TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN Như chúng ta đã biết, gần như các thiết bị trong đời sống hoạt động độc lập với nhau. Trong gia đình hay trường học, có rất nhiều các công tắc điều khiển nhiều thiết bị, chúng không có một sự liên kết hay đồng bộ với nhau về mặt dữ liệu hay điều khiển. Do đó rất khó khăn cho việc quản lí nên hay xẩy ra tình trạng lãng phí điện năng. Đối với hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua GPRSGSM SMS có thể giải quyết được các vấn đề trên. Ở đây, các thiết bị điều khiển, các công tắc, được kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm và có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu. Thông qua hệ thống này, có thể điều khiển các thiết bị bằng internet hoặc qua tin nhắn mà không phải lo lắng về mặt thời gian hay khoảng cách. Cụ thể cho các thiết bị mà hệ thống điều khiển đơn giản như bóng đèn, quạt máy, bơm nước, đến các thiết bị tinh vi như tivi, máy giặt, hệ thống báo động,… Nó được tích hợp như một ngôi nhà thông minh. Dự án thành công sẽ vô cùng tiện lợi cho mọi người, chúng ta có thể yên tâm ngồi ở nơi làm việc nhưng có thể bật tắt được bóng đèn ở nhà hoặc ngược lại.
Cuộc thi sáng tạo Khoa học – Kĩ thuật dành cho học sinh Trung học Đề tài “Bật tắt thiết bị phát tín hiệu cảnh báo có người qua SMS” Lĩnh vực : Kỹ thuật máy tính MỤC LỤC PHẦN A: GIỚI THIỆU .3 TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN LỜI CẢM ƠN PHẦN B NỘI DUNG CHÍNH .5 Chương I: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Mục đích nghiên cứu: .6 1.3 Giới hạn nghiên cứu: 1.4 Phương pháp, phương tiện nghiên cứu: 1.5 Kế hoạch nghiên cứu Chương 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN 2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 2.1.1 Nghiên cứu giới: 2.1.2 Nghiên cứu nước: 2.2 Sơ đồ khối nguyên lí hoạt động hệ thống 2.2.1 Sơ đồ khối: 2.2.1 Nguyên lí làm việc: .10 Chương III: VI ĐIỀU KHIỂN AT MEGA 32, MODULE SIM900, HỆ THỐNG THƠNG TIN DO ĐỘNG TỒN CẦU VÀ SMS, CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG PIR .12 3.1 Vi điều khiển AT89S52 12 3.1.1 Giới thiệu tổng quan AT89S52 12 3.1.2.Cấu trúc AT89S52: 13 3.2 Hệ thống thông tin di động toàn cầu tin nhắn SMS .13 3.2.1 Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM 14 3.2.2 Tin nhắn SMS: 15 3.3 Cảm biến chuyển động PIR 15 3.3.1 Giới thiệu 15 3.3.2 Nguyên lí hoạt động .16 3.4 Relay 16 3.5 Module SIM900 17 Chương IV: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 18 4.1 Sơ đồ mạch nguồn .18 4.2 Thiết kế phận xử lí trung tâm 19 CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 19 5.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình cho Avr 19 5.1.1 Ngơn ngữ lập trình Assembly 19 5.1.2 Ngôn ngữ lập trình C 19 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 21 6.1 Kết đạt 21 6.2 Hướng phát triển đề tài 22 PHẦN A: GIỚI THIỆU TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN - Như biết, gần thiết bị đời sống hoạt động độc lập với Trong gia đình hay trường học, có nhiều cơng tắc điều khiển nhiều thiết bị, chúng khơng có liên kết hay