Nội dung

ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI CHÖÔNG V GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ LINH KIEÄN LAØM PHAÀN CÖÙNG I. OPTO 4N35: 1 Moâ taû chung: Opto 4N35 laø boä gheùp quang ñöôïc caáu taïo bôûi photodiode vaø phototransistor. Boä gheùp quang duøng ñeå caùch ñieän giöõa nhöõng maïch ñieän coù söï khaùc bieät khaù lôùn veà ñieän theá. Ngoaøi ra coøn ñöôïc duøng ñeå traùnh caùc voøng ñaát gaây nhieãu trong maïch ñieän. Thoâng thöôøng boä gheùp quang goàm 1 diode loaïi GaAs phaùt ra tia hoàng ngoaïi vaø moät phototransistor vôùi vaät lieäu silic. Vôùi doøng ñieän thuaän diode phaùt ra böùc xaï hoàng ngoaïi vôùi böôùc soùng khoaûng 900 nm. Naêng löôïng böùc xaï naøy ñöôïc chieáu leân beà maët cuûa phototransistor hay chieáu giaùn tieáp qua moät moâi tröôøng daãn quang. Ñaàu tieân tín hieäu phaàn phaùt (Led hoàng ngoaïi) trong boä gheùp quang bieán thaønh tín hieäu aùnh saùng, sau ñoù tín hieäu aùnh saùng ñöôïc phaàn tieáp nhaän (Phototransistor) bieán laïi thaønh tín hieäu ñieän. Tính chaát caùch ñieän: boä gheùp quang thöôøng ñöôïc duøng ñeå caùch ñieän giöõa 2 maïch ñieän coù ñieän theá caùch ñieän khaù lôùn. Boä gheùp quang coù theå laøm vieäc vôùi doøng ñieän moät chieàu hay tín hieäu ñieän coù taàn soá khaù cao. Ñieän trôû caùch ñieän : ñoù laø ñieän trôû vôùi doøng ñieän moät chieàu giöõa ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa boä gheùp quang coù trò soá beù nhaát laø 1011 , nhö theá ñuû yeâu caàu thoâng thöôøng. Nhöng chuùng ta caàn chuù yù doøng dieän roø khoaûng nA coù theå aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa maïch ñieän. Gaëp tröôøng hôïp naøy ta coù theå taïo nhöõng khe troáng giöõa ngoõ vaøo vaø ngoõ ra. Noùi chung vôùi boä gheùp quang ta caàn phaûi coù maïch in toát. Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 29 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI 2 Hình daïng vaø moâ taû chaân : ANODE 1 CATHODE 2 5 5 COLLECTOR 3 4 EMITTER NC 6 BASE 3 Tính chaát : - Nguoàn cung caáp Vcc = + 5 V ôû chaân soá 5 - Tín hieäu ñöôïc ñöa vaøo chaân soá 1 vaø 2 - Tín hieäu laáy ra ôû chaân 4 - Hieäu ñieän theá caùch ñieän laø 3350 V - Heä soá truyeàn ñaït 100% - Ñöôïc öùng duïng trong moät soá maïch caùch ly vaø maïch ñieàu khieån Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 30 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI II. IC LM 567 : LM 567 laø IC taùch tone vaø taàn soá, ñoù laø moät boä PLL (phase locked loop) vôùi söï taùch khoùa ñoàng boä AM vaø maïch coâng suaát ngoõ ra. Chöùc naêng goác cuûa noù laø ñeå laùi moät taûi trong moät phaïm vi baêng taùch. Taàn soá trung taâm cuûa baêng vaø söï treã ôû ngoõ ra ñöôïc xaùc ñònh moät caùch ñoäc laäp. Ñaëc tính: - Söï oån ñònh cao cuûa taàn soá trung taâm. - Baêng thoâng ñieàu khieån ñoäc laäp. - Ngoõ ra logic coù theå töông hôïp vôùi doøng 100mA trôû xuoáng. - Coù