ĐỒ án môn học kỹ THUẬT điều KHIỂN tự ĐỘNG hóa hệ THỐNG CHỐNG TRỘM ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM Ô TÔ Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Lớp: 20DTDA2 Giảng viên hướng dẫn: LÊ QUANG ĐỨC Sinh viên thực hiện: Thân Nguyễn Hoàng Phúc Mã SV: 2080500108 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hùng Mã SV: 2080500096 Sinh viên thực hiện: Lê Hồng Phú Mã SV: 2080500080 Tp.HCM, ngày 24 tháng 12 năm 2022 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM Ô TÔ Ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Lớp: 20DTDA2 Giảng viên hướng dẫn: LÊ QUANG ĐỨC Sinh viên thực hiện: Thân Nguyễn Hoàng Phúc Mã SV: 2080500108 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hùng Mã SV: 2080500096 Sinh viên thực hiện: Lê Hồng Phú Mã SV: 2080500080 Đề số: 03 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm: 03): (1) Thân Nguyễn Hồng Phúc MSSV: 2080500108 Lớp: 20DTDA2 (2) Nguyễn Hữu Hùng MSSV: 2080500096 Lớp: 20DTDA2 (3) Lê Hồng Phú MSSV: 2080500080 Lớp: 20DTDA2 Tên đề tài : hệ thống chống trộm xe ô tô Các liệu ban đầu : - Tìm hiểu tổng quan đề tài đồ án, mục tiêu thiết kế - Thiết kế sơ sồ khối cho mơ hình “hệ thống chống trộm xe tơ” - Tìm hiểu datasheet linh kiện dùng để thiết kế mạch nguyên lý chi tiết gồm: arduino nano, arduino uno, cảm biến rung SW – s1801p, cảm biến áp suất BMP180, led, buzzer, relay,… Nội dung nhiệm vụ : - Thiết kế, tính tốn giá trị thi cơng mơ hình phần cứng - Mơ ngun lý hoạt động mạch phần mềm mô - Viết báo cáo đồ án Kết tối thiểu phải có: 1) Hệ thống giao tiếp với remote 2) Cảm biến áp suất cảm biến rung hoạt động nhiệm vụ 3) Báo cáo đồ 4) Mơ hình ngun lý, mô phỏng, vật lý hệ thống Ngày giao đề tài: 12/09/2022 Ngày nộp báo cáo: 24/12/2022 Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên thành viên) TP HCM, ngày 24 tháng 12 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao lại cho sinh viên đóng vào báo cáo) Tên đề tài: Hệ thống chống trộm xe ô tô Giảng viên hướng dẫn: Lê Quang Đức Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài (sĩ số nhóm: 03): (1) Thân Nguyễn Hoàng Phúc MSSV: 2080500108 Lớp: 20DTDA2 (2) Nguyễn Hữu Hùng MSSV: 2080500096 Lớp: 20DTDA2 (3) Lê Hồng Phú MSSV: 2080500080 Lớp: 20DTDA2 Tuần Tuần Ngày 12/9/2022 19/9/2022 – 25/9/2022 26/9/2022 – 2/10/2022 Ngày Nội dung thực Kết thực sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi) Giao đề tài Nhận đề tài Tuần 1: Tìm hiểu hệ thống thực tế, xác định rõ hệ thống gồm có gì, thành phần hệ thống Vd: cảm biến, điều khiển, thiết bị tác động (như van, còi, đèn, bơm, động cơ), thioeest bị truyền thông bluetooth, SMS, Internet… Xác định tính hệ thống, vd: đo nhiệt độ, điều khiển nhiệt độ, chống giật, bảo vệ, cảnh báo… Hệ thống làm đuwocj Tìm hiểu hệ thống thực tế, xác định rõ hệ thống gồm có gì, thành phần hệ thống Xác định tính hệ thống Tuần 2: Chọn tính hệ thống thực tế mà đề tài thực hiện, tối thiểu 70%, nêu phương án thực Nội dung thực Báo cáo sau tuần, nộp báo cáo online, báo cáo trực tiếp Lập phiếu giao nhiệm vụ, xác định rõ hạng mục cần thực Kết thực sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi) 