Một bit mã hóa là thành phần cơ bản của dạng sóng mã hóa, và nó có thể là bit
AD(Address/Data) hoặc bit SYNC(Synchronous).
Dạng sóng bit AD(Adrress/Data)
Một bit AD có thể được chọn là bit ‘0’, ‘1’, hoặc ‘f’ tương ứng với mức thấp
mức cao hoặc thả nổi. Dạng sóng 1 bit bao gồm 2 chu kỳ xung. Mỗi chu kỳ xung ứng
với 16 chu kỳ dao động. Để hiểu chi tiết hơn, hãy xem giản đồ thời gian sau:
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

21 -

Giản đồ thời gian của bit AD
Ở đây: α là chu kỳ dao động cơ bản
Dạng sóng của bit SYNC(synchronous)
Bit đồng bộ có chiều dài là 4 bit với độ rộng xung là 1/8 bit. Giản đồ thời gian
của bit đồng bộ:

Chú ý: 1 bit = 32α
Giản đồ thời gian của bit SYNC.

TE/ ( nghĩa là chân TE/ tích cực mức thấp), nó sẽ xuất một từ mã ra chân DOUT. Nếu
chân TE/ vẫn tiếp tục tích cực sau khi đã truyền hết một khung mã, PT2262 sẽ xuất ra
tiếp một khung mã khác. Nó nên được hiểu là khung mã được tổng hợp trong thời gian
phát. Mạch dao động dùng điện trở đơn

Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

23 -Mạch dao động được tích hợp bên trong PT2262 cho phép một dao động chính
xác được xây dựng bằng cách kết nối một điện trở ngoài giữa hai chân OSC1 và
OSC2. Để PT2272 giải mã chính xác sóng thu được, tần số dao động của PT2272 phải
bằng 2.5 ~ 8 lần tần số dao động của PT2262. Tần số dao động ứng với các giá trị điện
trở của PT2262 và PT2272 cho bởi đồ thị dưới:

PT2262 PT2272
Đồ thị tần số dao động theo giá trị điện trở dùng cho PT2262 và PT2272
Giá trị điện trở dao động đề nghị được cho bởi bảng sau:
Giá trị điện trở dao động
PT2262 PT2272
4.7MΩ 820KΩ*
3.3MΩ 680KΩ*

Tần số dao động cho loại hoạt động IR gấp hai lần tần số sóng mang. Do vậy, tần số
dao động nên được giữ tại 76kHz. Một điện trở dao động có giá trị từ 432kΩ đến
470kΩ được yêu cầu để nối giữa hai chân OSC1 và OSC2. Nó nên được chú ý là sóng
mang bằng 50% tần số chu kỳ nhiệm vụ.
* Lưu đồ hoạt động
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

25 -

Lưu đồ hoạt động của PT2262.

3.1.5 Các mạch điện ứng dụng:
Mạch phát RF 4 bit dữ liệu băng tần UHFdùng PT2262. Mạch phát RF chỉ có địa chỉ (không bit dữ liệu) băng tần UHF. Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

27 -* Giá trị tối đa cho phép PT2262:
Ký hiệu Thông số Điều kiện Tần giá trị Đơn vị
Vcc Điện áp cung cấp -0.3 ~ 16.0 Volt
Vi Điện áp ngõ vào -0.3 ~ Vcc+0.3 Volt
Vo Điện áp ngõ ra -0.3 ~ Vcc + 0.3 Volt
Pa Công suất tiêu thụ
tối đa
Vcc = 12 Volt 300 mW
Topr Nhiệt độ hoạt động -20 ~ 70
0
C
Tstg Nhiệt độ lưu trữ -40 ~ 125
0
C

Vcc = 5Volt
V
OH
= 3Volt
-3 mA
Vcc = 8Volt
V
OH
= 4Volt
-6 mA
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

28 -Vcc = 12Volt
V
OH
= 6Volt
-10 mA
Dòng điện ngõ
ra DOUT mức
thấp
I

P: loại vỏ nhựa DIP (loại vỏ này có thể bị loại bỏ)
S: loại có đường viền ngoài nhỏ, 20 chân
S18: loại có đường viền ngoài nhỏ, 18 chân Loại ngõ ra dùng cho ứng dụng:
RF: ứng dụng trong vô tuyến (có thể bị loại bỏ)
IR: ứng dụng trong hồng ngoại
Số sản phẩm
Chữ viết tắt của nhãn hiệu princeton technology
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

