thuyduong_hflc
New Member
Download miễn phí Thiết kế và thi công mạch tính cước điện thoại và giao tiếp bằng máy tính
MUÏC LUÏC
Trang
Bìa 3
Lời Thank 4
PHẦN I: DẪN NHẬP . 5
Đặt vấn đề 6Mục đích, yêu cầu của đề tài 6Giới hạn của đề tài . 7Các phương pháp thực thi đề tài . 7
PHẦN II: HOẠT ĐỘNG CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI
VÀ NGUYÊN LÝ TÍNH CƯỚC . 9
CHƯƠNG I: Giới thiệu chung về mạng điện thoại 10
Phần A: Cấu trúc mạng . 10
Mạng chuyển mạch công cộng (PSTN) . 10Các dạng của mạng chuyển mạch 11
Phần B: Mạng điện thoại . 12
Tổng quát .Phân cấp và chức năng trong mạng điện thoại .Các chức năng của hệ thống tổng đàiCác thông tin báo hiệu trong điện thoạiTín hiệu điện thoại .
CHƯƠNG II: Khái niệm chung về máy điện thoại
Nguyên lý thông tin điện thoại .Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại .Những chức năng cơ bản của máy điện thoại .Phân loại máy điện thoại .
CHƯƠNG III: Máy điện thoại ấn phím .
Các khối và chức năng của máy điện thoạiKỹ thuật gởi số bằng xung lưỡng âm đa tần
(Dual Tone Multi Frequency – DTMF)
CHƯƠNG IV: Các cách nhận biết và tính cước điện thoại
cách quay sốPhương pháp tính cướcKỹ thuật ghi cước của tổng đài .Mã vùng và giá cước
PHẦN III: TÌM HIỂU VỀ 80C51 VÀ PHƯƠNG THỨC GIAO TIẾP
QUA RS_232 BẰNG IC 89C51 .
CHƯƠNG I: Cấu tạo họ vi điều khiển 8051
Tổng quát .Sơ đồ khối của chip 8051Khảo sát sơ đồ chân 8951, chức năng từng chân .
CHƯƠNG II: Thiết kế và giao tiếp
Mở đầu: .SBC – 51:Các phương pháp giao tiếpPhương pháp giao tiếp máy tính .
PHẦN IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG
CHƯƠNG I: Sơ đồ khối – nguyên lý hoạt động
Sơ đồ khốiChức năng các khốiSơ lược về nguyên lý hoạt động của mạch
CHƯƠNG II: Thiết kế và giải thích nguyên lý hoạt động
của mạch theo từng khối
Khối xử lý trung tâm CPU .Khối Ram nhớ ngoài .Khối chốt địa chỉKhối giao tiếp RS_232 .Khối cảm biến, nhấc máy, gác máy và đảo cựcKhối DTMFKhối hiển thị LedKhối nguồn nuôi RamKhối nguồn
PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN .
Kết luận và kiến nghị
Báo cáo kết quả thi công và hướng phát triển đề tài .
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
LÔØI MÔÛ ÑAÀU
ĐẶT VẤN ĐỀ:
Công nghệ thông tin liên lạc ngày nay đã phát triển một cách nhanh chóng nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Nó luôn đóng vai trò cốt lõi trong việc cập nhật thông tin cho mọi người để liên kết tới mọi vùng lãnh thổ, mọi quốc gia trên thế giới. Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của các mạng thông tin di động kỹ thuật cao, nhu cầu lắp mới máy điện thoại cố định hàng năm là rất lớn.
Mặc dù ngành bưu điện đã cố gắng mở rộng dung lượng thoại nhưng vẫn không đáp ứng đủ nhu cầu của khách hàng. Vì vậy nhu cầu sử dụng điện thoại công cộng là rất cao, cho nên các điểm điện thoại công cộng được mở ra nhằm đáp ứng lợi ích của người dân.
Với kiến thức đã được học ở nhà trường, cùng với nhu cầu xã hội, và mong muốn thật sự được khám phá những đam mê về lĩnh vực viễn thông. Vì vậy tui đã nguyên cứu và lựa chọn ra đề tài: “Thiết kế và thi công mạch tính cước điện thoại và giao tiếp bằng máy tính”.
Nhiệm vụ chủ yếu của đề tài: “Thiết kế và thi công mạch tính cước điện thoại” này là tính toán chính xác thời gian đàm thoại và đổi ra số tiền tương ứng với thời gian đã gọi, không những cho ta biết được giá tiền, thời gian mà còn hiển thị số quay, cuộc gọi liên tỉnh hay ra nước ngoài, nhờ đó mà hệ thống tính cước này được đặt ở các đại lý điện thoại công cộng, các trung tâm bưu điện thành phố, bưu điện văn hóa xã nhằm đáp ứng nhu cầu phục vụ khách hàng tốt hơn.
MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
Với đề tài mạch tính cước điện thoại được đặt ở các thuê bao công cộng, thì nhiệm vụ chủ yếu là tính toán chính xác thời gian đàm thoại và đổi ra số tiền ứng với thời gian đã gọi, ngoài ra còn có thể hoạt động như đồng hồ chỉ thị thời gian. Vì mục đích này nên máy tính cước điện thoại đòi hỏi những yêu cầu về kỹ thuật như sau:
Hiển thị gọi đi đến thuê bao khác có độ dài 10 số.Nhận số DTMF.Tự động đếm thời gian và tính tiền khi nhận được tín hiệu đảo cực.Hiển thị thời gian, số máy điện thoại gọi đi, số lượng cuộc gọi và số tiền.Lưu được chi tiết (số gọi, thời gian gọi, số tiền) của 254 cuộc gần nhất.Chức năng thống kê, cộng tổng số tiền.Ngắt, không cho phép gọi bằng quay số PULSE.Ngắt, nếu sau 60 giây mà cuộc gọi không được tính cước.Bảng cước rõ ràng, người khai thác tự cài đặt, sửa đổi cách tính cước và giá cước một cách đơn giản, dễ dàng.Chuyển đổi và cài đặt đầu nội hạt thành nội tỉnh dễ dàng. Chuyển đổi vùng tính cước đơn giản. Khách hàng có thể tự quay số gọi.Có chức năng tạo "tín hiệu đảo cực giả" để tính tiền trong trường hợp đường dây không có tín hiệu đảo cực.Có mạch cắt sét và chống nhiễu điện áp cao trên đường Line.Sử dụng máy điện thoại bấm phím DTMF (máy điện thoại đang khai thác của giao dịch viên) cài đặt theo bảng mã lệnh và hướng dẫn.
Thiết bị sử dụng RAM và pin CMOS.
GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:
Mạng điện thoại công cộng hiện nay rất phổ biến nhưng với một phạm vi chuyên môn còn hạn chế, và trong thời gian ngắn nên còn nhiều vấn đề em chưa thể khai thác được hết. Do trong quá trình thiết kế và thi công còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn sinh viên để em có đề tài này hoàn thiện hơn. Vì vậy em chỉ tập trung vào giải quyết các vấn đề cụ thể:
Thiết kế phần cứng máy tính cước điện thoạiGiao tiếp được với máy tính qua RS-232.Xác định chính xác thời gian đàm thoại và quy đổi ra giá tiền.Lưu trữ các giá trị của cuộc gọi và có thể in hóa đơn cho khách hàng.CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC THI ĐỀ TÀI:
Với những yêu cầu đã trình bày ở trên, ta có thể đưa ra các phương pháp thực thi đề tài như sau:
Phương pháp sử dụng kỹ thuật số.Phương pháp sử dụng kỹ thuật vi xử lý.Phương pháp sử dụng kỹ thuật vi điều khiển.
Với kỹ thuật số, để có thể đáp ứng nhu cầu trên thì khó có thể vì khả năng mở rộng bộ nhớ bị giới hạn và gây khó khăn trong việc thiết kế. Còn kỹ thuật vi xử lý có thể khắc phục được những yếu điểm của kỹ thuật số là bộ nhớ được mở rộng nhưng phần thi công phần cứng còn khó, đó là trở ngại lớn trong phần thiết kế và thi công. Còn kỹ thuật vi điều khiển là một kỹ thuật tương đối mới, với bộ nhớ mở rộng và phần mềm linh hoạt nên dễ thiết kế phần cứng và phần mềm. Vì vậy em chọn phương pháp “Sử dụng vi điều khiển” để thực thi đề tài trên đối với phần cứng và phần mềm.
Bởi vì một lý do đơn giản là kỹ thuật vi điều khiển có thể khắc phục được những nhược điểm mà các phương pháp khác không thực hiện được hay rất khó khăn. Hơn nữa chip vi điều khiển được dùng rất phổ biến và giá cả cũng rất hợp lý.
Có rất nhiều họ vi điều khiển, ở đây chọn họ 8031 mà cụ thể là chip AT89C51 của hãng Atmel cùng với các IC chuyên dùng, nhằm để đáp ứng các yêu cầu của đề tài đặt ra. Vi điều khiển AT89C51 được chọn vì có những lợi điểm sau:
Vi điều khiển AT89C51 trên thị trường được sử dụng phổ biến và giá thành hợp lý.Các bus địa chỉ và các bus dữ liệu rộng và khả năng chuyển đổi cho nhau linh hoạt bởi phần mềm.Có bộ nhớ nội thuận tiện cho việc thiết kế và lập trình.
