BAO CAO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC SINH: Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa các thiết bị thông qua điện thoại di động.

ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 MỤC LỤC A PHẦN CHUNG I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .2 III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU III.1 Mục tiêu chung III.2 Mục tiêu cụ thể III GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU IV.1 Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết IV.2 Phương pháp thực nghiệm, bao gồm: Điều khiển từ xa điện thoại ngõ - model: HT4A Giá 400.000đồng (http://hoangthaivn.com/) V NỘI DUNG NGHIÊN CỨU V.1 Các linh kiện điện tử có liên quan đến mạch nghiên cứu V.1.4 Tìm hiểu IC MT8870 V.2 Mạch hệ thống báo động xe máy điều khiển từ xa điện thoại di động 12 V.2.1 Sơ đồ khối bố trí mạch hệ thống báo động xe máy điều khiển từ xa điện thoại di động 12 V.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” .13 V.2.3 Cách thức sử dụng mạch “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” .17 V.3 Bo mạch thí nghiệm, chạy thử 17 VI NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 19 B KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 I Kết quả nghiên cứu 20 Kết quả thực nghiệm cho thấy: Mạch hoạt động ổn định, cảm biến chuyển động nhạy, chương trình phần mềm chạy với mục tiêu đặt .21 II Thảo luận .21 C KẾT LUẬN KHOA HỌC 21 Có thể chế tạo “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” sử dụng linh kiện điện tử kiến thức mạch điện tử đã học ở cấp trung học có thể đáp ứng tiêu chí đặt 21 D TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 A PHẦN CHUNG I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện vấn đề trộm cấp diễn a hết sức phức tạp ở thành phố lớn ở vùng nông thôn khắp cả nước Đối tượng chúng hộ gia đình có điều kiện kinh tế giả lơ thiếu cảnh giác, quan cơng sở, nơi mà đêm có người qua lại Ủy ban, trường học… Gây thiệt hại tài sản sở vật chất, thậm chí cả tính mạng cho thành viên gia đình nhân viên quan tổ chức quyền Trong thời gian vừa qua đã xảy số vụ án mạng nghiêm trọng liên quan đến trộm cắp tài sản vụ án Lê Vân Luyện, vụ hai bố bị thiệt mạng kẻ trộm sát hại ở huyện Thạch Thất - Hà Nội Trên địa bàn huyện Minh hóa, thời gian vừa qua nhiều quan công sở bị trộm cắp tài sản đến chưa tìm thủ phạm Nếu có thiết bị đó có thể phát hiện kẻ gian đột nhập bí mật báo cho chủ nhà biết để tổ chức vay bắt, vậy hạn chế rủi ro tài sản tính mạng bản thân Giúp xã hội vân minh Xã hội ngày phát triển, công việc người nhiều, bân rơn hơn, địi hỏi người dù ngồi chỗ phải quản lý điều khiển thiết bị ở xa nếu có thiết bị có thể giúp người làm điều đó tiết kiệm nhiều thời gian công sức Hiện thị trường có nhiều thiết bị chống trộm với tính khác có nhiều thiết bị điều khiển từ xa thiết bị điện với chế hoạt động khác điều khiển từ xa tia hồng ngoại, Bluetooth, điện thoại di động… Tuy nhiên, chưa có sản phẩm kết hợp cả hai tính vừa chống trộm vừa điều khiển từ xa thiết bị điện thoại di động Chính lý đội chúng em đã mang đến hội thi sản phẩm “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” II Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Nếu đề tài nghiên cứu chế tạo thành công hỗ trợ đắc lực cho chủ nhân nhà việt giữ gìn bảo vệ tài sản, đồng thời có thê theo dỏi tình trạng hoạt đọng thiết bị nhà chủ động điều khiển từ xa thiết bị ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 III MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU III.