Giám sát và điều khiển thiết bị từ xa qua mạng điện thoại

Giám sát và điều khiển thiết bị từ xa qua mạng điện thoại

Xin chào các anh chị !
Em làm luận văn tốt nghiệp đề tài Giám sát và điều khiển thiết bị từ xa qua mang điện thoại, sử dụng IC DTMF MT8888 và vi điều khiển MSC51. Em đang gặp rất nhiều khó khăn trong thiết kế và chạy thử mà thời gian dự kiến cũng đã sắp hết...

Em tha thiết kêu gọi lòng hảo tâm và tinh thần tương trợ của các anh chị trên diễn đàn. Rất mong các anh chị yêu thích điện tử bớt chút thời gian chỉ dẫn hoặc cùng nhau thảo luận giúp em sớm hoàn thành luận văn này. Được sự hổ trợ của các anh chị trên diễn đàn em xin vô cùng cảm tạ.

Bắt đầu từ hôm nay em xin post lên đây sơ đồ và những gút mắc trong thiết kế. Rất mong các anh chị giúp đỡ hoặc cùng nhau tháo gỡ.

Nguyễn Minh Giang (Email: minhgiang84@yahoo.com)

KHỐI CẢM BIẾN TÍN HIỆU CHUÔNG
Sơ đồ nguyên lý:
Nguyên lý hoạt động: Khi tổng đài cấp tín hiệu chuông cho thuê bao. Tín hiệu chuông có các thông số 75Vrms , 90 Vrms, f = 25 Hz, 3 giây có 4 giây không. Tín hiệu này qua tụ C7, tụ C7 có nhiệm vụ ngăn dòng DC chỉ cho tín hiệu chuông đi qua. Đồng thời, C7 tạo ra sụt áp AC làm giảm biên độ tín hiệu chuông. Sau đó tín hiệu chuông qua cầu diode để chỉnh lưu toàn kỳ. Mục đích của cầu diode không những là tạo ngõ ra của cầu diode tín hiệu điện áp có cực tính nhất định mà còn tăng đôi tần số gợn sóng, nhấp nhô của tín hiệu,như vậy tần số gợn sóng sau khi qua cầu diode là 50Hz. Khi tần số lớn hơn thì việc triệt tiêu độ nhấp nhô của tín hiệu dễ hơn. Tụ C8 dùng lọc bớt độ nhấp nhô này. Tín hiệu đi qua diode zener qua R14 phân cực thuận cho diode optron. Dz có tác dụng chống nhiễu, nếu nhiễu có mức điện áp nhỏ hơn điện áp ngưỡng Vz thì Dz không dẫn, không cấp dòng cho diode phát quang của optron.
Khi diode optron phân cực thuận, diode này sẽ phát quang kích vào cực B của transistor có cực C được nối điện trở lên nguồn +5V thông qua điện trở R15 phân cực cho transistor. Khi có tín hiệu chuông transistor dẫn bảo hòa tạo ngõ ra tại cực C mức logic thấp. Khi không có tín hiệu chuông transistor ngưng dẫn tạo mức logic cao ở cực C. Mức logic này được sửa dạng rồi đưa vào chân ngắt ngoài của vi điều khiển
Tóm lại khi có tín hiệu chuông, mạch này cho ra là mức logic 0, khi không có tín hiệu chuông thì mạch này cho ra là mức logic 1. Ngoài ra khi thông thoại, các tín hiệu thoại khác có biên độ nhỏ nên không đủ tác động đến mạch, như vậy mạch sẽ không ảnh hưởng đến các tín hiệu khác ngoại trừ tín hiệu chuông. Chú ý, optron dùng để cách ly điện áp của tín hiệu chuông, chuyển đổi chúng thành mức logic phù hợp cho các IC số.
Thiết kế và tính toán:Tín hiệu chuông của tổng đài cấp cho thuê bao có điện áp hiệu dụng khoảng 75Vrms đến 90Vrms, tần số 25HZ
Chọn dòng qua Optron là IOptron = 4mA, sụt áp trên led Optron khoảng 1,1V.
Chọn C1 là tụ không cực tính có thông số C7 =0,47 F/250V
Ở tần số của tín hiệu chuông, tụ C7 có trở kháng: ZC7=1/(0,47.10-6.2.3,14. 25)=13,6K
Như vậy, điện áp trên tụ C7 là : V(C7) = IC1Iopto =13,6K.4mA =54,4V
Chọn điện áp tín hiệu chuông là : 75Vrms
Điện áp qua diode cầu là : Vdiode cầu = 75 ?" VC1 ?"VD =
= 75 ?" 54,4 ?" 1,1 = 19,5V
Chọn diode Zener có : VZ = 15V
Tính điện trở R14 :
Chọn R14 = 1K
Tụ C8 ,C9 là tụ lọc cầu diode, chọn C8 = C9 = 10F/50V
Chú ý : Điện áp chịu đựng của C7 phải chọn sao cho lớn hơn 2 lần điện áp của tín hiệu chuông, tức
Chọn cầu diode có dòng chịu đựng 1A
Tính R15 :
Ta chọn optron là 4N35 có các thông số
- IF = 10mA (dòng điện qua diode bên trong optron coupler)
- VCEO = 30V
- Hệ số truyền đạt 100%.
- Mạch điện ngõ ra dùng transistor
- Hiệu điện thế cách điện VDC = 3350V
- Điện thế của diode bên trong optron là 1,5V tại IF = 10mA
- VCE = 0,3V tại ngõ ra là IC=5mA
Thông số được chọn để tính toán R15 : IC = 2mA. Dòng colector
Giá trị của R15 là
f Chọn R15 = 2,2K-
 Các thông số mạch đã được tính toán :
C7 = 0,47 F/250V,
C8 = C9 = 10F/50V,
R14 = 1K, R15 = 2.2k
Diode zener có Vz = 15V.

