Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện trong gia đình qua Ethernet và SMS

VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà MỤC LỤC CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Ý nghĩa đề tài .5 1.3 Giới hạn đề tài nghiên cứu 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 1.5 Kết nghiên cứu đề tài 1.6 SƠ ĐỒ TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG CHƯƠNG 2: ETHERNET 12 VÀ HỌ GIAO THỨC TCP/IP 12 2.1 Tổng quan Ethernet .12 2.1.1 Cấu trúc khung tin Ethernet 12 2.1.2 Cấu trúc địa Ethernet 12 2.1.3 Các loại khung Ethernet 13 2.1.3.1 Khung unicast .13 2.1.3.2 Khung broadcast 13 2.1.3.3 Khung multicast 14 2.1.4 Truy nhập bus sử dụng phương pháp CSMA/CD .14 Nguyên tắc làm việc phương pháp CSMA/CD: .15 2.2 Họ giao thức TCP/IP 16 2.2.1 Tầng Ứng Dụng (Application Layer) 16 2.2.2 Tầng Giao Vận (Transport Layer) .18 2.2.3 Tầng Internet (Internet Layer) 23 2.2.4 Lớp giao tiếp mạng 28 2.3 Microchip TCP/IP Stack 28 2.3.1 Cấu trúc Microchip TCP/IP Stack 28 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 2.3.2 Hoạt động TCP/IP Stack .30 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ TIN SMS, MODULE SIM900 VÀ ATCOMAND .31 3.1 Tổng quan tin nhắn SMS .31 3.2 Giới thiệu Module SIM900 31 3.2.1 Tổng quan Module SIM900 31 3.2.2 Khảo sát sơ đồ chân 32 3.2.3 Kết nối Module SIM900 vi điều khiển 35 3.3 Khảo sát tập lệnh AT 36 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 37 4.1 Phân tích yêu cầu điều khiển 37 4.2 Tổng quan chương trình 39 4.3 Thiết kế thi công Webserver .41 4.3.1 Thiết kế giao diện web 41 4.3.2 Giám sát Web .42 4.3.3 Điều khiển Web 47 4.3.4 Phương pháp truyền liệu 49 4.4 Thiết kế thi công Module SIM900 54 4.4.1 Giải thuật nhận tin nhắn thực thi điều khiển: .55 4.4.2 Sơ đồ nguyên lý kết nối Module SIM900 56 4.5 Thiết kế phần cứng mạch .60 Chương 5: KẾT LUẬN 66 5.1 Kết luận 66 5.2 Hướng phát triển đề tài .68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến, giới ngày thay đổi, văn minh đại Và khái niệm nhà thông minh đời Một nhà thông giải pháp điều khiển tích hợp cho hộ cao cấp, tích hợp thiết bị điện tử, nghe nhìn, truyền thông thành hệ thống hoàn chỉnh thống Nhận thức tầm thực tiễn nhà thông minh sở để chúng em chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS” Trong suốt thời gian hoàn thành đồ án, chúng em tìm hiều vi điều khiển, chế độ truyền thông, cảm biến đo, cấu chấp hành, cách kết nối mạng Ethernet, điều khiển qua tin nhắn SMS, đồng thời tìm hiểu tiêu nhà thông minh Dưới hướng dẫn, bảo nhiệt tình thầy Vũ Vân Hà với cố gắng nỗ lực thành viên nhóm, chúng em hoàn thành đồ án thời hạn cho phép Tuy nhiên thời gian hạn chế, lượng kiến thức lớn nên chúng em tránh khỏi nhiều thiếu xót Vì chúng em mong nhận nhiều ý kiến đánh giá, góp ý thầy cô giáo bạn sinh viên để chúng em phát triển hoàn thiện thêm đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Nguyễn Tất Nam Đào Cửu Long Mai Trung Chính VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử mà kỹ thuật tự động điều khiển đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp, cung cấp thông tin Do sinh viên chuyên ngành Điều khiển tự động phải biết nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng Bên cạnh thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà Như biết, gần thiết bị tự động nhà máy, đời sống gia đình ngày hoạt động