Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp báo động qua đường dây điện thoại

Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống công nghiệp hiện nay, với tất cả những phương tiện phục vụ
cho nhu cầu của con người đang ngày càng được quan tâm nhiều hơn. Ngoài ra
con người cũng chú trọng đến vấn đề an toàn trong gia đình khi cuộc sống của họ
ngày càng nâng cao hơn. Cũng như việc đảm bảo an toàn trong việc cất giữ tài sản,
tài liệu mật trong công sở,…rất quan trọng. Để đảm bảo được việc đó người ta
phải sử dụng hệ thống báo động. Chính vì dựa vào những nhu cầu thiết thực đó mà
chúng em đã chọn đề tài “ Báo động qua đường dây điện thoaị” để làm đề tài tìm
hiểu cho đồ án tốt nghiệp. Trong suốt thời gian tìm hiểu đề tài chúng em đã cố
gắng để hoàn thành tốt đề tài của mình. Tuy nhiên chúng em vẫn còn nhiều thiếu
sót chưa hoàn chỉnh cho lắm, mong các thầy cô trong hội đồng phản biện góp ý
thêm để chúng em lấy đó làm kinh nghiệm cho mình.
Qua đây chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Thành Danh đã nhiệt
tình hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp.
Đồng thời chúng em cũng rất chân thành cảm ơn đến thầy Trần Minh Hồng
đã tạo điều kiện cho chúng em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp.


GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
1

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

.............................................................…………………………………………
…………………………………………...…………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………....
........................................................................................................................
........................................................................................................................
.................................
Tp.HCM, ngày

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
2

tháng

năm

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

…………………………………………………………………………………...…
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………............………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Tp.HCM, ngaøy

thaùng

naêm

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
3

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

PHẦN I
TỔNG ĐÀI
CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT TỔNG ĐÀI
I. TẦM QUAN TRỌNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA BÁO ĐỘNG QUA ĐƯỜNG
DÂY ĐIỆN THOẠI.
Đất nước ta hiện nay đang trên đà phát triển và hội nhập với nền kinh tế thế
giới. Một đất nước phát triển thì trình độ văn hóa và đời sống vật chất, tinh thần
của người dân được nâng cao hơn, việc sử dụng điện thoại để liên lạc là điều cần
thiết và đã trở nên quá thông dụng của người dân. Ngoài những vấn đề đó cung
ứng cho cuộc sống của người dân thì vấn đề an ninh cũng luôn là hàng đầu, không
những đối với quốc gia mà còn của cả các doanh nghiệp sản xuất cũng như của
người dân luôn được quan tâm đến. Chính vì thế mà biện pháp báo động trong gia
đình, doanh nghiệp và những nơi khác được mọi người chú ý đến nhằm đảm bảo
sự an toàn cho chính bản thân họ, tài sản của chính họ (hoặc của bất kỳ quốc gia
nào.)
Lúc này ta càng thấy sự cần thiết của các phương tiện báo động khi xãy ra
trộm hay hỏa hoạn, những lúc mà họ không có mặt ở tại hiện trường thì vấn đề
báo động cho họ phải làm cách nào? Với việc sử dụng điện thoại thông thường thì
báo động qua đường dây điện thoại sẽ làm công việc giúp họ biết được tình trạng
của nơi họ lắp đặt hệ thống báo động khi xảy ra sự cố để kịp thời giải quyết cũng
như tránh được những mất mát về người và của có thể xảy ra.
II. CÁC DẠNG BÁO ĐỘNG.
Dựa vào ứng dụng ta có thể chia ra hai cách báo động. Báo động tại chỗ và
báo động từ xa.
1. Báo động tại chỗ.
Ta có thể sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn để phát báo động tại chỗ.
Nó được ứng dụng nhiều cho các thiết bị dân dụng.Dùng báo động tại chỗ cho mọi
người xung quanh biết để giải quyết tình huống.
2. Báo động từ xa.
Ta có thể sử dụng đường dây điện thoại thông thường để phát báo động khi
người chủ đi vắng hoặc báo động cho cơ quan chức năng biết(chẳng hạn như
PCCC hay công an nơi đang sống) .
III. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG.
Trong đời sống của chúng ta luôn tồn tại những khu vực rất dễ bị cháy, nên
việc lắp đặt ,các hệ thống báo cháy có tầm quan trọng hết sức to lớn. Nó giúp ta
phát hiện nhanh chóng ,chữa cháy kịp thời ở thời kỳ đầu của vụ cháy đem lại sự
bình yên cho mọi người, bảo vệ tài sản cho nhân dân, nhà máy, xưởng sản xuất.
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
4

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

Ngày nay, việc phát hiện kẻ trộm đột nhập vào nhà, vào các kho chứa hàng,
vào các ngân hàng, những nơi cất những tài sản quí hiếm, những tài liệu mật … là
rất cần thiết đối với mọi người dân, các cơ quan chức năng, các ngân hàng … Nếu
ta chỉ sử dụng hệ thống báo trộm tại chỗ thì kẻ trộm có thể tìm cách khống chế tắt
tất cả các hệ thống báo động tại chỗ, làm cho chúng ta không phát hiện được hoăc
chúng ta đi xa thì hệ thống báo động tại chỗ cũng không có tác dụng. Nếu chúng ta
dùng mạng điện thoại để báo động khi có kẻ trộm đột nhập thì rất có hiệu quả.
Thông qua mạng điện thoại thì hệ thống báo động sẽ tự động quay số báo động đến
các cơ quan chức năng và những người có liên quan để xử lý kịp thời dù chúng ta
không có mặt ở hiện trường.
Ngày nay, đa số mọi nhà đều đã có điện thoại nên việc thiết kế một hệ thống
báo động qua line điện thoại là hoàn toàn có khả năng ứng dụng rộng rãi được.Dựa
vào đường truyền điện thoại, ta thiết kế mạch báo động ,với sự kết hợp của vi điều
khiển và IC chuyên dụng có khả năng lưu giọng nói và phát ra, qua line điện thoại
đến báo động cho các người ở đầu dây điện thoại. Hệ thống này có khả năng báo
động cho chúng ta khi có sự cố xảy ra ( cháy hoặc trộm) tại nơi chúng ta đặt báo
động. Mạch báo động được mắc song song với đường dây điện thoại.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
5