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu tạo mạch điện tử giúp chủ nhà bí mật phát hiện kẻ trộm đột nhập Qua đó có thể làm giảm nguy mắt trộm tài sản hổ trợ đắc lực việt truy bắt kẻ trộm Nghiên cứu cho mạch điện đơn giản có kích thước nhỏ gọn, dễ chế tạo, dể sử dụng, dễ lấp đặt nhà, quan trường học, bệnh viện giá thành thấp III.2 Mục tiêu cụ thể Mạch thiết kế cho có kẻ trộm đột nhập vào nhà quan, hệ thống phát hiện bí mật báo cho chủ nhân biết cách gọi điện đến số điện thoại chủ nhân, chủ nhân nhận điện thoại chủ nhân có thể lựa chọn hai trường hợp xử lý: - Trường hợp 1: Chủ nhân muốn bật còi báo động nhấn nút kết nối liên lạc bấm phím sau đó bấm phím * để kích hoạt còi báo động - Trường hợp 2: Chủ nhân nhận điện thoại muốn không cho kẻ trộm biết để bí mật tổ chức vây bắt, sau nhấn nút kết nối bấm tiếp phím số 1và bấm tiếp phím số 0, đó cịi báo động khơng kêu Nếu lý đó mà chủ nhân không thị cho hệ thống sau khoảng 45s hệ thống tự động bật cịi báo động Ngồi chức chống trộm hệ thống cịn có chức quản lý từ xa tình trạng hoạt động thiết bị điện nhà điều khiển đóng mở thiết bị qua điện thoại di động III GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đề tài nghiên cứu Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động ứng dụng cho hộ gia đình cơng sở - Đề tài nghiên cứu phạm vi kiến thức học sinh ở cấp trung học phổ thông kết hợp với kiến thức nâng cao lập trình vi điều khiển cho IC IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU IV.1 Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết Nghiêm cứu linh kiện điện tử, loại mạch điện bản sách hệ thống internet Nghiên cứu học vi điều khiển 8051 Nghiên cứu phần mềm lập trình cho vi điều khiển 8051: Keil C ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 IV.2 Phương pháp thực nghiệm, bao gồm: IV.2.1 Thực nghiệm thăm dị, tìm hiểu các nghiên cứu có liên quan đến đê tài Thông qua hệ thống internet chúng tơi đã tìm hiểu số mạch điện tử có liên quan đến đề tài nghiên cứu nhóm, đó mạch điện tử có sử dụng Ic giải mã MT8870, mạch điện tử sử dụng vi điều khiển 8051 Qua trình tìm hiểu hệ thống intenet khảo sát thực tế thị trường, hiện có nhiều hệ thống hệ thống báo trộm sử dụng điện thoại di động web http://www.thietbibaotrom.net/sanpham/bao-trom-qua-dien-thoai/ có bán: Hệ thống chống trộm dùng sim KM901G, có giá 3.050.000đồng Bộ chống trộm Karassn dùng sim KS899GSM, có giá 3.500.000 đồng Một số thiết bị điều khiển từ xa thiết bị điện sử dụng điện thoại di động như: Ổ cắm điều khiển từ xa sim điện thoại SC1-GSM Giá 850.000đồng ( http://homematic.vn/san-pham/o-cam-dieu-khien-tu-xa-bang-sim-dien-thoaisc1-gsm#ixzz3vM1fZ4UG) ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Điều khiển từ xa điện thoại ngõ - model: HT4A Giá 400.000đồng (http://hoangthaivn.com/) Nhưng cho đến thời điểm hiện chưa có sản phẩm trùng với đề tài mà nhóm nghiên cứu IV.2.2 Thực nghiệm định lượng Trên sở nghiên cứu lý thuyết, chúng em đã tiến hành vẽ sơ đồ phần cứng mạch Lắp ráp bo mạch thí nghiệm, chạy thử phần cứng, đo đạc, điều chỉnh số liệu bo mạch thí nghiệm Khi phần cứng mạch đã chạy ổn định, sử dụng phần mềm Kiel C để lập trình IC vi điều khiển 89S52 Sử dụng phần mềm nạp chương trình Progisp 1.72 nạp cho IC 89S52 Tiến hành chạy mạch đã nạp chương trình Điều chỉnh lập