3/10/2022 – 6/9/2022 Tuần 3: Nộp phiếu giao nhiệm vụ, xác định rõ hạng mục cần thực phương án thực Nộp phiếu giao nhiệm vụ, xác định rõ hạng mục cần thực phương án thực Tối thiểu: Arduino, giao tiếp qua LCD Lập trình Arduino Các cảm biển cần thiết Các actuator cần thiết Mơ hình thực tế gồm có Phân cơng cơng việc:’ Trưởng nhóm: Các chức hoạt động mơ hình Thành viên phần mềm: Lập trình Thanh viên phần cứng: Làm mơ hình, đấu nối điện tử, arduino Quyết định phương hướng đồ án Tuần 4: Xác định thiết bị phần cứng cần có Xác định cơng cụ phần mềm cần có Xác định khối lượng cơng việc cần làm, phân chia cơng việc nhóm Tuần nghiên cứu, thỏa luận đồ án Tuần làm mơ hình viết code Phát vấn đề tìm Tuần mơ chỉnh sửa cách giải Phát vấn đề tìm Tuần mơ chỉnh sửa cách giải 10 Phát vấn đề tìm Tuần mơ chỉnh sửa cách giải Hồn thiện mơ hình code Hồn thiện báo cáo 11 12 Tuần 10 viết báo cáo Đánh giá kết báo cáo: (Nội dung báo cáo ; Sản phẩm Chưa tốt thực hiện; Thái độ ; Kỹ năng; ….) Cách tính điểm: Điểm đánh giá trình thực đồ án = 0.5 x Tính chủ động, tích cực, sáng tạo + 0.5 x Đáp ứng mục tiêu đề Tổng điểm kết thúc học phần = Điểm đánh giá trình thực đồ án x 40% + Điểm chấm báo cáo GVHD x 30% + Điểm chấm báo cáo GVPB x 30% Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá trình thực đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án mơn học; Điểm q trình (Ghi theo thang điểm 10), giảng viên chuyển điểm vào bảng điểm Viện giao Tiêu chí đánh giá q trình thực đồ án Họ tên sinh viên Mã số SV Tính chủ động, tích cực, sáng tạo Đáp ứng mục tiêu đề Tổng điểm tiêu chí đánh giá trình thực đồ án (tổng cột điểm 1+2) 50% Ghi chú: Điểm số có sai sót, GV gạch bỏ ghi lại điểm kế bên ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên thành viên) TP HCM, ngày 24 tháng 12 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) L LỜI CẢM ƠN ời đầu nhóm em xin chân thành cảm ơn tất q thầy/cơ viện kĩ thuật cung cấp kiến thức thời gian nhóm em làm Đồ án mơn kĩ thuật điện tử vừa qua, nhóm em xin cảm ơn trường HUTECH tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm em hồn thành đồ án mơn học Nhóm em vơ biết ơn Thầy Lê Quang Đức người trực tiếp hướng dẫn bảo cho nhóm em hồn thành đồ án “hệ thống chống trộm xe ô tô” Thầy đưa hướng nghiên cứu, giải đáp thắc mắc, tận tình quan sát nhóm em thực đồ án Vì lần đầu làm đồ án thiết kế mạch với kiến thức thời gian hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Với ước mong học hỏi, nhóm em hi vọng nhận góp ý q thầy/cơ giáo bảo, hướng dẫn thêm để nhóm em rút kinh nghiệm cho đồ án tốt Nhóm em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên thành viên) GVHD: Lê Quang Đức Đồ án : Kỹ thuật điều khiển tự động NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhóm : 03 Lớp: 20DTDA2 Tên đề tài: hệ thống chống trộm Ưu điểm: Nhược điểm: Điểm đánh giá: TP HCM, ngày 24 tháng 12 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Mục lục: Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Vấn đề: 1.1.1 Lý chọn đề tài 1.1.2 Tầm quan trọng 1.1.3 Ý nghĩa đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài: .6 1.2.1 