Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đồ án môn học

Nhận xét đánh giá của các thầy hớng dẫn về
đề tài điều khiển từ xa các thiết bị trong nh dung Remot ti vi
sony .
**************************************************
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................

LI M U
Thế kỷ 21 là kỷ nguyên huy hoàng của xã hội thông tin và điện tử.

tởng tuy không còn là mới mẻ nhng rất có ý nghĩa đối với gia đình.Vậy là chúng
tôi đã quyết định đến với đề tài: Điều Khiển Từ Xa Các Thiết Bị Điện .Nghĩa là
bạn chỉ cần ngồi một chỗ và ra lệnh cho bất kỳ thiết bị nào trong nhà mà bạn
muốn.
Mc dự ó c gng hon thnh ti ny nhng do kin thc
cú hn nờn khụng th trỏnh khi nhng thiu sút rt mong dc s gúp ý
ca thy cụ

PHN 1

: GII THIU TI

**************************

1. Tên đề tài :
Thiết kế hệ thống : Điều khiển từ xa các thiết bị trong nh
Điều khiển từ xa là một ứng dụng đã trở nên rất phổ biến trong sinh hoạt gia
đình ngày nay. Chẳng hạn nh : TiVi , Antena , Máy Điều hoà , Đầu máy nghe
nhạc, Giàn loa Home Theatre không dây, Đồ chơi trẻ em . Sự có mặt của
chiếc ĐKTX làm cho cuộc sống trở lên thật hiện đại và tiện lợi . Nếu nh
trong nhà bạn có thêm một chiêc ĐKTX cho tất cả các thiết bị điện nữa thì
lại càng tuyệt vời. Chúng ta hoàn toàn có thể làm điều đó cho căn nhà của
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

2


GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

3


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đặc tính
ROM
RAM
Bộ định thời
Chânvà ra/cổng
Cổng nối tiếp
Các ngắt

Đồ án môn học

Sơ đồ khối VĐK AT89C51
89C51
4K byte
128 byte
2
32/4
1
6

chân này thì bộ vi điều khiển sẽ trở về trạng thái mặc định ban đầu..

GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

5


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đồ án môn học

- Chân 31 là EA , họ 8051 nh 8751, 98C51 hoặc DS5000 đều có ROM
trên chíp lu cất chơng trình. Trong các trờng hợp nh vậy thì chân EA đợc nối
tới VCC . Đối với các thành viên của họ nh 8031 và 8032 mà không có ROM
trên chíp thì mã chơng trình đợc lu cất ở trên bộ nhớ ROM ngoài và chúng đợc nạp cho 8031/32. Do vậy, đối với 8031 thì chân EA phải đợc nối đất để
báo rằng mã chơng trình đợc cất ở ngoài. EA có nghĩa là truy cập ngoài
(External Access) và nó không đợc để hở.
- Chân 29 là PSEN (Program Store Enable), Đây là chân đầu ra cho phép
cất chơng trình
- Chân 30 là ALE , Chân cho phép chốt địa chỉ , ALE là chân đầu ra
tích cực cao.
- Cổng P0 (từ chân 32 đến 39), Nó có thể đợc dùng nh cổng đầu ra, để
sử dụng các chân của cổng P0 vừa làm đầu ra, vừa làm đầu vào thì mỗi chân
phải đợc nối tới một điện trở 10k lên +5V. Điều này là do một thực tế là
cổng P0 là một máng mở khác với các cổng P1, P2 và P3. Khái niệm máng

Bít của cổng P3
Chức năng
Chân số
P3.0
Nhận dữ liệu (RXD)
10
P3.1
Phát dữ liệu (TXD)
11
P3.2
Ngắt 0(INT0)
12
P3.3
Ngắt 1(INT1)
13
P3.4
Bộ định thời 0 (TO)
14
P3.5
Bộ định thời 1(T1)
15
P3.6
Ghi (WR)
16
P3.7
Đọc (RD)
17
Các bit P3.0 và P3.1 đợc dùng để nhận và phát dữ liệu trong truyền
thông nối tiếp. Các bit P3.2 và P3.3 đợc dành cho các ngắt ngoài. Bit P3.4 và
P3.5 đợc dùng cho các bộ định thời 0 và 1. Cuối cùng các bit P3.6 và P3.7 đợc cấp cho các tín hiệu ghi và đọc các bộ nhớ ngoài đợc nối tới hệ thống.