trình phầm mềm đáp ứng yêu cầu, mục tiêu đặt ban đầu Khi hệ thống chậy bo mạch thí nghiệm đã ổn định, tiến hành ráp hệ thống mạch bo đồng cụ thể, cho hệ thống mạch chạy thử nghiệm, đo đạc, điều chỉnh thơng số lần cuối V NỢI DUNG NGHIÊN CỨU V.1 Các linh kiện điện tử có liên quan đến mạch nghiên cứu V.1.1 Tìm hiểu IC khuếch đại đảoULN 2003 ULN 2003 gồm 16 chân Các chân từ đến tín hiệu vào, chân nối mát, chân nối với dương nguồn 12V, chân từ 10 đến 16 tín hiệu đầu tuwong ứng ULN 2003 IC khuếch đại đảo, tức tín hiệu đầu vào ở mức (mức cao) tín hiệu ở đầu mức thấp (mức 0) V.1.2 Tìm hiểu IC vi điều khiển 8051 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Chân VCC: Chân số 40 VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển Nguồn điện cấp +5V±0.5 Chân GND:Chân số 20 nối GND(hay nối Mass) Khi thiết kế cần sử dụng mạch ổn áp để bảo vệ cho Vi điều khiển, cách đơn giản sử dụng IC ổn áp 7805 Port (P0) Port gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng: Chức xuất/nhập :các chân dùng để nhận tín hiệu từ bên ngồi vào để xử lí, dùng để xuất tín hiệu bên ngồi, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt Chức bus liệu bus địa (AD7-AD0) : chân (hoặc Port 0) làm nhiệm vụ lấy liệu từ ROM RAM ngoại (nếu có kết nối với nhớ ngoài), đồng thời Port dùng để định địa nhớ 4.Port (P1) Port P1 gồm chân (từ chân đến chân 8), có chức làm đường xuất/nhập, không có chức khác 5.Port (P2) Port gồm chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng: Chức xuất/nhập Chức bus địa cao (A8-A15): kết nối với nhớ có dung lượng lớn,cần byte để định địa nhớ, byte thấp P0 đảm nhận, byte cao P2 đảm nhận 6.Port (P3) Port gồm chân (từ chân 10 đến 17): ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Chức xuất/nhập Với chân có chức riêng thứ hai bảng sau Bit Tên Chức P3.0 RxD Ngõ vào nhận liệu nối tiếp P3.1 TxD Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.5 T1 Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.6 WR Ngõ điều khiển ghi liệu lên nhớ P3.7 RD Ngõ điều khiển đọc liệu từ nhớ bên P1.0 T2 Ngõ vào Timer/Counter thứ P1.1 T2X Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ Chân RESET (RST) Ngõ vào RST ở chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống thiết lập lại giá trị ban đầu nếu ngõ ở mức tối thiểu chu kì máy 8.Chân XTAL1 XTAL2 Hai chân có vị trí chân 18 19 sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thường ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định Chân cho phép nhớ chương trình PSEN PSEN ( program store enable) tín hiệu xuất ở chân 29 dùng để truy xuất nhớ chương trình ngồi Chân thường nối với chân OE (output enable) ROM Khi vi điều khiển làm việc với nhớ chương trình ngồi, chân phát tín hiệu kích hoạt ở mức thấp kích hoạt lần chu kì máy Khi thực thi chương trình ở ROM nội, chân trì ở mức logic khơng tích cực (logic 1) (Không cần kết nối chân không sử dụng đến) 10 Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30) Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngoài, port vừa có chức bus địa chỉ, vừa có chức bus liệu đó phải tách đường liệu địa Tín hiệu ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa đường liệu kết nối chúng với IC chốt Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, vậy có thể dùng tín hiệu ở ngõ ALE làm xung clock cung cấp cho phần khác hệ thống ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Ghi chú: không sử dụng có