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

CHƯƠNG II: MẠNG ĐIỆN THOẠI
I/ TÌM HIỂU VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI.
1. Phân loại theo công nghệ.
a.Tổng đài nhân công.
Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hệ thống
thông tin điện thoại. trong tổng đai, việc định hướng thông
tin được thực hiện bằng sức người. Nói cách khác, việc kết nối điện thoại cho thuê
bao được thực hiện bằng thao tác trực tiếp của con người (gọi là điện thoại viên).
Nhược điểm của tổng đài nhân công:
- Thời gian kết nối lâu.
- Dễ nhầm lẫn.
- Với dung lượng lớn, kết cấu và thiết bị của tổng đài phức tạp và có
nhiều điện thoại viên làm cùng một lúc mới đẩm bảo thông thoại cho
các thuê bao liên tục.
b. Tổng đài tự động: gồm có
- Tổng đài cơ điện.
- Tổng đài điện tử.
+ Tổng đài cơ điện:
Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ
khí, được điều khiển bằng các mạch điện tử, bao gồm :
- Chuyển mạch quay tròn.
- Chuyển mạch từng nấc (Step by Step)
- Chuyển mạch ngang dọc.
Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị
gọi, cấp âm hiệu, kết nối thông thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ các
mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí.
So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn :
+ Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác
hơn.
+ Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều.
+ Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên.
Tuy nhiên ttổng đài cơ điện có những nhược điểm sau
:
+ Thiết bị cồng kềnh.
+ Tốn nhiều năng lượng.
+ Điều khiển kết nối phức tạp.
Các nhược điểm này càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài khá lớn.
c.Tổng đài điện tử.
Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi
mạch cùng các relay, analog Switch được điều khiển bởi các mạch điện tử, vi
mạch. Trong tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ
chuyển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều,
thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn. Tổng đài điện
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
6

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

tử có ưu điểm lớn là có thể tăng dung lượng thuê bao lớn mà thiết bị không phức
tạp lên nhiều.
2. Phân loại theo cấu trúc mạng điện thoại .
Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau:
+ Tổng đài nội bộ PABX (Private Automatic Branch Exchange): được sử
dụng trong các cơ quan, khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế CO-LINE.
+ Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu
dân cư đông, chợ…và có thể sử dụng các loại trung kế.
+ Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): dùng đặt ở trung tâm huyện, tỉnh
và sử dụng các loại trung kế.
+ Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tổng đài nội
hạt ở các tỉnh khác nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước, không
có mạch thuê bao.
+ Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gate Way exchange) : tổng đài này được dùng
chọn hướng và chuyển mạch cuộc goi vào mạng quốc tế. Để nối các mạng quốc
gia với nhau có thể chuyển quá giang các cuộc gọi.
- Mạng điện thoại ở Bắc Mỹ sử dụng năm mức (hoặc cấp). Tổng đài chính
hay các đài chuyển mạch (Switching center). Mức cao nhất là cấp một, là trung
tâm miền, đài cấp năm có mức thấp nhất là đài cuối kết nối thuê bao.
3. Chuyển mạch mạch.
Chuyển mạch mạch là kỹ thuật quan trọng cho cả truyền thông thoại và dữ
liệu, hiện nay vẫn còn áp dụng trong mạng điện thoại. Truyền thông qua chuyển
mạch mạch là có đường truyền thông riêng được thiết lập giữa hai trạm muốn trao
đổi thông tin.
4.Vòng nội bộ và tín hiệu báo hiệu trên đường dây thuê bao.
a. Vòng nội bộ.
Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng nối với đài cuối,
trở kháng đặc tính khoảng 500 đến 1000 (thường là 600  ).
Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi vòng thuê
bao. Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại.
Hình 3 minh họa vòng nội bộ và jack cắm điện thoại. Đường ring có điện thế –48
VDC đối với tip. Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối.


+ tip

48V

_ ring
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
7

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển mạch, tạo
nên một dòng điện xấp xỉ 20 mADC chạy trong vòng thuê bao. Ở chế độ off-hook,
điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring khoảng 12V ở thiết bị đầu cuối của
thuê bao điện thoại.
Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây khi có
sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng. Sự thay đổi của dòng điện gồm tín hiệu AC
chồng chập với dòng điện vòng DC.
b. Các tín hiệu báo hiệu của tổng đài.
+ Tín hiệu chuông (Ring Tone).
Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều hình sin thường có tần số 25Hz.
Tuy nhiên nó có thể cao đến 60Hz hoặc 16Hz. Điện áp của tín hiệu chuông cũng
thay đổi từ 40VRMS đến 130VRMS, thường là 90VRMS. Tín hiệu chuông được gởi
đến theo dạng xung, thường là 1 giây có 2 giây không. Hoặc có thể thay đổi tùy
tổng đài.

1s

2s

+ Tín hiệu mời quay số (Dial Tone).
Đây là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên độ sấp xỉ 3V trên
nền DC 4V, phát liên tục.

+ Tín hiệu báo bận (Busy Tone).
Tín hiệu báo bận là tín hiệu hình sin, tần số f = 425V  25Hz, biện độ
khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 0.5 giây có 0.5 giây không.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
8

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

0,5s

Báo động qua đường dây điện thoại

0,5s

+ Tín hiệu hồi âm chuông (Ring Back Tone).
Tín hiệu hồi âm chuông là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz  25Hz, biên
độ khoảng 3V trên nền DC 4V ngắt quãng 1 giây có, 2 giây không.

2s

4s

4V

+ Gọi sai số.
Nếu bạn gọi sai số nhầm một số mà đó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được
một tín hiệu xung có chu kỳ 1Hz và tần số từ 200Hz đến 400hz. Hoặc đối với các
hệ thống điện thoại ngày nay bạn sẽ nhận được câu thông báo bằng lời nói “ Số
máy quý khách vừa gọi không có thực, mời quý khách kiểm tra lại hoặc gọi số
145”.
+ Các kiểu quay số.
Khi tổng đài cuối phát hiện trạng thái of hook, xung mời quay số (Dial
tone) được phát đến vòng thuê bao, đồng thời tổng đài nhận các số của vòng thuê
bao được gọi. Tín hiệu báo có thể dùng xung (Đĩa quay số) hoặc mỗi số có thể mã
hóa tần số bằng cách sử dụng các cặp tần số hoặc xung đặc biệt. Phương pháp
thích hợp cho việc quay số bằng phím bấm (Tuioch Tone) là DTMF (Dial Tone
Multi Frequency) quay bằng xung tần số kép.
+Phương pháp quay số pulse.
Tín hiệu quay số là chuỗi xung vuông, tần số chuỗi dự án = 10Hz,số điện
thoại bằng số xung ra, riêng số 0 sẽ là 10 xung, biên độ ở mức cao là 48v, ở mức
thấp là 10v, dạng sóng được cho ở hình dưới:

