Đề tài Sử dụng giao tiếp cổng com và sound card làm hộp thư thoại

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI SỬ DỤNG GIAO TIẾP CỔNG COM VÀ SOUND CARD LÀM HỘP THƯ THOẠI GVHD : Thầy LƯU NGỌC QUANG SVTH : LÊ BÁ THIỆN NỘI DUNG CHÍNH Phần I BÀI TOÁN ĐẶT RA Đặt vấn đề Phần II CƠ SỎ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ GIẢI BÀI TOÁN Nguyên lý hoạt động của đường dây thuê bao điện thoại Truyền dữ liệu và Giao tiếp nối tiếp cổng COM . Đặc điểm số linh kiện AT 8951 Phần III THỰC HIỆN BÀI TOÁN Thiết kế phần cứng Thiết kế phần mềm Phần mềm Vi điều khiển AT 8951 Phần mềm máy tính Visual Basic Phần IV ĐÁNH GIÁ THỰC HIỆN BÀI TOÁN ĐẶT VẤN ĐỀ Mục đích Máy tính Xây dựng hệ thống hộp thư thoại dùng nhắn tin qua mạng điện thoại công cộng. YÊU CẦU CỦA HỘP THƯ THOẠI Ghi lại âm thanh rõ ràng đảm bảo trung thực. An toàn bí mật thông tin Đảm bảo việc nhắn và nghe tin nhanh chóng tiện lợi. Hệ thống khả năng quản lý danh sách hộp thư và mật mã. Có khả năng cung cấp thông tin tự động về số điện thoại và thời gian gọi đến nhắn. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Thực hiện phần cứng Mạch giao tiếp đường dây thuê bao. Mạch giao tiếp cổng COM. Viết phần mềm Phần mềm Vi điều khiển của AT 8951. Phần mềm cho máy tính Visual Basic HOẠT ĐỘNG CỦA ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO ĐIỆN THOẠI I.TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN CUỘC GỌI Ngắt thiết bị Cắt âm hiệu và dòng chuông Quản lý  Tín hiệu trả lời Tín hiệu gác máy Thuê bao gọi Tổng đài Thuê bao được gọi  Gởi nhận diện số khi có dịch vụ Gởi dòng chuông Aâm hiệu chuông   Đàm thoại Đàm thoại Tín hiệu gác máy II. KỸ THUẬT GỞI SỐ BẰNG XUNG LƯỠNG ÂM ĐA TẦN ĐTMF Thực hiện quay số có 2 dạng - Quay Pulse - Quay tone DTMF 1209Hz 1336Hz 1477Hz 697Hz 770Hz 852Hz 941Hz Bàn phím chuẩn 12 phím DTMF CÁC YÊU CẦU THÔNG SỐ CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI. - Tổng trở DC khi gác máy > 20K - Tổng trở AC khi gác máy : 4-10 K - Tổng trở khi nhất máy : 0,5-1 K (thường 600 , dòng điện vòng DC 20m A) - Gởi về tổng đài dạng Pulse hay tone CÁC THÔNG SỐ TÍN HIỆU TỔNG ĐÀI. - Tín hiệu hình sin có tần số 425 Hz. - Tín hiệu mời quay số : 15 S - Hồi âm chuông : 3 S có và 2S nghỉ - Tín hiệu bận : : 0,5 S có và 0,5 S nghỉ - Tín hiệu chuông : 25 Hz,70 -110 VAC , 2 S có và 3 S nghỉ. IV. TRUYỀN DỮ LIỆU NỐI TIẾP VÀ CHUẨN RS232 Truyền đồng bộ. Truyền bất đồng bộ Mỗi khung gồm 1bit Start,các bít dữ liệu,bit parity, 1 hay 1,5 bit Stop . (bit parity không bắt buộc) Đặc tính điện của RS232 : -3 V --> - 15 V mức logic 1 + 3 V --> + 15 V mức logic 0 Địa chỉ cổng COM1 : 3F8H COM2 : 2F8H COM3 : 3E8H COM4 : 3E8H SƠ ĐỒ CHÂN CỔNG COM NỐI TIẾP Vi điều khiển AT89C51 Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau: 4 KB EPROM bên trong. 128 Byte RAM nội. 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit. Giao tiếp nối tiếp. 64 KB vùng nhớ mã ngoài 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại. Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn). 210 vị trí nhớ có thể định vị bit. 4s cho hoạt động nhân hoặc chia. Chức năng hoạt động của các khối: · Bộ giao tiếp đường dây thuê bao: nhận tín hiệu chuông từ tổng đài gởi tới đưa đến bộ xử lý chính, điều khiển đóng Relay tạo tải giả (trở kháng đường dây khoảng 600 ohm) để tổng đài nhận biết trạng thái nhấc máy. · Khối nhận tín hiệu DTMF từ đường dây thuê bao: nhận các số chủ gọi cũng như các số nhấn từ máy điện thoại khách hàng qua tổng đài đưa đến hộp thư đựơc mã hoá dưới dạng DTMF, đưa đến bộ xử lý và sau đó tín hiệu này được chuyển tới máy tính. Chức năng hoạt động của các khối: · Bộ thu phát thoại: có nhiệm vụ tách tín hiệu thu phát trên đường dây ra 2 đường khác nhau, tín hiệu thu (khách hàng nhắn đến hộp thư) được tách ra và đưa đến đầu vào Line In của Sound Card, tín hiệu phát (từ hộp thư đến khách hàng) từ đầu ra Speaker của Sound Card được đưa đến khách hàng. · Bộ nhận tín hiệu busy tone từ đường dây thuê bao: khi thuê bao gác máy mạch nhận được tín hiệu báo bận (busy tone) và gởi đến khối vi xử lý sẽ điều khiển giải tỏa mạch sẵn sàng tiếp nhận cuộc gọi mới. Chức năng hoạt động của các khối: · Bộ xử lý chính: được thiết kế dựa trên IC vi điều khiển AT89C51, có nhiệm vụ nhận các tín hiệu từ đường dây thuê bao xử lý điều khiển tiếp nhận hoặc giải toả cuộc gọi, chuyển các yêu cầu của thuê bao đến máy tính. · Bộ giao tiếp máy tính: các tín hiệu điều khiển giữa bộ xử lý chính và máy tính được trao đổi qua cổng COM của máy tính theo chuẩn RS232, các tín hiệu thoại giữa khách hàng với hộp thư được đưa qua theo đường Line In và Speaker của Sound Card. Sơ đồ mạch giao tiếp đường dây và nhấc máy Hình : Sơ đồ mạch nhận tín hiệu DTMF Hình : Sơ đồ mạch xử lý chính Hình : Sơ đồ mạch nhận tín hiệu BUSY TONE Sơ đồ mạch nguyên lý hệ thống hộp thư thoại LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH Khởi tạo các thanh ghi MAIN: MOV TMOD,#21H ;T0 Mode 1 timer 16 bit ;T1 Mode 2 timer 8 bit tự động nạp lại MOV SCON,#52H ;Đặt Port nối tiếp chế độ 1, 8 data 1bit stop MOV TH1,#-13 ;Tốc độ 2400,12MHZ MOV IE,#81H ;cho phép ngắt ngoài INT0 SETB TR1 ;Timer 1 bắt đầu hoạt động Phần mềm máy tính Phần mền được viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.0 và quản lý CSDL bằng Microsoft Access 97. Chương trình sử dụng Active X Microsoft Comm Control 6.0 để giao tiếp mạch ngoài thông qua cổng COM nhằm trao đổi tín hiệu giữa máy tính và mạch giao tiếp cổng COM. Chương trình còn sử dụng Active X Microsoft MultiMedia Control 6.0 để quản lý các bản tin, như phát ra những câu thông báo hoặc ghi âm những tin nhắn từ khách hàng và phát những tin nhắn. Chương trình còn sử dụng Microsoft ActiveX Data Object 2.1 Library để tạo kết nối với CSDL Access Dulieu.MDB để quản lý các hộp tin cũng như ghi lại những bản tin hoạc phát lại những bản tin đã ghi. Lưu đồ của hộp thư thoại 'Khoi tao : Seting Open com ,D_DTMF ="", bIsCalling = False , State_Line = "IDLE" Bắt Đầu