độc lập với nhau, thiết bị có quy trình sử dụng khác tuỳ thuộc vào thiết lập, cài đặt người sử dụng Chúng chưa có liên kết với mặt liệu Nhưng hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS lại khác Ở đây, thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm giao tiếp với mặt liệu Điển hình hệ thống điều khiển thiết bị nhà từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS gồm có thiết bị đơn giản bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến thiết bị tinh vi, phức tạp tivi, máy giặt, hệ thống báo động … Nó hoạt động nhà thông minh Nghĩa tất thiết bị giao tiếp với mặt liệu thông qua đầu não trung tâm Đầu não trung tâm máy vi tính hoàn chỉnh xử lí lập trình sẵn tất chương trình điều khiển Bình thường, VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà thiết bị nhà điều khiển từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS chủ nhà Chẳng hạn việc tắt quạt, đèn điện … người chủ nhà quên chưa tắt trước khỏi nhà Hay với tin nhắn SMS, người chủ nhà bật máy điều hòa để làm mát phòng trước nhà khoảng thời gian định Bên cạnh gửi thông báo cho người điều khiển biết nhiệt độ phòng bao nhiêu, đồng thời phát tín hiệu cảnh báo nhiệt độ phòng vượt giới hạn cho phép Ngoài ra, hệ thống mang tính bảo mật Nghĩa có số điện thoại cài đặt trước biết mật điều khiển hệ thống Từ yêu cầu thực tế, đòi hỏi ngày cao sống, cộng với hợp tác, phát triển mạnh mẽ mạng di động nên chúng em chọn đề tài " Điều khiển thiết bị điện nhà thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS " để đáp ứng nhu cầu ngày cao người góp phần vào tiến bộ, văn minh, đại nước nhà Với đề tài nhóm đề tài thực việc điều khiển từ xa theo ba hướng hướng chính:  Điều khiển thiết bị qua Ethernet với giao thức TCP/IP Người dùng đăng nhập vào Website thực điều khiển thiết bị qua giao diện Web  Điều khiển thiết bị qua tin nhắn SMS từ số điện thoại cho phép Thiết bị nhận tin nhắn SMS theo cấu trúc cho trước Phân tích yêu cầu điều khiển thực điều khiển thiết bị  Đo thông báo nhiệt độ phòng, phát tín hiệu cảnh báo nhiệt độ phòng tăng cao vượt giới hạn cho phép 1.2 Ý nghĩa đề tài Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, thiết bị điện tử VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà đời ngày nhiều chủng loại tính sử dụng Bên cạnh nhu cầu sử dụng thiết bị cách tự động ngày cao, người ngày muốn có nhiều thiết bị giải trí thiết bị sinh hoạt với kỹ thuật công nghệ ngày cao Có thể Việt nam chưa phát triển mạnh mẽ lĩnh giới, quốc gia thuộc Châu âu hay Mỹ mô hình nhà tự động điều khiển từ xa phát triển mạnh mẽ Từ nhu cầu thực tế đó, nhóm em muốn đưa phần kỹ thuật đại giới áp dụng vào điều kiện thực tế nước để tạo hệ thống điều khiển thiết bị nhà từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người Đề tài lấy sở mạng Ethernet tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị Việc sử dụng mạng Ethernet tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh động cao Ngoài ra, sản phẩm đề tài có tính mở, áp dụng cho nhiều đối tượng khác dân dụng công nghiệp 1.3 Giới hạn đề tài nghiên cứu Để thực thi hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS áp dụng cho nhà hoàn chỉnh nói phức tạp tốn Để đáp ứng việc điều khiển toàn thiết bị đòi hỏi phải có lượng thời gian, kiến thức định Bên cạnh vấn đề tài Với lượng thời gian kiến thức có hạn, đề tài nhóm em thực thực thi