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
9

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

a

b

c

48v
10v
0v

Dạng sóng quay số kiểu PULSE
a: chu kỳ làm việc (thời gian 48v)
b: thời gian ở 10v, ta có a/b = 66/33 = 2
c: khoảng thời gian giữa 2 lần quay số trong một cuộc gọi
Số xung trên một giây 10 – 20 pulse/s
+ Phương pháp quay số dang DTMF.
Khi sử dung DTMF để quay số, các số được mã hóa với cặp tần số riêng
biệt được phát đồng thời với mỗi số. Mỗi cặp tần số xuất hiện tối thiểu 40ms, thời
gian tối thiểu giữa các số là 60ms. Sai số cho phép của mỗi cặp tần số là 1.5%.
Quay số bằng phím bấm có thể nhanh hơn 10 lần so với quay bằng đĩa quay.
Quay số kiểu Pulse chậm nên hiện nay ít được sử dụng:
Phím số
1
2
3
4
5
6
7
8
9
*
0
#
A
B
C
D

Nhóm fthấp
697Hz1,5%
697Hz1,5%
697Hz1,5%
770Hz1,5%
770Hz1,5%
770Hz1,5%
852Hz1,5%
852Hz1,5%
852Hz1,5%
941Hz1,5%
941Hz1,5%
941Hz1,5%
697Hz1,5%
770Hz1,5%
852Hz1,5%
941Hz1,5%

Nhóm fcao
1209Hz1,5%
1336Hz1,5%
1447Hz1,5%
1209Hz1,5%
1336Hz1,5%
1447Hz1,5%
1209Hz1,5%
1336Hz1,5%
1447Hz1,5%
1029Hz1,5%
1336Hz1,5%
1447Hz1,5%
1336Hz1,5%
1663Hz1,5%
1663Hz1,5%
1663Hz1,5%

Bảng : các cặp tần số DTMF

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
10

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

CHƯƠNG III: MÁY ĐIỆN THOẠI
I. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI.
1. Nguyên lý thông tin điện thoại.
Thông tin điện thoại là quá trình tiếng nói từ xa đến nơi khác, bằng dòng
điện qua máy điện thoại. Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của các mạng thông
tin điện thoại.
2. Sơ đồ mạch điện.
Mạch điện thoại đơn giản gồm:
- Ống nói.
- Ống nghe.
- Nguồn điện
- Đường dây.

Hình. Sơ đồ máy điện thoại đơn
a. Nguyên lý hoạt động.
Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng
nói sẽ tác động tương ứng trong mạch. Dòng điện biến đổi này được truyền qua
đường dây tới ống nghe của máy bị gọi, làm cho màng rung của ống nghe dao
động, lớp không khí trước màng rung dao động theo phát ra âm thanh tác động đến
tai người nghe và qua trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự.
b. Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại.
Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời
đường điện, trên đường dây chỉ có tín hiệu chuông.
Khi đàm thoại bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải được tách
rời đường điện, trên đường dây chỉ có dòng điện thông thoại.
Máy phải phát được mã số thuê bao bị gọi tới tổng đài và phải nhận được
tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới.
Ở trạng thái nghĩ máy thường trực đóng nhận tín hiệu chuông từ tổng đài.
Ngoài ra máy cần phải chế tạo đơn giản, gọn nhẹ, bền đẹp, tiện lợi cho
người sử dụng.
c. Những chức năng cơ bản của máy điện thoại.
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
11

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

1. Chức năng báo hiệu: báo cho người sử dụng biết tổng đài đã sẳn sàng
tiếp nhận hoặc chưa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu (tone mời quay số,
tone báo bận).
2. Phát mã số của thuê bao bị gọi vào tổng đài bằng cách thuê bao chủ gọi
ấn số hay quay số trên máy điện thoại.
3. Thông báo cho người sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc
kết nối mạch bằng các âm hiệu chuông hoặc âm hiệu báo bận.
4. Báo hiệu chuông kêu, tiếng nhạc, tiếng ve kêu,…cho thuê bao bị gọi
biết là có người đang gọi mình.
5. Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển
tín hiệu điện từ máy đối phương tới âm thanh.
6. Báo hiệu cuộc gọi kết thúc.
7. Khử trắc âm, chônngs tiếng dội, tiếng ken, tiếng clíc khi phát xung
quay số.
8. Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây.
Ngoài ra còn có một số chức năng khác như: Hệ thống vi xử lí, hệ thống
ghi âm, màn hình và các hệ thống hổ trợ truyền dẫn làm cho máy có rất nhiều dịch
vụ rất tiện lợi. Cụ thể như:
Chuyển tín hiệu tính cước đến tổng đài.
Gọi rút ngắn địa chỉ.
Nhớ số thuê bao đặc biệt.
Gọi lại…
1. Sơ lược về máy điện thoại ấn phím thông thường.
Máy ấn phím thông thường gồm các bộ phận sau:
a. Mạch chống quá áp.
Chống quá áp do đường dây điện thoại trạm vào mạng điện lực hoặc sấm
sét ảnh hưởng làm hỏng máy.
b. Mạch chuông.
Thu tín hiệu chuông do tổng đài gửi đến, nắn thành dòng một chiều, lọc
phẳng và cách điện cho mạch dao động tầng số âm tần, khuyếch đại rồi đưa ra
loa hoặc đĩa phát âm thanh báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi đến. mạch
chuông có tín hiệu chọn lọc tần số và tín hiệu phi tuyến sao cho nó chỉ làm việc
với dòng chuông mà không liên quan đến dòng một chiều, dòng đàm thoại, tín
hiệu nhận số để tránh động tác nhầm.
c. mạch chống đảo cực.
Để cấp điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối của máy điện thoại

luôn luôn có tính cố định, để chống ngược nguồn làm hỏng IC trong máy điện
thoại. Mạch thường dùng cầu diode.
d. Chuyển mạch nhấc máy, đặt được điều khiển bằng nút gác tổ hợp.
Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên máy điện thoại (on hook), mạch thu
chuông được đấu lên đường dây thuê bao để thường trực chờ đón dòng chuông
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
12

