บทท 3 การออกแบบและด าเนนการสราง
การออกแบบและสรางชดควบคมอปกรณไฟฟาดวยโทรศพทมอถอแบบมเสยงตอบรบมบลอกไดอะแกรมเปนไปตามรป 3.1
รปท 3.1 บลอกไดอะแกรมของชดควบคมอปกรณไฟฟาดวยมอถอแบบมเสยงตอบรบ จากรปท 3.1 แสดงหลกการท างานของชดควบคมอปกรณไฟฟาแบบมเสยงพดตอบรบ ม
หลกการท างานดงน โดยเรมจากการโทรเขาไปยงเครองโดยใชโทรศพททวๆไป เมอตวเครองไดรบสญญาณการโทรเขา โทรศพททตดตงอยภายในเครองกจะตดเขาสชดบนทกเสยงตอบรบ
ชดบนทกเสยง
ไมโครคอนโทรลเลอร
โทรศพทมอถอ (ตวรบ)
ชดถอดรหส DTMF
ชดรเลย
โทรศพท (ตวสง)
32
เพอใหท ารายการโดยการกดปมโทรศพท หลงจากนนสญญาณจะถกสงไปยงชดถอดรหส DTMF เพอท าการถอดรหสจากการกดปมโทรศพทจากเครองทโทรเขา แลวเปลยนจากเลขฐานสบใหเปนเลขฐานสอง เพอสงสญญาณไปใหไมโครคอนโทรลเลอรสงงานแสดงผลออกทางเอาตพท เพอสงงานอปกรณไฟฟาโดยผานชดรเลย 3.1 การออกแบบฮารดแวร
3.1.1 วงจรควบคมโดยไมโครคอนโทรเลอร
1 212 22 3 234 245 256 267 278 289 2910 3011 3112 3213 3314 3415 3516 3617 3718 3819 3920 40
+12 V+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
+12 V
1 102 113 124 135 146 157 168 179 18
-VCC
TEL
1 28 2 16 3 4 125 136 7 148 159 1110 20 23 21 24 27 1825 172226 19
PIC 18F458
DTMF
ISD 2560
TEL
VCC
VCCVCC
SW.1SW.2SW.3SW.4SW.5SW.6SW.7SW.8
R1R2R3R4R5R6R7R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
R17
R18 R19
R20R21R22R23
R24 R25
R26
R27 R28 R29
R30
SW.9
SW.10
SW.11
VCC
VCC
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
TR8
TR7
TR6
TR5
TR4
TR3
TR2
TR1
XTAL1
XTAL2
LED1
LED2LED3LED4
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7C11
C8
C12
C9C10
C13
RELAY1
RELAY2
RELAY3
RELAY4
RELAY5
RELAY6
RELAY7
RELAY8
SPEAKER16 Ω
MICROPHONE
R1-R8 = 330 Ω R9-R16 = 220 Ω R17 = 102 KΩR18 = 715 KΩR19 = 390 KΩR20-R23 = 1KΩR24-R25 = 100KΩR26 = 5.1 KΩR28 = 1KΩR27 = 470 KΩR29-R30 = 10KΩ
C1 = 0.1µFC2-C3 = 3 pFC4-C5 = 100 nFC6-C10 = 0.1 µFC11 = 22 µFC12 = 4.7 µFC12 = 220 µF
XTAL1 = 4.0AKSSGCTXTAL2 = 3.579545L
D1-D8 = 1N4001TR1-TR8 = BD139RELAY1-8 = 12VDC,10A
รปท 3.2 วงจรควบคมไมโครคอนโทรลเลอร PIC 18F458
33
3.1.2 วงจรถอดรหส DTMF
รปท 3.3 วงจรถอดรหส DTMF
การถอดรหสความถออกไปทเอาตพตจะมการตรวจสอบชวงความถทเขามาจะมระยะเวลาการกดปมโทรศพทซงตองกดปมใหมความถออกมาเปนชวงเวลาพอสมควรมฉะนนวงจรสวนนจะไมรบโดยถอวาสญญาณนนไมถกตอง สวนชวงเวลายาวเทาใดสามารถตงไดโดยใช RC ตอสญญาณทขา Est จะเปน "High" นานใกลเคยงกบระยะเวลาทมความถ DTMF เขามา เมอขา Est เปน "Hight" ท าให Vc สงขน ตาเกบประจ C จะคายประจท าใหแรงดน Vc สงขนจนถงคาเทรชโฮลด วงจรถอดรหส จงจะถอดรหสออกเปนตวเลขขนาด 4 บตส าหรบค าวา
34
ตารางท 3.1 เลขฐาน 2 และเลขฐาน 10 จากการกดโทรศพท