thể bỏ trống chân 11 Chân EA Chân EA dùng để xác định chương trình thực hiện lấy từ ROM nội hay ROM ngoại Khi EA nối với logic 1(+5V) Vi điều khiển thực hiện chương trình lấy từ nhớ nội Khi EA nối với logic 0(0V) Vi điều khiển thực hiện chương trình lấy từ nhớ ngoại V.1.3 Tìm hiểu cảm biến chuyển động HC-SR501 V2 - Sử dụng điện áp: 4.5-20V - Đầu ra: 0-3.3V - Thứ tự chân: Vcc OUT GND - Thời gian trễ: điều chỉnh khoảng 0.5-200S - Kích thước PCB:32mmx24mm - Góc quét 5s Điện áp sử dụng: Sử dụng điện áp từ 5-12V Cài đặt: Khi khởi tạo, Module cần thời gian khởi tạo khoảng phút Trong thời gian này, moudle tạo điện áp cao từ 1-3 lần sau đó vào chế độ chờ Điện áp 1.5 - 3.3V ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.1.4 Tìm hiểu IC MT8870 MT 8870 thiết bị thu tín hiệu DTMF từ điện thoại truyền tới giải mã tín hiệu Sau thực hiện giải mã nó đưa tín hiệu ở chân 11, 12, 13, 14 dạng bit nhị phân Bảng giải mã tín hiệu Số ĐT Chân 15 (EST) Chân 13 (Q3) Chân 2(Q2) Chân 11 (Q1) H 0 H H 1 H 0 H 1 H 1 H 1 H 0 H 0 H * H 1 # H 0 V.1.5 Nghiên cứu Diot Điốt bán dẫn linh kiện điện tử thụ động phi tuyến, cho phép dòng điện qua nó theo chiều mà khơng theo chiều ngược lại, sử dụng tính chất chất bán dẫn Có nhiều loại điốt bán dẫn, điốt chỉnh lưu thông thường, điốt Zener, LED Chúng có nguyên lý cấu tạo chung khối bán dẫn loại P ghép với khối bán dẫn loại N Điốt dẫn điện theo chiều từ a-nốt sang catốt Theo nguyên lý dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, muốn có dòng điện qua điốt theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp, cần phải đặt ở a-nốt điện thế cao ở ca-tốt Khi đó ta có UAK > ngược chiều với điện áp tiếp xúc (UTX) Như vậy muốn có dịng điện qua điốt ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 điện trường UAK sinh phải mạnh điện trường tiếp xúc, tức là: U AK > UTX Khi đó phần điện áp U AK dùng để cân với điện áp tiếp xúc (khoảng 0.6V), phần lại dùng để tạo dòng điện thuận qua điốt Nếu Diode tốt nó khơng dẫn điện theo chiều ngược ca-tốt sang anốt Thực tế tồn dòng ngược nếu điốt bị phân cực ngược với hiệu điện thế lớn Tuy nhiên dòng điện ngược nhỏ (cỡ μA) thường không cần quan tâm ứng dụng công nghiệp Mọi điốt chỉnh lưu không dẫn điện theo chiều ngược nếu điện áp ngược lớn (V BR ngưỡng chịu đựng Diode) điốt bị đánh thủng, dòng điện qua điốt tăng nhanh đốt cháy điốt Vì vậy sử dụng cần tuân thủ hai điều kiện sau đây: - Dòng điện thuận qua điốt không lớn giá trị tối đa cho phép (do nhà sản xuất cung cấp, có thể tra cứu tài liệu hãng sản xuất để xác định) - Điện áp phân cực ngược (tức UAK) không lớn VBR (ngưỡng đánh thủng điốt, nhà sản xuất cung cấp) * Tìm hiểu điốt 1N4007: Diot 14007 có thông số kỹ thuật hãng sản xuất cung cấp sau: V BR =1000V, IFMAX = 1A, UAK = 1.1V IF = IFMAX * Các xác định chân diot Cách đo dùng đồng hồ đo, đặt thang đo ở chế độ đo Diot, sau đó kẹp hai que vào hai chân Diot, đảo chiều hai que đo lại với ta thấy đồng hồ, có , chiều không lên chiều có số tăng lên đó với đồng hồ vạ thị kim cực nối với que đen anot, cực nối với que đỏ ktot V.1.6 Nghiên cứu Relay Rơle thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ điều khiển sự làm việc mạch điện động lực Relay thiết bị điện tử có thời gian tác động chậm Thời gian tác động (ttđ): Là thời gian kể từ thời điểm cung cấp tín hiệu cho đầu vào, đến lúc cấu chấp hành làm việc Với rơle điện từ quãng thời gian cuộn dây cung cấp dòng (hay áp) cho đến lúc hệ thống tiếp điểm đóng hoàn toàn (với tiếp điểm thường mở) mở hoàn toàn (với tiếp điểm thường đóng) 10 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Với loại relay khác thời gian tác động khác nhau, với relay điện từ thời gian từ đến 20 ms (http://ptth-phanchutrinhphuyen.violet.vn/present/same/entry_id/8505591) V.1.7 Tìm hiểu LED LED (viết tắt Light Emitting Diode, có nghĩa điốt phát quang) điốt có khả phát ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống điốt, LED cấu tạo từ khối bán dẫn loại p ghép với khối bán dẫn loại n Đối với led thường điện áp sử dụng thường là: - Với led dỏ: 1.4 - 1.8v - Led xanh, vàng loại: 2.2 - 2.8v - Dịng led thường thấp khoảng - 10mA Đối với led siêu sáng: - Đỏ, vàng: 2.2 -2.4v - Xanh loại: 3.2 -3.4v - Trắng: 4.0 - 4.4v - Dòng điện led siêu sáng 17 20mA Đối với số loại led chân thường 35 đến 50mA Các loại led cơng suất cao có thể từ 135 đến 700mA * Cách mắc led vào điện áp 12V Để tính tốn số led giá trị điện trở có số quy ước sau: V = điện áp nguồn Vl = điện áp led ( điện áp led) Vr = điện áp điện trở I = dòng điện = dòng điện qua led n = số led R = giá trị điện trở phải mắc Ở tính cho cách mắc nối tiếp Công thức: R = (V - Vl*n)/I có nghĩa giá trị điện trở mắc nối tiếp giá trị nguồn trừ tổng điện áp led tất cả chia cho dòng điện qua led - Trong mạch mắc led đỏ nguồn 12 V, vậy giá trị điện trở là: 12 − 2*1 ≈ 666, 6Ω chọn 0.015 điện trở 660 Ω R= 11 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 - Mắc nối tiếp 03 led xanh vào nguồn 11,3 V, giá trị điện trở cần mắc là: R= 11,3 − 3*3 ≈ 153,3Ω chọn điện trở 180 Ω 0.015 V.1.8 Tìm hiểu Tranzito Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều Cấu tạo Transistor Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực, lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Base ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát( Emitter) viết tắt E, cực thu hay cực góp (Collector) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho * Tìm hiểu Tranzitor C1815 Transistor C1815 transistor thuộc loại transistor NPN Các thông số nhà sản suất đưa ra: Hệ số khuếch đại: hFE = 400, UC max = 50V, IC max = 150mA Sơ đồ chân transistor C1815: V.2 Mạch hệ thống báo động xe máy điều khiển từ xa điện thoại di động V.2.1 Sơ đồ khối bố trí mạch hệ thống báo động xe máy điều khiển từ xa điện thoại di động Cảm biến Điện thoại Điện thoại Bộ giải mã IC MT 8870 IC vi điều khiển 89S52 Kh́ch đại tín hiệu Cịi báo động Các thiết bị ngoại vi 12 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 * Nguyên tắc hoạt động: Để khởi động hệ thống, chủ nhân dùng điện thoại gọi đến điện thoại 2(đặt thiết bị), điện thoại đã nhận gọi (điện thoại phải cài ở chế độ tự động trả lời giọi), chủ nhân mật sau đó bấm số bàn phím điện thoại(theo quy đinh), phím phát âm truyền tới điện thoại 2, âm theo zắc tai Phone vào Ic giải mã MT8870 IC giải mã tín hiệu âm thành dãy số nhị phân ở cổng 11, 12, 13, 14 Tín hiệu nhị phân ở cổng đưa vào IC vi điều khiển Theo lập trình phần mềm, IC điều khiển cho cảm biến bắt đầu hoạt động Khi có kẻ trộm đột nhập, cảm biến đưa tín hiệu ở mức thấp IC vi điều khiển, IC điều khiển cho điện thoại nhấn nút tắt gọi sau đó nhấn nút gọi đến điện thoại (số điện thoại đã cài đặt từ trước), lúc còi báo động hệ thống chưa kêu Khi chủ nhân điện thoại bắt máy, nhập mật khẩu, lúc chủ nhân có hai sự lựa chọn: - Một là: Dùng điện thoại điều khiển để còi báo động kêu - Hai là: Dùng điện thoại điều khiển để cịi báo động khơng kêu bí mật tổ chức vây bắt kẻ trộm - Nếu lý đó mà chủ nhân không lệnh cho hệ thống, sau 45s kể từ điện thoại gọi, hệ thống tự động bật còi báo động Ngồi chức báo trộm, hệ thống cịn có chức điều khiển thiết bị từ xa điện thoại di động Hệ thống có thể kết nối với thiết bị ngoại vi dụ Quạt điện, bóng đèn, bơm nước, cửa cuốn… điều khiển bởi phím 6,7 điện thoại Khi điều khiển hệ thống có sự phản hồi lại âm giúp chủ nhân biết trạng thái hoạt động thiết bị ngoại vi Ví dụ: Một bóng đèn nối với hệ thống điều khiển phím số điện thoại Để điều khiển bóng đèn này, chủ nhân dùng điện thoại gọi cho điện thoại 1, chờ điện thoại bắt máy bấm phím Nếu nghe tiếng bíp có nghĩa bóng đèn bật, bay muốn tắt bóng đèn bấm phím Nếu nghe tiếng bíp bíp có nghĩa đèn tắt, muốn bật bóng đèn nhấn phím * V.2.2 Sơ đồ ngun lý mạch “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” V.2.2.1 Sơ đồ cấp nguồn cho mạch 13 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Sơ đồ cấp nguồn 5V DC cho IC MT8870 IC 89S52 V.2.2.1 Sơ đồ mạch giải mã IC MT8870 Hai đầu dây từ tai phone điện thoại nối vào zắc J17 Tín hiệu nhị phân ở chân 11, 12, 13, 14, 15 đưa vào IC 89S52 thông qua zắc J25 14 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.2.2.1 Sơ đồ mạch kết nối với vi điều khiển IC 89S52 15 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 16 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.2.3 Cách thức sử dụng mạch “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” Hệ thống gồm 03 cảm biến chuyển động (có thể gắn thêm nhiều cảm biến nữa), nối vào zắc J10, J11 J12 quản lý bởi phím số 1, 2, 3, điện thoại Còi báo động nối vào zắc J9 điều khiển phím số điện thoại Hệ thống điều khiển thiết bị ngoại vi thông qua zắc J6, J7, J8 điều khiển bởi phím số 6, điện thoại Khi muốn kiểm tra tình trạng hoạt động cảm biến thiết bị ngoại vi Chủ nhân cần dùng điện thoại gọi đến điện thoại nhập mật nhấn phím số tương ứng với thiến bị cần kiểm tra Nếu nghe âm phản hồi tiếng bíp, tức thiết đó ở trạng thái hoạt động, muốn tắt thiết bị bấm phím Nếu nghe âm phản hồi hai tiếng bíp bíp, tức thiết bị đó ở trạng thái tắt, muốn bật thiết bị bấn phím * Riêng phím phím điện thoại Bấm phím bật cả cảm biến, bấn phím tắt cả cảm biến Để khởi động hệ thống, chủ nhân dùng điện thoại gọi đến điện thoại 2(đặt thiết bị), điện thoại đã nhận gọi (điện thoại phải cài ở chế độ tự động trả lời giọi), chủ nhân mật sau đó nếu muốn bật số cảm biến bấm phím số tương ứng bấm phím *, nếu muốn bật cả cảm biến bấm phím số Hệ thống cần thời gian khoảng phút để cảm biến vào chế độ hoạt động ổn định Khi có kẻ trộm đột nhập, hệ thống điều khiển điện thoại nhấn nút tắt gọi sau đó nhấn nút gọi đến điện thoại (số điện thoại đã cài đặt từ trước), lúc còi báo động hệ thống chưa kêu Khi chủ nhân điện thoại bắt máy, nhập mật khẩu, lúc chủ nhân có hai sự lựa chọn: - Một là: Bấn phím số sau đó bấm phím * để điều khiển cịi báo động kêu - Hai là: Bấn phím số sau đó bấm phím để điều khiển cịi báo động khơng kêu bí mật tổ chức vây bắt kẻ trộm - Nếu lý đó mà chủ nhân khơng lệnh cho hệ thống, sau 45s kể từ điện thoại gọi, hệ thống tự động bật còi báo động Muốn tắt còi báo động, chủ nhân bấm phím bấm phím số V.3 Bo mạch thí nghiệm, chạy thử Từ sơ đồ nguyên lý, đội đã tiến hành ráp mạch bo mạch thí nghiệm cho chạy