đồng với mặt liệu hay điều khiển Do khó khăn cho việc quản lí nên hay xẩy tình trạng lãng phí điện - Đối với hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thơng qua GPRS/GSM SMS giải vấn đề Ở đây, thiết bị điều khiển, công tắc, kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua thiết bị trung tâm giao tiếp với mặt liệu Thơng qua hệ thống này, điều khiển thiết bị internet qua tin nhắn mà lo lắng mặt thời gian hay khoảng cách - Cụ thể cho thiết bị mà hệ thống điều khiển đơn giản bóng đèn, quạt máy, bơm nước, đến thiết bị tinh vi tivi, máy giặt, hệ thống báo động,… Nó tích hợp nhà thông minh Dự án thành công vô tiện lợi cho người, yên tâm ngồi nơi làm việc bật tắt bóng đèn nhà ngược lại LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin cảm ơn cha mẹ, gia đình ln bên con, ni dạy, chăm lo cho con, để trưởng thành ngày hôm Em xin cảm ơn thầy cô giáo dạy dỗ em từ vỡ lòng, truyền đạt cho em nhiều kiến thức khoa học, kiến thức xã hội bổ ích, nuôi dưỡng tâm hồn em, cho em niềm vui xây dựng tri thức Xin cảm ơn thầy trường THPT Trị An tận tình hướng dẫn, giảng dạy, cho em kiến thức kỹ khoa học bản, để từ em có đam mê, khát khao sáng tạo Em xin cảm ơn thầy Đặng Đình Khoa có nhiều hướng dẫn khoa học, hỗ trợ em động viên em nhiều trình thực dự án PHẦN B NỘI DUNG CHÍNH Chương I: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề: Trong thời đại công nghệ thông tin, dịch vụ Internet, mạng điện thoại di động đáp ứng nhu cầu người, góp phần to lớn việc nâng cao suất lao đơng, nâng cao hiệu quản lí Qua việc nghiên cứu, tìm hiểu ứng dụng cơng nghệ thông tin vào đời sống, chúng em xuất số ý tưởng áp dụng vào thực tiển, để giúp đỡ cho gia đình xã hội Trong khoảng thời gian tìm hiểu xung quanh địa bàn sinh sống, chúng em thấy đa số gia đình làm xa, khơng có người trơng nhà, hay xẩy tình trạng trộm cắp tài sản Khi gia đình báo cho quyền, khó để xác minh thời điểm đối tượng trộm cắp đột nhập vào nhà Tình trạng tạo nên khơng lo lắng cho người dân địa phương Từ vấn đề đó, chúng em nảy sinh ý tưởng thiết kế hệ thống cảnh báo chống trộm qua tin nhắn sms Hệ thống sử dụng cảm biến chuyển động, có người qua, cảm biến báo tín hiệu vi xử lí trung tâm Chúng em nghiên cứu thuật tốn lập trình cho vi xử lí đó, cho nhận tín hiệu có người, vi xử lí sẻ gữi tin nhắn đến thuê bao di động chủ nhà, từ xác định thời điểm có trộm đột nhập Hệ thống tích hợp sim điện thoại, giao tiếp với người dùng qua sms Khi ý tưởng triển khai áp dụng, chúng em nghĩ giúp ích nhiều cơng tác phịng chống tội phạm nên địa phương Ngồi ra, chúng em tích hợp vào hệ thống thêm module điều khiển thiết bị qua sms Lúc bật tắt bóng đèn hay bơm nước khơng có mặt nhà Như thiết bị chế tạo thành cơng, giúp ích nhiều cho hộ gia đình hay quan trường học Từ vấn đề nêu trên, nhóm chúng em chọn tên đề tài là: “Bật tắt thiết bị phát tín hiệu cảnh báo có người qua SMS” Hệ thống thường tích hợp “Ngơi nhà thơng minh”- gồm tổ hợp thiết bị gia đình điều khiển qua mạng di động Internet 1.2 Mục đích nghiên cứu: Trong khoảng thời gian, kiến thức định, nhóm chúng em tập trung xây