Tổng quan phân loại mạng máy tính

a.Phân loại theo chỉ tiêu khoảng cách

Mạng máy tính thường  được phân chia theo khoảng cách, khi  đó mạng máy tính được chia thành 5 loại: mạng cá nhân (PAN), mạng cục bộ (LAN), mạng đô thị (MAN), mạng diện rộng(WAN) và mạng toàn cầu GAN.

-  Mạng cá nhân : PAN ( Personal Area Network) : là chỉ bao gồm máy tính cá nhân kết nối tới mạng.

-  Mạng cục bộ: LAN (Local Area Network) là một nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong một khu vực địa lý giới hạn, chẳng hạn tòa nhà hay khu trường học. Nó thường kết nối các trạm làm việc, máy tính cá nhân, máy in, máy chủ và một số thiết bị khác. Mạng cục bộ cung cấp cho người dùng máy tính nhiều lợi ích, gồm truy nhập chia sẻ tới các thiết bị và ứng dụng, trao đổi tệp và truyền thông giữa các người dùng thông qua thư điện tử và các ứng dụng khác. Mạng LAN thường sử dụng 3 topo chính là hình sao (star), xa lộ (bus) và vòng (ring). 

-  Mạng đô thị: MAN (Metropolitan Area Network) là nhóm các máy tính và thiết bị mạng được kết nối với nhau trong giới hạn phạm vi là khu vực cấp thành phố. MAN có thể kết nối các mạng cục bộ sử dụng các kiểu phần cứng và phương tiện truyền dẫn khác nhau.

-  Mạng diện rộng: WAN (Wide Area Network) kết nối các LAN hoặc MAN. Một WAN có thể trải rộng khắp trên toàn quốc gia hay thậm trí khắp toàn thế giới. Mạng diện rộng WAN là một mạng truyền số liệu bao phủ một vùng địa lý tương đối rộng lớn và thường sử dụng các phương tiện truyền dẫn do các nhà khai thác mạng cung cấp. Các công nghệ mạng diện rộng hoạt động ở 2 tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI: Tầng vật lý, tầng liên kết dữ liệu .

Các giao thức liên kết dữ liệu WAN mô tả cách thức các khung dữ liệu được truyền giữa các hệ thống trên một đường liên kết dữ liệu đơn lẻ. Chúng gồm các giao thức được thiết kế để hoạt động trên các dịch vụ điểm-điểm chuyên dụng, dịch vụ  đa  điểm và dịch vụ chuyển mạch  đa truy nhập như Frame Relay.

-  Mạng toàn cầu:  GAN (Global Area Network) là mạng kết nối máy tính và thiết bị mạng có phạm vi trải rộng khắp các lục địa của trái đất. 

b.Phân loại theo kỹ thuật chuyển mạch

-  Mạng chuyển mạch kênh (Circuit Switched Networks): Hai thực thể cần trao đổi thông tin với nhau, giữa chúng cần xác lập một đường truyền vật lý cố định. Dữ liệu là chuỗi bit được truyền đi trên kênh truyền cố định đó và duy trì cho đến khi một trong 2 thực thể ngắt liên lạc. Quá trình truyền dữ liệu của mạng chuyển mạch kênh gồm 3 giai đoạn: thiết lập kết nối, duy trì kết nối và giải phóng kết nối. 

-  Mạng chuyển mạch tin báo (Message Switched Networks): Để nâng cao hiệu suất của kênh truyền, người ta nghiên cứu kỹ thuật truyền thông sao cho hiệu suất trao  đổi thông tin trên một kênh truyền cao hơn hiệu suất trên mạng chuyển mạch kênh. Các đường truyền được thiết lập liên kết thông qua cácnút chuyển mạch, nhưng người sử dụng đầu cuối không trực tiếp thiết lập các liên kết vật lý đó. Dữ liệu là các tin báo (message) được xem như một đơn vị dữ liệu độc lập. Dữ liệu mang nội dung tin báo và địa chỉ đích, được truyền qua các nút trung gian trên con đường tới đích của nó, tại đó các nút cần phải có bộ nhớ  để lưu trữ tạm thời tin báo vào hàng  đợi, hoặc thiết lập kênh chuyển tiếp ra cho những tin báo này. Như vậy tin báo sẽ được chuyển giao từ nút này cho đến nút khác kế tiếp, tại mỗi một nút tin báo đi qua được lưu trữ trước khi được chuyển tiếp, kiểu mạng này được gọi là mạng lưu và chuyển (Store – and– Forward).