thử, điều chỉnh thông số 17 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.4 Bo mạch in Sau mạch đã chạy ổn định bo mạch thí nghiệm, chúng em đã tiến hành làm bo mạch in lắp ráp linh kiện bo mạch 18 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.6 Sản phẩm mẫu Sau có bo mạch in phận liên quan, nhóm đã tiến hành lắp ráp vật mẫu V.7 Thực nghiệm Đội đã tiến hành xây dựng mơ hình nhà gồm 03 phịng, có gắn cảm biến phát hiện chuyển động VI NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI Hệ thống có chế độ bảo mật cao, có mật bảo vệ 19 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Hệ thống sự kết hợp hai một, vừa hệ thống báo trộm thông minh, vừa hệ thống điều khiển từ xa thiết bị Sự hoạt động hệ thống không phụ thuộc vào mạng điện bên ngoài, hệ thống có nguồn pin dự phịng (có thể dùng pin bình Acquy 12V DC) Ngồi chức báo trơm, hệ thống cịn có chức báo cháy, báo rị khí ga nếu gắn thêm cảm biến khói khí ga Hệ thống tận dụng lại điện thoại cũ mà hiện hầu hết mọi người không sử dụng nữa, sự chống lãng phí hiệu quả Hệ thống có sự phản hồi lại âm thực thi mệnh lệnh, điều giúp cho chủ nhân tự tin với mệnh lệnh mình, thơng qua sự phản hồi lại âm thanh, chủ nhân có thể biết mệnh lệnh đã hệ thống nhận thực thi hay chưa Thiết bị có thệ thống đèn led báo hiệu hợp lý, giúp chủ nhân biết tình trạng hoạt động thiết bị Mạch thiết kế nhỏ gọn, linh kiện đơn giản, dễ kiếm, có thể tận dụng ở đồ điện tử hỏng nên giá thành rẻ khoảng 500.000đ/1sản phẩm B KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN I Kết nghiên cứu Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động Làm bor mạch in có kích thước nhỏ gọn Viết chương trình phần mềm hợp lý nạp cho vi điều khiển Kết quả thực nghiệm Đội đã tiến hành xây dựng mơ hình nhà gồm 03 phòng, có gắn cảm biến phát hiện chuyển động Tiến hành lắp đặt hệ thống vào mơ hình chạy thực nghiệm 20 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 Kết quả thực nghiệm cho thấy: Mạch hoạt động ổn định, cảm biến chuyển động nhạy, chương trình phần mềm chạy với mục tiêu đặt II Thảo luận - Từ kết quả thực nghiệm cho thấy: Mạch hoạt động tốt, chạy ổn định, hoàn toàn phù hợp với mục tiêu đặt ban đầu - Có thể áp dụng hệ thống thực tế sống C KẾT LUẬN KHOA HỌC Có thể chế tạo “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” sử dụng linh kiện điện tử kiến thức mạch điện tử đã học ở cấp trung học có thể đáp ứng tiêu chí đặt D TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách công nghệ lớp 12, nhà xuất bản Giáo dục web: www.dientuvietnam.vn Giáo trình 8051 bản, tác giả Nguyễn Huy Thanh, điện tử K47, Đại học Bách khoa Hà nội Giáo trình Linh kiện điện tử ứng dụng, tác giả TS Nguyễn Viết Nguyên, nhà xuất bản giáo dục tháng 11/2004 Họ vi điều khiển 8051, tác giả Tống Văn Ơn, Hồng Đức Hải, nhà xuất bản Lao động – Xã hội, năm 2001 21 ... thiết bị qua điện thoại di động III GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đề tài nghiên cứu Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động.. . điều khiển IC 89S52 15 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 16 ĐINH NGỌC TRAI – ĐT 0912777259 V.2.3 Cách thức sử dụng mạch ? ?Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua. .. sản phẩm “Hệ thống báo trộm thông minh kết hợp với điều khiển từ xa thiết bị thông qua điện thoại di động” II Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Nếu đề tài nghiên cứu chế