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

từ tổng đài gọi tới, còn các mạch khác (ấn phím, chọn số, đàm thoại,…) bị ngắt
ra khỏi đường dây. Trở kháng một chiều ở trạng thái on-hook RDC = 200KΩ.
Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên (of-hook), mạch thu chuông bị
ngắt, các mạch khác đấu vào mạch dây thuê bao (chọn số và đàm thoại…) R DC
< 2KΩ, thường là 100Ω đến 400Ω. Chuyển mạch nhấc, đặt có thể bằng cơ khí,
từ quang…tùy theo loại máy.
e. Bộ phát âm hiệu.
Làm bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím để phát hiện tín hiệu chọn số
của thuê bao bị gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay tone (tín
hiệu DTMF).
f. Mạch diệt tiếng keng, clíc.
Khi gọi số, do ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông
kêu leng keng. Vì vậy cần phải diệt tiến động này bằng cách ngắt mạch thu
chuông khi phát tín hiệu chọn số. Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các
xung số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc. Do vậy khi
chọn số cần ngắt mạch đàm thoại.
g. Mạch điều chỉnh âm lượng.
Do độ dài của đường dây thuê bao biến động nên suy hao của nó cũng
biến đổi, nếu đường thuê bao càng dài thì suy hao tín hiệu càng lớn dẫn đến độ
nghe rõ bị giảm. Hoặc đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại qua mạch có thể gây
tự kích. Vì vậy, để khắc phục hiện tượng đó trong các máy điện thoại người ta
thiêt kế các bộ khuyếch đại nói, nghe có bộ phận AGC (tự động điều chỉnh độ
lợi) để điều chỉnh hệ số khuyếch đại phù hợp. Nếu máy ở xa tổng đài, điện trở
vòng đường dây lớn thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải lớn. Còn máy ở gần
tổng đài thì hệ số khuyếch đại nghe, nói phải giảm xuống.
h. Mạch đàm thoại.
Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuyếch đại nói, nghe dùng cho việc đàm
thoại giữa hai thuê bao.
i. Mạch sai động.
Phân mạch nói nghe, kết hợp với mạch cân bằng đường dây để khử trắc
âm.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
13

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

PHẦN II
KHẢO SÁT LINH KIỆN
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51
I. Giới thiệu MCS-51 (MSC-51: family overview).
MCS-51 là một họ vi điều khiển (Micro Controller), được chế tạo và bán trên
thị trường bởi hãng Intel của Mỹ. Họ IC này được cung cấp các thiết bị bởi nhiều
hãng sản xuất IC khác trên thế giới chẳng hạn: nhà sản xuất IC SIEMENS của
Đức, FUJITSU của Nhật và PHILIPS của Hà Lan. Mỗi IC trong họ đều có sự hoàn
thiện riêng và có sự hãnh diện riêng của nó, phù hợp với nhu cầu của người sử
dụng và yêu cầu đặt ra của nhà sản xuất.
AT89C51 của hãng ATMEL là vi đđiều khiển trong họ MCS-51, là vi điều
khiển 8-bit đơn chip chế tạo theo công nghệ CMOS có hiệu suất cao, công suất
tiêu thụ thấp, bộ nhớ Flash ROM xóa/lập trình được…
Vi điều khiển AT89C51 là một hệ vi tính 8-bit đơn chip mạnh cho ta một giải
pháp hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển.
Chúng có đặc điểm như sau:
 4KB ROM bên trong.
 128 byte RAM nội.
 4 Port xuất /nhập (I/O port) 8-bit.
 2 Bộ định thời (Timer) 16-bit.
 Mạch giao tiếp nối tiếp.
 Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64K
 Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K.
 Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ)
 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1bit
 4 s cho hoạt động nhân/chia.
II. Sơ đồ chân và chức năng AT89C51.
1. Sơ đồ chân.
AT89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó
có 24 chân có tác dụng kép, mỗi đường có thể hoạt động như các đường xuất nhập
hoặc hư các đường điều khiển hoặc là thành phần của bus dữ liệu.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
14

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

1
2
3
4
5
6
7
8
19
18

P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
XTAL1
XTAL2

P2.0/A8
P2.1/A9
P2.2/A10
P2.3/A11
P2.4/A12
P2.5/A13
P2.6/A14
P2.7/A15
P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD

21
22
23
24
25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17

AT89C51
ALE/PROG
PSEN

EA/VPP
RST

30
29

20

31
9

P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3
P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7

GND

39
38
37
36
35
34
33
32

VCC

40

VCC

Sơ đồ chân của AT89C51
2. CHỨC NĂNG CỦA CÁC CHÂN 89C51.
 Port 0: chân 32 – 39
Trong các thiết kế nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các
đường I/O. Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó trở thành bus địa chỉ
và bus dữ liệu đa hợp.
 Port 1: chân 1 – 8.
Port 1 chỉ có một chức năng là các đường xuất / nhập dữ liệu.
 Port 2: chân 21 – 28
Port 2 có 2 công dụng hoặc được dùng như các đường I/O hoặc là byte cao của
bus địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng.
 Port 3: chân 10 – 17
Port 3 có 2 chức năng. Khi không hoạt động xuất/nhập, các chân của port
này có nhiều chức năng riêng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặt tính
đặc biệt của AT89C51 như ở bảng sau:

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
15

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

Bit

Tên

Chức năng chuyển đổi

P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7

RxT
TxD

Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp.
Chân phát dữ liệu port nối tiếp.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.
Ngõ vào của TIMER/COUNTER 0.
Ngõ vào của TIMER/COUNTER 1.
Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài.
Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.

INTO
INT1

T0
T1
WR
RD

 Chân Reset (RST) : chân số 9
Thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống. Khi
ngõ vào này được treo ở mức logic 1 tối thiểu hai chu kì máy, các thanh ghi bên
trong 89C51 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống.
 Ngõ tín hiệu PSEN (Progam Store Enable): chân 29

PSENlà tín hiệu có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và
thường được nối với chân OE\ (output enable) của EPROM cho phép đọc các byte
mã lệnh.
PSENở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình
được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi bên trong 89C51
để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (AT89C51) thì PSEN\
sẽ ở mức 1.
 Ngõ tín hiệu điều khiển ALE/ PROG (Address Latch Enable ) : chân 30
Là chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE (address latch enable) để giải
đa hợp (demultiplexing) bus dữ liệu và bus địa chỉ.
Tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được
dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống.
 Ngõ tín hiệu EA/Vpp : chân 31
Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài, tích cực mức thấp chạy chương trình
ROM ngoài. Tích cực mức cao chạy chương trình ROM nội.
 Các chân XTAL1, XTAL2: chân 18, 19
Bộ dao động được tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ
cần kết nối thêm thạch anh và các tụ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89C51
là 12MHz
 Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn +5V, chân 20 nối xuống mass.
III. HOẠT ĐỘNG ĐỊNH THỜI TIMER.
1. Giới thiệu.
Timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần sồ nối tiếp với nhau, chúng
nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp. Ngõ ra của tầng cuối làm xung nhịp cho
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
16

