212854

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT T T H H A A Ø Ø N N H H P P H H O O Á Á H H O O À À C C H H Í Í M M I I N N H H ----- U ----- K K H H O O A A Đ Đ I I E E Ä Ä N N T T Ư Ư Û Û B B O O Ä Ä M M O O Â Â N N Đ Đ I I E E Ä Ä N N T T Ư Ư Û Û C C O O Â Â N N G G N N G G H H I I E E Ä Ä P P X X   W W ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO NGÔI NHÀ TỰ ĐỘNG GVHD : TRƯƠNG NGỌC ANH SVTH : NGUYỄN TIẾN AN MSSV : 00101006 LỚP : 001012 TP HỒ CHÍ MINH – 2/2005 Đồ án tốt nghiệp Phần A Giới thiệu PHẦN A GIỚI THIỆU Đồ án tốt nghiệp Phần A Giới thiệu Trương Ngọc Anh Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Thành Phố Hồ Chí Minh -----o0o----- -----o0o----- K K H H O O A A Đ Đ I I E E Ä Ä N N T T Ư Ư Û Û B B O O Ä Ä M M O O Â Â N N Đ Đ I I E E Ä Ä N N T T Ư Ư Û Û C C O O Â Â N N G G N N G G H H I I E E Ä Ä P P NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên : NGUYỄN TIẾN AN MSSV : 00101006 Lớp : 001012 Ngành : Điện tử Khóa : 2000 1. Tên đề tài : Thiết kế hệ thống điều khiển cho ngôi nhà tự động 2. Cơ sở ban đầu : . . . 3. Nội dung các phần thuyết minh: . . . . . 4. Các bản vẽ: . . 5. Giáo viên hướng dẫn: TRƯƠNG NGỌC ANH 6. Ngày giao nhiệm vụ: 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Thông qua bộ môn Ngày …… tháng …… năm 2005 Ngày …… tháng …… năm 2005 Giáo viên hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn Trương Ngọc Anh N N H H A A Ä Ä N N X X E E Ù Ù T T C C U U Û Û A A G G I I A A Ù Ù O O V V I I E E Â Â N N H H Ư Ư Ơ Ơ Ù Ù N N G G D D A A Ã Ã N N ĐHSPKT, Ngày . tháng . năm 2005 Giáo viên hướng dẫn N N H H A A Ä Ä N N X X E E Ù Ù T T C C U U Û Û A A G G I I A A Ù Ù O O V V I I E E Â Â N N P P H H A A Û Û N N B B I I E E Ä Ä N N ĐHSPKT, Ngày . tháng . năm 2005 Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp Trang -v- Phần A Giới thiệu L L Ơ Ơ Ø Ø I I M M Ơ Ơ Û Û Đ Đ A A À À U U Từ giữa những năm 80 đến nay công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn có những phát triển đậm nét để hỗ trợ cho sự phát triển của công nghệ thông tin, và sự tự động hóa trong công nghiệp … Với độ tích hợp ngày càng cao, công suất tiêu tán bé hơn, thông minh hơn nó đã làm thay đổi hẳn cấu trúc của nền công nghiệp hiện tại. Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bò với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ. Đó là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lónh vực công–nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày. Một trong những ứng dụng rất quan trọng của công nghệ điện tử là kỹ thuật tự động điều khiển từ xa. Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bò từ xa. Trong thời đại ngày nay, hệ thống thông tin liên lạc là một trong những vấn đề quan trọng của loài người. Nhất là những ứng dụng của kỹ thuật thông tin liên lạc vào lónh vực kinh tế, khoa học và đời sống. Chính vì nó mà con người và xã hội loài người đã phát triển không ngừng. Đặc biệt trong vài năm gần đây, mạng Internet đã phát triển mạnh mẽ, bên cạnh đó máy tính ngày càng có giá thành vừa phải với mọi tầng lớp xã hội tạo ra bước ngoặc quan trọng trong lónh vực thông tin để đáp ứng nhu cầu của con người. Đối với hệ thống điều khiển xa bằng mạng điện thoại thì giới hạn về tính trực quan và đi dây kết nối giữa thiết bò với nhau rất phức tạp, tốn kém. Đây là yếu điểm của kỹ thuật này. Hiện nay, do nhu cầu sử dụng các hệ thống, thiết bò tự động của người dân ngày càng tăng. Đồng thời, việc lắp đặt hệ thống lưới điện ngày càng được phổ biến rộng rãi. Do đó, việc sử dụng mạng điện dân dụng để truyền tín hiệu điều khiển các thiết bò là phương thức thuận tiện, tiết