Đơn giản ở phần cứng cho máy tính cước là không cần thêm mạch nhận biết quay số Pulse. Mà dùng trực tiếp mạch nhấc máy đảo cực để nhận biết quay số này. Như vậy phần cứng của máy sẽ bớt cồng kềnh, giảm giá thành máy.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
khảo sát một máy tính 8-bit đơn board (single – board) mang tên SBC-51 thích hợp cho việc nghiên cứu 8051 và phát triển các sản phẩm dựa trên 8051. SBC-51 sử dụng một chương trình monitor cung cấp các lệnh điều khiển (command) cơ bản cho hoạt động của hệ thống và tác động qua lại với người sử dụng.SBC – 51:
Một vài công ty cung cấp các máy tính đơn board dựa trên 8051 tương tự như máy tính được mô tả trong mục này. Tuy nhiên là thiết kế cơ bản của một máy tính đơn board dùng 8051 không thay đổi nhiều giữa các sản phẩm khác nhau do các công ty khác nhau cung cấp. Do có nhiều đặc trưng được đặt trong chip 8051, việc thiết kế một máy tính đơn board dùng 8051 không phức tạp, chỉ cần có các kết nối cơ bản đến bộ nhớ ngoài và giao tiếp với máy tính.
Ta cũng cần đến chương trình monitor được chứa trong ROM. Các yêu cầu của hệ cơ bản này như là kiểm tra và thay thế các vị trí nhớ hay nạp các chương trình ứng dụng từ máy tính xuống được cần đến. SBC-51 được mô tả ở đây cùng một chương trình monitor đơn giản nhằm cung cấp các chức năng cơ bản vừa nên.
Hình trên là sơ đồ mạch của SBC-51. Toàn bộ thiết kế chỉ bao gồm 10 vi mạch (IC), tuy nhiên các thiết kế này cũng đủ khả năng và linh hoạt để hỗ trợ cho việc phát triển các sản phẩm phức tạp dựa trên 8051. Hoạt động của 8051 chủ yếu dựa vào chương trình monitor thường trú trong EPROM và việc truyền thông với một thiết bị đầu cuối hiển thị video VDT ( video display terminal) kết nối với 8051.
SBC-51 bao gồm thêm, ngoài chức năng đặc trưng chuẩn của 80C51, 16 KB EPROM ngoài, 8,25 KB RAM ngoài, bộ nhớ định thời 14-bit và 22 đường xuất nhập. Cấu hình được trưng bày bao gồm các linh kiện và thành phần sau:
2 điện trở
1 thạch anh
1 chuyển mạch nút nhấn
3 đầu nối
13 jumper định cấu hình
Vì phải sử dụng bộ nhớ ngoài, port 0 và port 2 không còn được dùng để xuất nhập. Do các port 1 và port 3 chỉ sử dụng một phần cho các đặc trưng cụ thể, một số đường của port 1 và port 3 có thể được sử dụng cho mục đích xuất nhập, tùy thuộc vào cấu hình.
Nguồn xung clock cho 89C51 là một thạch anh 12 MHz được kết nối theo cách thông thường với mạch dao động bên trong 89C51. Chân RST (reset) được điều khiển bởi một mạch R-C để reset hệ thống tự động khi cấp nguồn, đồng thời ta có thể reset hệ thống bằng tay nhờ vào một chuyển mạch nút nhấn. Port 0 là port đa hợp hai nhiệm vụ, vừa là bus dữ liệu (D0 đến D7) vừa là byte thấp của bus địa chỉ (A0 đến A7) như đã đề cập. Mạch chốt 8-bit 74HC373 được điều khiển chốt bởi tín hiệu ALE sẽ duy trì byte thấp của bus địa chỉ trong suốt chu kỳ bộ nhớ. Vì 89C51 không có ROM trong chip, chương trình thực thi phải chứa trong ROM ngoài nên chân EA phải nối với 0 V nhờ jumper cấu hình X2.
Việc kết nối với máy tính hay VDT sử dụng giao tiếp nối tiếp RS232C. Đầu nối DB25 được nối dây trở thành một DTE (data terminal equipment : thiết bị đầu cuối dữ liệu ) với dữ liệu phát trên chân TxD (chân 2), dữ liệu thu trên chân RxD (chân 3) và chân 7 nối đất (0V).
Các phương pháp giao tiếp:
Giao tiếp với bàn phím số Hex:
Giao tiếp với bàn phím thường được cần đến đối với các thiết kế dựa trên bộ vi điều khiển. Nhập từ bàn phím và xuất ra LED là sự lựa chọn kinh tế để giao tiếp với người sử dụng và thường thích hợp với các ứng dụng phức tạp. Các thí dụ bao gồm việc giao tiếp người sử dụng với lò vi ba hay máy đổi tiền tự động.