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

flip - flop báo tràn của timer (flip - flop cờ). Giá trị nhị phân trong các flip - flop
của timer có thể xem như đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ khởi động timer.
Người ta sử dụng các timer để:
- Định khoảng thời gian.
- Đếm sự kiện.
- Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong AT89C51
2. Thanh ghi định thời (TMOD).
GATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1

M0

Thanh ghi TOMD gồm hai nhóm 4 bit là: 4 bit thấp đặt mode hoạt động
cho Timer 0 và 4 bit cao đặt mode hoạt động cho Timer 1. Được tóm tắt như sau:
Bit Name Time
Description
r
7
GATE
1
Khi GATE = 1, Timer chỉ làm việc khi INT1=1
6
1
C/T
C/T = 1 : Đếm sự kiện
C/T = 0 : Ghi giờ đều đặn
5
M1
1
Bit chọn mode của Timer 1
4
M0
1
Bit chọn mode của Timer 1
3
GATE
0
Bit cổng của Timer 0
2
0
Bit chọn Counter/Timer của Timer 0
C/T
1
M1
0
Bit chọn mode của Timer 0
0
M0
0
Bit chọn mode của Timer 0
Hai bit M0 và M1 của TMOD để chọn mode cho Timer 0 hoặc Timer 1.
M1
M0 MOD
DESCRIPTION
E
0
0
0
Mode Timer 13 bit
0
1
1
Mode Timer 16 bit
1
0
2
Mode tự động nạp 8 bit
1
1
3
Mode Timer tách ra :
Timer 0 : TL0 là Timer 8 bit được điều khiển bởi các bit
của Timer 0. TH0 tương tự nhưng được điều khiển bởi
các bit của mode Timer 1.
Timer 1 : dừng, không hoạt động
3. Thanh ghi điều khiển timer (TCON).
TCON TCON TCON TCON TCON
.7
.6
.5
.4
.3

TCON
.2

TCON
.1

TCON
.0

Thanh ghi điều khiển bao gồm các bit trạng thái và các bit điều khiển bởi
Timer 0 và Timer 1. Hoạt động của từng bit được tóm tắt như sau :
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
17

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Bit
TCON.
7

TCON.
6
TCON.
5
TCON.
4
TCON.
3

Báo động qua đường dây điện thoại

Symb
ol
TF1

Bit Address

Description

8FH

TR1

8EH

TF0

8DH

Cờ tràn Timer 1 được set bởi phần cứng ở sự
tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc bởi phần
cứng khi các vectơ xử lí đến thủ tục phục vụ
ngắt ISR
Bit điều khiển chạy Timer 1 được set hoặc xóa
bởi phần mềm để chạy hoặc ngưng chạy Timer.
Cờ tràn Timer 0(hoạt động tương tự TF1)

TR0

8CH

Bit điều khiển chạy Timer 0 (giống TR1)

IE1

8BH

Cờ kiểu ngắt 1 ngoài. Khi cạnh xuống xuất hiện
trên INT1 thì IE1 được xóa bởi phần mềm hoặc
phần cứng khi CPU định hướng đến thủ tục phục
vụ ngắt ngoài.
Cờ kiểu ngắt 1 ngoài được set hoặc xóa bằng
phấn mềm bởi cạnh kích hoạt bởi sự ngắt ngoài.
Cờ cạnh ngắt 0 ngoài

TCON.
IT1
8AH
2
TCON.
IE0
89H
1
TCON.
IT0
88H
Cờ kiểu ngắt 0 ngoài.
0
4. Các chế độ Timer.
 Chế độ 0 (chế độ định thời 13-bit)
TLx (5bit)

THx (8bit)

TFx

Timer Clock
Overflow Flag

 Chế độ 1 (chế độ định thời 16-bit)
TLx

THx

TFx

Timer Clock
Overflow Flag

 Chế độ 2 (chế độ tự động nạp lại 8-bit)
TLx

TFx

Timer Clock
Overflow Flag
Reload
THx

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
18

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

 Chế độ 3 (chế độ định thời chia sẻ)
Timer Clock

TLx

THx

Timer Clock

TL0

TFx
Overflow Flag

Timer
Clock

TH0

TFx
Overflow Flag

Bảng tóm tắt các chế độ định thời
Chế độ
0 chế độ định
thời 13 bit
1 chế độ định
thời 16 bit

Mô tả
THx đặt làm LSB và 5 bit thấp của TLx làm MSB hợp thành
Timer 13 bit. 3 bit cao của TLx không dùng
Xung clock được dùng với sự kết hợp các thanh ghi cao và
thấp (TLx, THx). Khi xung clock được nhận vào, bộ đếm
Timer tăng lên 0000H, 0001H, 0002H, …, và một sự tràn sẽ
xuất hiện khi có sự chuyển trên bộ đếm Timer từ FFFH sang
0000H và sẽ set cờ tràn.
2 chế độ định Byte thấp TLx của Timer hoạt động như một Timer 8 bit
thời 8 bit tự trong khi byte cao THx của Timer giữ giá trị Reload. Khi bộ
động nạp lại
đếm tràn từ FFH sang 00H, không chỉ cờ tràn được set mà
giá trị trong THx cũng được nạp vào TLx: bộ đếm được tiếp
tục từ giá trị này lên đến sự chuyển trạng thái từ FFH sang
00H kế tiếp và cứ thế tiếp tục.
chế
độ
định
Timer 0 ở chế độ 3 được chia là 2 timer 8 bit. TL0 và TH0
3
thời chia sẻ
hoạt động như những Timer riêng lẻ với sự tràn sẽ set các bit
TL0 và TF1 tương ứng.
Timer 1 không hoạt động ở chế độ 3, nhưng có thể được khởi
động bằng cách chuyển timer này vào một trong các chế độ
khác. Nhược điểm là cờ tràn TF1 của Timer 1 không bị ảnh
hưởng bởi các sự tràn của Timer 1 bởi vì TF1 được nối với
bộ định thời 8-bit TH0.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
19

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

CHƯƠNG II: KHẢO SÁT IC THU PHÁT TONE
MT8880.
I. KHẢO SÁT IC THU PHÁT DTMF MT8880.
IC MT8880 là một mạch tích hợp thu phát kèm với bộ lọc thoại (Call
Progress). Nó được sản xuất theo công nghệ CMOS với mức tiêu thụ công suất
thấp và độ chính xác cao. Phần thu của thiết bị dựa trên tiêu chuẩn công nghệ của
MT8870 trong khi phần phát dùng một bộ biến đổi D/A cho ra tín hiệu DTMF với
độ nhiễu thấp và độ chính xác cao. Bộ đếm bên trong hình thành chế độ Burst
Mode nhờ đó mà các tone phát ra với thời hằng chính xác.Bộ lọc Call Progress cho
phép bộ vi xử lý các tone trạng thái đường dây.
MT8880 dùng một vi mạch bên ngoài của Intel, điều này cho phép thiết bị có thể
kết nối tới một số vi mạch điều khiển với cổng logic rất nhỏ bên ngoài.

