(LUẬN VĂN THẠC SĨ) Thử nghiệm thiết bị điều khiển giám sát dòng điện thông qua mạng GSM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÀO NAM THÁI THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DỊNG ĐIỆN THƠNG QUA MẠNG GSM TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2012 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐÀO NAM THÁI THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DỊNG ĐIỆN THƠNG QUA MẠNG GSM Ngành: Công nghệ Điện Tử Viễn Thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60 52 70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ DIÊN TẬP Hà Nội - 2012 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC CHỮ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: HỌ VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC33 VÀ DSPIC33FJ128MC804 1.1 Đặc điểm họ vi điều khiển dsPIC33 1.2 Đặc điểm tổng quát vi điều khiển dsPIC33FJ128MC804 1.3 Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức chân 11 1.4 Mô tả chi tiết đặc điểm dsPIC33FJ128MC804 14 CHƯƠNG II: MODEM SIM900 VÀ SMS/GPRS 31 2.1 Giới thiệu đặc điểm Modem GSM 31 2.2 Giới thiệu sơ lược SMS, GPRS 36 2.3 Tập lệnh AT 40 CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 47 3.1 Nguyên tắc đo dòng 47 3.2 Giới thiệu ADE7753 50 3.3 Giới thiệu ACS712 64 PHẦN II: THỰC NGHIỆM 67 CHƯƠNG IV: CÁC BƯỚC THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ 67 4.1 Sơ đồ nguyên lý, mạch in 69 4.2 Phần mềm điều khiển giám sát 74 4.3 Kết kiểm tra tích hợp hệ thống sai số 78 III KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 84 Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt DC GPRS GSM ICSP IC Thuật ngữ tiếng Anh Direct Current Thuật ngữ tiếng Việt Dòng điện chiều Dịch vụ vơ tuyến gói tin chung Global System for Mobile Hệ thống truyền thông di General Package Radio Service Communication In-Circuit Serial Programming động tồn cầu Nạp chương trình nối tiếp mạch Integrated Circuit Mạch tích hợp LSB Least Significant Bit Bít trọng số thấp MCU Micro-Controller Unit Vi điều khiển RTC Real Time Clock Đồng hồ thời gian thực SPI Serial Peripheral Interface Giao diện ngoại vi nối tiếp 10 SIM Subcriber Identity Module Khối nhận dạng khách hàng 11 UART 12 Universal Ansynchronous Khối thu phát nối tiếp bất Receiver/Tranceiver đồng đa VDC Voltage Directly Curent Điện áp chiều 13 CAN Controller area network Mạng điều khiển khu vực 14 SPI Serial Peripheral Interface Giao diện ngoại vi nối tiếp 15 CRC Cyclic redundancy check Kiểm tra dư thừa vòng Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI MỞ ĐẦU Giới thiệu mơ hình tổng quan đề tài Trong thời đại, hệ thống thông tin truyền thông huyết mạch kinh tế Chính ứng dụng kỹ thuật thông tin liên lạc vào mặt đời sống làm xã hội loài người phát triển không ngừng Đặc biệt thập niên gần đây, ngành bưu viễn thơng phát triển mạnh mẽ tạo bước ngoặt quan trọng lĩnh vực thông tin để đáp ứng nhu cầu đa dạng người Một nhu cầu quan