dựng phần hệ thống hồn chỉnh ngơi nhà thơng minh Nhóm nghiên cứu theo nội dung sau: + Thiết kế mạch điều khiển cảm biến chuyển động, thực gữi tin nhắn cho người dùng có người qua vùng không gian cảm biến + Nghiên cứu, thiết kế tích hợp mạch bật tắt thiết bị qua tin nhắn Người dùng gửi tin nhắn SMS tới sim hệ thống, để bật tắt thiết bị theo yêu cầu 1.3 Giới hạn nghiên cứu: Nghiên cứu cấu trúc, chức vi điều khiển AT89S52, cảm biến chuyển động Tìm hiểu tổng quan hệ thống thơng tin di động toàn cầu GSM 1.4 Phương pháp, phương tiện nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu: + Phương pháp tham khảo tài liệu: Bằng cách thu thập thông tin từ sách báo tạp chí truy cập Internet + Phương pháp quan sát: khảo sát số mạch điện thực tế có thị trường tham khảo thêm số dạng mạch từ mạng Internet + Phương pháp thực nghiệm: từ ý tưởng kiến thức vốn có kết hợp với hướng dẫn giáo viên, người thực lắp ráp thử nghiệm nhiều dạng mạch khác để từ chọn lọc mạch điện tối ưu - Phương tiện nghiên cứu: + Các loại tài liệu vi điều khiển, tài liệu lập trình C + Các phần mềm mơ Proteus, Orcad + Họ vi xử lí 8051, module GSM 1.5 Kế hoạch nghiên cứu - Sau nhận thông báo thi Khoa học kĩ thuật, khoảng thời gian tuần, nhóm chúng em thu thập tài liệu tiến hành nghiên cứu, xây dựng đề tài theo bảng kế hoạch sau Tuần Tuần Tuần Tuần Tuần 4,5 Tuần Tuần Thời gian Nội dung cơng việc Tìm hiểu ý tưởng cho thi từ thực tế sống qua sách báo internet Xây dựng đề cương chi tiết, phân công công việc Lựa chọn phương án thực Lựa chọn vi xử lí Nghiên cứu liệu vi xử lí, cấu trúc ngơn ngữ lập trình C,thực hành tập lập trình Led, lập trình điều khiển Relay, ghi lại phần thực Thiết kế mơ hình, mơ ý tưởng Chỉnh sửa, đánh máy hoàn thiện đề cương Chương 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN 2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 2.1.1 Nghiên cứu giới: Hiện giới, việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị từ xa khơng cịn vấn đề mẻ nghiên cứu áp dụng vào thực tế nhà máy xí nghiệp Kĩ thuật đời vào cuối tháng 8/2000, có đến 6.3 triệu GSM (Global System for Mobile communications) sử dụng South Africa Theo thống kê tổng số người dùng GSM vào năm 2005 dự đốn 11 triệu người tính riêng South Africa Hiện có 49 mạng GSM Africa với phát triển ghê ghớm tương lai Kĩ thuật GSM có khả truyền tin wireless với phạm vi rộng lớn đảm bạo độ tin cậy cao Chính vậy, người dùng có thễ gửi tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị từ xa mang lại hiệu cao Người dùng cần sử dụng điện thoại di động (bất loại thương hiệu) để theo dõi kiểm soát ứng dụng công nghiệp nông nghiệp Những hệ thống điều hiển SMS (SMS Control Systems) cần điều khiển thông qua việc gửi nhận tin nhắn SMS Điều có nghĩa việc điều khiển có phạm vi xa Hệ thống điều khiển tin nhắn SMS thiết kế để điều khiển thiết bị ứng dụng : Máy móc nhà xưởng Hệ thống xử lí nước thải Nơng nghiệp thủy lợi Lị sưởi, ướp lạnh, máy điều hòa Chúng ta nêu mơ hình sử dụng tin nhắn SMS việc điều khiển tự động hóa Cơng Ty KlinkMann GSM-Control phần mềm Window sử dụng phương pháp điều