Chức năng các chân.
Chân 1 (IN+): ngõ vào không đảo
Chân 2 (IN-): ngõ vào đảo
Chân 3 (GS): chọn độ lợi cho bộ khuếch đại Op-amp.
Chân 4 (Vref): đầu ra điện áp tĩnh VDD/2 dùng cân bằng tĩnh ở đầu vào.
Chân 5 (VSS): điện áp âm cung cấp.
Chân 6 (OSC1): đầu vào bộ dao động thạch anh. Nối 1 điện trở 4.7M xuống mass
nếu dùng bộ dao động thạch anh.
Chân 7 (OSC2): ngõ vào bộ dao động. thạch anh 3.579545 MHz được nối giữa
OSC1 và OSC2 tạo thành mạch dao động bên trong.
Chân 8 (TONE): ngõ ra của bộ phát DTMF.
Chân 9 ( WR ): chân để CPU điều khiển việc viết data.
Chân 10 ( CS ): ngõ vào chân chọn chip. Hoạt động ở mức thấp.
Chân 11 (RS0): ngõ vào chân chọn thanh ghi.
Chân 12 ( RD ): chân để CPU điều khiển việc đọc data.
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
20

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

Chân 13 ( IRQ /CP): ngõ ra CP/đề nghị ngắt. Trong chế độ ngắt, ngõ ra chân này sẽ
ở mức thấp khi một tone burst hợp lệ được phát hay nhận. Trong chế độ CP, ngõ ra
chân này sẽ là một tín hiệu xung vuông thể hiện tín hiệu ngõ vào. Ngõ vào tín hiệu
phải nằm trong giới hạn băng thông của bộ lọc CP.
Chân 14 đến 17 (D0-D3): bus dữ liệu, được nối với vi điều khiển.
Chân 18 (ESt): ngõ ra mạch steering. Cho mức logic cao khi phát hiện một cặp
tone hợp lệ. bất kì tín hiệu nào không hợp lệ cũng cho ra logic thấp.
Chân 19 (St/GT): Steering input/guard time output (2 chiều). Một mức điện áp lớn
hơn VTSt xuất hiện tại chân St làm cho thiết bị ghi nhận cặp tone và ngõ ra được
chốt. mức điện áp thấp hơn VTSt giải phóng để thiết bị thu nhận một cặp tone mới.
Ngõ ra GT làm nhiệm vụ reset mạch định thì bên ngoài; trạng thái của nó là hàm
của Est và điện áp trên chân St.
Chân 20 (VDD): nguồn dương.
II. MÔ TẢ CHỨC NĂNG.
IC thu phát DTMF MT8880 bao gồm bộ thu DTMF chất lượng cao kèm với
bộ khuếch đại và bộ tạo DTMF sử dụng Burst Counter giúp cho việc tổng hợp
đóng ngắt tone chính xác.Chế độ Call Progress có thể phát hiện các tần số nằm
trong giải thông thoại. Các IC vi điều khiển như 8080, 80C31/51 và 8085 được
truy cập tới thanh ghi bên trong của IC MT8880.
III. HÌNH DẠNG NGÕ VÀO.
Ngõ vào của IC MT8880 cung cấp một bộ khuếch đại vi sai như một ngõ vào
VRef để điều chỉnh điện áp đầu vào tại chân VDD/2. Chân GS nối ngõ ra của bộ
khuếch đại với một điện trở hồi tiếp để điều chỉnh độ lợi.
IV. PHẦN THU.
Hai bộ lọc băng thông bậc 6 giúp tách các tone trong nhóm tone low và high
của tín hiệu DTMF. Đầu ra của mỗi bộ lọc thu điện dung giúp nén tín hiệu trước
khi qua điện trở hạn biên. Việc hạn biên được thực hiện bởi bộ so sánh có kèm
theo bộ trễ để tránh chọn nhầm tín hiệu ở mức thấp không mong muốn. Ngõ ra của
bộ so sánh cho ta các dao động có mức logic tại tần số DTMF thu được.
Tiếp theo phần lọc là bộ giải mã sử dụng kĩ thuật đếm số để kiểm tra tần số các
tone thu được và đảm bảo chúng tương ứng với các tần số DTMF. Một kỉ thuật lấy
trung bình phức giúp loại trừ các tone giả tạo thành do tiếng nói trong khi vẫn đảm
bảo một khoảng biến đổi cho tần số bị lệch hay thay đổi nhỏ. Kĩ thuật này phát
triển để đảm bảo chắc chắn một điều kiện tốt nhất để kết hợp tín hiệu mà không
chịu ảnh hưởng của những tần số không mong muốn và nhiễu. Khi bộ phận kiểm
tra nhận được hai tone đúng thì đầu ra “Early Steering” sẽ lên mức Active. Khi
không nhận được tín hiệu tone thì Est sẽ ở mức Inative.
V. MẠCH STEERING.
Trước khi thu nhận một cặp tone đã giải mã, bộ thu phải kiểm tra xem thời
hằng của tín hiệu đó có đúng không. Việc kiểm tra này được thực hiện bởi một bộ
RC mắc ở bên ngoài điều khiển bởi chân Est. Est lên mức cao thì làm cho Vc tăng
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
21