trọng người việc điều khiển giám sát từ xa cách tập trung nhiều thông số vật lý, lưu trữ chúng làm sở liệu để đưa dự đoán thay đổi thơng số tương lai có hành động đáp ứng hợp lý nhất, có lợi tốn chi phí Bài tốn đặt luận văn “Thử nghiệm thiết bị điều khiển giám sát dịng điện thơng qua mạng GSM” Tất thông tin đối tượng giám sát điều khiển truyền máy chủ qua hạ tầng mạng GSM SMS kết nối GPRS Người dùng sử dụng trình duyệt để truy cập, quan sát thông số nơi có kết nối internet Hiện nay, tài nguyên thiên nhiên ngày cạn kiệt, tiết kiệm lượng trở thành vấn đề thiết vấn đề quan trọng hàng đầu tất quốc gia Các kỹ sư ngày đêm tìm giải pháp nhằm giảm công suất tiêu thụ phụ tải, tối ưu hệ thống cung cấp điện đưa phương pháp điều chỉnh thích hợp để nâng cao hiệu suất sử dụng điện Xuất phát từ thực tế đó, tơi định thiết kế giải pháp với chi phí thấp nhằm thu thập tự động thông số dịng điện Các số liệu lưu trữ dùng làm sở liệu cho nhiều mục đích khác việc đưa dự đốn cơng st tiêu thụ, đưa giải pháp để tối ưu hóa việc sử dụng điện gia đình, văn phịng, nhà máy, xí nghiệp v v Hình 1-1 mơ tả sơ đồ hệ thống giải pháp Thành phần hệ thống bao gồm: - Thiết bị giám sát dịng điện - Phần mềm giám sát cấu hình chạy điện thoại di động ứng dụng web chạy máy tính Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM Hình 1-1: Hệ thống giám sát dịng điện Ngun tắc hoạt động: Thiết bị giám sát dòng điện thu thập thơng số cường độ dịng điện, điện áp, góc pha Trước hết, thơng số lưu thẻ nhớ nằm thiết bị, sau đó, thiết bị kiểm tra kết nối với mạng di động truyền liệu máy chủ tin nhắn kết nối GPRS có Thiết bị truyền liệu thông qua chuẩn công nghiệp RS-485, RS-232, CAN Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM Tại máy chủ, phần mềm quản lý tổng hợp thông tin, biểu diễn giá trị đo biểu đồ lượng Ngoài ra, phần mềm máy chủ cịn cho phép tính tốn chi phí tiêu thụ điện hàng tháng, đưa dự đoán, cảnh báo dòng điện vượt mức cho phép đặc biệt phần mềm cho phép đặt thông số thiết bị đo từ xa đồng thời thực số thao tác điều khiển đóng ngắt số rơle thiết kế sẵn thiết bị Vì lý thời gian, nên khn khổ luận văn này, tập trung nghiên cứu thiết kế phần cứng thiết bị đo số tính phần mềm giám sát, cấu hình chạy máy tính, thực việc truyền liệu thơng suốt từ đầu đo máy chủ qua SMS biểu diễn thông số đồ thị phần mềm quản lý Về thiết bị đo, lựa chọn vi điều khiển dsPIC33FJ128MC804 làm IC xử lý trung tâm Đây vi điều khiển dòng dsPIC33 có tốc độ cao Microchip bán rộng rãi thị trường Việt Nam Phần giao tiếp với mạng GSM sử dụng modem SIM900 Simcom kích thước nhỏ gọn, hỗ trợ băng tần 850/900/1800/1900 MHz Ngoài ra, thiết bị hỗ trợ hai kênh đo dòng khác nhau: - Đầu cắm đo dòng dựa hiệu ứng Hall - Sử dụng IC đo dòng chuyên dụng ADE7753 ACS712 Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM PHẦN I: LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: HỌ VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC33 VÀ DSPIC33FJ128MC804 Vi điều khiển dsPIC33 sử dụng luận văn đóng vai trị IC điều khiển tồn thiết bị Các tài liệu chi tiết vi điều khiển nhà sản xuất cung cấp đầy đủ trang chủ hãng [5] 1.1 Đặc điểm họ vi điều khiển dsPIC33 Dòng dsPIC33 có nhiều chức mạnh, giới hạn đề tài, tơi tập trung tìm hiểu về: - Đặc điểm tổng quát - Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức chân - Các đặc điểm bật cổng vào - Cách tổ chức nhớ, giới thiệu ghi hay dùng trình lập trình - Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - Các giao tiếp truyền thông SPI, UART 1.2 Đặc điểm tổng quát vi điều khiển dsPIC33FJ128MC804 DsPIC33 dòng vi điều khiển 16 bít Microchip đời năm 2007 với đặc điểm điển sau [6]: Vùng hoạt động: - Điện áp nuôi thấp: từ 3,0 đến 3,6 V - Xung nhịp hỗ trợ từ 20 đến 40 MIPS - Dải nhiệt độ hoạt động từ -40 oC đến 125 oC Vi điều khiển hiệu suất cao: - Có kiến trúc Harvard - Tập lệnh tối ưu cho trình biên dịch ngơn ngữ C - 16 bít liệu, 24 bít cho lệnh - Bộ nhớ chương trình định địa lên tới bốn triệu từ lệnh - Bộ nhớ liệu: 64 kbyte - 83 tập lệnh sở, hầu hết xử lý chu kỳ - Hai tích lũy 40 bít - Hỗ trợ phép nhân chia 16 bít Truy cập nhớ trực tiếp: - Hỗ trợ đến tám kênh - kbyte nhớ đệm - Hầu hết ngoại vi hỗ trợ truy nhập nhớ trực tiếp Bộ định thời / Bộ so sánh/ Bộ điều chế độ rộng xung - Có đến năm định thời 16 bít, cho phép ghép hai thành định thời 32 bít Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 10 - Một định thời chạy với thạch anh 32,768 kHz - Bốn FIFO cho bắt tín hiệu - Bộ so sánh 16 bít Bộ điều khiển ngắt: - Độ trễ năm chu kỳ máy - Hỗ trợ 53 nguồn ngắt, ba ngắt ngoài, bẩy mức ưu tiên lập trình Cổng vào số: - Cho phép chọn chức ngoại vi chân - 31 chân cho phép đánh thức vi điều khiển phát thay đổi điện áp - Các chân lối vào hỗ trợ đến V - Các chân lối hỗ trợ nguồn V chế độ cực góp hở Flash SRAM: - Flash 128 kbyte - SRAM: 16 kbyte - Bộ nhớ flash chia thành phần Boot, Secure, General Security Quản lý hệ thống: - Có nhiều chế độ lấy xung dao động - Bộ ổn nguồn 2,5 V đặt vi điều khiển Bộ chuyển đổi tương tự sang số: - 10 bít: Tốc độ 1,1 Msps - 12 bít: Tốc độ 500 ksps - kênh ADC, nhận ADC chế độ tiết kiệm lượng Bộ chuyển đổi số sang tương tự: - 16 bít, hai kênh - Tốc độ lấy mẫu tối đa 100 ksps Công nghệ CMOS: - Tiêu thụ lượng thấp, công nghệ Flash tốc độ nhanh Các ngoại vi giao tiếp: - SPI: bit, 16 bít, hộ trợ tất định dạng đồng hồ nối tiếp - I2C: Cho phép định địa bít, 10 bít Khả dị phân xử xung đột đường truyền - UART: có hai với FIFO gồm bốn ký tự - CAN: 32 đệm nhận, 16 lọc nhận, ba mặt nạ - PMP: Hỗ trợ tám bộ, 16 bít liệu, 16 bít đường địa - CRC: Có byte hàng đợi, 16 bit cho liệu đầu vào Hình 1-2 thể chức hiệu suất dòng vi điều khiển Microchip Trong đó, dsPIC33 dịng vi điều khiển 16 bít có hiệu suất cao nhiều chức Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 11 Hình 1-2: Biểu đồ thể chức hiệu suất dòng dsPIC33 so với dòng vi điều khiển khác Microchip 