khiển từ xa tự động hóa ứng dụng khác sử dụng chuẩn GSM-Modem, phone, network Dựa chuẩn GSM-Modem thiết bị có tính GSM, GSM-Control cho phép ta tạo mạng điều khiển không dây giám sát ứng dụng mà giá thấp dễ dàng vận chuyển Tất việc điều khiển thông qua SMS với độ tin cậy cao 2.1.2 Nghiên cứu nước: Ở phạm vi nước, đề tài hệ thống điều khiển thiết bị qua sms nghiên cứu Tuy nhiên tùy theo ứng dụng cụ thể mà đề tài không giống chưa có nghiên cứu đầy đủ hệ thống Tuy nhiên nhờ nghiên cứu đó, tạo tảng cho nhóm chúng em mạnh dạn sâu vào đề tài Trong lĩnh vực điều khiển thiết bị qua mạng di động, hay qua internet, có số nghiên cứu sau: +Đề tài: “Điều khiển thiết bị nhà thông qua Internet” Ths Ngô Sỹ Đồng - Khoa CNCK, Trường Đại Học Điện Lực Trong nghiên cứu tác giả sử dụng Internet môi trường giúp người dùng điều khiển thiết bị gia đình thơng qua dao diện web Trên hình vẽ thấy thiết bị quạt, đèn, tivi, pc… kết nối vào board điều khiển, modem internet gắn vào board điều khiển này, từ người dùng tương tác trược tiếp website để điều khiển thiết bị Với hệ thống trên, tác giả khai thác, ứng dụng tốt phát triển mạng internet vào thực tế Nhưng theo nhận định chúng em, hệ thống có số hạn chế, áp dụng cho nơi lắp đặt internet, có cố Internet, hệ thống ảnh hưởng theo Hình Mơ hình kết nối điều khiển + Đề tài: “Thiết kế thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa điện thoại di động dùng SMS” hai sinh viên Nguyển Hiếu Nhân Hà Thị Thu Hịa, trường Đại học sư phạm kĩ thuật Hồ Chí Minh, năm 2011 Hệ thống sử dụng cú pháp tin nhắn sms để bật tắt thiêt bị Q trình thiết kế thi cơng đề tài phức tạp, đòi hỏi người chuyên ngành đủ khả thực Các đề tài nêu khai thác tốt ứng dụng mạng thông tin di động mạng internet việc điều khiển thiết bị, mang lại thuận tiện cho người dùng Bên cạnh tính ưu việt thân chúng cịn có hạn chế định Việc tham khảo nghiên cứu tổng quan giúp chúng em xác định hướng xây dựng đề tài cho mình, nhằm tránh trùng lặp đinh 2.2 Sơ đồ khối nguyên lí hoạt động hệ thống 2.2.1 Sơ đồ khối: Hệ thống gồm khối bản: Modem GSM: có gắn sim900, người dùng tương tác với hệ thống bắng cách nhắn tin điều khiển giọng nói Modue kết nối với vi xử lí trung tâm thơng qua dây tín hiệu Khối cảm biến: sử dụng cảm biến chuyển động PIR (Passive Infrared Sensor) Khối xử lí: hệ thống dùng vi xử lí AT89s52, nhận tín hiệu từ module GSM cảm biến chuyển động, xử lí xuất liệu cho chấp hành Khối chấp hành: sử dụng Relay, nhận tín hiệu từ AT89s52để trực tiếp bật tắt thiết bị kết nối vào GSM MODEM LDC Display 16x2 Vi xử lí AT89S52 Relay Bóng đèn Nguồn 2.2.1 Ngun lí làm việc: Hệ thống có chức sau: + Điều khiển bật tắt thiêt bị điện + Gửi thông báo qua SMS cảm biến phát chuyển động Nguyên lí làm việc hệ thống tóm tắt sơ đồ sau: Băt đầu Cấp nguồn cho hệ thống Gửi tin nhắn từ điện thoại Hiển thị tin nhắn lên LCD Nếu tin nhắn là: bật đèn Đèn sáng GSM gửi xác nhận Nếu tin nhắn là: tắt đèn Đèn tắt GSM gửi xác nhận Kết thúc Sơ đồ hoạt động phần bật tắt thiết bị Băt đầu Cấp nguồn cho hệ thống Cảm biến chuyển động Phát chuyển động GSM gửi xác nhận: phát