THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGƯỜI RA VÀO PHÒNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F4520

THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGƯỜI RA VÀO PHÒNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F4520 THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGƯỜI RA VÀO PHÒNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F4520 THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGƯỜI RA VÀO PHÒNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F4520

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ o0o ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG KIỂM SỐT NGƯỜI RA VÀO PHỊNG SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F4520 GVHD: Ths Phạm Văn Chiến NHÓM: LỚP, KHÓA: 20221FE6068002 – Khóa: 15 HÀ NỘI, THÁNG 12 NĂM 2022 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Thầy Phạm Văn Chiến tận tình dạy dỗ, giúp đỡ nhóm q trình chuẩn bị thực đồ án Hướng dẫn, cung cấp tài liệu truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực suốt trình thực đồ án Những kinh nghiệm quý báu mà Thầy truyền đạt kinh nghiệm quý báu cho nhóm em việc thực đề tài khác tương lai Mặc dù có nhiều cố gắng với kiến thức hạn hẹp thời gian tiếp xúc với thực tế chưa nhiều, báo cáo đồ án nhóm em khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong có ý kiến đóng góp chân thành Thầy Cơ kiến thức báo cáo hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2022 Nhóm sinh viên TĨM TẮT ĐỒ ÁN Trong đề tài này, nhóm trình bày hệ thống cảm biến hồng ngoại để kiếm sốt người vào phịng ứng dụng trực tiếp lớp học hay phòng họp Hệ thống nhóm chúng em kiểm sốt số người có phịng Hệ thống thiết lập số người quy định vào phòng, đủ số người quy định có đèn cảnh báo số người đủ theo quy định Ngồi ra, nhóm cịn tích hợp thêm hệ thống tự động bật tắt đèn dựa vào số người có phịng Đề tài nghiên cứu số thuật toán việc đếm người làm quen với lập trình vi điều khiển Pic18F4520 Nhóm cịn nghiên cứu lập trình hiển thị LCD thực hình LCD16x2 để hiển thị số người có phịng số người quy định vào phịng giúp người dùng dễ dàng nắm bắt thơng tin MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Nhiệm vụ đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ 1.1 Vi điều khiển PIC18F4520 1.1.1 Sơ đồ khối 1.1.2 Sơ đồ chân 1.1.3 Ngơn ngữ lập trình trình dịch 10 1.2 Màn hình LCD16x2 12 1.2.1 Thông số kĩ thuật sản phẩm LCD 16x2: 13 1.2.2 Chức chân LCD 16x2: 13 1.3 Cảm biến thu phát hồng ngoại 14 1.3.1 Thông số kỹ thuật 15 1.3.2 Nguyên lý hoạt động 15 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM 16 2.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ 16 2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 16 2.2.1 Xây dựng sơ đồ khối tổng quát 16 2.2.2 Sơ đồ khối chi tiết 17 2.2.3 Sơ đồ mạch nguyên lý toàn mạch 24 2.2.4 Sơ đồ mạch in 24 2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 25 2.4 KẾT QUẢ THIẾT KẾ, NGHIÊN CỨU 26 2.4.1 Mạch điện sau lắp ráp hoàn chỉnh 26 2.4.2 Kết kiểm tra hệ thống 27 2.4.3 Kết đạt 28 2.4.4 Kết chưa đạt 28 2.4.5 Đánh giá 28 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 PHỤ LỤC 31 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ khối PIC 18F4520 Hình 1.2 Sơ đồ chân PIC 18F4520 dạng PDIP 10 Hình 1.3 Sơ đồ chân LCD16x2 13 Hình 1.4 Sơ đồ cảm biến thu phát hồng ngoại 14 Hình 2.