phần hệ thống hoàn chỉnh Đó điều khiển đóng mở đèn, có chức báo động nhiệt độ phòng tăng cao nhiệt độ cho phép Với trình bày trên, nhóm em tiến hành nghiên cứu, khảo VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà sát thực dự kiến đạt mục tiêu đặt sau: - Thiết lập Website thực điều khiển thiết bị qua giao diện Web, sau thực lệnh điều khiển trạng thái thiết bị on/off thể giao diện Web - Điều khiển thiết bị nhà tin nhắn SMS Sau thực lệnh điều khiển xong, tự động gửi tin nhắn lại cho người dùng biết thực thành công - Gửi tin nhắn thông báo trạng thái thiết bị nhiệt độ phòng - Ngoài ra, hệ thống có chức tự động phát tín hiệu cảnh bảo qua chuông tin nhắn nhiệt độ phòng tăng cao vượt giới hạn cho phép 1.4 Mục tiêu nghiên cứu - Đồ án nghiên cứu thực với mục đích áp dụng kiến thức học nhà trường để thiết kế, tạo hệ thống điều khiển tự động từ xa qua mạng Ethernet tin nhắn SMS - Nghiên cứu tạo giao diện Websever để thực điều khiển qua mạng Ethernet với chuẩn giao tiếp TCP/IP - Tìm hiều hệ thống điện thoại di động GSM Nghiên cứu sử dụng module GSM/GPRS phổ biến Module nhóm thực nghiên cứu sử dụng module SIM900 hãng SIMCom - Nghiên cứu sử dụng chip vi điều khiển PIC Mircochip Chip mà nhóm tiến hành nghiên cứu sử dụng chip PIC18F8722 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 1.5 Kết nghiên cứu đề tài Với mục tiêu kế hoạch đề ra, với nỗ lực nghiên cứu, tìm tòi thành viên nhóm thực đề tài, nhóm thực đạt kết định sau: Thiết kế thành công mạch điều khiển giao tiếp qua mạng Ethernet tin nhắn SMS với tính năng: + Giao tiếp thành công với mạng Ethernet qua chuẩn truyền thông TCP/IP, thực quan sát trạng thái lệnh điều khiển thiết bị qua giao diện Webserver + Giao tiếp thành công với module SIM900, nhận gửi tin nhắn thành công, thực điều khiển thiết bị qua tin nhắn SMS + Cảnh báo tới người dùng phát tín hiệu chuông nhiệt độ phòng tăng cao vượt giới hạn cho phép + Ngoài ra, mạch điều khiển thiết kế sẵn sàng cho việc tích hợp thêm ngoại vi tương lai VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 1.6 SƠ ĐỒ TỔNG QUAN CỦA HỆ THỐNG  Sơ đồ tổng quan hệ thống: Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống Dù xa nhà, người sử dụng dùng máy tính kết nối với mạng Internet thiết bị điện thoại, máy tính bảng có hỗ trợ tin nhắn SMS để gửi tín hiệu tới điều khiển tác động lên thiết bị điện gia đình Điều thuật tiện bạn thường xuyên phải khỏi nhà muốn cập nhật trạng thái điều khiển hoạt động thiết bị điện nhà VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà  Sơ đồ khối điều khiển: Hình 1.2 Sơ đồ khối điều khiển Chức khối:  Khối giao tiếp SMS: Gồm Module SIM900, có chức gửi nhận tin nhắn SMS cho việc điều khiển thiết bị Module SIM900 kết nối với vi điều khiển PIC18F8722, có nhiệm vụ nhận SMS gửi tới vi điều khiển gửi SMS tới người sử dụng có yêu cầu  Khối giao tiếp ETHERNET: Gồm ENC26JC0 kết nối với vi điều khiển PIC18F8722 truyền nhận tín hiệu qua giao thức SPI Khối có nhiệm vụ nhận lệnh điều khiển qua Webserver với giao thức TCP/IP Vi điều khiển nhận lệnh, thực thi xong gửi trả lại kết  Khối vi điều khiển PIC18F8722 10 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 4.4.1 Giải thuật nhận tin nhắn thực thi điều khiển: Hình 4.7 Giải thuật nhận tin nhắn thực thi điều khiển  Mô tả giả thuật: Bắt đầu, vi điều khiển trạng thái chờ tin nhắn Khi có tin nhắn tới Module