Đồ Án Sóng RF

Chương 1 GIỚI THIỆU



1.1 Mục tiêu đề tài


Đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển từ xa các thiết bị điện trong ngôi nhà thông minh ” với mục đích thực hành một trong những ứng dụng quan trọng của ngành công nghiệp điều khiển thiết bị. Để thực hiện được điều đó, mục tiêu quan trọng cần thực hiện được là :
- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của module thu phát RF.
- Nghiên cứu hoạt động mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272.
- Ứng dụng thực tế chip vi điều khiển AT89C51 và phần mềm Keil C.
- Xây dựng thuật toán điều khiển và giám sát thiết bị điện.
- Viết chương trình điều khiển và giám sát thiết bị điện.


1.2 Nhiệm vụ đề tài


Thiết kế và thi công mạch thực hiện các chức năng:
- Điều khiển từ xa: + Hệ thống chiếu sáng(Bật đèn)
+ Hệ thống thông gió (Bật quạt).
- Điều khiển thủ công: Bật tắt thiết bị bằng tay thông qua nút nhấn được gắn trên board.
- Màn hình LCD trên board mạch Hiển thị thiết bị nào đang hoạt động và hoạt động được bao lâu.



1.3 Giới thiệu tổng quan nội dung các chương


Nội dung đề tài được chia thành 4 chương và được sắp xếp như sau:
Chương 1 Giới thiệu: trình bày tổng quan nội dung chính trong đề tài – những vấn đề sẽ được đề cập đến trong toàn bộ bài viết.
Chương 2 Cơ sở lý thuyết: chương này sẽ đi sâu về lý thuyết thu, phát sóng vô tuyến, cơ chế mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272, lý thuyết LCD 16x2, đồng thời trình bày sơ lược về vi điều khiển AT89S52.
Chương 3 Tính toán và thiết kế hệ thống: đề cập đến những tính toán cụ thể để thiết kế phần cứng cho hệ thống bao gồm các thông tin về sơ đồ khối, chức năng, hoạt động các khối, đồng thời tập trung nghiên cứu lưu đồ giải thuật và viết code phần mềm cho chương trình vi điều khiển.
Chương 4 Kết quả và hướng phát triển: bao gồm kết quả thi công hệ thống, những ưu, nhược điểm và hướng phát triển của đồ án.









Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Sóng RF

2.1.1 Khái niệm sóng RF

Những dao động điện từ có tần số hàng chục và hàng trăm Hz bức xạ rất yếu. Sóng điện từ của chúng không có khả năng truyền đi xa. Trong thông tin vô tuyến, người ta sử dụng những sóng có tần số từ hàng nghìn Hz trở lên, gọi là sóng vô tuyến. Sóng RF (tần số vô tuyến) là sóng điện từ có dải tần số nằm trong khoảng 3 KHz tới 300 GHz.

Bảng 2.1 Phân loại tần số
[TABLE="width: 662"]
[TR]
[TD]Tần số[/TD]
[TD]Bước sóng[/TD]
[TD]Tên gọi[/TD]
[TD]Tên gọi[/TD]
[TD]Công dụng[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 – 300 Hz[/TD]
[TD]10^4 km-10^3 km[/TD]
[TD]Tần số cực kỳ thấp[/TD]
[TD]ELF[/TD]
[TD]Chứa tần số điện mạng xoay chiều, các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 – 3000 Hz[/TD]
[TD]10^3 km-100 km[/TD]
[TD]Tần số thoại[/TD]
[TD]VF[/TD]
[TD]Chứa các tần số kênh thoại tiêu chuẩn.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3 – 30 kHz[/TD]
[TD]100 km-10 km[/TD]
[TD]Tần số rất thấp[/TD]
[TD]VLF[/TD]
[TD]Chứa phần trên của dải nghe được của tiếng nói. Dùng cho hệ thống an ninh, quân sự,
chuyên dụng, thông tin dưới nước (tàu ngầm).[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 – 300 kHz[/TD]
[TD]10 km-1 km[/TD]
[TD]Tần số thấp[/TD]
[TD]LF[/TD]
[TD]Dùng cho dẫn đường hàng hải và hàng không.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 kHz - 3 MHz[/TD]
[TD]1 km-100m[/TD]
[TD]Tần số trung bình[/TD]
[TD]MF[/TD]
[TD]Dùng cho phát thanh thương mại sóng trung (535 – 1605 kHz). Cũng được dùng cho dẫn đường hàng hải và hàng không.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3 - 30 MHz[/TD]
[TD]100m-10m[/TD]
[TD]Tần số cao[/TD]
[TD]HF[/TD]
[TD]Dùng trong thông tin vô tuyến 2 chiều với mục đích thông tin ở cự ly xa xuyên lục địa, liên lạc hàng hải, hàng không, nghiệp dư, phát thanh quảng bá .[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 - 300 MHz[/TD]
[TD]10m-1m[/TD]
[TD]Tần số rất cao[/TD]
[TD]VHF[/TD]
[TD]Dùng cho vô tuyến di động, thông tin hàng hải và hàng không, phát thanh FM thương mại (88 đến 108 MHz), truyền hình thương mại
(kênh 2 đến 12 tần số từ 54 - 216 MHz).[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 MHz - 3 GHz[/TD]
[TD]1m-10 cm[/TD]
[TD]Tần số cực cao[/TD]
[TD]UHF[/TD]
[TD]Dùng cho các kênh truyền hình thương mại từ kênh 14 đến kênh 83, các dịch vụ thông tin di động mặt đất, di động tế bào, một số hệ thống radar và dẫn đường, hệ thống vi ba và vệ tinh.Chương 1 GIỚI THIỆU



1.1 Mục tiêu đề tài


Đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển từ xa các thiết bị điện trong ngôi nhà thông minh ” với mục đích thực hành một trong những ứng dụng quan trọng của ngành công nghiệp điều khiển thiết bị. Để thực hiện được điều đó, mục tiêu quan trọng cần thực hiện được là :
- Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của module thu phát RF.
- Nghiên cứu hoạt động mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272.
- Ứng dụng thực tế chip vi điều khiển AT89C51 và phần mềm Keil C.
- Xây dựng thuật toán điều khiển và giám sát thiết bị điện.
- Viết chương trình điều khiển và giám sát thiết bị điện.