có người Khơng phát chuyển động GSM gửi xác nhận: Khơng có người Kết thúc Sơ đồ hoạt động phần cảnh phát người Chương III: VI ĐIỀU KHIỂN AT MEGA 32, MODULE SIM900, HỆ THỐNG THƠNG TIN DO ĐỘNG TỒN CẦU VÀ SMS, CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG PIR 3.1 Vi điều khiển AT89S52 3.1.1 Giới thiệu tổng quan AT89S52 AT89S52 họ IC vi điều khiển hãng Atmel sản xuất Các sản phẩm AT89S52 thích hợp cho ứng dụng điều khiển Việc xử lý byte toán số học cấu trúc liệu nhỏ thực nhiều chế độ truy xuất liệu nhanh RAM nội Tập lệnh cung cấp bảng tiện dụng nhữnglệnh số học bit gồm lệnh nhân lệnh chia Nó cung cấp hổ trợ mở rộng chip dùng cho biến bit kiểu liệu riêng biệt cho phép quản lý kiểm tra bit trực tiếp hệ thống điều khiển AT89S52 cung cấp đặc tính chuẩn như: KByte nhớ đọc xóa lập trình nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 đường I/O, 3TIMER/COUNTER 16 Bit, vectơ ngắt có cấu trúc mức ngắt, Port nối tiếpbán song công, mạch dao động tạo xung Clock dao động ON-CHIP 3.1.2.Cấu trúc AT89S52: 89s52 có cổng khác nhau, cổng có đường nhập xuất I/O cung cấp tất 32 đường nhập xuất Các cổng sử dụng để xuất liệu kêt nối với thiết bị khác, để đọc trạng thái cảm biến công tắc Hầu hết cổng 89S52 có chức kép nghĩa chúng sử dụng cho hai chứng khác 3.2 Hệ thống thơng tin di động tồn cầu tin nhắn SMS Cấu trúc bên vi xử lí 89S52 Ở sơ đồ ta thấy, vi xử lí có loại nhớ: RAM EEPROM Một cách ngắn gọn RAM dùng lưu trử biến trình thực chương trình, EEPROM dùng để lưu chương trình riêng Điều giải thích lại thay nhớ chương trình(program memory) Rỏ ràng CPU trung tâm vi điều khiển , đọc chương trình từ nhớ FLASH thực cách tương tác với thiêt bị ngoại vi khác 3.2.1 Hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM - GSM (Global System for Mobile communications) hệ thống thông tin di động toàn cầu sử dụng ký thuật đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA GSM đời châu Âu, từ nghiên cứu vào năm 1982, nước Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT để quy định dịch vụ viễn thơng chung tồn châu Âu băng tần 900 Mhz Hệ thống GSM thức đưa vào sử dụng năm 1991 số nước châu Âu trở thành hệ thống thông tin di động toàn cầu Hệ thống GSM lần đầu xuất Việt Nam vào năm 1993 - Tính đến nay, hệ thống GSM phát triển mạnh, tương đối hồn chỉnh, bao gồm nhiều giao diện vơ tuyến, kết cấu mạng, giao diện dịch vụ khác Tuy nhiên, tương lai số yêu cầu bảo mật dịch vụ mở rộng, cơng nghệ GSM thay dần công nghệ truyền thông hệ * Dịch vụ GSM - Dịch vụ thoại: dịch vụ quan trọng cung cấp GSM Nó cho phép gọi hai chiều diễn người sử dụng GSM thuê bao tất mạng điện thoại Ngoài ra, số dịch vụ khác hộp thư thoại, gọi khẩn - Dịch vụ liệu: GSM thiết kế để cung cấp nhiều dịch vụ liệu dịch vụ liệu phân biệt người sử dụng phương tiện, chất luồng thông tin đầu cuối, phương tiện truyền dẫn hay - - chất thiết bị đầu cuối Tốc độ liệu cung cấp GSM 300bps, 600bps, 1200bps, 2400bps 9600bps Dich vụ nhắn tin nhắn: dịch vụ gửi nhận tin ngắn máy điện thoại di động tin nhắn bao gồm ký tự số SMS tạo phần chuẩn GSM pha Các dịch vụ khác: dịch vụ bổ sung làm phong phú thêm dịch bản, chủ yếu cho phép người sử dụng lựa chọn gọi đến mạng sử lí hoacạ cung cấp cho người sử dụng thông tin cho phép sử dụng dịch vụ cách hiệu 3.2.2 Tin nhắn SMS: SMS (Short Message Servive) công nghệ cho phép gửi nhận tin nhắn điện thoại với SMS xuất châu Âu vào năm 1992 Như tên đầy đủ SMS, liệu lưu trữ SMS giới hạn Một SMS chứa tối đa 140 byte (1120 bit) liệu SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngơn ngữ khác Nó hoạt động tốt với nhiều ngơn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, Arabic, Trung Quốc,… Bên cạnh gửi tin nhắn dạng text tin nhắn cịn mang liệu dạng binảy Nó cho phép gửi nhạc chng, hình ảnh nhiều tiện ích khác… tới điện thoại khác 3.3 Cảm biến chuyển động PIR 3.3.1 Giới thiệu - Nó chữ viết tắt Passive InfraRed sensor (PIR sensor), tức cảm biến thụ động dùng nguồn kích thích tia hồng ngoại Hay nói cách khác, cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR cảm biến) điện tử cảm biến đo hồng ngoại ánh sáng (IR) tỏa từ đối tượng Chúng thường sử dụng phát chuyển động 3.3.2 Nguyên lí hoạt động - Tất đối tượng với nhiệt độ không độ tuyệt đối phát nhiệt lượng dạng xạ Thường xạ vơ hình mắt người tỏa bước sóng hồng ngoại, phát thiết bị điện tử thiết kế cho mục đích - Thuật ngữ thụ động trường hợp đề cập đến thực tế thiết bị PIR không tạo tỏa lượng cho mục đích phát Họ làm việc hoàn toàn cách phát lượng phát đối tượng khác Cảm biến PIR khơng phát đo lường "sức nóng", thay vào họ phát xạ hồng ngoại phát hay phản xạ từ đối tượng Hình vẽ cho thấy cách dùng đầu dò PIR để phát người hay vật di chuyển ngang 3.4 Relay - Relay loại linh kiện đóng ngắt mạch điện đơn giản Nó gồm phần nam châm điện tiếp điểm Cấu tạo Relay đơn giản, gồm phận sau: nam châm điện, lõi sắt, lò xo, tiếp điểm Relay gồm phần tách rời phần đế phần nam châm điện Một cơng tắc đóng ngắt nguồn cho nam châm điện Khi cơng tắc đóng, nam châm điện có từ trường hút sắt vị trí hai (thường hở) đèn sáng Ngược lại, lị xo kéo sắt vị trí (thường đóng) làm mạch hở, đèn tắt Nhìn chung, cơng dụng Relay “dùng lượng nhỏ để đóng cắt nguồn lượng lớn hơn” - Relay linh kiện dùng điều khiển, “tác động” (đóng cơng tắc lại chẳng hạn) ngõ tín hiệu điều khiển ngõ vào (tín hiệu dạng điện, từ, …) đạt đến ngưỡng (set point) Nói tóm lại, Relay cơng tắc điều khiển gián tiếp (nghĩa không cần tay người vặn công tắc cơ) 3.5 Module SIM900 - Sim900(A) module GSM/GPRS hãng SIMCom thiết kế dạng module chipset, nhỏ gọn, giá thành thấp, hoạt động ổn định phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng Module SIM900(A) có tính điện thoại gọi điện thoại, nhắn tin, truy cập GPRS, - Sim900A hoạt động băng tần GSM EGSM 900MHz, DCS 1800MHz loại thiết bị đầu cuối với Chip xử lý đơn nhân đầy sức mạnh, tăng cường tính quan trọng dựa vi xử lý ARM926EJ-S, cho bạn nhiều lợi ích từ kích thước nhỏ gọn (24x24 mm), đáp ứng yêu cầu không gian ứng dụng M2M - GSM Module Sim900A sản phẩm thiết kế phát triển nhằm giúp người sử dụng khai thác tính Sim900A cách dễ dàng Board hỗ trợ đầy ngõ Module Sim900A ( RS232, Audio, ADC, VRTC, PWM, I2C ) Dễ kết nối kết nối với dòng vi điều khiển PIC, AVR, ARM, Arduino để phát triển ứng dụng điều khiển, giám sát qua môi trường mạng GSM, GPRS Ngõ RS232 giúp giao tiếp máy tính lập trình cho Module Sim900A thơng qua tập lệnh AT COMMAND - GSM Module SIM900A thiết kế với nguồn xung 3A tích hợp mạch Nguồn xung sử dụng IC LM2596-ADJ với dòng tải 3A, tần số đáp ứng 150KHz Thiết kế với khả cung cấp mức điện áp khác cho module SIM900A 3.3V, 4V, 4.5V Tuỳ theo ứng dụng mà người dụng chọn mức điện áp phù hợp cho SIM900A Hỗ trợ header ngõ VCC, GND để cung cấp nguồn bên cho vi điều khiển, cảm biến, ngoại vi… Điện áp ngõ lựa chọn thông qua “jumper select “ mạch - GSM Module SIM900A với ngõ chuẩn RS232 giúp người sử dụng dễ dàng giao tiếp với module SIM900A thơng qua tập lệnh AT COMMAND Có thể kết nối với vi điều khiển lập trình ứng dụng SIM900A, giao tiếp với máy tính để kiểm tra SIM900A sử dụng phần mềm Terminal - Dễ dàng kết nối module SIM900A với máy tính sử dụng mạch chuyển đổi USB TO UART Chương IV: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 4.1 Sơ đồ mạch nguồn 4.2 Thiết kế phận xử lí trung tâm CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 5.1 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình cho Avr 5.1.1 Ngơn ngữ lập trình Assembly - Ngơn ngữ Assembly (cịn gọi hợp ngữ) ngôn ngữ bậc thấp dùng việc viết chương trình máy tính Ngơn ngữ Assembly sử dụng từ có tính gợi nhớ, từ viết tắt để giúp ta dễ ghi nhớ thị phức tạp làm cho việc lập trình Assembly dễ dàng Mục đích việc dùng từ gợi nhớ nhằm thay việc lập trình trực tiếp ngôn ngữ máy sử dụng máy tính thường gặp nhiều lỗi tốn thời gian Một chương trình viết ngơn ngữ Assembly dịch thành mã máy chương trình tiện ích gọi Assembler (Một chương trình Assembler khác với trình biên dịch chỗ chuyển đổi lệnh chương trình Assembly thành lệnh Các chương trình viết ngơn ngữ Assembly liên quan chặt chẽ đến kiến trúc máy tính Điều khác với ngơn ngữ lập trình bậc cao, phụ thuộc vào phần cứng - Trước ngôn ngữ Assembly sử dụng nhiều ngày phạm vi sử dụng hẹp, chủ yếu việc thao tác trực tiếp với phần cứng làm công việc không thường xuyên Ngôn ngữ thường dùng cho trình điều khiển, hệ nhúng bậc thấp hệ thời gian thực Những ứng dụng có ưu điểm tốc độ xử lí lệnh Assembly nhanh 5.1.2 Ngơn ngữ lập trình C - Ngơn ngữ lập trình C ngơn ngữ mệnh lệnh phát triển từ đầu thập niên 1970 Dennis Ritchie để dùng hệ điều hành UNIX Từ đó, ngơn ngữ lan rộng nhiều hệ điều hành khác trở thành ngôn ngữ phổ dụng C ngơn ngữ có hiệu ưa chuộng để viết phần mềm hệ thống, dùng cho việc viết ứng dụng Ngoài ra, C thường dùng làm phương tiện giảng dạy khoa học máy tính ngôn ngữ không thiết kế dành cho người nhập môn - C ngôn ngữ lập trình tương đối nhỏ gọn vận hành gần với phần cứng giống với ngơn ngữ Assembler hầu hết ngôn ngữ bậc cao Hơn thế, C đánh "có khả di động", cho thấy khác quan trọng với ngơn ngữ bậc thấp Assembler, việc mã C dịch thi hành hầu hết máy tính, hẳn ngơn ngữ Assembler chạy số máy tính đặc biệt Vì lý C xem ngôn ngữ bậc trung - C tạo với mục tiêu làm cho thuận tiện để