Hình bên trình bày cách giao tiếp giữa port 1 và bàn phím số hex. Bàn phím có 16 phím được sắp xếp thành 4 hàng và 4 cột. Các đường hàng được nối với các bit từ 4 đến 7 còn các đường cột được nối với các bit từ 0 đến 3 của port 1.
Giao tiếp với các đèn 7-đoạn:
Giao tiếp với một đèn 7-đoạn được minh họa một mạch giao tiếp với bốn đèn 7-đoạn chỉ sử dụng ba trong số các đường xuất nhập của 8951. Hiển nhiên đây là một thiết kế được cải tiến đặc biệt là khi có nhiều đèn led 7-đoạn được kết nối. Trung tâm của thiết kế này là vi mạch giải mã và kích đèn 7-đoạn MC14499 của Motorola, vi mạch này chứa bên trong nhiều mạch cần thiết cho việc kích 4 đèn 7-đoạn.
Các thành phần được thêm vào chỉ là tụ định thời 0,015 uF, 8 điện trở giới hạn dòng 47 Ω và 4 transistor 2N3904
Giao tiếp với Loa:
Hình bên dưới trình bày giao tiếp giữa 8051 và loa. Các loa nhỏ, chẳng hạn các loa trong máy tính cá nhân hay đồ chơi trẻ em, có thể được kích từ một cổng logic. Một đầu cuộc dây của loa ghép với +5V, đầu còn lại ghép với ngõ ra của 74LS04. Cổng đảo được cần đến do cổng này có khả năng cấp và hút dòng cao hơn các chân port của 8051.
Giao tiếp với RAM không mất nội dung:
RAM không mất nội dung NV-RAM (non-volatile RAM) là bộ nhớ bán dẫn duy trì được nội dung khi ta không cung cấp điện cho RAM. NVRAM kết hợp cả hai: các phần tử của RAM tĩnh và các phần tử của ROM lập trình được và xóa được (EPROM). Mỗi một bit của RAM tĩnh được phủ bởi một bit của EPROM. Dữ liệu có thể qua lại giữa hai bit nhớ và như vậy giữa hai bộ nhớ.
NVRAM chiếm một vị trí quan trọng trong các ứng dụng của bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển. NVRAM được sử dụng để lưu các dữ liệu và các tham số được cài đặt, các dữ liệu và tham số này thỉnh thoảng được thay đổi bởi người sử dụng nhưng phải được duy trì khi không cung cấp điện.
Thí dụ nhiều thiết kế của VDT không sử dụng các chuyển mạch DIP mà sử dụng NVRAM để lưu trữ các thông tin được cài đặt như là tốc độ baud, cho phép hay không cho phép bit chẵn lẻ, kiểm tra chẵn hay lẽ v.v.. Mỗi khi VDT được cấp điện, các tham số này được gọi từ NVRAM và hệ thống được khởi động tưng ứng một cách phù hợp. Khi một tham số được thay đổi bởi người sử dụng (thông qua bàn phím), giá trị mới được lưu trong NVRAM.
Các modem có đặc trưng tự động quay số thường lưu các số điện thoại trong bộ nhớ nội. Các số điện thoại này thường được lưu trong NVRAM. Mười số điện thoại với 7 digit cho mỗi số được lưu trong 35 byte (bằng cách mã hóa mỗi một digit ở dạng số BCD).
NVRAM được sử dụng trong thí dụ giao tiếp này là X2444 của Xicor, một công ty chuyên sản xuất NVRAM và EPROM. X2444 chứa 256 bit RAM tĩnh được phủ bởi 256 bit EEROM. Các dữ liệu được truyền qua lại giữa hai bit nhớ hay bằng các lệnh được gởi đi từ bộ vi xử lý trên mạng giao tiếp nối tiếp hay bằng cách sử dụng hai ngõ vào STORE và RECALL. Các dữ liệu không bị mất được lưu trong EEROM trong khi dữ liệu độc lập được truy xuất và cập nhật trong RAM. Các đặc trưng của X2444 như sau:
Lý tưởng khi sử dụng với các máy tính đơn chip
Định thời tĩnh
Giao tiếp I/O tối thiểu
Tương thích với port nối tiếp (COPSTM, 8051)
Dễ dàng giao tiếp với các port của các bộ vi điều khiển
Các mạch hỗ trợ tối thiểu
Đặc trưng không mất thông tin được điều khiển bởi phần cứng và phần mềm
Bảo vệ bộ nhớ tối đa
Tương thích TTL
Tổ chức 16 x 16
Công suất tiêu tán nhiệt thấp
Dòng tích cực: điển hình 15 mA
Dòng lưu trữ: điển hình 8 mA
Dòng chờ: điển hình 6 mA
Dòng nghỉ: điển hình 5 mA
Phương ph...