1.2 Nhiệm vụ đề tài


Thiết kế và thi công mạch thực hiện các chức năng:
- Điều khiển từ xa: + Hệ thống chiếu sáng(Bật đèn)
+ Hệ thống thông gió (Bật quạt).
- Điều khiển thủ công: Bật tắt thiết bị bằng tay thông qua nút nhấn được gắn trên board.
- Màn hình LCD trên board mạch Hiển thị thiết bị nào đang hoạt động và hoạt động được bao lâu.



1.3 Giới thiệu tổng quan nội dung các chương


Nội dung đề tài được chia thành 4 chương và được sắp xếp như sau:
Chương 1 Giới thiệu: trình bày tổng quan nội dung chính trong đề tài – những vấn đề sẽ được đề cập đến trong toàn bộ bài viết.
Chương 2 Cơ sở lý thuyết: chương này sẽ đi sâu về lý thuyết thu, phát sóng vô tuyến, cơ chế mã hóa và giải mã của cặp IC PT2262/PT2272, lý thuyết LCD 16x2, đồng thời trình bày sơ lược về vi điều khiển AT89S52.
Chương 3 Tính toán và thiết kế hệ thống: đề cập đến những tính toán cụ thể để thiết kế phần cứng cho hệ thống bao gồm các thông tin về sơ đồ khối, chức năng, hoạt động các khối, đồng thời tập trung nghiên cứu lưu đồ giải thuật và viết code phần mềm cho chương trình vi điều khiển.
Chương 4 Kết quả và hướng phát triển: bao gồm kết quả thi công hệ thống, những ưu, nhược điểm và hướng phát triển của đồ án.









Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Sóng RF

2.1.1 Khái niệm sóng RF

Những dao động điện từ có tần số hàng chục và hàng trăm Hz bức xạ rất yếu. Sóng điện từ của chúng không có khả năng truyền đi xa. Trong thông tin vô tuyến, người ta sử dụng những sóng có tần số từ hàng nghìn Hz trở lên, gọi là sóng vô tuyến. Sóng RF (tần số vô tuyến) là sóng điện từ có dải tần số nằm trong khoảng 3 KHz tới 300 GHz.

Bảng 2.1 Phân loại tần số
[TABLE="width: 662"]
[TR]
[TD]Tần số[/TD]
[TD]Bước sóng[/TD]
[TD]Tên gọi[/TD]
[TD]Tên gọi[/TD]
[TD]Công dụng[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 – 300 Hz[/TD]
[TD]10^4 km-10^3 km[/TD]
[TD]Tần số cực kỳ thấp[/TD]
[TD]ELF[/TD]
[TD]Chứa tần số điện mạng xoay chiều, các tín hiệu đo lường từ xa tần thấp.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 – 3000 Hz[/TD]
[TD]10^3 km-100 km[/TD]
[TD]Tần số thoại[/TD]
[TD]VF[/TD]
[TD]Chứa các tần số kênh thoại tiêu chuẩn.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3 – 30 kHz[/TD]
[TD]100 km-10 km[/TD]
[TD]Tần số rất thấp[/TD]
[TD]VLF[/TD]
[TD]Chứa phần trên của dải nghe được của tiếng nói. Dùng cho hệ thống an ninh, quân sự,
chuyên dụng, thông tin dưới nước (tàu ngầm).[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 – 300 kHz[/TD]
[TD]10 km-1 km[/TD]
[TD]Tần số thấp[/TD]
[TD]LF[/TD]
[TD]Dùng cho dẫn đường hàng hải và hàng không.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 kHz - 3 MHz[/TD]
[TD]1 km-100m[/TD]
[TD]Tần số trung bình[/TD]
[TD]MF[/TD]
[TD]Dùng cho phát thanh thương mại sóng trung (535 – 1605 kHz). Cũng được dùng cho dẫn đường hàng hải và hàng không.[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3 - 30 MHz[/TD]
[TD]100m-10m[/TD]
[TD]Tần số cao[/TD]
[TD]HF[/TD]
[TD]Dùng trong thông tin vô tuyến 2 chiều với mục đích thông tin ở cự ly xa xuyên lục địa, liên lạc hàng hải, hàng không, nghiệp dư, phát thanh quảng bá .[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30 - 300 MHz[/TD]
[TD]10m-1m[/TD]
[TD]Tần số rất cao[/TD]
[TD]VHF[/TD]
[TD]Dùng cho vô tuyến di động, thông tin hàng hải và hàng không, phát thanh FM thương mại (88 đến 108 MHz), truyền hình thương mại
(kênh 2 đến 12 tần số từ 54 - 216 MHz).[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]300 MHz - 3 GHz[/TD]
[TD]1m-10 cm[/TD]
[TD]Tần số cực cao[/TD]
[TD]UHF[/TD]
[TD]Dùng cho các kênh truyền hình thương mại từ kênh 14 đến kênh 83, các dịch vụ thông tin di động mặt đất, di động tế bào, một số hệ thống radar và dẫn đường, hệ thống vi ba và vệ tinh.[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]