การดไทม (Gard Time) นนหมายถง ชวงคาบเวลาของความถทเขามา ซงจะตองนานเทากบหรอมากกวาชวงเวลาทเราตงไว จงจะไดรบการยอมรบวาสญญาณความถนนถกตอง หรอตรงตามเวลาทเราตงไวโดย RC กคอการดไทมนนเอง เมอสญญาณความถเขามาเทากบหรอมากกวาเวลาทตงไวจงจะสามารถแปลงเปนตวเลขได ถาสญญาณความถเขามาสนกวากจะไมมการถอดรหสเปนตวเลขออกไป วงจรสวนอนพตของ MT8870 เปนภาคขยายออปแอมปทสามารถปรบอตราขยายโดยตอวงจรภายนอกเพมเขาไป การตอวงจรภายนอกเขากบอนพตซงสามารถค านวณอตราขยายความแตกตางของอนพตและอมพแดนซได ดงน
อตราขยาย (AV diff) = R5 / R1
อนพตอมพแดนซ (Zin diff) = (
)
35
3.1.3 วงจรบนทกเสยง
รปท 3.4 วงจรบนทกเสยง การบนทก ชดบนทกเสยงเราจะใชไอซ เบอร ISD2560 ในการบนทกเสยงซงจะบนทกได 60 วนาท 24 ชองเสยง แตละชองเสยงจะไมจ ากดเวลาแตเมอน าทกชองเสยงทบนทกมารวมกนจะไมเกน 60 วนาท ซงการท างานนนจะแบงออกเปน 2 แบบคอ การเลนเสยง และการบนทกเสยง ซงจะมขนตอนการท าดงน การบนทกเสยง
1.ใหกดสวชท STOP/RESET 1 ครง 2.ท าการเลอกสวทช PLAYBACK/REC ไปทต าแหนง REC หรอสภาวะกราวด
3.ใหกดสวชท START/PAUSE 1 ครงแลวเรมพด 4.ใหกดสวชท START/PAUSE อก 1 ครงเมอสนสดค าพด
36
5. ถาจะบนทกประโยคตอไปใหท าตามขอท 3-4 การเลนเสยง
1.ท าการเลอกสวทช PLAYBACK/REC ไปทต าแหนง PLAYBACK หรอสภาวะ +5V 2.ใหกดสวชท STOP/RESET 1 ครง 3.ใหกดสวชท START/PAUSE 1 ครงเสยงทบนทกกจะเลน 4.ถาหากจะเลนเสยงถดไปใหกดสวชท START/PAUSE ไปเรอยๆ เสยงทบนทกกจะเลน
เสยงทใชในการบนทกมทงหมด 24 ประโยค ดงตอไปน ตารางท 3.2 เสยงทบนทกลงไอซ
1. กรณาปอนรหสผาน 13. สาม
2. คณปอนรหสผานไมถกตอง 14. ส
3. กรณาปอนรหสผานชดใหม 15. หา
4. กรณายนยนรหสผานอกครง 16. หก
5. ปอนขอมลผดพลาด 17. เจด
6. ทานท ารายการเกนเวลาทก าหนด 18. แปด
7. ท ารายการส าเรจแลว 19. เลอกชองทตองการเปด
8. ชองท 20. เลอกชองทตองการปด
9. เปดอย 21. เปดแลว
10. ปดอย 22. ปดแลว
11. หนง 23. เลอกชองทตองการตรวจสอบสถานะ
12. สอง 24. กรณาท ารายการ กด 1 เพอสงเปดไฟ กด 2 เพอสงปดไฟ กด 3 เพอเชคสถานะ กด 4 เพอเปลยนรหสผานหรอกด 0 เพอยกเลกการท ารายการ
37
3.1.3 วงจรรเลย
RELAY
RQ
D
+12V
รปท 3.5 วงจรรเลย
วงจรรเลยจะท าหนาทควบคมอปกรณไฟฟา โดยตอกบอปกรณไฟฟาภายนอก การท างานนน
ทรานซสเตอรจะรบสญญาณจากไมโครคอนโทรลเลอรเขาทขา B ของทรานซสเตอร เมอมลอจก “1” มาทรานซสเตอรจะท างานท าใหคอยลของรเลยครบวงจร รเลยจะท างาน รเลยจ าเปนตองมไดโอดตออยระหวางขวทงสองของคอยลตามภาพ เพอปองกนแรงดนไฟฟาตานกลบ (Back EMF) เราจะน าเอาหนาสมผสของรเลยไปตอใชงานตอกบอปกรณ 3.2 การออกแบบซอรฟแวร
การออกแบบซอรฟแวรของชดควบคมอปกรณ ไฟฟาดวยมอถอแบบมเสยงตอบรบนนเปนการเขยนโปรแกรมโดยใชภาษาซในการควบคมการท างาน ซงการเรมแรกเราจะออกแบบโดยจะรอ รบคาการกดจากสวตช Manual ในการควบคมวาจะเปดชองไหนปดชองไหน และจะรอรบคาวามการโทรเขามาหรอไม ถามการโทรเขาจะท าการตรวจสอบรหสผานแลวท ารายการตอไปซงการออกแบบซอรฟแวรของชดควบคมอปกรณไฟฟาดวยมอถอแบบมเสยงตอบรบมดงน
38
รปท 3.6 ไดอะแกรมการเขยนโปรแกรม
มการโทร
เขา
ไมมการโทร
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ใช
ใช
ใช
ใช
>3
=< 3
ไมใช
ใช
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
เปด
อย
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
เรมตน
เชค
เชคการชอง สถ
ปดไฟชองท 1
เปดไฟชองท 1