Đề tài nhằm giải vấn đề .6 1.2.2 Hướng tới kết gì: 1.3 Nội dung đề tài: 1.4 Phương pháp nghiên cứu: 1.5 Kết cấu đồ án môn học: Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .8 2.1 Hệ thống chống trộm CA-02W 2.1.1 Các thành phần hệ thống 2.1.2 Phương thức hoạt động 2.1.3 Cách tắt hệ thống 2.1.4 Các tính hệ thống 2.2 Hệ thống chống trộm đồ án: Chương 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 10 3.1 Giao tiếp qua lại remote hệ thống chính: 10 3.2 Phát va chạm/ rung/ sốc/ nghiêng 10 3.3 Phát phá kính: 11 3.4 Bộ điều khiển trung tâm 12 3.4.1 Remote 12 3.4.2 Hệ thống chống trộm 12 3.5 Nguồn cấp: 12 3.5.1 Remote 12 3.5.1 Hệ thống chống trộm 13 Chương 4: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM 14 4.1 Giới thiệu 14 4.2 Phần cứng .14 4.2.1 Remote 14 4.2.2 Hệ thống chống trộm .14 4.2.3 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống mạch: 15 4.2.3.1 Remote: 15 4.2.3.1 hệ thống chống trộm 18 4.3 Phần mềm 22 4.3.1 Remote 22 4.3.2 hệ thống chính: 23 4.3.3 Mơ hình mơ 26 4.3.4 Mơ hình thực tế: .26 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 27 5.1 Chạy thử đánh giá kết 27 5.2 Hướng phát triển: 27 Nhược điểm: Phương thức giao tiếp phức tạp Tốt sử dụng hệ thống dựa vi điều khiển Bộ thu phát RF: Bộ Thu Phát RF 433Mhz Là sản phẩm chuyên sử dụng để điều khiển sản phẩm máy bơm, đền điện, thiết bị điện tử, thiết bị cơng suất lớn nhà máy,… thơng qua sóng RF tiện dụng Bộ thu phát RF có kích thước nhỏ gọn dẽ dàng sử dụng, với chi phí thấp Gồm thành phần chính: BỘ THU: Model: MX-05V Điện áp hoạt động: 5VDC Dòng hoạt động: 4mA Tần số thu: 315Mhz Kích thước: 30 * 14 * 7mm Anten cần lắp thêm: dài 32cm đơn lõi, cuộn trịn BỘ PHÁT: Model: MX-FS-03V Khoảng cách khơng có Anten: 20-30CM Tùy thuộc vào Anten Và Môi Trường Truyền Khoảng cách từ 50-100M Có thể đạt tới khoảng cách 500M (điện áp cấp cao, truyền xa) Điện áp cấp: 3.5-12VDC Kích thước: 19*19mm Tốc độ truyền: 4Kb/s Công suất truyền: 10mW Module Relay 5V Module Relay Module gì? Module tập hợp linh kiện điện tử (transistor, tụ điện, điot, cuộn cảm) gắn kết bo mạch thực chức định Relay (rơ-le) ? Relay hay cịn gọi Rơ-le cơng tắc (khóa K) Nhưng khác với cơng tắc chỗ bản, rơ-le kích hoạt điện thay dùng tay người Chính lẽ đó, rơ-le dùng làm cơng tắc điện tử! Vì rơ-le cơng tắc nên có trạng thái: đóng mở Thơng số kỹ thuật : Điện áp hoạt động: 5V Dịng kích Relay: 5mA Kích thước: 43mm x 17.3mm x 17mm (dài x rộng x cao) Trọng lượng: 15g Đầu vào: Điện áp nối : 5VDC /12VDC Tín hiệu vào điều khiển: 0V Tín hiệu 0: Relay đóng Tín hiệu 1: Relay mở Đầu ra: Tiếp điểm relay 220V 10A (Lưu ý tiếp điểm, điện áp ra) NC: Thường đóng NO: Thường mở COM: Chân chung Ký hiệu nguồn: VCC, GND nguồn ni Relay In chân tín hiệu điều khiển Cảm Biến Rung: Cảm Biến Rung SW1801P Cảm biến rung SW1801P loại cảm biến rung dùng lị xo có độ nhạy cao Cảm Biến Rung phát rung động từ góc độ, thường sử dụng cho chống trộm, cảm ứng, rung động đo sốc Các chân tín hiệu cảm biến rung SW1801P: Chân GND kết nối đất D0: tín hiệu đầu số AO: Sử dụng cảm biến rung động chức khơng có sẵn Ngun lý hoạt động: khơng có rung trở kháng ~ Khi có rung động nghiêng trở kháng lớn Sử dụng mạch điện tử ứng dụng nghiên cứu sinh viên, dùng rộng rãi đời sống hàng ngày làm chống trộm xe máy, chống trộm xe ô tô… Thông số kỹ thuật: Điện áp hoạt động: 3,3 – 5V DC Đầu số; Dòng hoạt động: 15 mA; Trở kháng: 10 MΩ; Sử dụng IC so sánh LM393 Kích thước: 3,2 x 1,4cm Cảm Biến Áp Suất Khơng Khí BMP180: Cảm Biến Áp Suất Khơng Khí BMP180 Cảm biến áp suất BMP180 có chức đo áp suất môi trường Cảm biến kết hợp với vi điều khiển để đọc liệu áp suất đo được, chuyển đổi áp suất thành độ cao tương ứng, dùng cho việc xác định độ cao robot, máy bay hay khoảng cách so với mặt đất thiết bị vận chuyển,… Các chân tín hiệu cảm biến áp suất BMP180: VCC: Nối nguồn vào GND: Nối GND nguồn vào SCL: kết nối với vi điều khiển SDA: kết nối với vi điều khiển 3.3: Chân có điện áp đầu 3.3VDC Thơng số kỹ thuật: Điện áp cung cấp: 1.8 ~ 3.6V Công suất tiêu thụ thập: 0.5uA 1Hz Giao tiếp chuẩn I2C Tốc độ I2C max: 3.5MHz Độ nhiễu thấp:: lên đến 0.02hPa (17cm) Có sẵn hiểu chỉnh bên Dải đo áp suất: 300hPa ~ 1100hPa (+9000m đến -500m) Trọng lượng: 1.18g Kích thước: 21mm x 18mm PHỤ LỤC CODE CỦA REMOTE VÀ HỆ THỐNG CHỐNG TRỘM Remote: #include #include #define MOT // loa đèn cảnh báo trộm #define SWON // SWON bật #define LED 10 // đèn báo tắt chống trộm #define SWOFF // SWOFF tắt int ledState = LOW; // khai báo biến lưu trạng thái LED unsigned long previousMillis = 0; // Khai báo biến previousMillis = const long interval = 10000; 10s char rece ive[ 32]; char *ms g; int stat e= 0; RH _A SK // Khái báo biến interval = 10000 mili giây = d r // khai báo pinMode(SWON, i INPUT_PULLUP); v pinMode(SWOFF, e INPUT_PULLUP); r pinMode(LED, OUTPUT); ; Serial void setup () // remote phần thu tín hiệu begin (9600) ; driver { init(); p if (!driver.init ()) i n M o d e ( M O T , O U T P U T ) ; Serial.println ("Initialization Failed!"); } void loop () { { unsigned long currentMillis = millis(); // Nếu hàm millis() đếm 1000 milli giây = 1s thay đổi trạng thái LED if (currentMillis - previousMillis >= interval) { previousMillis = currentMillis; if(ledState == LOW) { ledState = LOW; // Đổi trạng thái Serial.println("LED OFF"); // Hiển thị trạng thái "LED off" monitor } else { ledState = LOW; // Đổi trạng thái Serial.println("LED OFF"); // Hiển thị trạng thái "LED OFF" monitor } digitalWrite(MOT, ledState); // Xuất tín hiệu HIGH LOW để LED sáng tắt } } uint8_t buff [RH_ASK_MAX_MESSAGE_LEN]; uint8_t bufflen = sizeof (buff); if (driver.recv (buff, &bufflen)) { memset(receive, 0, sizeof(receive)); for (int i = 0; i < bufflen; i++) { receive[i] = buff[i]; } if (strcmp(receive, "ON") == 0) { digitalWrite(MOT, HIGH); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } else if (strcmp(receive, "OFF") == 0) { digitalWrite(MOT, LOW); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } else { digitalWrite(MOT, HIGH); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } } /////////////////////////////////////////////bật tắt cảm biến nút nhấn if (digitalRead(SWON) == LOW) { msg = "ON"; state = 1; digitalWrite(LED, HIGH); } else if (digitalRead(SWOFF) == LOW) { msg = "OFF"; state = 1; digitalWrite(LED, LOW); } else if (state == 1) { driver.send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); driver.waitPacketSent(); delay(200); state = 0; } } Hệ thống chính: #include #include #include #include Adafruit_BMP085 bmp; #define SWON // nối vào nhân COM rơlay #define LED // chan arduino #define MOT // nối vào chân IN rơlay char receive[32]; char *msg; int state = 0; int32_t A, B, C, i, F, D; int led = 7; int cambien = ; int giatri; int den = 13; unsigned long timeapsuat = 0; RH_ASK driver; void setup () { pinMode(SWON, INPUT_PULLUP); // khai bao pinMode(SWON, INPUT_PULLUP); pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(MOT, OUTPUT); pinMode(led, OUTPUT); Serial.begin (9600); driver.init(); if (!driver.init ()) Serial.println ("Initialization Failed!"); unsigned status; status = bmp.begin(0x77); // khai bao dia chi 12ic Serial.begin(9600); if (!bmp.begin()) { Serial.println("Could not find a valid BMP085 sensor, check wiring!"); } { Serial.begin(9600); pinMode(cambien,INPUT ); pinMode (den,OUTPUT ); digitalWrite (den,LOW); } } void apsuat(){ A = bmp.readPressure(); // A la ap suat goc // for (i=0; i 200){ B = bmp.readPressure(); // B la ap suat duoc lien tuc de so sanh voi A // C = B + 30; // F = B - 30; // if (A > C) // neu B lon hon A + 50 { D = 1; // D la tin hieu de arduino xu ly sangden(); } else if (A < F) // neu B be hon A - 10 { D = 1; sangden(); } else { D = 0; tatden(); } // Serial.print("D = "); Serial.println(D); // Serial.println(); // timeapsuat = millis(); } } i = 0; } //} void sangden(){ digitalWrite(led, 1); } void tatden(){ digitalWrite(led, 0); } // void canhbao(){ if (D = 1){ sangden(); } else if (D = 0){ tatden(); } } void loop () // cảm biến truyền tín hiệu qua demote { { giatri = digitalRead (cambien); if (giatri == 0) { Serial.println("không rung "); digitalWrite (den,LOW); } else { Serial.println("đang rung "); digitalWrite (den,HIGH); } void loop (); giatri= digitalRead (cambien); delay(200); } { // put your main code here, to run repeatedly: apsuat(); /////////// co cau chap hanh//////////// } if (digitalRead(SWON) == LOW) { msg = "ON"; state = 1; digitalWrite(LED, HIGH); } else if (digitalRead(SWON) == LOW) { msg = "OFF"; state = 1; digitalWrite(LED, LOW); } else if (state == 1) { driver.send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); driver.waitPacketSent(); delay(10000); // sau 10s đèn loa tắt state = 0; digitalWrite(LED, LOW); // sau 10s đèn loa tắt } /////////////////////////////////////////////nhận tín hiệu bật tắt chống trộm uint8_t buff [RH_ASK_MAX_MESSAGE_LEN]; uint8_t bufflen = sizeof (buff); if (driver.recv (buff, &bufflen)) { memset(receive, 0, sizeof(receive)); for (int i = 0; i < bufflen; i++) { receive[i] = buff[i]; } if (strcmp(receive, "ON") == 0) { digitalWrite(MOT, HIGH); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } else if (strcmp(receive, "OFF") == 0) { digitalWrite(MOT, LOW); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } else { digitalWrite(MOT, LOW); Serial.print ("Received Message: "); Serial.println ((char*) receive); } } }