tất nhiên là phải có giới hạn làm việc với một dải tần số nhất định. Điều đó
khiến chúng ta không thể nhìn thấy mọi ánh sáng, và do đó ánh sáng đợc
chia làm 2 loại :
- ánh sáng nhìn thấy : gồm các bức xạ có bớc sóng từ 0,37 micromet
đến 0,76 micromet hay có tần số đặc chng cho các dải màu đỏ cam vàng
lục lam tràm tím :

Phổ tần thang sóng điện từ
- ánh sáng không nhìn thấy : gồm các bức xạ nằm ngoài vùng ánh sáng
nhìn thấy, tức là có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng màu đỏ cho đến 0 Hz
nh sóng vô tuyến và hồng ngoại ,và lớn hơn tần số của ánh sáng màu tím
cho đến vô cùng nh tia tử ngoại , tia Rơnghen , và các tia vũ trụ.
Nh vậy ánh sáng hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy đợc
nằm trong dải tần nhỏ hơn tần số của ánh sáng màu đỏ và nằm ngay dới màu
đỏ. Do tần số nhỏ nên bớc sóng lớn, nên có khả năng đâm xuyên mạnh hơn ,
tác động vào da ngời manh hơn, gây ra cảm giác đau mà chúng ta gọi đó là
sự nóng do nhiệt độ , do đó tia hồng ngoại cũng chính là tia bức xạ nhiệt . Vì
vậy bất kỳ vật nào cũng phát ra ánh sáng hồng ngoại. Và nếu năng lợng gây
sáng là nhiệt độ thì vật sáng sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại rất mạnh và ta
cảm nhận thấy vật đó rất nóng. Khi đến gần một ngọn lửa,chỉ có mắt mới
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

8


Trng H SPKT Hng Yờn

lệnh của ngời điều khiển thông qua bàn phím, sau đó xuất ra một tổ hợp mã
lệnh nhị phân ứng với mỗi phím đợc bấm . Rồi thực hiên mã hoá để chống
nhiễu các bit 0 va 1 của mã lệnh đó theo kiểu mã hoá riêng của hãng SONY
đã quy định, đó là kiểu mã hoá theo độ rộng xung, cả bit 0 và 1 đều có mức
9
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh
Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga


Đồ án môn học

Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

cao và thấp nhng độ rộng xung của bit 1 dài hơn của bit 0 . Sau đó điều chế
tín hiệu theo phơng pháp điều biên tín hiệu số để ghi thông tin lên sóng ngắn
cao tần để chống nhiễu và có năng lợng để truyền đi xa 10 m . Và cuối cùng
là khuyếch đại công suất vơi năng lợng một chiều 3V để chuyển tín hiệu
điện thành tín hiệu ánh sáng hồng ngoại phát đi trong không gian :

Sơ đồ khối chức năng
Sơ đồ nguyên lý :
8

7

6


A 1

8

7

A 2

E 1

6

7

5

4

6

G N D

U 1 6

1

3

1



R 1 3

2

1 1

3

T A R T
T O P
E L
L E A R
A A

P 3 .7

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

1 8

1 9


T x d

p in +

H O N G N G O A I

G N D

P 1 .0

P 1 .1

P 1 .2

P 1 .3

P 1 .4

P 1 .5

P 1 .6

P 1 .7

8 9 c 2 0 5 1
R x d

R e s e t V C C
1


C C

Y 2
1 2 M

C 2 8 3 3 p

3

A A

Q 8
C 2 3 8 3

U

C C

B B

1

1 0 K
p in p in +

p in +
R 1 6

p in +

S W 1 1
R E S E T

p in -

p in -

R 2 9

p in -

1 0

S W 1 0
R E S E T

p in -

p in -

1 0 K

C L E A R

S W 1 4
R E S E T

p in -

p in -

R 2 5

1 0 K

8

S W 8
R E S E T

p in +
R 2 4

1 0 K

7

S W 7
R E S E T

p in +
R 2 3

1 0 K

6

S W 6
R E S E T

p in +


p in -

p in +

p in +
R 1 9

1 0 K

2

S W 2
R E S E T

p in +
R 1 8

p in -

U

S W 1 5
R E S E T

p in -

Hình dạng thực tế của một loại Remote SONY :
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh


GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

Mã lệnh (hexa)
0
1
2
11


Đồ án môn học

Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t
4
5
6
7
8
9
10
PROGRAM +
PROGRAM VOLUME +
VOLUME MUTING
POWER
DISPLAY


Nhiệm vụ của mạch điện phía thu (của VĐK 89C51) là phải giải mã
đợc các mã lệnh này để biết đợc ngời sử dụng đã ấn phím nào và đó là lệnh
gì ?
Sau khi mã lệnh đợc tạo ra dới dạng số Hexa thì tín hiệu nhị phân đó
đợc mã hoá . Hãng SONY sử dụng kiểu mã hoá theo độ rộng xung, cụ thể
nh sau :

- Bit 0 biểu diễn bằng cách : độ trống xung kéo dài 500 uS , độ rộng
xung kéo dài 700 uS
- Bit 1 biểu diễn bằng cách : độ trống xung kéo dài 500 uS , độ rộng
xung kéo dài 1300 uS
Vì chỉ có 1 kênh truyền hồng ngoại nên phải sử dụng phơng thức
truyền thông nối tiếp với các khung dữ liệu . Một Data frame đợc tạo nên từ
12
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh
Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đồ án môn học

13 bit dữ liệu . Trong đó bit đầu tiên là bit Start ,tiếp theo là 7 bit mã lệnh , và
cuối cùng l

Và 5 bít địa chỉ :


1.4. Các thành phần khác .
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

14


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đồ án môn học

- IC ổn áp 7812 ổn định nguồn cung cấp 12 V cho hệ thống Rơle
- IC ổn áp 7805 ổn định nguồn cung cấp 5 V cho khối điều khiển là Vi
Điều Khiển 89C51, mắt thu hồng ngoại , và các IC số
- Hệ thống rơle đóng ngắt tiếp điểm 220 V xoay chiều cho các tải trong
gia đình , cuộn hút đợc điều khiển bằng điện áp 12 V DC , do nguồn cung
cấp 12 V và cấp mass bởi các tín hiệu điều khiển của vi mạch chuyên dụng
cho rơle ULN 2803.
- Vi mạch ULN 2803 tích hợp sẵn 8 khoá điện tử dùng transistor và 8
diode giải phóng năng lợng cho cuộn hút Rơle nên chuyên dụng để điều
khiển trực tiếp cho Rơle.

Hình 2.1 : Sơ đồ chân ULN

GVHD:ng Vn Khanh

Khoa in-in t

Đồ án môn học

2.1.1. Khối nguồn cung cấp :
Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp 2 nguồn điện áp ổn định là +12 V
và +5V DC , +5V cung cấp cho khối điều khiển , +12 V cung cấp cho khối
rơle và IC ULN 2803 . Các nguồn đợc ổn áp nhờ IC ổn áp 7805 và 7812 .
Khi các Rơle và các tải tiêu thụ hoạt động làm sụt áp tại các nguồn +5V và
+12V . Tụ lọc nguồn C4 (1000uF) phải có tác dụng điều hoà bằng phẳng
điện áp nguồn . Nhng vì các IC 78xx có giá trị điện trở nào đó làm hạn chế
tác dụng của tụ đến phía sau IC ổn áp . Vì nó không kịp phóng điện sang để
bù thiếu cho tải phía sau IC ổn áp . Vì vậy điện áp phía sau IC ổn áp vẫn bị
gợn sóng nhỏ . Để tiếp tục khắc phục thì các tụ C8 và C11 ( 100 uF ) sẽ làm
nhiệm vụ san phẳng những gợn sóng nhỏ đó .