Tin báo là đơn vị thông tin của người sử dụng, có khuôn dạng thống nhất. Mỗi một tin báo chứa thông tin điều khiển như địa chỉ nguồn, nút gửi thông tin địa chỉ của nút đích, nơi gửi thông tin đến. Trên đường đi của tin báo từ nút nguồn đến nút đích, tự các nút thương lượng và thoả thuận với nhau, sao cho dữ liệu hướng được tới đích. Các nút trung gian cần phải tiếp nhận tin báo, lưu trữ nó vào bộ nhớ đệm và căn cứ vào địa chỉ đích để chọn nút truyền kế tiếp nhờ các thông tin định tuyến. Trong kỹ thuật mạng chuyển mạch tin báo, các nút còn có chức năng quản lý việc truyền thông như xác nhận trả lời tin báo đã nhận đúng hay chưa hoặc yêu cầu truyền lại những tin báo nhận sai, kiểm soát thông lượng  đường truyền nhằm tránh xung  đột, tắc nghẽn thông tin trong mạng.

-  Mạng chuyển mạch gói (Packet Switched Networks): Cũng như kỹ thuật mạng chuyển mạch tin báo, trong kỹ thuật mạng chuyển mạch gói, tin báo được chia thành nhiều gói nhỏ (packet) theo độ dài quy định. Trong mỗi gói tin có các thông tin điều khiển như địa chỉ nguồn, địa chỉ đích, mã tập hợp của các gói tin...Các gói tin của một tin báo có thể truyền độc lập trên nhiều đường truyền khác nhau để  đến  đích và các gói tin của nhiều tin báo khác nhau có thể cùng truyền trên một đường truyền thông qua liên mạng. 

Về cơ bản, kỹ thuật chuyển mạch gói  được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật chuyển mạch tin báo. Tuy nhiên sự khác biệt cơ bản là với mạng chuyển mạch gói, các tin báo  được phân thành nhiều gói nhỏ có  độ dài quy  định.

Điều này cho phép các nút có thể quản lý toàn bộ các gói tin trong bộ nhớ mà không cần phải lưu trữ tạm thời trên bộ nhớ ngoài (đĩa cứng). Do đó kỹ thuật chuyển mạch gói định tuyến các gói tin thông qua mạng nhanh hơn và hiệu quả hơn rất nhiều so với kỹ thuật chuyển mạch tin báo. 

c.Phân loại theo cấu trúc mạng

-  Mạng hình sao (Star): Các nút thông tin  được nối vào một trung tâm  điều

khiển (có thể là bộ chuyển mạch- Switching hoặc bộ tập trung - Hub). Trung

tâm này điều khiển toàn bộ hoạt động của mạng. 

-  Mạng chu trình (Loop)

-  Mạng hình lưới (Mesh): Các nút thông tin được kết nối trực tiếp với nhau. 

-  Mạng hình cây (Tree): Các nút kết nối theo hình cây, mỗi nút sẽ được kết nối tới tối đa 2 nút.

-  Mạng xa lộ (hình BUS): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một Bus thông tin xác định 2 đầu, cùng truy nhập chung đường truyền. Bus thông tin gọi là trục mạng hay xương sống của mạng. Các mạng cục bộ hình Bus như TRANAS NET, ETHERNET, D-LINK...

-  Mạng hình vòng (Ring): Các trạm làm việc (Workstations) được nối vào một đường truyền vòng tròn khép kín. Các nút truy nhập vào mạng theo kiểu nối tiếp nhau.

Một số cấu trúc (topo) mạng máy tính

Tổng quan IKE (Internet Key Exchange)

1 – Giới thiệu về IKE.

            ISAKMP không xác định một khóa trao đổi. Nó là để cho các giao thức khác. Cho IPSec cần xác định khóa trao đổi là IKE – Trao đổi khóa trên mạng công cộng. IKE sử dụng ngôn ngữ của ISAKMP để xác định khóa trao đổi và cách để điều đình các dịch vụ an ninh. IKE thực sự xác định số lượng các trao đổi và các tùy chọn có thể được áp dụng cho trao đổi. Kết quả của trao đổi IKE là xác thực được khóa và đồng ý – nhờ dịch vụ an ninh – nói một cách khác, một hiệp hội an ninh IPSec.

