(Đồ án hcmute) thiết kế và thi công hệ thống cảnh báo trộm qua sim

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TRỘM QUA SIM GVHD: NGUYỄN VIỆT HÙNG SVTH: NGUYỄN THỊ MỘNG LINH MSSV : 13141165 SVTH: DƯƠNG THỊ HOÀI DUYÊN MSSV : 13141043 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2017 an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TRỘM QUA SIM Giáo Viên Hướng Dẫn: Th.S Nguyễn Việt Hùng Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Thị Mộng Linh MSSV : 13141165 Dương Thị Hoài Duyên MSSV : 13141043 Tp Hồ Chí Minh – 7/2017 ii an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TRỘM QUA SIM Giáo Viên Hướng Dẫn: Th.S Nguyễn Việt Hùng Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Thị Mộng Linh MSSV : 13141165 Dương Thị Hoài Duyên MSSV : 13141043 Tp Hồ Chí Minh – 7/2017 iii an LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm chúng tơi tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Người thực đề tài Nguyễn thị Mộng Linh Dương thị Hoài Duyên iv an LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp ngày hôm nay, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Khoa Điện-Điện Tử nói chung thầy mơn Điện tử Cơng Nghiệp – Y Sinh nói riêng truyền đạt cho kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Việt Hùng, người trực tiếp bảo, tạo điều kiện hướng dẫn suốt thời gian thực đồ án Trong thời gian đó, ngồi kiến thức, chúng tơi cịn học hỏi tinh thần làm việc thái độ nghiêm túc nghiên cứu thầy Đây hành trang quý cho học tập làm việc sau Cuối chúng tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, đóng góp ý kiến, giúp đỡ chúng tơi q trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành đề tài tốt nghiệp Sinh viên thực đề tài Nguyễn thị Mộng Linh Dương thị Hoài Duyên v an MỤC LỤC Nội Dung Trang TRANG PHỤ BÌA iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ ix LIỆT KÊ BẢNG xi CÁC TỪ VIẾT TẮT xii TÓM TẮT xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2.2 TỔNG QUAN VỀ GSM 2.2.1 Giới thiệu GSM 2.2.2 Đặc điểm công nghệ GSM 2.3 TỔNG QUAN VỀ SIM 2.3.1 Giới thiệu SIM 2.3.2 Đặc điểm SIM 2.4 TẬP LỆNH AT 2.4.1 Các thuật ngữ 2.4.2 Cú pháp lệnh AT 2.5 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG vi an 2.5.1 Module Sim 900A 2.5.2 Vi điều khiển pic 16F887 2.5.3 LCD 20x4 11 2.5.4 Module thu phát RF 14 2.5.5 Cảm biến PIR 16 2.5.6 Diode MBRS340 17 2.5.7 Raspberry Pi 17 2.5.8 Camera Raspberry Pi V2 19 2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 19 Chương 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 20 3.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG 20 3.2 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN HỆ THỐNG 21 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 21 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 23 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 28 Chương 4: THI CÔNG 29 4.1 THI CÔNG HỆ THỐNG 29 4.1.1 Thi công bo mạch 29 4.1.2 Lắp ráp kiểm tra 30 4.2 ĐĨNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 33 4.2.1 Đóng gói điều khiển 33 4.2.2 Thi công hệ thống 34 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 35 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 35 4.3.2 Phần mềm lập trình CCS 42 4.3.3 Xử lý hình ảnh 44 4.4 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM THI CÔNG 46 Chương 5: KẾT QUẢ ,NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 47 5.1 MƠ HÌNH THỰC TẾ CỦA HỆ THỐNG 47 5.2 QUY TRÌNH CÁC THAO TÁC 47 5.3 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 51 vii an 5.