MẠCH KẾT NỐI THUÊ BAO
Sơ đồ nguyên lý:
Nguyên lý hoạt động: Diode cầu được mắc song song vào 2 đường dây điện thoại. Trên đường dây này không những có tín hiệu âm thoại AC mà còn có hiệu điện thế DC, do đó diode cầu này không có chức năng chỉnh lưu mà có tác dụng chống đảo cực. Khi khóa K1 đóng, xuất hiện dòng chảy qua diode cầu, nhưng chỉ có 2 diode được phân cực thuận nên dẫn. Còn 2 diode kia bị phân cực nghịch nên không dẫn và chỉ dẫn khi tổng đài có cấp dòng điện đảo cực (phục vụ cho việc tính cước điện thoại) hay mắc lộn dây Tip và Ring.
Khối tạo trở kháng giống như 1 thuê bao nhấc máy gồm Q1, R2, C1 và R3 được mắc như hình vẽ tạo thành 1 nguồn dòng để lấy dòng đổ vào mạch giống như của một thuê bao của bưu điện. Q1 có nhiệm vụ thay thế một thuê bao trên lĩnh vực trở kháng. Điện trở DC của một máy điện thoại là , 300- , điện trở xoay chiều tại tần số f = 1 KHz là 700- , 30%. Tổng trở vào của mạch này phải phù hợp các thông số trên, tụ C1 nhằm lọc xoay chiều. Nên về mặt xoay chiều Q1 xem như hở mạch. Tín hiệu AC không ảnh hưởng đến trở kháng DC của mạch. Tụ C2 có nhiệm vụ cách ly DC chỉ cho tín hiệu âm tần đi qua, tín hiệu âm tần này được tải qua biến áp suất âm. Cuộn sơ của biến áp này được mắc làm tải của tầng khuếch đại công suất âm tần.
Thiết kế và tính toán: Chọn Q1 là C2383 có các thông số
- PCmax = 900mW
- ICmax = 1A
-  = 60 , 230
Dòng thông thoại của tổng đài cấp đến mạch có dòng từ 20mA , 100mA
Điện trở vòng qua mạch t?i giả khoảng 150- , 1500-.
Ta chọn :
-  = 60
- Dòng DC của tổng đài cấp : IDC = 20mA
- Chọn d DC của tải là 9V
- Điện áp do sụp áp của cầu diode là 1V
- Chọn VCE =6V
Chọn R2 = 18K-
Tụ C1 triệt tiêu tín hiệu thoại được sao cho :
ZC1 << .R3
(1)
Với W = 2f , f = 300Hz là tần số thấp nhất của tín hiệu thoại thay vào (1) ta được :
Chọn C1 = 10F/50V
Tụ C2 có tác dụng ngăn DC, thông AC. Chọn C2 = 10F/50V
 Các thông số mạch đã được tính toán sau:
Q1 là transistor C2383
R2 = 18K, R3 = 100
C1 = C2 = 10 F/50V
Được minhgiang84 sửa chữa / chuyển vào 10:48 ngày 29/02/2004