2 – Sự trao đổi IKE (IKE Exchanges).

            Hai chế độ trao đổi exchanges—main và Aggressive có cùng một điều : Thành lập sử bảo mật và xác thực của một kênh thông tin liên lạc (IKE SA) và xác thực khóa (key) sử dụng để cung cấp sự bảo mật, tích hợp thông báo, và xác thực nguồn thông báo tới thông tin liên lạc IKE giữa hai sự tương đương. Tất cả những sự trao đổi khác được định nghĩa trong IKE có một sự xác thực IKE SA như là một điều kiện tiên quyết. Bởi vậy nó là một bước của sự trao đổi, hoặc chế độ chính (main) hoặc chế độ Aggressive, cần phải được thực hiện trước khi có bất kỳ một trao đổi khác.

3 – Chế độ trao đổi chính của IKE (Main Mode Exchange).

            Chế độ Main sử dụng sáu thông báo, trong ba vòng truyền đi, để thiết lập các IKE SA. Ba bước dưới đây là trao đổi SA, một trao đổi Diffie-Hellman và một trao đổi của Nonces, và sự xác thực của tương đương.

4 – Chế độ trao đổi nỗ lực (Aggressive Mode Exchange).

            Mục đích của chế độ trao đổi Aggressive là giống như chế độ trao đổi main – việc thành lập một hiệp hội an ninh xác thực, và những khóa (key), mà IKE có thể được sử dụng để thiết lập các hiệp hội an ninh bảo vệ an ninh cho các giao thức. Sự khác biệt chính là chế độ Aggressive chỉ dùng bằng một nửa số thông báo như ở chế độ main. Bằng cách hạn chế số lượng thông báo, chế độ Aggressive cũng giới hạn quyền trao đổi của nó và cũng không cung cấp bảo vệ danh tính (identity).

5 – Chế độ trao đổi nhanh (Quick Mode Exchange).

            Sau khi một IKE SA được thành lập, thông qua chế độ Main hoặc Aggressive, nó có thể được sử dụng để tạo ra SAs cho an ninh các giao thức khác như IPSec. Các SAs được thành lập thông qua chế độ trao đổi nhanh. Chế độ trao đổi nhanh được thực hiện dưới sự bảo về của một IKE SA được thành lập trước đó. Nhiều chế độ nhanh có thể được thực hiện cùng với một chế độ main hoặc Aggressive. Trong thực tế, việc thực hiện nhiều chế độ nhanh có thể được thực hiện dưới sự bảo vệ của một IKE SA.

6 – Chế độ trao đổi khác (Other IKE Exchanges).

            Tất cả những trao đổi được mô tả trong IKE cho đến nay đều tạo ra SAs – Đó là một trong những giai đoạn tạo ra IKE SA và hai giai đoạn tạo ra IPSec SAs. Hai định nghĩa IKE trao đổi khác cung cấp cho sự bảo trợ của IKE SA và cho sự điều đình của các nhóm riêng tư Diffie-Hellman.

Tổng quan về Asterisk

1.   Vì sao chọn phần mềm Asterisk:

·   Tiết kiệm chi phí (hoặc chi phí thấp hơn so với các tổng đài khác)

·   Asterisk được xem như là một tổng đài PBX (Private Branch  eXchange) và tích hợp nhiều tính năng mới.

·   Ngoài những tính năng của một tổng đài PBX thông thường, Asterisk còn được tích hợp cả chuyển mạch TDM và chuyển mạch VoIP, có khả năng mở rộng đáp ứng nhu cầu cho từng ứng dụng như mở rộng giao tiếp với mạng PSTN (Public Switched Telephone Network).

·   Phát triển trên môi trường mở:

-      Asterisk có thể chạy trên các hệ điều hành khác như: Mac OS X, FreeBSD, OpenBSD và Microsoft Windowns…

-        Với một máy tính đã cài hệ điều hành (một trong các hệ điều hành nói trên, ở đây ta xét hệ điều hành Microsoft Windowns) và có thêm phần mềm Asterisk đã cấu hình, khi đó máy tính này sẽ có đầy đủ tính năng của một tổng đài điện thoại và có thể hơn thế.