1.3 Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức chân 1.3.1 Sơ đồ khối Các ngoại vi kết nối với nhân xử lý đường liệu 16 bít Ngoại trừ ghi chốt địa có độ rộng đường liệu 24 bít Hình 1-3 mơ tả cấu trúc vi điều khiển dsPIC33 bao gồm thành phần sau: - Bộ xử lý trung tâm - Cấu trúc nhớ - Bộ tạo dao động - Các ngoại vi - Các cổng vào - Các bus địa liệu Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 72 Hình 4-7: Khối giao tiếp GSM 4.1.1.6 Khối xử lý trung tâm Hình 4-8: Khối trung tâm Khối xử lý trung tâm bao gồm: - Vi điều khiển dsPIC33FJ128MC804 - Mạch reset tích cực mức thấp - Mạch tạo dao động gồm thạch anh 10 MHz hai tụ lọc - Thạch anh 32,768 kHz Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 73 - Giắc nạp ICSP giắc ghép nối bàn phím rời 4.1.2 Mạch in Sử dụng phần mềm thiết kế mạch chuyên dụng Protel DXP 2004 Mạch in thiết kế hai lớp Các linh kiện lựa chọn loại linh kiện dán SMD để giảm kích thước mạch (Chiều dài 94 mm, chiều rộng 81 mm) Hình 4-9: Sơ đồ mạch in mạch đo dòng Hai lớp mạch in thể hình đây: Hình 4-10: Mạch in xuất file PDF Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 74 Hình 4-11: Bản mạch sau lắp ráp linh kiện hoàn chỉnh 4.2 Phần mềm điều khiển giám sát 4.2.1 Giao diện phần mềm tính Hình 4-12: Giao diện phần mềm giám sát Phần mềm viết dựa ngôn ngữ C# với giao diện đơn giản thân thiện với người dùng Các thành phần giao diện (giao diện giám sát) Thanh cơng cụ Gồm thực đơn lựa chọn Các thực đơn cho phép người quản lý đặt thông số phần mềm giám sát Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 75 Đồ thị Biểu diễn giá trị cường độ dòng điện đo theo thời gian 3.Cửa sổ bắt kiện Hiển thị toàn kiện kết nối, truyền nhận liệu từ thiết bị đo đến máy chủ theo định dạng định nghĩa hình dưới: Hình 4-13: Cấu trúc tin hiển thị phần mềm giám sát CMD->SERVER: Bản tin từ thiết bị đo đến máy chủ SERVER->CMD: Bản tin từ máy chủ đến thiết bị đo Ví dụ: 31/03/12, 20:30:31 PM CMD>SERVER:+:+1072,43,3651,3825,3562,991,3131,1188,2566,828,3 600,2887,3556,202,2867,2567,158,3740,215,157 Hình 4-14: Nội dung tin hiển thị phần mềm giám sát Nội dung tin lấy từ tin gốc chèn thêm số từ khóa mang tính gợi nhớ để người giám sát thuận tiện việc phân tích kiện, hoạt động toàn hệ thống Tất phần hiển thị chế độ mặc định tự động lưu vào file Datacapture.txt Tệp có đường dẫn thiết lập cửa sổ cấu hình cho phần mềm điều khiển Cửa sổ lệnh Cho phép người dùng gửi lệnh kiểm tra hoạt động thiết bị Cấu hình cổng nối tiếp Cho phép đặt thông số công nối tiếp như: - COM: Lựa chọn cổng nối tiếp - Baud rate: Lựa chọn tốc độ cổng nối tiếp - Data bit: Số bit liệu - Parity: Cấu hình bít chẵn lẻ - Stop bit: Số lượng bit dừng Các nút chức - Connect: Kết nối với cổng COM sau đặt cấu hình mục - Disconnect: Ngắt kết nối với cổng COM Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 76 - Configure: Cho phép cấu hình chi tiết thơng số khác phần mềm giám sát thiết bị thu thập liệu từ xa - Exit: Thốt khỏi chương trình 4.2.2 Định dạng tin Có nhiều loại tin khác trao đổi hệ thống Tất tin tuân theo định dạng chung Độ dài ngắn tin dựa vào kết nối vật lý hai thiết bị truyền thông Các kết nối vật lý hệ thống là: - Kết nối thiết bị trực tiếp với PC qua cổng COM - Kết nối thiết bị với máy chủ qua GPRS - Kết nối thiết bị với thiết bị qua SMS Định dạng chung tin là: Bảng 4-1: Cấu trúc tin hệ thống Vị trí Đồ dài Ví dụ 0->9 12345 Mơ tả Message ID Mã số tin: tăng dần theo quy luật gửi nhận Giá trị mặc định “00000” A->Z Application Layer ID Mã số lớp ứng dụng: cho phép nhận dạng 26 ứng dụng chạy giao thức Giá trị mặc định “A” A01BC Formatted: French (France) Certificate Key Mã chứng thực: mã để xác nhận tin có hợp lệ hay không Giá trị mặc định : “00000” 11 0->9 Connection Type : Kiểu kết nối: hỗ trợ kiểu kết nối lớp vật lý 0: COM, 1: SMS, 2: GPRS, Số khác: dự trữ 12 D Command Type : Demand Loại tin D: tin yêu cầu (Demand message) R: tin đáp ứng (Response message) U: tin khẩn cấp (Urgent message) E: tin báo lỗi (Error message) N: tin liệu thường (normal message) … 13 AA 15 00->FF Command number : Chỉ số lệnh Total field: Tổng số tham số có nội dung lệnh Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 77 17 A = “0” Length parameter B = “1” Độ dài phần liệu thông số thứ Z = “26” 18 n “v-internet” 18+n m “0902286587” Data parameter 18+n+ m p Data parameter … … … … Check sum Length parameter Tổng số byte toàn tin không 160 ký tự 4.2.2.1 Bản tin liệu Bản tin chứa thông số đầu đo, gửi máy chủ/người quản lý qua đường GSM kết nối trực tiếp qua cổng COM Mơ tả : Bản tin có hai chế độ : - Chế độ tự động : Qúa trình tự động từ phía thiết bị đo, sau khoảng thời gian định sẵn (khoảng 10 giây với GPRS, phút với SMS) - Chế độ khơng tự động :Khi có tin u cầu máy chủ/người quản lý, thiết bị đo gửi tin phản hồi (response message) Ví dụ: 00000 A 00000 N 01 02 D01,10 D02,99ABC Bản tin truyền qua SMS chứa hai giá trị đo: 01,10 02,99 - Như tin SMS gồm 160 ký tự có tối đa 24 giá trị liệu truyền với độ xác lên tới hai số 4.2.2.2 Bản tin cấu hình Bản tin chứa thơng tin cấu hình thiết bị Nó gửi trường hợp sau: - Máy chủ gửi tin cấu hình đến thiết bị đo - Thiết bị đo gửi tin cấu hình đến máy chủ nhận tin yêu cầu từ máy chủ 4.2.2.3 Bản tin đặc biệt Bản tin gửi có thay đổi đột biến đầu đo, tác động bên ảnh hướng đến thông số cài đặt vị trí lắp đặt thiết bị đo mà khơng có cho phép người quản lý Hoặc có thao tác ấn phím khẩn cấp người dùng lên thiết bị Các lỗi phát sinh: nguồn, đầu đo trả không giá trị, không kết nối với máy chủ Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 78 4.3 Kết kiểm tra tích hợp hệ thống sai số Kiểm tra nguồn kết nối vật lý Cắm nguồn vào 12V chiều máy tạo nguồn chuẩn Kết đo dao động ký cho thấy: - Điện áp chân IC LM2576 đạt 4,18 V Đạt chuẩn hoạt động SIM900 Độ gợn điện áp nguồn nhỏ 0,1 V chế độ thường 0,5 V chế độ gửi tin nhắn - Điện áp chân lối IC LM7805 đạt 