d_signal = Trim(CStr(ASC(MSCOM1.input))) Event 'Khi có dữ liệu vào d_signal = "*"? Kết Thúc Chạy Thủ tục "*" Chạy Thủ tục "#" Chạy Thủ tục "14" Chạy Thủ tục "15" Chạy Thủ tục "20" Chạy Thủ tục "21" D_DTMF = D_DTMF + D_signal d_signal = "#"? d_signal = "14"? d_signal = "15"? d_signal = "20"? d_signal = "21"? Yes? No? No? No? No? No? No? Yes? Yes? Yes? Yes? Yes? Chạy Thủ tục "0" d_signal = "0"? No? Yes? Lưu đồ nhận DTMF qua cổng COM Bắt Đầu bIsCalling = True Kết Thúc Thủ tục Khi nhận giá trị "14": Bắt Đầu bIsCalling = True? 'Lưu số máy gọi đến cSM = D_DTMF Kết Thúc Yes? No? Thủ tục Khi nhận giá trị "15": Bắt Đầu Phát Câu Thông báo 1 "Kính Chào quý Khách gọi đến" Kết Thúc Thủ tục Khi nhận giá trị “20”: Thủ tục Khi nhận giá trị “21”: Bắt Đầu Reset các Biến dữ liệu. Trở về trạng thái ban đầu Kết Thúc Gác máy Thủ tục Khi nhấn phím "*": Bắt Đầu State_Xuly = "NGHE" Lùi lại bản tin phía trước ResRead.MovePrevious Phát Bản tin. Kết Thúc D_DTMF = D_DTMF + "*" Yes? No? Thủ tục Khi nhấn phím "0": DTMF = D_DTMF + "0" Bắt Đầu State_Line = "NGHE" Xoá bản tin hiện tại ResRead.Delete Phát Bản tin. Kết Thúc Yes? No? Thủ tục Khi nhấn phím "#": Chạy Thủ tục Pro_Mail Bắt Đầu State_Line = “NGHE"? Tiến bản tin kế tiếp ResRead. MoveNext Phát Bản tin. Kết Thúc No? Yes? Thủ tục Pro_Mail: Lưu Hộp tin vào cMailNo Lưu Password vào cMailPw Bắt Đầu D_DTMF có 2 "*"? Lưu Hộp tin vào cMailNo Kết Thúc Có đúng hộp tin? Có đúng hộp tin, PW? Phát câu thông báo 2 "Bắt đầu ghi âm sau " Ghi âm Phát câu thông báo "Ko đúng Hộp tin và PW" D_DTMF = "" Lấy CSDL các hộp tin lưu vào ResRead State_Line = “NGHE" Phát Từng tự bản tin Yes? No? Yes? No? Yes? No? Giao diện chương trình Hình II.2 : Giao diện quản lý Hộp tin. ĐÁNH GIÁ THỰC HIỆN BÀI TOÁN .Yêu cầu đạt được. Đồ án đã thực hiện được việc ghi âm tin nhắn trung thực rõ ràng. Với danh sách hộp thư, và mã bí mật đã đảm bảo an toàn tin nhắn. Việc truyền gởi báo hiệu giao tiếp giữa Card giao tiếp và máy tính đảm bảo được điều khiển đóng ngắt mạch và hiển thị được số chủ gọi. Chương trình gọn, giao diện dễ sử dụng. Những nhược điểm: Tạo dữ liệu âm thanh chưa đủ, nên nghe thông tin về thời gian tin nhắn chưa được tự nhiên. Do thông số kỹ thuật trên đường dây thuê bao ở các tổng đài khác nhau (tone bận). Đồ án chưa có khả năng mềm hóa việc lựa chọn các thông số này. Việc giám sát cường độ âm thanh trên đường dây thoại để hổ trợ người nhắn, hệ thống chưa thực hiện được. Hướng phát triển và ứng dụng của đề tài Từ những đánh giá về nhược điểm của đề tài ở trên hướng phát triển của đề tài là khắc phục các nhược điểm xây dựng hoàn chỉnh dữ liệu âm thanh, thiết kế thêm phần cứng và hiệu chỉnh tối ưu giải thuật. Mạch giao tiếp đường dây điện thoại và cách thức sử dụng, giao diện chương trình có thể sử dụng mở rộng cho hệ thống hộp thư có nhiều line thoại. Đề tài có thể được ứng dụng cho nhiều nơi có đường dây điện thoại và máy tính ca nhân có Sound card, cấu hình không cần mạnh, cài được phần mềm Visual Basic .