2.   Khái niệm:

·   Asterisk là phần mềm nguồn mở,1 hệ thống chuyển mạch mềm,  được viết bằng ngôn ngữ C, ra đời năm 1999 bởi Mark Spencer, đầu tiên được thiết kế và triển khai trên GNU/Linux nền x86 (của Intel).

·   Asterisk là một bộ công cụ mã nguồn mở cho các ứng dụng thoại. Là server xử  lí đầy đủ các chức năng cuộc gọi, thực hiện tất cả các tính năng của tổng đài PBX.

·   Tích hợp giao tiếp với mạng PSTN và mạng VOIP cho phép gọi ra bất cứ số điện thoại nào trên mạng PSTN.

 Cổng VoIP-to-PSTN bằng cách sử dụng Asterisk

·   Ứng dụng cho điện thoại: chuyển mạch cuộc gọi, cuộc gọi hội nghị, voicemail, chuyển hướng cuộc gọi, …

·   Một Asterisk server được kết nối tới một mạng vùng nội hạt sẽ điều khiển các điện thoại trong mạng kết nối đến mạng khác, các điện thoại trong mạng có thể thực hiện cuộc gọi và kết nối Internet thông qua Asterisk server.

·   Cổng FXS dùng để Asterisk server điều khiển các điện thoại tương tự trong nội hạt. Cổng FXO và kênh T được dùng để kết nối giữa Asterisk server với mạng PSTN. Thuê bao trong mạng PSTN thực hiện cuộc gọi đến các thuê bao được quản lý bởi Asterisk server, các thuê bao của Asterisk cũng có thể thực hiện cuộc gọi đến thuê bao trong mạng PSTN.

Kiến trúc của Asterisk

        ·   Một số chức năng của Asterisk trong hệ thống chuyển mạch cuộc gọi:

        ·  Khi khởi động hệ thống Asterisk thì Dynamic Module  Loader  thực  hiện nạp driver  của  thiết  bị ,nạp  các  giao  Hiện nay hệ thống Asterisk đang được phát triển mạnh, nhiều doanh nghiệp, công ty đã và đang triển khai hệ thống tạo liên lạc bên trong và ra cả mạng ngoài thông qua mạng máy tính, gọi điện thoại.

Sơ đồ tổng quát hệ thống

           ·   Asterisk không chỉ giao tiếp, kết nối giữa các điện thoại với nhau mà còn có thể mở rộng kết nối đến các tổng đài khác, với IP Phone và nhiều dịch vụ như: Softswitch, Media Gateway, Voicemail Services, Conference Server, Music on hold…

           ·   Asterisk là một phần mềm nguồn mở, miễn phí, có độ tin cậy cao.

Tổng quan VoIP

Khái niệm:
·   VoIP (Voice Over Internet Protocol) là một công nghệ cho phép truyền thoại sử dụng giao thức mạng IP trên cơ sở hạ tầng sẵn có của mạng Internet.
·   VoIP vừa có thể thực hiện mọi loại cuộc gọi như trên mạng điện thoại thông thường vừa có thể truyền dữ liệu trên mạng truyền số liệu. Do các ưu điểm về giá thành dịch vụ và sự tích hợp nhiều loại hình dịch vụ nên VoIP hiện nay đã được triển khai rộng rãi.
·   Dịch vụ điện thoại VoIP bao gồm việc số hóa tín hiệu tiếng nói, thực hiện nén tín hiệu số, chia nhỏ các gói nếu cần và truyền gói tin này qua mạng. Tại nơi nhận, các gói tin này được ráp lại theo đúng trình tự bản tin và giải mã để phục hồi lại tiếng nói ban đầu.
·   Các cuộc gọi trong VoIP dựa trên cơ sở sử dụng kết hợp  chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Trong mỗi loại chuyển mạch đều có ưu và nhược điểm.                
+ Với chuyển mạch kênh dành riêng một kênh có tốc độ truyền dẫn cố định (trong mạng PSTN, tốc độ này là 64Kbit/s) do đó có độ trễ nhỏ và độ chính xác cao nên không thể xảy ra tắc nghẽn. 
+ Với chuyển mạch gói, các bản tin được chia thành các gói nhỏ, sử dụng hệ thống lưu trữ và chuyển tiếp các gói thông tin trong nút mạng. Đối với loại chuyển mạch gói này không tồn tại khái niệm kênh riêng và băng thông hoàn toàn có thể thay đổi được. Tuy nhiên, kỹ thuật này lại cho độ trễ lớn vì trong chuyển mạch này không quy định thời gian mỗi gói tới đích do đó không đáp ứng được tính thời gian thực như trong thoại.
·     Như vậy để truyền dẫn thoại trong môi trường mạng chuyển mạch gói, VoIP phải kết hợp cả ưu điểm của hai loại chuyển mạch trên.