5,03 V - Điện áp chân lối IC LM1117 đạt 3,27 V Kiểm tra khối hiển thị khối SIM900 Sử dụng phần mềm MPLAB 8.8 nạp Pickit nạp chương trình cho dsPIC33 Màn hình LCD khởi động hiển thị bước khởi tạo hệ thống Đèn báo hiệu mạng trạng thái SIM900 hoạt động bình thường Kiểm tra giá trị đầu đo Kết nối trực tiếp thiết bị vào máy tính thơng qua cổng COM Thiết bị lập trình cho phép người điều khiển kiểm tra khối ngoại vi thiết bị khối GSM, LCD, ADC v v Hình 4-13 mơ tả giao diện chương trình kiểm tra thiết bị ghép nối với cổng COM sử dụng phần mềm Hyper Terminal tích hợp sẵn Windows XP Để kiểm tra cảm biến người dùng nhập số Chương trình tự động gửi liên tiếp giá trị đo hai kênh ADC từ đến 4096 tương ứng với giải điện áp lối vào từ đến 3,3 V Tương tự vậy, người dùng kiểm tra ngoại vi khác việc nhấn phím tương ứng Hình 4-13: Giao diện chương trình kiểm tra thiết bị Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 79 Hình 4-13 mơ tả giao diện chương trình kiểm tra phần cứng lập trình nhúng sẵn vi điều khiển Giá trị hai kênh đầu vào thời điểm khơng có cảm biến Các đầu vào ADC để hở mạch Lúc này, giá trị đo khác không Các đầu vào ADC bị nhiễu xử lý điểm khơng chưa tốt Hình 4-14: Giao diện kiểm tra lối vào ADC Với mạch mở rộng sử dụng ACS712 Điện áp lối IC theo lý thuyết đạt khoảng 2,5 V với nguồn nuôi V Để ghép nối với vi điều khiển dsPIC33sử dụng nguồn 3,3 V, sử dụng mạch nguyên lý khuyến cáo tài liệu mơ tả ACS712 hình 4-15 Khi đó, ốt D1 giúp giảm điện áp lối ACS712, phù hợp để ghép nối với vi điều khiển dsPIC33 Điện áp đo chân ADC lúc khoảng 1,9 V Hình 4-15: Sơ đồ nguyên lý mạch ghép nối mạch mở rộng sử dụng ACS712 Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 80 Như giới thiệu phần lý thuyết, dsPIC33 với ADC 12 bít, có khả đo xác cỡ 1mV Dải đo từ đến 3300 mV tương ứng với giá trị ADC từ đến 4096 Trong sơ đồ kiểm tra, sử dụng hai kênh đo dịng để tăng độ xác phép đo Mỗi kênh mạch sử dụng ACS712 có khả đo dịng lên tới 20 A, với độ phân giải 100 mV/A Như với ADC dsPIC33, ta đo dịng xoay chiều có giá trị lớn 10 mA Các bước tiền hành thực nghiệm: - B1 Lắp đặt hệ thống thực nghiệm hình 4-16 - B2: Đo giá trị dòng chưa cắm tải - B3: Lần lượt thay tải có dịng tiêu thụ khác Hình 4-16: Sơ đồ kiểm tra giá trị dịng chạy qua thiết bị Hình 4-17 mơ tả giá trị hai kênh ADC mà vi điều khiển đo ghép nối với ACS712 chế độ khơng có dịng điện chạy qua Hình 4-17: Giá trị ADC khơng có dịng qua ACS712 Lần lượt sử dụng tải thiết bị gia đình, ta có bảng số liệu sau: Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 81 Bảng 4-2 : Số liệu đo dòng với kênh sử dụng ACS712 loại 20A (100mV/A) 2451 Giá trị dòng đo ADC(mA) 40 Giá trị đo dòng thiết bị đo chuẩn(mA) 45 2447 2465 180 2447 2474 270 Đèn 40W + 60W 2447 2490 Đèn 75W Đèn 40W+ 60W+75W 2457 Giá trị ADC khởi tạo Giá trị ADC đo Sai số (mA) Sai số tính theo phần trăm Đèn nhót 2447 12.50% Đèn 40W Đèn 60W 186 3.33% 276 2.22% 430 438 1.86% 2488 310 316 