2.1.2 Khối điều khiển :

GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

17


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t


thái của thiết bị điên số 1 và nó sẽ thực hiện đảo bit đầu ra chân p2.0 . Và
nếu nhấn phím 2 thì sẽ đảo bít p2.1 , Cho đến phím 8 thì đảo bit p2.7 .
Còn nếu nhấn các phím khác thì không cho phép có tác dụng gì . Mỗi khi
giải mã phím xong và xác định đợc ngời dùng đã bấm phím số mấy thì Vi
điều khiển lại báo số đó ra cổng P0 để đa tới IC giải mã 7 thanh 74247 để
hiển thị phím đã nhấn lên LED 7 thanh.
Khối Rơle đóng cắt yêu cầu tín hiệu điều khiển ở mức 1 , nhng Vi điều khiển
thực hiện điều khiển tốt nhất là ở mức 0 nên nó đợc lập trình để điều khiển
khởi động thiết bị điện bằng mức 0 và tắt thiết bị bằng mức 1 . Nên cần có
hệ thống cổng NOT 7414 để đảo mức tín hiệu và cũng là để xửa dạng xung
cho tốt nhất và chuẩn mức , để đa tới điều khiển khối khuyếch đại Rơle .
Cổng P1 đợc nối ra một cổng cắm dây cáp để làm cổng mở rộng để tận dụng
cổng P1 cho những phát triển mở rộng về sau. Các cổng đều đợc bổ trợ mức
cao bởi các điện trở treo 10 k dạng thanh nhằm tăng tính ổn định, đặc biệt là
cổng P0 . Vì việc thực hiện tạo mức cho các bit đầu ra của các cổng trong
VĐK 89C51 là tạo lên bởi các khoá điện tử transistor đóng cắt . Nếu cần
xuất bit 0 thì điều khiển transistor dẫn xuống mass , còn bít 1 thì khoá để
cho mc 1 đợc nuôi bằng điện trở Rc :

Nhng cổng P0 là cổng đặc biệt , nó đợc thiết kế theo kiểu 8 chân ra
P0.0 P0.7 là 8 colector hở chờ mắc tải vì những mục đích đặc biệt, chỉ có
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh

Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga

19



darlington và 8 diode giải phóng năng lợng cho cuộn hút Rơle nên chuyên
dụng để điều khiển trực tiếp Rơle thay cho 8 tầng khuếch đại transistor
8 thiết bị điện khác nhau bất kỳ trong gia đình đợc tuỳ ý cắm vào 8 ổ
cắm điện 220V , 8 ổ cắm đó đợc điều khiển đóng cắt bởi 8 rơle , 8 rơle đợc điều khiển đóng cắt bởi 8 tín hiệu điều khiển cấp mass output của vi
mạch ULN 2803 . 8 đầu output của ULN 2803 đợc điều khiển bởi 8 đầu in
put cua ULN2803 , 8 đầu input của ULN2803 đợc điều khiển bởi 8 tín hiệu
điều khiển từ khối điều khiển tức là từ Vi điều khiển xuất ra qua cổng NOT
7414 , 8 bit điều khiển của Vi điều khiển lại đợc điều khiển bởi 8 phím bấm
trên Điều khiển từ xa SONY qua đờng sóng hồng ngoại và qua mắt thu hồng
ngoại . Nh vậy hệ thống đã mang đợc mệnh lệnh của ngời sử dụng đến tận
từng thiết bị điện trong gia đình . Vậy giả sử ban đầu ngời sử dụng nhấn
phím số 1 trên điều khiển , lập tức điều khiển sẽ xuất ra mã của phím số 1
sau đó mã hoá bit rồi điều chế phát thành tín hiệu hồng ngoại ra không gian,
mắt thu trên hệ thống sẽ thu sóng hồng ngoại và chuyển thanh tín hiệu điện
rồi giải điều chế đa ra tín hiệu mã hoã ở dạng khung dữ liệu nối tiếp cho Vi
21
GVHD:ng Vn Khanh
SVTH: Phm Vn Minh
Lõm Quc Nm
Nguyn Th Tỡnh Nga


Trng H SPKT Hng Yờn
Khoa in-in t

Đồ án môn học

điều khiển , vi điều khiển sẽ thực hiện phơng thức thu tín hiệu nối tiếp, và
giải mã ra , xác định đợc rằng ngời sử dụng đã nhấn phim 1 , và nó thực hiện
đa bit 0 ra chân P2.0 , làm cho đầu ra số 1 của IC NOT 7414 lên mức 1, làm

Nguyễn Thị Tình Nga

23


Trường ĐH SPKT Hưng Yên
Khoa Điện-Điện tử

§å ¸n m«n häc

2.3. S¶n phÈm :

GVHD:Đặng Văn Khanh
SVTH: Phạm Văn Minh

Lâm Quốc Năm
Nguyễn Thị Tình Nga

24


Trường ĐH SPKT Hưng Yên
Khoa Điện-Điện tử

§å ¸n m«n häc

PHẦN 3: X“Y DỰNG PHẦN MỀM
********************************
GVHD:Đặng Văn Khanh
SVTH: Phạm Văn Minh