Ưu và Khyết của VoIP:
·   Ưu điểm:
- Đối với điện thoại Internet có các cơ chế để phát hiện khoảng lặng (khoảng thời gian không có tiếng nói) nên sẽ làm tăng hiệu suất mạng.
- Điện thoại IP là bước đột phá về công nghệ và dịch vụ, mang lại khả năng gọi đường dài và quốc tế với giá rẻ.
- Điện thoại IP còn mang lại lợi ích trong việc phát triển các dịch vụ viễn thông tích hợp và mở rộng .
·   Khuyết điểm:
- Không thể thực hiện mọi cuộc gọi qua Internet nếu như người gọi không trực tuyếntrên mạng.
- Không đảm bảo tính bảo mật.

Tổng quan khối chức năng robot dò đường

Với những chỉ tiêu về công nghệ và thống nhất các chức năng chính của robot ta tiến hành thiết kế và đưa ra sơ đồ khối chức năng và cấu tạo, hoạt động chi tiết của từng khối như mô tả dưới đây:

Sơ đồ khối chức năng của hệ thống robot dò đường tự động

Khối nguồn:

     - Có nhiệm vụ cấp nguồn cho động cơ và toàn bộ mạch điện trên xe

     - Do đó tiêu chí của khối nguồn là phải tạo được công suất đủ lớn và có độ ổn định cao.

     - Nguồn được lấy từ ắc quy 12V hoặc 5V sau đó đưa qua IC ổn áp 7805 để lấy nguồn nuôi cấp cho vi điều khiển. Trong giới hạn của đề tài, động cơ có công suất nhỏ do đó ta lựa chọn nguồn 9V cấp cho động cơ, sử dụng nguồn 5V nuôi mạch.Cụ thể ở đây ta sử dụng loại PIN 9V. 

Sơ đồ mô tả chi tiết khối nguồn

     Trong sơ đồ mạch nguồn này ta dùng nguồn đất chung cho toàn bộ hệ thống , sử dụng IC ổn áp LM7805, một số tụ lọc để giảm độ gợn của điện áp. Trên mạch nguồn ta cũng lắp đặt thêm diot led ở đầu ra và đầu vào đề báo hiệu khi có nguồn cấp.

Khối điều khiển:

          Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ lấy dữ liệu từ khối sensor để có được trạng thái hiện tại của hệ thống và xử lý dữ liệu thu được từ đó đưa ra các tín hiệu điều khiển cho khối động cơ, đồng thời đưa tín hiệu thông báo ra khối hiển thị cho người quan sát thấy trạng thái đang hoạt động của hệ thống. Việc hệ thống hoạt động có nhịp nhàng hay không, tốt hay không phụ thuộc rất nhiều vào khối điều khiển này. Việc xây dựng khối điều khiển cho hệ thống, ta đưa ra là lựa chọn vi điều khiển .

Có rất nhiều phương án lựa chọn vi điều khiển cho bài toán. Đối với họ vi điều khiển 8051 về cơ bản là dễ tiếp cận và thao tác dễ dàng hơn. Tuy nhiên khi sử dụng vi điều khiển để điểu khiển động cơ chúng ta cần đến tín hiệu điều chế độ rộng xung PWM để thay đổi tốc độ động cơ. Về mặt này, nếu ta sử dụng vi điều khiển họ 8051, do không hỗ trợ bộ phận phát tín hiệu PWM nên ta phải thiết kế mạch điêu chế độ rộng xung bên ngoài. Phần này làm tăng độ phức tạp của mạch cũng như kém sự nhỏ gọn. Ngoài ra khó đảm bảo độ chính xác.