SIM900, vi điều khiển lưu nội dung tin nhắn vào đệm Tiếp theo vi điều khiển kiểm tra số điện thoại gửi tin nhắn, số điện thoại sai lệnh xóa tin nhắn, khởi tạo lại đệm quay lại trạng 55 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà thái chờ Nếu số điện thoại vi điều khiển tiếp tục kiểm tra mật cú pháp lệnh Nếu mật cú pháp lệnh sai vi điều khiển gửi tín hiệu tới Module SIM900 gửi SMS cho người dùng báo lỗi, đồng thời xóa tin nhắn, khởi tạo lại đệm quay lại trạng thái chờ Nếu mật cú pháp đúng, vi điều khiển thực lệnh theo yêu cầu tin nhắn SMS Khi thực lệnh xong vi điều khiển gửi tín hiệu tới Module SIM900 gửi SMS tới người dùng báo hiệu lệnh thực hiện, sau xóa tin nhắn, khởi tạo lại đệm quay lại trạng thái chờ 4.4.2 Sơ đồ nguyên lý kết nối Module SIM900 56 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 57 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 58 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà Hình 4.8 Sơ đồ nguyên lý kết nối Module SIM900 Module SIM900 cấp nguồn với điện áp 4V, có đáp ứng dòng tối đa lên tới 2A Chân PWR kích lên mức cao khảng 1s để tắt bật module Các chân TXD, RXD, GND nối tương ứng với chân RXD, TXD, GND vi điều khiển 59 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 4.5 Thiết kế phần cứng mạch  Nguồn cung cấp: D13 VPIC 7805 D1 VI DIODE C1 C2 200u 47u BUT1 VEXT 6 VCC 5 +5V 4 BUTTON6 R1 330 C3 A 470u POWER K LED-RED LM1117 LM1117 VI VO VEN GND SIL-156-02 VO VEXT1 VCC +5V GND 7805 C16 10u J1 DIODE C17 10u 60 M V VPIC V R R VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý nguồn cung cấp cho toàn mạch - Dùng IC ổn áp: + LM7805: Ổn định điện áp làm việc cho PIC18F8722 + LM1117: Ổn định điện áp 3.3V cho IC ENC28J60 RJ45 - Dùng tụ hóa có giá trị khác để lọc điện áp - Dùng đèn led để hiển trị trạng thái nguồn - Dùng nút bấm để đóng mở nguồn cung cấp 61 RJ7 RJ6 RJ5 RJ4 RJ3 RJ2 RJ1 RJ0 RH7 RH6 RH5 RH4 RH3 RH2 RH1 RH0 MCLR RG5 RG4 RG3 RG2 RG1 RG0 RF7 RF6 RF5 RF4 RF3 RF2 RF1 RF0 RE7 RE6 RE5 RE4 RE3 RE2 RE1 RE0 PIC18F8722 42 biểuRJ7/UB mẫu miễn phí VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, 26 AVSS 41 25 RJ6/LB AVDD 40 Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS RJ5/CE 39 RJ4/BA0 59 RJ3/WRH 60 RJ2/WRL 61 RJ1/OE 62 63 RJ0/ALE RD7/PSP7/AD7/SS2 64 RD7 RD6/PSP6/AD6/SCK2/SCL2 19 65 RD6 RH7/AN15/P1B RD5/PSP5/AD5/SDI2/SDA2 20 66 RD5 RH6/AN14/P1C RD4/PSP4/AD4/SDO2 21 67 RD4 RH5/AN13/P3B RD3/PSP3/AD3 22 68 RD3 RH4/AN12/P3C RD2/PSP2/AD2 69 RD2 RH3/A19 RD1/PSP1/AD1 72 RD1 RH2/A18 RD0/PSP0/AD0 80 RD0 RH1/A17 79 38 RH0/A16 RC7/RX1/DT1 37 RC7 RC6/TX1/CK1 46 RC6 RG5/MCLR/VPP RC5/SDO 10 45 RC5 RG4/CCP5/P1D RC4/SDI/SDA 44 RC4 RG3/CCP4/P3D RC3/SCK/SCL 43 RC3 RG2/RX2/DT2 RC2/ECCP1/P1A 35 RC2 RG1/TX2/CK2 RC1/T1OSI/ECCP2A/P2A 36 RC1 RG0/CCP3/P3A RC0/T1OSO/T13CKI RC0 13 47 RF7/SS RB7/KBI3/PGD 14 52 RB7 RF6/AN11/C1INRB6/KBI2/PGC 15 53 RB6 RF5/AN10/CVREF/C1IN+ RB5/KBI1/PGM 16 54 RB5 RF4/AN9/C2INRB4/KBI0 17 55 RB4 RF3/AN8/C2IN+ RB3/INT3/ECCP2B/P2A' 18 56 RB3 RF2/AN7/C1OUT RB2/INT2 23 57 RB2 RF1/AN6/C2OUT RB1/INT1 24 58 RB1 RF0/AN5 RB0/INT0 RB0 73 49 RE7/ECCP2C/AD15/P2A' RA7/OSC1/CLKI 74 50 RE6/AD14/P1B' RA6/OSC2/CLKO 75 33 RE5/AD13/P1C' RA5/AN4/LVDIN 76 34 RA5 RE4/AD12/P3B' RA4/T0CKI 77 27 RA4 RE3/AD11/P3C' RA3/AN3/VREF+ 78 28 RA3 RE2/CS/AD10/P2B RA2/AN2/VREF3 29 RA2 RE1/WR/AD9/P2C RA1/AN1 30 RA1 RE0/RD/AD8/P2D RA0/AN0 RA0 