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

lên khi xả tụ. Khi Est vẫn còn trong một thời đoạn hợp lệ, Vc tiến tới điện áp
ngưỡng của logic Steering để nhận một cặp tone và chốt 4 mã tương ứng với nó
vào thanh ghi Receive Data Register. Lúc này đầu ra của GT được kích hoạt và
đẩy Vc lên VDD. GT tiếp tục được đẩy lên mức cao trong khi Est vẫn giữ ở mức
cao. Cuối cùng, sau một khoảng thời gian ngắn cho phép chốt Data xong thì cờ của
mạch Steering lên mức high báo hiệu cặp tone thu đã được lưu vào thanh ghi. trạng
thái cờ Steering có thể được giám soát bằng cách kiểm tra các bit tương ứng trong
thanh ghi trạng thái. Nếu như khối ngắt được chọn, thì chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp
khi cờ Steering được kích hoạt.
Nội dung của ngõ ra được cập nhật khi mạch Steering chuyển trạng thái hoạt động.
Dữ liệu này được đưa ra 4 bit trên Data bus 2 chiều khi thanh ghi Receive Data
được đọc. mạch Steering hoạt động theo chiều ngược lại để kiêm tra khoảng dừng
giữa hai tín hiệu.Vì vậy, bộ thu vừa bỏ qua tín hiệu quá ngắn không hợp lệ vừa
không chấp nhận các khoảng quá nhỏ. Chức năng này cũng như khả năng chọn
thời hằng Steering bằng mạch ngoài cho phép người thiết kế điều chỉnh hoạt động
cho phù hợp với các đòi hỏi khác nhau của từng ứng dụng.

DIFFERENTIAL INPUT AMPLIFIER
C1 = C2 = 10 nF
R1 = R4 = R5 = 100 kΩ
R2 = 60 kΩ, R3 = 37.5 kΩ
R3 = (R2R5)/(R2 + R5)
VOLTAGE GAIN
(AV diff) – R5/R1
INPUT IMPEDANCE
(ZIN diff) = 2 [R12 + 1/wC)2]1/2
Trên là một mạch steering cơ bản, giá trị các linh kiện được chọn như trên
VI. ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN BẢO VỆ.
Mạch Steering cơ bản như hình dưới thì phù hợp với hầu hết mọi ứng dụng.
Giá trị linh kiện được chọn theo các bất đẳng thức bên dưới.
tREC ≥ tDPmax + tGTPmax
DAmin
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
22

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

t REC ≤ tDPmin + tGTPmin
DAmax
t ID ≥ tDAmax + tGTAmax
DPmin
tDO ≤ tDAmin + tGTPmin
DPmax
Giá trị của tDP là một thông số của thiết bị và tREC là thời gian tín hiệu nhỏ nhất
được nhận ra bởi thiết bị nhận. Giá trị của C1 là 0.1uF được dùng cho hầu hết các
ứng dụng, giá trị của R1 được chọn bởi người thiết kế. Sự lắp đặt steering khác
nhau có thể được chọn không phụ thuộc thời gian bảo vệ có tone hay ko có tone.
Điều này có lẽ cần thiết để chỉ rõ hệ thống nơi nào cần chấp nhận và không chấp
nhận giới hạn trong thời gian có tone và khoảng dừng số. điều chỉnh thời gian bảo
vệ cũng cho phép người thiết kế biến đổi các thông số của hệ thống như tắt tiếng
nói và giảm nhiễu.
Việc tăng tREC cải thiện đặc tính talk- off khi nó giảm đến mức có thể các tone
tương tự bởi khả năng duy trì tín hiệu hợp lý đủ dài để được ghi lại. liên quan giữa
thời gian ngắn tREC với thời gian dài tDO có thể dành riêng cho môi trường tín hiệu
quá nhiễu.
VII. BỘ LỌC THOẠI (CALL PROGRESS ).
Mode call progress khi được chọn thì cho phép kiểm tra các tone khác nhau
thể hiện trạng thái đường dây. đầu vào của Call Progress và DTMF là chung, tuy
nhiên tone Call Progress chỉ có thể được nhận ra khi ta chọn chế độ CP. Tín hiệu
DTMF không thể được nhận ra nếu như dùng chế độ CP.
Các tần số đưa đến đầu vào nằm trong giới hạn băng thông chấp nhận của bộ lọc,
sẽ đưa qua bộ so sánh có độ lợi cao và đến chân IRQ/CP. Dạng sóng ở đầu ra tạo
bởi mạch trigger có thể được phân tích bởi vi xử lý hoặc bộ đếm để xác định tính
chất các tone trạng thái đường dây. Các tần số nào trong vùng loại bỏ sẽ không
được kiểm tra và tín hiệu ở chân IRQ/CP sẽ ở mức thấp.
VIII. BỘ PHÁT DTMF.
Bộ phát DTMF dùng MT8888 có khả năng tạo ra 16 cặp DTMF chuẩn với độ
sai lệch thấp và độ chính xác cao. Tất cả tần số này đều được lấy từ 1 dao động
thạch anh 3,579Mhz bên ngoài. Dạng sóng sin của từng tone được tổng hợp tần số
bằng cách sử dụng bộ chia hàng cột tổng hợp được và bộ biến đổi D/A. Các tone
hàng cột được trộn vào và lọc cho ra 1 tín hiệu DTMF tương ứng với độ hài thấp
và độ chính xác cao. Để phát 1 tín hiệu DTMF, dữ liệu tương ứng với bảng mã 1
phải được ghi vào thanh ghi Data Register. Chú ý mã phát giống như mã nhận. Các
tone riêng lẻ bao gồm 2 nhóm là tone thấp và tone cao. Nhóm tần số thấp gồm các
tần số 697, 770, 852, và 941 Hz. Nhóm tần số cao là 1209, 1336, 1477, 1633. theo
tiêu chuẩn, tỉ lệ biên độ nhóm cao so với nhóm thấp là 2dB.
Thời hằng của mỗi tone bao gồm 32 thời đoạn. Thời hằng của một tone được thay
đổi bằng cách thay đổi độ dài của thời đoạn. Trong suốt quá trình hoạt động ghi
vào Transmit Data Register thì 4 bit dữ liệu trên bus được chốt và được biến đổi
thành 2 của 8 mã để sử dụng cho mạch chia hàng cột. Đoạn mã này chỉ rõ 1 thời
đoạn mà chủ yếu quyết định tone tần số. Khi bộ chia đạt đến giá trị đếm thích hợp
được quyết định bởi mã ở ngõ vào, thì 1 xung reset được phát ra và bộ đếm bắt đầu
hoạt động. Thời đoạn xác định là 32, tuy nhiên bằng cách thay đổi giá trị độ dài
GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
23