          Do yêu cầu bài toán đặt ra là càng nhỏ gọn càng tốt, ta đã quyết định lựa chọn họ vi điều khiển AVR. Với AVR mặc dù khó tiếp cận hơn, tuy nhiên đây cũng là cơ hội để các thành viên tiếp cận và tìm hiểu kĩ hơn về AVR, do ứng dụng của AVR tương đối lớn và có tốc độ xử lý cáo hơn. AVR có nhiều loại như ATmega8, 8L, 16, 16L, 32, 128…Tùy vào từng yêu cầu của bài toán đặt ra mà ta cần sử dụng loại nào sao cho phù hợp. Đối với đề tài này, do yêu cầu về bộ nhớ và số chân, số kênh PWM là không cao. Do đó ta đã sử dụng ATmega8 vừa đảm bảo tiết kiệm chi phí mà vẫn đáp ứng các yêu cầu bài toán đặt ra.

            Vi điều khiển này sẽ giao tiếp với các khối khác thông qua các cổng vào ra cơ bản. Do khối vi điều khiển trung tâm phải trao đổi dữ liệu với nhiều khối khác nhau, trong khi các cổng xuất dữ liệu của nó là hạn chế, chính vì vậy mà ta đã chọn phương án là chỉ dùng một port0 làm cổng xuất nhập dữ liệu từ các khối khác nhau thông qua khối giao tiếp vào ra, khối giao tiếp vào ra bao gồm nhiều IC chốt dữ liệu hoạt động ở các chế độ khác nhau phù hợp với chế độ vào hay chế độ ra.

          Vi điều khiển ATMEGA8 là loại vi điều khiển có 28 pin (cho đầu vào và đầu ra), 8-Kbyte self- Chương trình lập trình bộ nhớ Flash, 1-Kbyte SRAM, 512-Byte EEPROM, 6 hoặc 8 kênh 10 bits chuyển đổi A/D-Conveter. Có hai loại điện thể được hoạt động đối với ATMEGA8 đó là :

          - 2.7V-5.5V đối với ATmega8L

          - 4.5V-5.5V đối với ATmega8

Đặc điểm của ATmega8 :

                  

512 byte EEPROM 1kbyte SRAM, 23 chân vào ra, 3 kênh PWM, 2 bộ timer/counter, 32 thanh ghi, …và nhiều chức năng khác.

Dưới đây là sơ đồ chân của ATmega8 :

                                      

Sơ đồ chân của ATmega8 và lắp đặt trong mạch

          Trong sơ đồ trên khối vi điều khiển ATmega 8 được nối với hệ thống Led báo hiệu thông qua các chân PD0 – PD3.

          Các chân từ PD4 – PD7 được nối với các đầu ra của IC so sánh LM393.

          Các chân từ PC0 – PC3 được nối với các Led phát để điều khiển các Led phát tại mỗi thời điểm.

          Các chân PB0, PB3, PB4, PB5 được nối vào các chân đầu vào của IC điểu khiển động cơ L293d.

          Riêng đối với chân PB1, PB2 là hai chân OC1A và OC1B dùng để phát ra tín hiệu điều chế độ rộng xung  PWM. Tín hiệu này sẽ được tạo ra trong quá trình lập trình bằng việc thiết lập các thông số cho con ATmega 8.

Khối sensor:

     - Để giải quyết bài toán có nhiều phương pháp dò đường nhưng tôi lựa chọn sử dụng các cặp Led thu phát hồng ngoại.

Led thu phát hồng ngoại

Chúng ta sẽ sử dụng một cặp Led thu phát, trong đó gồm một Led phát và một Led thu, lượng tìn hiệu thu được phụ thuộc rất nhiều vào độ bóng, màu sắc của bề mặt phản xạ. Độ bóng càng lớn, màu càng sang thì độ phản xạ càng nhiều, tín hiệu thu được càng lớn và ngược lại. Tín hiệu thu được ở đầu ra cảm biến thu được chỉ là tín hiệu tương tự, để VDK có thể xử lý được tín hiệu này, thì tín hiệu thu được cần qua một mạch so sánh mức. Ở đây ta đã sử dụng một mạch khuyếch đại thuật toán, được tích hợp trong IC LM393, với điện áp cung cấp là 5V, khi đó đầu ra của mạch khuyếch đại thuật toán sẽ là mức 0V hoặc 5V tương thích với tín hiệu đầu vào. Để thay đổi mức điện áp so sánh ta di chuyển con chạy trên biến trở phân áp.