1.94% 2460 2534 740 755 15 2.03% Đèn 200W 2455 2536 810 743 67 8.27% Quạt 2457 2475 180 185 2.78% Bàn 2451 2880 4290 4360 70 1.63% Mỏ hàn xung 2447 2482 350 320 30 8.57% Tên tải Bảng 4-3: Số liệu đo dòng với kênh sử dụng ACS712 loại 20A (100 mV/A) Giá trị đo dòng thiết bị đo chuẩn(mA) Sai số (mA) 40 43 7.50% 180 188 4.44% 280 284 1.43% 470 471 0.21% 2489 330 332 0.61% 2457 2532 750 787 37 4.93% Đèn 200W 2457 2533 760 774 14 1.84% Quạt 2463 2481 180 187 3.89% Bàn 2461 2954 4930 4900 30 0.61% Mỏ hàn xung 2461 2490 290 310 20 6.90% Giá trị ADC khởi tạo Giá trị ADC đo Đèn nhót 2460 2464 Đèn 40W 2461 2479 Đèn 60W 2461 2489 Đèn 40W + 60W 2458 2505 Đèn 75W Đèn 40W+ 60W+75W 2456 Tên tải Giá trị dòng đo ADC(mA) Sai số tính theo phần trăm Bảng 4-4 : Số liệu đo dòng với kênh sử dụng ACS712 loại 5A (66mV/A) 1914 Giá trị dòng đo ADC(mA) 40 Giá trị đo dòng thiết bị đo chuẩn(mA) 42 1906 1924 180 1910 1937 270 1910 1955 450 Giá trị ADC khởi tạo Giá trị ADC đo Đèn nhót 1910 Đèn 40W Đèn 60W Tên tải Đèn 40W + Đào Nam Thái-K16Đ2 Sai số (mA) Sai số tính theo phần trăm 5.00% 183 1.67% 274 1.48% 459 2.00% Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 82 60W Đèn 75W Đèn 40W+ 60W+75W 1911 1943 320 322 0.63% 1910 1991 810 794 16 1.98% Đèn 200W 1911 1933 220 202 18 8.18% Quạt 1911 1929 180 186 3.33% Bàn 1911 2395 4840 4770 70 1.45% Mỏ hàn xung 1911 1968 570 548 22 3.86% Qua bảng số liệu ta thấy, giá trị dòng điện xoay chiều đo với ACS712 có sai số khơng q 12% Hình 4-18: Biểu đồ dịng tiêu thụ bàn gửi qua mạng GSM Hình4-19: Biểu đồ dịng điện tiêu thụ bóng đèn 200W Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 83 Hình 4-20: Biểu đồ dịng điện tiêu thụ bóng đèn 40W 60W Hình 4-21: Biểu đồ dòng điện tiêu thụ lắp tải Hình 4-21 mơ tả thay đổi cường độ dịng thay tải bóng đèn 60W, 200W bàn Tất giá trị ADC bảng số liệu hình vẽ chuyển sang giá trị dòng điện đo công thức đơn giản sau: (Giá trị ADC đo – Giá trị ADC khởi tạo) x 3300 ÷ (4096 x Độ phân giải cảm biến đo dòng) Với nguồn ni 3300 mV ADC 12 bít cho độ phân giải 4096 mức Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 84 III KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Những vấn đề giải nghiên cứu Sau trình thực luận văn, tơi tìm hiểu giải vấn đề là: - Tìm hiểu cấu trúc phần cứng lập trình kiểm sốt vi điều khiển có tốc độ cao Từ đó, xây dựng thành cơng hệ thống đo dịng điện xoay chiều với độ xác nhỏ 12% thời gian dài - Tìm hiểu phương pháp đo dòng điện xoay chiều Sử dụng IC đo thơng số dịng điện chun dụng ADE7753, ACS712 Đo giá trị dòng điện xoay chiều khoảng thời gian dài - Tìm hiểu lập trình giao tiếp với modem GSM/GPRS SIM900 sử dụng tập lệnh AT Lập trình truyền nhận liệu đo lường máy chủ SMS - Từ kiến thức nghiên cứu, hệ thống đo dòng điện xây dựng bao gồm phần cứng phần mềm quản lý với tính sau: Về phần cứng: + Thiết bị cho phép nguồn ni có điện áp vào dải rộng, lên tới 60 V + Có linh kiện bảo vệ thiết bị người dùng cắm ngược nguồn + Phần cứng có hỗ trợ đầy đủ chức hiển thị lưu trữ + Nhờ việc tích hợp giao thức truyền thơng công nghiệp, thiết bị dễ dàng ghép nối vào mạng điều khiển công nghiệp + Hỗ trợ cổng gỡ rối, thuận tiện cho kỹ sư phát triển sửa chữa, nâng cấp firmware + Phần cứng linh hoạt, có khả mở rộng thêm chức để phù hợp với ứng dụng cụ thể + Hỗ trợ hạ tầng mạng viễn thông tiên tiến với việc điều khiển thành cơng q trình truyền nhận liệu thơng qua mạng GSM Nhờ đó, thiết bị dễ dàng triển khai diện rộng theo vùng phủ sóng mạng GSM Về phần mềm: + Phần mềm đơn giản, trực quan, thân thiện với người dùng Nó thể qua việc bố trí nút bấm chức năng, hiển thị đồ thị giá trị dòng theo thời gian cửa sổ bắt kiện + Phần mềm hỗ trợ đặt thông số cho thiết bị từ xa việc gửi lệnh qua cửa sổ lệnh Những vấn đề tồn đề tài hướng giải Giảm thiểu sai số phép đo Nguyên nhân sai số xuất phát từ hai yêu tố chính: - Bản thân thiết bị đo có sai số trình lấy mẫu ADC Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM 85 - Cảm biến đo dòng gây sai số, đặc biệt với dịng diện có giá trị nhỏ Cách khắc phục: Sử dụng nhiều đầu đo lấy giá trị trung bình đầu đo Trên đầu đo, phần mềm tích hợp thêm phần lọc nhiễu ADC cách lấy nhiều mẫu chia trung bình, sử dụng lọc thơng thấp bậc ba với nghìn mẫu đầu vào Bảo mật liệu đảm bảo tính toàn vẹn liệu Nguyên nhân: - Mạng GSM khơng ổn định Làm gói tin q trình kết nối - Dữ liệu gửi dạng văn Cách khắc phục: - Tích hợp thêm chế sửa lỗi báo nhận với tin tin gửi nhiều lần - Mã hóa tin trước gửi thuật tốn đảo mã ký tự, bù ký tự - Chèn thêm thơng tin tính CRC, checksum v v… Hướng phát triển đề tài Đề tài xây dựng tảng ban đầu việc giám sát truyền liệu thông số điện thông qua mạng di động Trong tương lai, để áp dụng vào thực tế, thiết bị cần tối ưu hóa phần cứng, giảm thiểu sai số đo lường, loại bỏ khối chức không cần thiết để hạ giá thành sản phẩm Đồng thời sản phẩm phải hỗ trợ hạ tầng mạng tiên tiến GPRS/3G, đảm bảo tốc độ nhanh giảm thiểu việc liệu, chi phí rẻ Giải pháp sau hồn thiện có khả thay giải pháp ghi số liệu điện truyền thống Đồng thời xây dựng sở liệu lớn phục vụ cho việc phát triển dịch vụ giá trị gia tăng khác Phần mềm quản lý phải viết lại dạng ứng dụng web hỗ trợ hoạt động tảng di động Android, Window Mobile… để số đơng người dùng dễ dàng tiếp cận sử dụng Ngoài ra, phần mềm tích hợp thêm tính dự đốn cơng suất tiêu thụ, đưa giải pháp tiết kiệm điện cho khách hàng dựa sở liệu thói quen sử dụng khách hàng Với Việt Nam, tổng sản lượng điện nhà máy chưa thể đáp ứng nhu cầu người dân hệ thống đưa vào sử dụng với số lượng người dùng lớn góp phần giảm thiểu chi phi nhập hàng tỷ kWh từ nước nay, giúp tiết kiệm nguồn ngân sách quốc gia Đào Nam Thái-K16Đ2 Khoa Điện tử Viễn Thông (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM (LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM(LUAN.VAN.THAC.SI).Thu.nghiem.thiet.bi.dieu.khien.giam.sat.dong.dien.thong.qua.mang.GSM