khaû naêng choáng nhieãu cao. - Ñieàu chænh taàn soá baèng moät bieán trôû beân ngoaøi coù giaù trò töø 20  1000 .. ÖÙng duïng: - Taùch tone - Ñieàu khieån xa baèng tia hoàng ngoaïi - Truyeàn goùi - Ñieän thoaïi voâ tuyeán - Boä dao ñoäng chính xaùc Sô ñoà khoái vi maïch LM 567: OUTPUT OUT LOW PASS LOOP IN VCC      GND QUADRATURE PHASE PHASE LOCKED LOOP (PLL) TIMING RESISTOR Chaân 1 : loïc ngoõ ra Chaân 2 : loïc thoâng thaáp Chaân 3 : ngoõ vaøo Chaân 4 : nguoàng cung caáp Chaân 5, 6 : maïch dao ñoäng RC Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 31 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI  Chaân 7 : ground  Chaân 8 : ngoõ ra Coâng thöùc thieát keá : Taàn soá trung taâm : fo  1 1 .1 * R * C Baêng thoâng BW  1070 Vi fo * c Taàn soá trung taâm cuûa voøng khoùa pha PLL :  Laø taàn soá töï do cuûa boä dao ñoäng khi chöa coù tín hieäu vaøo.  Baêng thoâng cuûa voøng khoùa pha laø phaïm vi cuûa taàn soá xung quanh taàn soá trung taâm fO maø moät tín hieäu vaøo treân ñieän aùp ngöôõng (20 mVRMS) seõ gaây ra möùc logic 0 ôû ngoõ ra.  Phaïm vi khoùa laø phaïm vi taàn soá roäng nhaát maø trong ñoù tín hieäu vaøo seõ giöõ ñöôïc traïng thaùi logic 0 ôû ngoõ ra. III. IC MT8870: 1. Nguyeân lyù: Ñeå thu tín hieäu DTMF ñaõ ñöôïc taïo ra treân ñöôøng daây töø thueâ bao goïi ñeán toång ñaøi , ta duøng IC chuyeân duïng MT8870 . MT8870 laø moät linh kieän CMOS bao goàm caùc maïch loïc vaø chöùc naêng giaûi maõ cho söï ghi nhaän 01 caëp tone . Caùc boä loïc ñöôïc duøng baèng caùc tuï loïc nhoùm taàn soá cao vaø thaáp . Quaù trình giaûi maõ söû duïng kyõ thuaät ñeå taùch vaø giaûi maõ taát caû 16 caëp tone DTMF thaønh maõ 4 bit . Boä phaän ñeám ngoaøi ñöôïc laøm giaûm ñi nhôø maïch khueác ñaïi ngoõ vaøo vi sai , dao ñoäng block vaø maïch choát laø caùc ngoõ 3 traïng thaùi . Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 32 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI 2. Sô ñoà khoái : VDD VSS VRef BIAS CIRCUIT CHIP CHIP POWER BIAS DIAL TONE FILTER IN+ IN- VRef BUFFER HIGH GROUP FILTER D D A C C A L LOW GROUP FILTER GS TO ALL CHIP CLOCK OSC1 OSC2 St/GT Sô ñoà khoái MT8870 St STEERING GT LOGIC ESt STD TOE DDA : Digital Detection Algorithm CCAL: Code Converter And Latch 3. Moâ taû chöùc naêng: 3.1. Boä loïc: Tín hieäu analog vaøo MT8870 seõ ñöôïc tieàn xöû lyù bôûi 2 maïch loïc baêng thoâng baäc 6 ñeå loïc laáy nhoùm taàn soá cao vaø thaáp töông öùng . Boä loïc cuøng goàm coù 01 goùc töø 250 - 400 Hz ñeå duøng taùch boû Dialtone . Baèng söï phaân chia 02 nhoùm taàn soá nhö vaäy söï laãn loän cuûa caùc band aâm thanh seõ giaûm ñi . Hai nhoùm tín hieäu naøy seõ ñöôïc bieán ñoåi thaønh xung vuoâng bôûi boä doø Zero - crossing vaø sau ñoù ñöôïc chuyeån qua caùc maïch loïc thoâng daõi . Taàn soá trung taâm cuûa caùc maïch loïc thoâng daõi ñöôïc thieát keá theo tieâu chuaån cuûa Bell . Ñaàu ra ñöôïc haïn bieân bôûi caùc boä so saùnh coù keøm theo boä trreã ñeû traùnh choïn laàm tín hieäu möùc thaáp khoâng mong muoán . Ñaàu ra cuûa caùc boä so saùnh cho ta caùc dao ñoäng toaùn möùc logic taïi taàn soá DTMF thu ñöôïc . Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 33 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI 3.2. Boä giaûi maõ: Theo sau boä loïc laø boä giaûi maõ öùng duïng kyõ thuaät ñeám soá ñeå xaùc ñònh caùc taàn soá cuûa caùc tone ñeán vaø kieåm tra chuùng töông öùng vôùi taàn soá DTMF chuaån . Moät giaûi thuaät laáy trò trung bình phöùc taïp ñeå loaïi tröø nhöõng tone giaû gaây ra do nhöõng tín hieäu ôû beân ngoaøi chaúng haïn nhö tín hieäu thoaïi trong khi vaãn ñaûm baûo moät khoaûng bieán ñoäng cho tone thöïc do bò leäch . Giaûi thuaät trung bình naøy ñaõ ñöôïc phaùt trieån ñeå ñaûm baûo söï keát hôïp toái öu khaû naêng talk-off vaø dung sai ñoái vôùi söï hieän dieän taàn soá giao thoa (tone thöù 3) vaø nhieãu . Khi boä phaùt hieän nhaän ra söï hieän dieän cuûa hai tone ñuùng ñaàu ra cuûa maïch EST ( Early Sterring) seõ leân möùc tích cöïc . Luùc khoâng nhaän ñöôïc tín hieäu tone thì ESt maëc ñiònh traïng thaùi khoâng tích cöïc . 3.3. Maïch Sterring: Tröôùc khi thu nhaän 01 caëp tone ñaõ ñöôïc giaûi maõ , boä thu phaûi kieåm tra xem thôøi haèng cuûa tín hieäu coù ñuùng khoâng . Vieäc kieåm tra naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi boä RC maéc ôû ngoaøi . Khi EST leân HIGH laøm cho Vc taêng leân khi tuï xaû . Khi EST vaãn coøn ôû möùc HIGH trong moät thôøi ñoaïn hôïp leä (ton) thì Vc tieán ñeán möùc ngöôõng VTST cuûa logic Sterring ñeå nhaän 01 caëp tone vaø choát 4 bit maõ töông öùng vôùi noù vaøo thanh ghi Receive Data Register . Luùc naøy ñaàu ra GT kích hoaït vaø ñaåy Vc leân tôùi VDD . GT tieáp tuïc ñaåy leân cao cho tôùi khi TST leân möùc cao trôû laïi . Cuoái cuøng sau moät thôøi gian delay ngaén cho pheùp vieäc choát Data ñöôïc thöïc hieän xong thì côø cuûa maïch Sterring leân HIGH baùo hieäu raèng caëp tone thu ñöôïc ñaõ ñöôïc löu vaøo thanh ghi . Maïch choát ngoõ ra ñöôïc ñieàu khieån bôûi chaân ngoõ vaøo 3 traïng thaùi TOE , khi TOE leân möùc 1 thì cho pheùp xuaát Data 4 bit ra Bus . Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 34 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI Giaûn ñoà thôøi gian cuûa MT8870 nhö sau : VIN TONE #n TONE #n+1 TONE #n+1 Est St/GT Q1 - Q4 Decoded tone #n-1 #n+1 #n Hi - Z StD TOE 4. Moät soá öùng duïng cuûa IC MT8870 : - Ñieàu khieån töø xa. - Maïch thu cho toång ñaøi. - Maïch tính cöôùc ñieän thoïai .v.v. Teân vaø chöùc naêng cuûa caùc chaân IC MT8870 : IC MT8870 laø vi maïch ñöôïc ñoùng goùi trong voû goàm coù 18 chaân chia laøm hai haøng. Teân vaø chöùc naêng cuûa MT8870 ñöôïc trình baøy toùm taét ôû baûng döôùi ñaây : Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 35 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Chaân