ชอง สถ
ปดไฟชองท 2
เปดไฟชองท 2
ชอง สถ
ปดไฟชองท 3
เปดไฟชองท 3
ชอง สถ
ปดไฟชองท 4
เปดไฟชองท 4
ชอง สถ
ปดไฟชองท 5
เปดไฟชองท 5
ชอง สถ
ปดไฟชองท 6
เปดไฟชองท 6
ชอง สถ
ปดไฟชองท 7
เปดไฟชองท 7
ชอง สถ
ปดไฟชองท 8
เปดไฟชองท 8
รบสาย
”กรณาปอนรหสผาน”
เชค“รหสผานไม
ถกตอง”
”กรณาท ารายการ เปดระบบ
กด 1 ปดระบบ กด 2 เซค
สถานะ กด 3 เปลยนรหสผาน
กด 4 หรอวางสายเพอออก
จากการท ารายการ”
กด
กด
กด
กด
”ปอนขอมลไมถกตอง”
1
2
3
4
ครงท
5
39
รปท 3.7 ไดอะแกรมการเขยนโปรแกรม(ตอ)
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช ชอง เปดไฟชองท 1
ชอง เปดไฟชองท 2
ชอง เปดไฟชองท 3
ชอง เปดไฟชองท 4
ชอง เปดไฟชองท 5
ชอง เปดไฟชองท 6
ชอง เปดไฟชองท 7
ชอง เปดไฟชองท 8
”ปอนขอมลไมถกตอง”
5
5
5
5
5
5
5
5
“กรณาเลอกชองทตองการเปด”
1
“ชองท 1 เปดแลว”
“ชองท 2 เปดแลว”
“ชองท 3 เปดแลว”
“ชองท 4 เปดแลว”
“ชองท 5 เปดแลว”
“ชองท 6 เปดแลว”
“ชองท 7 เปดแลว”
“ชองท 8 เปดแลว”
40
รปท 3.8 ไดอะแกรมการเขยนโปรแกรม(ตอ)
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช ชอง ปดไฟชองท 1
ชอง ปดไฟชองท 2
ชอง ปดไฟชองท 3
ชอง ปดไฟชองท 4
ชอง ปดไฟชองท 5
ชอง ปดไฟชองท 6
ชอง ปดไฟชองท 7
ชอง ปดไฟชองท 8
”ปอนขอมลไมถกตอง”
5
5
5
5
5
5
5
5
“กรณาเลอกชองทตองการปด”
2
“ชองท 1 ปดแลว”
“ชองท 2 ปดแลว”
“ชองท 3 ปดแลว”
“ชองท 4 ปดแลว”
“ชองท 5 เปดแลว”
“ชองท 6 ปดแลว”
“ชองท 7 ปดแลว”
“ชองท 8 ปดแลว”
41
รปท 3.9 ไดอะแกรมการเขยนโปรแกรม(ตอ)
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
ปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
เปดอย
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ไมใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช
ใช ชอง สถา
“ชองท 1 เปดอย”
“ชองท 1 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 2 เปดอย”
“ชองท 2 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 3 เปดอย”
“ชองท 3 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 4 เปดอย”
“ชองท 4 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 5 เปดอย”
“ชองท 5 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 6 เปดอย”
“ชองท 6 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 7 เปดอย”
“ชองท 7 ปดอย”
ชอง สถา
“ชองท 8 เปดอย”
“ชองท 8 ปดอย”
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
“กรณาเลอกชองทตองการตรวจสอบสถานะ”
3
42
รปท 3.10 ไดอะแกรมการเขยนโปรแกรม(ตอ) 3.3 ออกแบบโครงสราง
รปท 3.11 ลกษณะกลองดานหนาของเครอง
ใสรหสตวเลข 4 หลก
“กรณาปอนรหสผานชดใหม”
4
“ยนยยรหสผานอกครง”
ตรจสอบขอมล
การปอน 2 ครง “ปอนขอมลไมถกตอง”
“ท ารายการส าเรจแลว”
เกบขอมลลงอพรอม
5
43
รปท 3.12 ลกษณะกลองดานหลงของเครอง 3.3.1 การจดวางอปกรณของภายในตวเครองของโครงงานเปนไปตามรปท 3.13
รปท 3.13 การจดวางอปกรณภายในตวเครอง
44
รปท 3.14 การจดวางอปกรณของชดบนทกเสยง
รปท 3.15 การจดวางอปกรณของชดถอดรหส DTMF
45
รปท 3.16 การจดวางอปกรณชดไมโครคอนโทรลเลอร
รปท 3.17 การจดวางอปกรณชดรเลย 8 ตว