Dưới đây là sơ đồ chân của IC so sánh LM393 và các mắc mạch với Led thu phát.

                    Sơ đồ nguyên lý IC LM393

PIN 1 : Chân ra so sánh 1 PIN 2 : Đầu vào đảo 1 PIN 3 : Đầu vào không đảo 1 PIN 5 : Đầu vào không đảo 2

PIN 6 : Đầu vào đảo 2 PIN 7 : Chân ra so sánh 2 PIN 8 : VCC

          Dưới đây là sơ đồ ghép nối cặp Led thu phát với IC so sánh LM393

                        Sơ đồ nối Sensor và LM393

Vấn đề đặt ra là quét các Led. Có hai phương pháp chính là quét song song và quét tuần tự :

-               Quét song song : Quét đồng thời tất cả các Led và so sánh mức tín hiệu thu được. Phương pháp này có ưu điểm là tốc độ nhanh tuy nhiên do quét các Led đồng thời nên khả năng xuất hiện nhiễu cao dẫn đến xe chạy không chính xác

-               Quét tuần tự : Quét lần lượt từng Led. Quét tuần tự tuy tốc độ chậm nhưng đảm bảo được nhiễu ít

Do yêu cấu trúc động cơ không đòi hỏi tốc độ không quá cao đồng thời yêu cầu hệ thống là sự chính xác nên ta đã chọn phương pháp quét tuần tự. Nguyên lý quét sẽ trình bày phần sau.

Khối điều khiển động cơ:

          Khối điều khiển động cơ là một IC L293d. IC này có khả năng điều khiển, thay đổi tốc độ cũng như chiều quay của động cơ. Tuy nhiên để cho động cơ có thể hoạt động theo ý muốn thì vẫn cần phải có sự điều khiển của khối điều khiển chính từ ATmega 8. Về nguyên lý điều khiển của IC L293d là sử dụng mạch cầu H. Mạch này đã được tích hợp sẵn trong IC L293d.

Mạch cầu H

Sơ đồ chân L293D:

Sơ đồ chân L293d

Chúng ta cần điều chỉnh tốc độ hai bánh xe để cho xe di chuyển một cách linh hoạt, vì vậy chúng ta sử dụng công nghệ điều chỉnh tốc độ motor theo tín  hiệu điều chế độ rộng xung PWM. Tín hiệu điều chế PWM được đưa vào hai đầu EN của IC L293d, cụ thể là chân số 1 và 9.

Các tín hiệu điều khiển: EN, 1A, 2A ta có bảng điều khiển động cơ như sau :

EN	1A	2A	Chức năng
H	L	H	Quay phải
H	H	L	Quay trái
H	L	L	Dừng
H	H	H	Dừng
L	X	X	Dừng

 Trạng thái của động cơ

H: Mức cao

L: Mức thấp                    

X: Tùy ý

Mắc động cơ

Sơ đồ nối ghép động cơ DC với L293d

Khối hiển thị:      

Khối hiển thị có chức năng thông báo cho người quan sát từ mọi hướng có thể biết được trạng thái của hệ thống hiện thời. Nguyên lý hoạt động của khối như sau: Các Led đươc nối trực tiếp vào VDK. Mỗi khi hệ thống nhận được tín hiệu từ IC so sánh LM393 nó sẽ biết được xe đang đi thẳng hay rẽ, từ đó VDK sẽ xuất ra chân tương ứng một bit để điều khiển Led sáng

Khối bao gồm 4 led được nối thẳng hàng. Vị trí các led phát sáng cho ta biết được trạng thái của xe như sau:

-               2 Led chính giữa sáng: xe đi thẳng

-               1 Led phải sáng: xe rẽ phải cấp 1

-               2 Led phải sáng: xe rẽ phải cấp 2

-               1 Led trái sáng: xe rẽ trái cấp 1

-               2 Led trái sáng: xe rẽ trái cấp 2