kiệm nhiều thời gian cho công việc, vừa đảm bảo các tính năng an toàn cho các thiết bò điện gia dụng vừa tiết kiệm được chi phí lắp đặt khi sử dụng. Xuất phát từ những ý tưởng và tình hình thực tế như ở trên, tôi đã chọn đề tài: "THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO NGÔI NHÀ TỰ ĐỘNG". Với đề tài: "Thiết kế hệ thống điều khiển cho ngôi nhà tự động" gồm 3 phần: PHẦN A GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI PHẦN B NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI Đồ án tốt nghiệp Trang -vi- Phần A Giới thiệu PHẦN C PHỤ LỤC L L ơ ơ ø ø i i c c a a û û m m t t a a ï ï Có lẽ không một ai có thể quên được những mái trường mà mình đã đi qua trong một thời thơ ấu cho đến lúc trưởng thành. Cứ sau mỗi chặng đường đi qua, chúng em lại thấy mình lớn lên, vững vàng hơn trong kiến thức và năng lực. Chặng đường vừa đi qua là chặng đường với 5 năm dài đầy gay go và thử thách dưới mái Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật. Nơi đây đã không chỉ đơn giản cung cấp cho chúng em những kiến thức khoa học kỹ thuật mà quý hơn cả là đã nhóm trong chúng em ngọn lửa yêu khoa học và rèn luyện cho chúng em một nghò lực vững vàng để làm hành trang bước vào đời. Xin cảm ơn những mái trường mà em đã đi qua suốt thời niên thiếu. Em sẽ ghi nhớ mãi công ơn của tất cả thầy cô đã dìu dắt em từ những buổi học vở lòng đến nay. Kính lời cảm ơn khoa Điện cùng các thầy cô của khoa, đã dành nhiều tình cảm tốt đẹp đối với chúng em và tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em học tập tốt. Gởi đến thầy Trương Ngọc Anh lời ghi ơn vô vàn, người đã trực tiếp theo sát, tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án. Bên cạnh đó gia đình còn là nguồn động lực to lớn về tinh thần lẫn vật chất giúp cho chúng em bước đi trên con đường mà chúng em đã chọn. Xin chân thành cám ơn Cha, Mẹ và chò Hai đã hết sức động viên và giúp đỡ em về mọi mặt trong suốt quá trình học tập. Sau cùng là lời cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ và những ý kiến đóng góp của các bạn cùng lớp trong suốt quá trình làm đề tài. TP.HCM _ Tháng 2 năm 2005 Sinh viên thực hiện Nguyễn Tiến An Đồ án tốt nghiệp Trang -vii- Phần A Giới thiệu MỤC LỤC Trang Phần A Giới thiệu Trang tựa .i Nhiệm vụ đề tài ii Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iii Nhận xét của giáo viên phản biện iv Lời mở đầu v Lời cảm tạ vi Mục lục vii Liệt kê các bảng ix Liệt kê các hình x Phần B Nội dung 1 Chương 1 Dẫn nhập .2 1.1 Giới thiệu đề tài .2 1.2 Tầm quan trọng của đề tài .3 1.3 Giới hạn đề tài .3 1.4 Mục đích yêu cầu .4 Chương 2 Cơ sở lý luận 5 2.1 Đề cương nghiên cứu chi tiết .5 2.2 Phương pháp nghiên cứu 5 2.3 Phương tiện nghiên cứu 5 2.4 Kế hoạch thực hiện .6 Chương 3 Truyền dữ liệu và giao tiếp máy tính .7 3.1 Tổng quát hệ thống truyền dữ liệu 7 3.2 Kỹ thuật ghép nối và giao tiếp máy tính 12 3.3 Lựa chọn phương án giao tiếp 15 3.4 Sự phát triển của ngôi nhà tự động .18 3.5 Truyền dữ liệu qua đường dây điện .19 3.6 Truyền dữ liệu qua chuẩn RS – 485 . 20 Chương 4 Thiết kế 29 4.1 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống 29 4.2 Sơ đồ khối chi tiết từng module .30 4.3 Sơ đồ nguyên lý từng module .31 4.4 Nguyên lý hoạt động của mạch 48 Chương 5 Xây dựng phần mềm điều khiển 51 5.1 Xây dựng chương trình điều khiển trên các module .51 5.2 Xây dựng chương trình điều khiển trên máy tính .56 Đồ án tốt nghiệp Trang -viii- Phần A Giới thiệu Chương 6 Thi công 59 6.1 Thi công phần cứng .59 6.2 Thi công phần mềm điều khiển .62 Chương 7 Kết luận 65 7.1 Tóm tắt .65 7.2 Hướng phát triển đề tài 66 Phần C Phụ lục . 67 Tài liệu tham khảo .122