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 51 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 6.1 KẾT LUẬN 52 6.1.1 Ưu điểm 52 6.1.2 Nhược điểm 52 6.1.3 Khả ứng dụng vào thực tế 52 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 53 6.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 55 viii an LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Module Sim 900A Hình 2.2: Kí hiệu chân module sim 900A Hình 2.3: Sơ đồ chân PIC16F887 loại 40 chân 10 Hình 2.4: LCD 20x4 11 Hình 2.5: Module phát RF 14 Hình 2.6: Module thu RF 15 Hình 2.7: Cảm biến hồng ngoại PIR 16 Hình 2.8: Diode MBRS340 17 Hình 2.9 Sơ đồ phần cứng Raspberry Pi 18 Hình 2.10: Camera Pi V2 8Mp 19 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 21 Hình 3.2: Sơ đồ khối đầu vào 21 Hình 3.3: Sơ đồ khối xử lý phụ 21 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 23 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý khối trung tâm 24 Hìn 3.6: Sơ đồ nguyên lý khối thu RF 26 Hình 3.7: Sơ đồ ngun lý khối chng_loa 26 Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý khối bàn phím 27 Hình 3.9 : Sơ đồ khối cảm biến không dây 28 Hình 4.1 : Vẽ PCB khối xử lý trung tâm khối nguồn 30 Hình 4.2: Mạch thực tế khối nguồn khối trung tâm 31 Hình 4.3: Mạch thực tế khối cảm biến không dây 32 Hình 4.4: Sơ đồ kết nối Raspberry Pi camera Pi 32 Hình 4.5: Bộ điều khiển trung tâm 33 Hình 4.6: Bộ cảm biến khơng dây 33 Hình 4.7: Mơ hình hệ thống 34 Hình 4.8: Mơ hình thực tế 34 Hình 4.9: Lưu đồ chương trình 35 ix an Hình 4.10: Lưu đồ chương trình menu 36 Hình 4.11: Lưu đồ đọc phím 37 Hình 4.12: Lưu đồ thêm xóa số điện thoại 38 Hình 4.13: Lưu đồ trạng thái OFF 38 Hình 4.14: Lưu đồ nhắn tin gọi điện 39 Hình 4.15: Lưu đồ kiểm tra mật 40 Hình 4.16: Lưu đồ cảnh báo 41 Hình 4.17: Lưu đồ nhập số điện thoại 42 Hình 4.18: Giao diện PIC Wizard 43 Hình 4.19: Giao diện toàn PCW 43 Hình 4.20: Phần mềm Ipscan tìm IP cho Raspberry Pi 44 Hình 4.21: Giao diện Web camera 45 Hình 5.1: Mơ hình thực tế hệ thống 47 Hình 5.2: Tin nhắn gọi cảnh báo có trộm 48 Hình 5.4: Xác nhận mật 49 Hình 5.5: Chọn thao tác phím 49 Hình 5.6: Giao diện nhấn VIEW 50 Hình 5.7: Giao diện sau nhấn phím OFF 50 Hình 5.8: Giao diện Web camera 50 x an while (read_key() != 0){} return 1; //tra ve gia tri nhap pass dung } int edit(){ int _key; _t = 0; _timer = 0; lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(4,1); lcd_putc("Do you want edit"); lcd_gotoxy(2,2); lcd_putc("number phone?"); lcd_gotoxy(21,2); lcd_putc("Cancel"); lcd_gotoxy(35,2); lcd_putc("Yes"); _t = 0; _timer = 0; enable_interrupts(INT_TIMER0); enable_interrupts(GlOBAL); _key = read_key(); delay_ms(20); while (_key != 12){ if (_t > max_time) return 0; else view_time(); if (_key == 10) return 0; _key = read_key(); delay_ms(20); } disable_interrupts(INT_TIMER0); disable_interrupts(GlOBAL); 65 an while (read_key() != 0) lcd_putc("\f"); return 1;//tra ve gtri sau nhap so dt } int check_number_phone(){ int _i1,_i2,_key,_k,_i,_n=0; _i1 = read_eeprom(n1[0]); _i2 = read_eeprom(n1[1]); if (_i1 == && (_i2 == || _i2 == 9)){} else { SS: lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Enter number phone"); if (_n==0){ lcd_gotoxy(20,1); lcd_putc("1"); } else { lcd_gotoxy(20,1); lcd_putc("2"); } lcd_gotoxy(5,2); lcd_putc(" "); while (read_key() != 11){} lcd_gotoxy(6,2); lcd_putc("0"); number_phone[0]=0; _key = read_key(); delay_ms(1); while (_key != 1) 66 an { if (_key == 9) { break; } _key = read_key(); delay_ms(1); } number_phone[1]=_key; lcd_gotoxy(7,2); lcd_putc(_key+48); if (_key == 1) _k = 11; else if (_key == 9) _k = 10; _i=2; while (read_key() != 0); while (_i < _k) { _key = read_key(); delay_ms(20); if (_key != 0) { if (_key == 10) { if (_i != 2) { number_phone[_i] = " ";//vi tri tiep theo la khoang trang lcd_gotoxy(_i+5,2); lcd_putc(" "); _i-=2; } else _i = 1; } 67 an else if (_key == 12) { _i ; } else { if (_key == 11) { number_phone[_i] = 0; lcd_gotoxy(_i+6,2); lcd_putc("0"); } else { number_phone[_i] = _key; lcd_gotoxy(_i+6,2); lcd_putc(_key + 48); } } while (read_key() != 0){} _i++; } } _i = 0; while (_i < _k){ if (_n == 0){ write_eeprom(n1[_i],number_phone[_i]);// hàm viet du lieu data vao dia chi addr:write_eeprom(addr,data);nhâp key vao sdt1 } else write_eeprom(n2[_i],number_phone[_i]);//nhâp key vao sdt2 _i++; } 68 an if (_n==1) goto S1; } _i1 = read_eeprom(n2[0]); _i2 = read_eeprom(n2[1]); if (_i1 == && (_i2 == || _i2 == 9)){} else { _n=1; goto SS; } S1: return 1; } int change_number(int _n){ int _key,_k,_i; _t = 0; _timer = 0; enable_interrupts(INT_TIMER0); //Cho phep dem enable_interrupts(GlOBAL); lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("Enter number phone"); if (_n == 1){ lcd_gotoxy(20,1); lcd_putc("1"); } else if (_n==2) { lcd_gotoxy(20,1); lcd_putc("2"); } lcd_gotoxy(5,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(21,2); lcd_putc("Clear"); 69 an lcd_gotoxy(34,2); lcd_putc("Cancel"); _key = read_key(); delay_ms(20); while (_key != 11){ if (_key == 12) goto AB; if (_t > max_time) goto AB; else view_time(); _key = read_key(); delay_ms(20); } lcd_gotoxy(6,2); lcd_putc("0"); number_phone[0]=0; _key = read_key(); delay_ms(1); while (_key != 1){ if (_key == 9) { break; } if (_key == 12) goto AB; if (_t > max_time) goto AB; else view_time(); _key = read_key(); delay_ms(20); } number_phone[1]=_key; lcd_gotoxy(7,2); lcd_putc(_key+48); if (_key == 1) _k = 11; else if (_key == 9) _k = 10; //sdt co 11 so //sdt co 10 so _i=2; 70 an while (read_key() != 0){ if (_t > max_time) goto AB; //trong qua trinh cho nha phim thi van dem thoi gian else view_time(); } while (_i < _k){ //nhap du sdt roi se thoat if (_t > max_time) goto AB; else view_time(); _key = read_key(); delay_ms(20); if (_key != 0){ //neu co nhan nut if (_key == 10){ //clear if (_i != 2){ number_phone[_i] = " "; lcd_gotoxy(_i+5,2); lcd_putc(" "); _i-=2; //de quay lai nhap so trc } else _i = 1; } else if (_key == 12){ //Cancel goto AB; } else { if (_key == 11) { //nut so number_phone[_i] = 0; lcd_gotoxy(_i+1+5,2); lcd_putc("0"); } else { number_phone[_i] = _key; lcd_gotoxy(_i+1+5,2); 71 an lcd_putc(_key + 48); } } while (read_key() != 0){ if (_t > max_time) goto AB; else view_time(); delay_ms(20); } _i++; } } lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(3,1); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(3,1); lcd_putc("How to change?"); lcd_gotoxy(5,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(21,2); lcd_putc("Yes"); lcd_gotoxy(34,2); lcd_putc("Cancel"); _key = read_key(); delay_ms(20); while (_key != 10){ if (_key == 12) goto AB; _key = read_key(); delay_ms(20); } _i = 0; while (_i < _k){ if (_n == 1) write_eeprom(n1[_i],number_phone[_i]); 72 an else if (_n == 2) write_eeprom(n2[_i],number_phone[_i]); _i++; } disable_interrupts(INT_TIMER0); disable_interrupts(GlOBAL); return 1; AB: disable_interrupts(INT_TIMER0); disable_interrupts(GlOBAL); return 