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

Báo động qua đường dây điện thoại

đoạn như trên thì tần số có thể được thay đổi. Ngõ ra của bộ chia khóa các bộ đếm
khác mà địa chỉ của sóng sin tìm kiếm trong ROM.
IX. BURST MODE
Một ứng dụng điện thoại bất kì đều đòi hỏi tín hiệu DTMF được tạo ra với
một thời hằng hoặc qui định bởi ứng dụng đó hoặc bởi hệ thống hiện có. Thời hằng
DTMF chuẩn có thể được tạo ra bằng cách sử dụng Burst mode. Bộ phát có khả
năng tổng hợp các tone có khoảng tắc mở trong khoảng thời gian định trước. Thời
gian này là 51ms ± 1ms và là chuẩn cho bộ quay số tổng đài. Sau khoảng thời gian
tắc mở tone đã được phát đi, một bit tương ứng sẽ được set lên trong thanh ghi
trạng thái. Thời hằng 51ms ± 1ms đóng mở tone có được khi ta chọn mode DTMF.
Tuy nhiên, khi chọn mode CP thì thời hằng đóng ngắt thứ hai là 102 ± 2ms sẽ
được chọn. chú ý là khi Mode CP và Mode Burst cùng được chọn thì MT8888 chỉ
hoạt động ở chế độ phát thôi. Trong một ứng dụng nào đó ta cần sử dụng khoảng
thời gian đóng ngắt mà không theo chuẩn thì cần dùng vòng lặp phần mềm hoặc
bộ định thời bên ngoài và tắt chế độ Burst mode đi.
X. TẠO TONE ĐƠN.
Chế độ tạo tone đơn chỉ được dùng khi ta muốn tạo một tone nào đó trong
nhóm thấp hoặc cao.chế độ này dùng để kiểm tra thiết bị DTMF, tính toán nhiễu
và nó được chọn thanh ghi Control Progress B.
XI. MẠCH CLOCK DTMF.
Mạch clock bên trong được sử dụng kết hợp với tần số chuẩn màu ti vi có tần
số cộng hưởng là 3,579MHz. Một nhóm IC có thể kết nối với nhau dùng chung
một dao động thạch anh.
XII. BỘ GIAO TIẾP VỚI VI XỬ LÝ.
IC MT8880 kết hợp với một mạch giao tiếp vi xử lý Intel. Có tổng cộng 5
thanh ghi. Thanh ghi Receive Data bao gồm mã ngõ ra của những số DTMF cuối
cùng được nhận. Data đi vào chỉ được viết lên thanh ghi Transmit Data, nó sẽ
quyết định cặp tone được phát đi. Thanh ghi điều khiển thu phát bao gồm 2 thanh
ghi điều khiển CRA và CRB với cùng một địa chỉ. Muốn ghi vào thanh ghi CRB
thì trước hết phải set một bit tương ứng trong thanh ghi CRA. Chu kỳ ghi kế tiếp
vào cùng địa chỉ với CRA sẽ cho phép truy cập tới CRB. Và chu kỳ kế tiếp nữa sẽ
trở lại với CRA. Thanh ghi trạng thái chỉ đọc đòi hỏi dòng của thu phát.
Phần mềm reset phải bao gồm sự hoạt động của tất cả các chương trình để đặt giá
trị ban đầu cho thanh ghi điều khiển, theo nguồn mở hoặc nguồn reset.
Chân IRQ/CP có thể được lập trình để nó có thể cung cấp tín hiệu yêu cầu ngắt sau
khi đã nhận xung DTMF hợp lệ hay khi bộ phát đã sẵn sàng cho dữ liệu kế
tiếp.chân IRQ/CP là ngõ ra của một cực máng hở nên cần phải có một điện trở kéo
bên ngoài.

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
24

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Đồ án tốt nghiệp

RS0
0
0
1
1

Báo động qua đường dây điện thoại

WR
0
1
0
1

RD
1
0
1
0

CHỨC NĂNG
GHI VÀO THANH GHI PHÁT
ĐỌC TỪ THANH GHI NHẬN DỮ LIỆU
GHI VÀO THANH GHI ĐIỀU KHIỂN
ĐỌC TỪ THANH GHI TRẠNG THÁI

CRA (Control Register A):
BIT
B0

TÊN
TONE
OUTPUT

B1
CP/ DTMF

B2

IRQ

B3

REGISTER
E SELECT

CÁCH SỬ DỤNG
Điều khiển tone ngõ ra. Tone ngõ ra ở mức cao. Bit
này điều khiển tất cả các chức năng chuyển phát tone.
Chọn chế độ Call Progress hoặc DTMF. Mức cao thì
chọn chế độ CP, mức thấp thì chọn chế độ DTMF.
Trong chế độ DTMF thiết bị có khả năng nhận và phát
tín hiệu DTMF. Trong chế độ CP, một tín hiệu sóng
vuông sẽ xuất hiện ở ngõ ra chân IRQ /CP nếu chân
này được cho phép.
Cho phép ngắt. mức logic cao thì cho phép thực hiện
chức năng ngắt. khi chân IRQ được cho phép và chế
độ DTMF được chọn, ngõ ra chân này sẽ đi đến mức
thấp khi 1 tín hiệu DTMF hợp lệ được nhận trong 1
khoảng thời gian bảo vệ hợp lệ, hoặc phần phát sẵn
sàng cho dữ liệu kế tiếp.
Chọn thanh ghi. Mức logic cao được chọn điều khiển
thanh ghi B cho chu kì ghi kế tiếp để điều khiển thanh
ghi. Sau khi ghi vào thanh ghi B, chu kì ghi kế tiếp sẽ
ghi trực tiếp vào thanh ghi A.

CRB (control register B):
BIT
B0

TÊN

B1

TEST

BURST

CÁCH SỬ DỤNG
Chọn Burst Mode. Burst mode hoạt động ở mức
thấp. Khi hoạt động, các mã số thay thế cho tín hiệu
DTMF có thể được ghi vào thanh ghi phát, đó là kết
quả của tín hiệu DTMF gồm tone burst và pause.
Sau khoảng dừng, thanh ghi trạng thái sẽ được cập
nhật, và một quá trình ngắt sẽ diễn ra nếu chế độ
ngắt được cho phép.
Khi chế độ CP được cho phép, tổng thời gian tone
burst và pause bình thường từ 51ms đến 102ms.
Khi bit này ở mức cao, thời gian phát tone burst
được quyết định bởi bit TOUT.
Điều khiển Test mode. Chế độ này được cho phép
ở mức cao. Khi bit này được cho phép và chế độ
DTMF được chọn, tín hiệu xuất hiện trên chân 13

GVHD: Phạm Thành Danh

SVTH: Trần Ngọc Bảo
Phan Anh Tuấn
25

Châu Đức Hưng
Nguyễn Thị Xoa


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×