TEÂN SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI CHÖÙC NAÊNG 1 IN+ Ngoõ vaøo khoâng ñaûo maïch khueách ñaïi. 2 IN- Ngoõ vaøo ñaûo maïch khuyeách ñaïi. 3 GS Chaân hoài tieáp cuûa ngoõ ra maïch khueách ñaïi ñeå gaén vôùi ñieän trôû beân ngoaøi ñeå ñieàu khieån heä soá khueách ñaïi. 4 Vref Nguoàn bias. 5 INH INHIBIT (input) : Khi chaân naøy ôû möùc cao thì seõ khoâng nhaän bieát caùc phím nhaán A, B, C, D. Thöôøng chaân ñöôïc ñaët ôû möùc thaáp. 6 PWD N Power Down (input): taùc ñoäng möùc cao. Duøng ñeå tieát kieäm naêng löôïng khi khoâng söû duïng IC. 7 OSC1 Chaân taïo xung clock (input). 8 OSC2 Chaân taïo xung clock (output). Thaïch anh 3.579545Mhz ñöôïc noái vôùi hai chaân OSC1 vaø OSC2 taïo thaønh maïch dao ñoäng noäi. 9 VSS Ground : Chaân noái ñaát. 10 TOE Three State Output Enable (input): Ñieàu khieån xuaát döõ lieäu ôû ngoõ ra TOE=0 : ngoõ ra ôû traïng thaùi Hi-Z. TOE=1 : ngoõ ra laø döõ lieäâu Q1-Q4. 11-14 Q1Q4 Three State Data (output) : Boán ngoõ ra ba traïng thaùi ñöôïc ñieàu khieån bôûi chaân TOE. 15 StD Delay Steering (output): Tích cöïc möùc cao, thoâng baùo tín hieäu DTMF ñaõ ñöôïc giaûi maõ ñöôïc choát ôû ngoû ra, saün saøng xuaát ra ôû chaân Q1-Q4 khi TOE=1. Trôû veà möùc logic thaáp khi ñieän aùp treân chaân St/GT nhoû hôn ñieän aùp ngöôõng (VTSt). 16 Est Early Steering (output) :tích cöïc möùc cao, baùo coù tín Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 36 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI hieäu DTMF, taïo thôøi gian ñeå giaõi maõ tone sang tín hieäu sang soá. Khi maát tín hieäu DTMF seõ trôû veà möùc thaáp. 17 St/GT Steering Input/Guard time (Output) Bidirectional: Khi ñieän aùp chaân naøy lôùn hôn ñieän aùp ngöôõng (VTSt) thì ghi nhaän giaûi maõ moät tone vaø choát döõ lieäu ôû ngoû ra. Khi ñieän aùp nhoû hôn ñieän aùp ngöôõng thì giaûi phoùng thieát bò ñeå chuaån bò nhaän moät tone môùi. 18 VDD Nguoàn cung caáp, thöôøng laø +5V. TOÙM TAÉT TEÂN VAØ CHÖÙC NAÊNG CAÙC CHAÂN CUÛA IC MT8870 Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 37 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP SÖÛ DUÏNG GIAO TIEÁP COÅNG COM VAØ SOUD CARD LAØM HOÄP THÖ THOAÏI BAÛNG GIAÛI MAÕ CUÛA MT8870 Digit ANY 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 * # A B C D A B C D TOE INH L X H X H X H X H X H X H X H X H X H X H X H X H X H L H L H L H L H H H H H H H H ESt H H H H H H H H H H H H H H H H H L L L L Q4 Q3 Q2 Q1 Z Z Z Z 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 khoâng giaõi maõ caùc giaù trò naøy ngoû ra vaãn giöõ giaù trò cuõ cuûa laàn giaûi maõ tröôùc ñoù L = LOGIC LOW, H = LOGIC HIGH, Z = HIGH IMPEDANCE X = DON'T CARE IV. IC 74LS164: Caùc thoâng soá cô baûn cuûa hoï 74ls loaïi ghi dòch  Ñieän theá cung caáp : vcc = 4.75  5.25v  Doøng ra möùc cao : ioh = 400a  Doøng ra möùc thaáp : iol = 8ma Leâ Baù Thieän Lôùp Tin 99 Trang 38