0; } void call(){ char s[16]; int _i1, _i, _k,_i2; for (_i2 = 0; _i2 < 2; _i2++){ s[0]="A"; s[1]="T"; s[2]="D"; if (_i2 == 0) _i1 = read_eeprom(n1[1]); else if (_i2 == 1) _i1 = read_eeprom(n2[1]); if (_i1 == 9) _k = 10; else if (_i1 == 1) _k = 11; for (_i = 3; _i < _k + 3; _i++){ if (_i2==0) s[_i] = read_eeprom(n1[_i-3])+48; else if (_i2 == 1) s[_i] = read_eeprom(n2[_i-3])+48; } s[_i]=";"; s[_i+1]="\0"; puts(s); putc(0x0D); putc(0x0A); 73 an delay_ms(60000); puts("ATH"); //ket thuc cuoc goi putc(0x0D); putc(0x0A); delay_ms(5000); } } void sms(){ char s[22]; int _i1, _i, _k, _i2; for (_i2 = 0; _i2 < 2; _i2++){ puts("AT+CMGF=1"); //cho phep gui tin nhan text putc(0x0D); putc(0x0A); delay_ms(1000); s[0]="A"; s[1]="T"; s[2]="+"; s[3]="C"; s[4]="M"; s[5]="G"; s[6]="S"; s[7]="="; s[8]=0x22; if (_i2 == 0) _i1 = read_eeprom(n1[1]); else if (_i2 == 1) _i1 = read_eeprom(n2[1]); if (_i1 == 9) _k = 10; else if (_i1 == 1) _k = 11; for (_i = 9; _i < _k + 9; _i++){ if (_i2 == 0) s[_i] = read_eeprom(n1[_i-9])+48; else if (_i2 == 1) s[_i]= read_eeprom(n2[_i-9])+48; 74 an } s[_i]=0x22; s[_i+1]="\0"; puts(s); putc(0x0D); putc(0x0A); delay_ms(1000); puts("WARNING, http://192.168.43.155/"); delay_ms(1000); putc(0x1A);//ket thuc gui tn ma delay_ms(1000); putc(0x0D); putc(0x0A); delay_ms(30000); } } int view(){ char s[16]; int _i1, _i, _k; int _key; int16 _tt=0; disable_interrupts(INT_TIMER0); disable_interrupts(GlOBAL); lcd_putc("\f"); lcd_gotoxy(9,1); lcd_putc("View"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("1:"); lcd_gotoxy(21,1); lcd_putc("2:"); _i1 = read_eeprom(n1[1]); if (_i1 == 9) _k = 10; //kiem tra sdt la 11 so hay 10 so 75 an else if (_i1 == 1) _k = 11; for (_i = 0; _i < _k ; _i++){ s[_i] = read_eeprom(n1[_i])+48; lcd_gotoxy(_i+6,2); lcd_putc(s[_i]); } _i1 = read_eeprom(n2[1]); if (_i1 == 9) _k = 10; else if (_i1 == 1) _k = 11; for (_i = 0; _i < _k ; _i++){ s[_i]= read_eeprom(n2[_i])+48; lcd_gotoxy(_i+26,1); lcd_putc(s[_i]); } lcd_gotoxy(21,2); lcd_putc("Back"); lcd_gotoxy(28,2); lcd_putc("Call"); lcd_gotoxy(35,2); lcd_putc("Edit"); while (_tt < 1500){ if (input(RFIN) == 1) return 3; _key = read_key(); delay_ms(20); if (_key == 10){ return 0; } else if (_key == 11){ while (read_key() != 0); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(21,1); 76 an lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(21,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(28,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(35,2); lcd_putc(" "); lcd_gotoxy(27,1); lcd_putc("Call"); delay_ms(1000); lcd_gotoxy(27,1); lcd_putc("Call."); delay_ms(1000); lcd_gotoxy(27,1); lcd_putc("Call "); delay_ms(1000); lcd_gotoxy(27,1); lcd_putc("Call "); delay_ms(2000); call(); return 1; } else if (_key == 12){ return 2; } _tt++; } return 0; } #int_TIMER0 void TIMER0_isr(void) { 77 an set_timer0(6); //timer chu ky ngat la 25ms _timer++; if (_timer == 4000){ _t++; _timer = 0; } } 78 an S an K L 0 ... 2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 19 Chương 3: TÍNH TỐN VÀ THI? ??T KẾ 20 3.1 GIỚI THI? ??U CHƯƠNG 20 3.2 THI? ??T KẾ VÀ TÍNH TOÁN HỆ THỐNG 21 3.2.1 Thi? ??t kế sơ đồ khối hệ thống. .. TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THI? ??T KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TRỘM QUA SIM Giáo Viên Hướng... TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THI? ??T KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG CẢNH BÁO TRỘM QUA SIM Giáo Viên Hướng