viết chương trình lớn với số lỗi mẫu hình lập trình thủ tục mà lại khơng đặt gánh nặng lên vai người viết trình dịch C, người bề bộn với đặc tả phức tạp ngơn ngữ Cuối C có thêm chức sau: Một ngôn ngữ cốt lõi đơn giản, với chức quan trọng chẳng hạn hàm hay việc xử lý tập tin cung cấp thư viện thủ tục Tập trung mẫu hình lập trình thủ tục, với phương tiện lập trình theo kiểu cấu trúc Một hệ thống kiểu đơn giản nhằm loại bỏ nhiều phép tốn khơng có ý nghĩa thực dụng Dùng ngơn ngữ tiền xử lý, tức câu lệnh tiền xử lý C, cho nhiệm vụ định nghĩa macro hàm chứa nhiều tập tin mã nguồn (bằng cách dùng câu lệnh tiền xử lý dạng #include chẳng hạn) Mức thấp ngôn ngữ cho phép dùng tới nhớ máy tính qua việc sử dụng kiểu liệu pointer Số lượng từ khóa nhỏ gọn Các tham số đưa vào hàm giá trị, không địa Hàm trỏ cho phép hình thành tảng ban đầu cho tính đóng tính đa hình Hỗ trợ ghi hay kiểu liệu kết hợp người dùng từ khóa định nghĩa struct cho phép liệu liên hệ tập hợp lại điều chỉnh toàn - Một số chức khác mà C khơng có (hay cịn thiếu) tìm thấy ngơn ngữ khác bao gồm: An toàn kiểu, Tự động Thu dọn rác, Các lớp hay đối tượng với ứng xử chúng (xem thêm OOP), Các hàm lồng nhau, Lập trình tiêu hay Lập trình phổ dụng, Q tải Q tải tốn tử, Các hỗ trợ cho đa luồng, đa nhiệm mạng - Mặc dù C thiếu nhiều chức hữu ích lý quan trọng để C chấp nhận cho phép trình dịch tạo cách nhanh chóng tảng cho phép người lập trình dễ kiểm sốt mà chương trình (do họ viết) thực thi Đây điểm thường làm cho mã C chạy hiệu ngôn ngữ khác Thường có ngơn ngữ ASM chỉnh tay chạy nhanh (ngơn ngữ C), ASM kiểm sốt tồn máy Mặc dù vậy, với phát triển trình dịch C, với phức tạp CPU đại, C dần thu nhỏ khoảng cách khác biệt vận tốc - Một lý cho việc C sử dụng rộng rãi hiệu trình dịch, thư viện phần mềm thông dịch ngôn ngữ bậc cao khác lại thường tạo nên từ C - Tuy nhiên, C có vấn đề định C cho phép nhiều phép toán không mong muốn cách tổng quát, đó, nhiều lỗi đơn giản tạo người lập trình mà chúng lại khơng thể phát qua trình dịch hay khơng phát lúc thi hành Điều nguyên nhân số chương trình có ứng xử khơng lường trước có lỗ hổng an tồn Một dị ngơn ngữ C Cyclone điều chỉnh phần số vấn đề CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 6.1 Kết đạt - Sau tuần thực đề tài, nhóm hồn thành việc thiết kế thi cơng mơ hình bật tắt thiết bị phát tín hiệu cảnh báo có người qua SMS Hệ thống test thử chạy ổn định - Về phần cứng: gồm board Board Module Sim900 giao tiếp mạng GSM nhận tin nhắn điều khiển truyền tin nhắn phản hồi Board vi điều khiển AT89S52 xử lí tin nhắn, nhận biết trạng thái thiết bị Board thiết bị nhận tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển mức điện áp để kích triac dẫn nguồn 220V qua thiết bị công suất nhỏ Board cảm biến chuyển động Pir giúp phát người vào nhà - Về phần mềm: Khởi tạo thông số ban đầu cho Module Sim900 cách kết nối với máy tính thơng qua cổng COM Hồn thành chương trình cho vi điều khiển với tính sau: + Hệ thống có tính bảo mật cao điều khiển phải nhập passwỏd + Hệ thống điều khiển thiết bị dân dụng nhà với công suất nhỏ đèn, quạt,…