การออกแบบและด...

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