29 -

Do PT2272 đi cùng cặp với PT2262 nên để đảm bảo tính tương tính và phù hợp
cao với PT2262 mọi thông số kỹ thuật về IC này cũng tương tự như PT2262 đã được
trình bày khá kỹ ở trên nên dưới đây ta không nhắc lại những gì đã có mà chỉ trình bày
những đặc điểm khác mà thôi.
Sơ đồ khối IC PT2272

Sơ đồ khối bên trong của PT2272.
* Cấu trúc chân PT2272


14 16
OSC1 I Chân dao động
thứ nhất
Một điện trở sẽ được
nối giữa hai chân này
để xác định tần số
dao động cở bản của
PT2262
15 17
OSC2 O Chân dao động
thứ hai
16 18
VT O Viết tắt của chữ Valid Transmision
Tích cực mức cao. VT ở mức cao báo
hiệu rằng PT2272 đã thu được 1 sóng
phát hợp lệ.
17 19
Vcc - Nguồn cung cấp chân dương 18 20
Vss - Nguồn cung cấp chân âm 9 9

3.2.2 Mô tả chức năng: Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

31 -


Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

32 -

trình phát. Trong loại tức thời dữ liệu không tồn tại trong bộ nhớ sau khi phát đã hoàn
tất. Hãy xem sơ đồ bên dưới: Giản đồ thời gian ở các chân dữ liệu loại chốt và tức thời ứng với từ mã thu được ở
chân Din.
* Lưu đồ hoạt động
§ Bộ giải mã không có chân dữ liệu
1. Khi được cấp điện, PT2272 hoạt động ở chế độ stand by.
2. Sau đó nó ra soát tín hiệu. Nếu không có chân tín hiệu thu, nó sẽ vẫn tồn tại ở
chế độ stand by; mặt khác, các bit dữ liệu thu được so sánh với sự thiết lập ở các chân
dữ liệu.
3. Chân VT lên mức cao báo hiệu phát hợp lệ chỉ khi có liên tiếp 2 khung mã
mà phù hợp với các bit địa chỉ; ngược lại, nó sẽ không được tích cực và chế độ stand
by vẫn còn tích cực.
4. Sau đó, các bit địa chỉ được kiểm tra lại một lần nữa. Hai lần không phù hợp
các bit địa chỉ sẽ không cho phép VT và chế độ stand by được tích cực; mặt khác, các
bit địa chỉ liên tục được kiểm tra.

Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng

ADDRESS
BITS
YES
VT ACTIVE
ADDRESS
BITS STILL
MATCH?

NO
NO
YES
YES
NO
NO
NO
DISABLE VT
Ứng dụng sóng vô tuyến để điều khiển các thiết bị điện dân dụng
GVHD: Nguyễn Ngọc Tùng -

34 - 3. Bất cứ khi nào các bit địa chỉ trong một khung phù hợp với trạng thái các
chân địa chỉ, các bit dữ liệu sẽ được lưu vào bộ nhớ. Cũng vậy, khi IC này thấy có hai
lần dữ liệu liên tiếp và đồng nhất có cùng các bit địa chỉ, các ngõ ra dữ liệu sẽ được
tích cực và VT được cho phép. VT không được cho phép khi hai lần liên tiếp các địa
chỉ không giống nhau. Với loại tức thời, ngõ ra dữ liệu bị reset; trong khi với loại chốt,

NO

NO
YES

YES
NO
NO
NO

DATA BITS OUTPUT
& ACTIVE VT

STORE DATA
BITS

MATCH
PREVIOUS
DISABLE VT & RESET
OUTPUT DATA
(FOR MOMENTARY
TYPE)

DISABLE VT & SUSTAIN
OUTPUT DATA
(FOR LATCH TYPE)
NO
YES

ADDRESS

Trung
bình
Tối đa
Điện áp
cung cấp
Vcc 4 15 Volt
Dòng điện ở
chế độ stand
by
Isb Vcc = 12Volt
OSC2 = 12Volt
A0 ~ A11 để hở
0.1 1 µA
Dòng điện
ngõ ra
DOUT mức
cao
I
OH
Vcc = 5Volt
V
OH
= 3Volt
-3 mA
Vcc = 8Volt
V
OH
= 4Volt
-6 mA
Vcc = 12Volt -10 mA