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống đếm 16 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 17 Hình 2.3 Sơ đồ chân IC7805 18 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển 19 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến 20 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị 21 Hình 2.7 Biến trở tam giác 23 Hình 2.8 Tụ điện 23 Hình 2.9 Nút nhấn 24 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 24 Hình 2.11 Sơ đồ mạch in 25 Hình 2.12 Lưu đồ thuật tốn người vào 25 Hình 2.13 Lưu đồ thuật toán người 26 Hình 2.14 Mạch điện thực tế sau lắp ráp 26 Hình 2.15 Mạch trạng thái hoạt động bình thường 27 Hình 2.16 Mạch cài đặt hệ thống 27 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thông số kỹ thuật IC7805 18 Bảng 2: Bảng quy ước vòng màu điện trở 22 MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan đề tài Đếm người toán quan trọng nghiên cứu thị trường, phân tích liệu Ví dụ, muốn biết có người vào lớp học, ta phải đếm người vào lớp học Có nhiều phương pháp giải tốn Đơn giản sử dụng cổng quét tia hồng ngoại máy đếm học Tiên phong cho công nghệ đếm người đại cảm biến hồng ngoại Cách thức giúp nhà quản lý giải vấn đề đo lường lưu lượng vào cách đếm số lượng tia Mỗi có đối tượng qua, tia bị cắt số lượng người tính số lượng Hệ thống đếm người cảm biến hồng ngoại ứng dụng nhiều nơi như: • Đếm khách vào chơi trị chơi Cơng viên giải trí : Người quản lý biết tức thời báo cáo ngày số lượng khách vào chơi trò chơi So sánh số liệu với lượng vé bán để giám sát nhân viên sốt vé, tránh thất Phân tích báo cáo biết trò chơi nên tiếp tục đầu tư, trị thu hút để điều chỉnh hướng kinh doanh • Đếm số cơng nhân vào công trường : hiển thị số lượng Công nhân vào làm việc ngày hình hiển thị cổng bảo vệ Cho biết lượng công nhân vào công trường làm việc ngày Đặc biệt có cơng nhân cịn sót lại cơng trường sau làm việc không, để ứng cứu bị thương mà khơng phát có ý trộm cắp Việc dựa số liệu Ra thấp Vào ngày • Đếm số người vào lớp học: Cho biết số lượng sinh viên có lớp, giúp giáo viên dễ dàng kiểm sốt số lượng sinh viên so sánh số lượng sinh viên điểm danh • Trong phịng họp: Có thể cài đặt số người quy định vào phịng họp đó, tránh người khơng liên quan vào nhầm phịng Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn cho thấy việc đếm người tia hồng ngoại quan trọng sống ngày Đề tài nghiên cứu tới hệ thống kiếm sốt người vào phịng, thống kê số người có mặt phịng, thiết lập số lượng người vào phịng tất thơng số hiển thị lên hình LCD để người dùng có để dễ dàng nắm bắt thông tin 1.2 Nhiệm vụ đề tài Để thực đề tài này, nhóm đưa yêu cầu nhiệm vụ cần phải thực sau: Nội dung 1: Tìm hiểu nguyên lý, lý thuyết cách xây dựng hệ thống kiếm soát người vào sử dụng cảm biến hồng ngoại Thông qua việc tra cứu tài liệu mạng, nghiên cứu tài liệu qua sách phải xây dựng khối hệ thống kiểm sốt người vào phịng cách liên kết khối với Nội dung 2: Tìm hiểu số linh kiện phần cứng để giúp trình thực sau: Cảm biến hồng ngoại, vi điều khiển Pic, hình thị LCD Bo mạch điện tử Phải nắm bắt thức hoạt động động linh kiện, cách lập trình ghép nối để thiết bị liên kết với hoạt động theo yêu cầu Hiểu cách thiết kế bo mạch điện tử cách thức thiết kế bo mạch theo yêu cầu nội dung Nội dung 3: Thiết kế điều khiển hệ thống thông Pic18F4520, sử dụng giải thuật để đưa giải pháp tối ưu cho chương trình điều khiển Thiết kế chương trình điều khiển theo yêu cầu nội dung mong muốn Việc tìm hiểu thơng qua nguồn kiến thức học kết hợp với việc nghiên cứu thơng tin qua mạng internet để có kiến thức hữu ích cho q trình thực