PIC18F8722 GVHD: TS Vũ Vân Hà C14 22p X2 CRYSTAL C13 22p  Khối vi điều khiển PIC18F8722 62 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS R5 R33 10K RD0 10k BU1 R8 R35 MCLR RESET 470R 470 C4 BU2 100n RA5 R34 A GVHD: TS Vũ Vân Hà CONNECT K 470 PORTD RD0 RD2 RD4 RD6 VCC 10 10056845-110LF PORTB RD1 RD3 RD5 RD7 GND RB0 RB2 RB4 RB6 VCC 10 PORTC RB1 RB3 RB5 RB7 GND 10056845-110LF RC0 RC2 RC4 RC6 VEN 10 10056845-110LF Hình 4.10 Khối vi điều khiển 63 RC1 RC3 RC5 RC7 GND VEN JUMP_74125 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, VEN 25 R2 SCK VDDOSC Thiết kế thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS RC5hệ thống điều khiển 24 SI OSC2 A1 R4 1k A2 R6 1k 27 26 ENC28J60 VDD=VEN 51 1k A2 R17 R16 ENC_13 ENC_12 ENC_17 ENC_16 51 ENC_17 ENC_16 X1 ENC_13 ENC_12 C10 R9 GVHD: TS Vũ Vân Hà 10u CRYSTAL C6 C7 C8 C9 0.1u 0.1u R10 1k 0.1u C12 C11 18p 18p 0.1u R18 R19 51 51 C18 C19 10n 10n  Khối giao tiếp mạng: Hình 4.11 Khối giao tiếp mạng - Dùng ENC28J60 để kết nối mạng Ethernet, tần số thạc anh 25Mhz - Dùng 74HC125 để kết nối ENC28J60 vi điều khiển PIC18F822 - Dùng đầu mạng RJ45 HR911102  Khối ROM: 64 12 10 23 22 19 13 12 11 15 17 16 18 20 21 14 11 RB5 OSC1 VSSOSC VDDRX INT TPIN+ TPINRESET VSSRX VDDTX LEDA TPOUT+ LEDB TPOUTVSSTX CLKOUT VDDPLL VSSPLL RBIAS VCAP 12 100 SO CS 11 R11 RB3 911102 HR911102 10 100 100mH L1 ENC28J60 100 RC4 RC3 10 74HC125 biểu mẫu R7 miễn phí 74HC125 A1 JUMP_74125 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí BUZ1 Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS R13 RF2 R14 10k DS18B20 RF3 NPN 10k CONN-H2 0.1u J5 Q1 CONN-H2 R3 C15 GVHD: TS Vũ Vân Hà 10k BUZZER J4 R12 LCD VCC DQ GND 27.0 DS18B20 10k 25LC256 66226-016 CHAN NAP SCK SI SO WP CS HOLD RV1 RG2 RG1 RG0 RE0 RE1 RE2 RE3 RE4 RE5 RE6 RE7 RC3 RC5 RC4 RA3 10 11 12 13 14 15 16 J2 MCLR VEXT VSS RB7 RB6 25LC256 10k C5 0.1u Hình 4.12 Khối ROM - Dùng Room 25LC256, với dung lượng 256KB để lưu trữ Webserver  Khối cảm biến nhiệt độ, chuông, hiển thị LCD, mạch nạp Hình 4.13 Khối cảm biến, chuông, hiển thị, mạch nạp - Dùng cảm biến đo nhiệt độ DS18B20 - Dùng chuông để cánh báo 65 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà - Dùng Text LCD16x2 để hiển thị Chương 5: KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Qua thời gian nghiên cứu, thi công đồ án hoàn thành Bằng nỗ lực cố gắng thân cá nhân phân chia, phối hợp công việc hợp lí, chặt chẽ, nhịp nhàng thành viên nhóm, bên cạnh hướng dẫn nhiệt tình, tận tâm thầy Vũ Vân Hà, đồ án hoàn thành thời gian định đạt yêu cầu đặt thiết kế thi công hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa qua mạng Ethernet tin nhắn SMS Trong trình thực đề tài, chúng em thu kết định sau: - Mạch điện với module mạch thiết kế, thi công hoàn chỉnh thử nghiệm nhiều lần hoạt động ổn định thực tế - Xây dựng mô hình để ứng dụng điều khiển thiết bị hệ thống báo động nhiệt độ tăng cao Hệ thống điều khiển thiết bị điện nhà từ xa thông qua mạng Ethernet tin nhắn SMS thực đề tài hệ thống với chức đạt sau: 66 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua tin nhắn SMS: - Sau gửi tin nhắn với nội dụng tin nhắn đó, xử lí thực thi trình xử lí, sau điều khiển thiết bị cách tự động - Tin nhắn gửi từ người điều khiển để điều khiển thiết bị điện người điều khiển nhận tin nhắn trả ngược lại với nội dụng tin nhắn thực thi lệnh điều khiển thành công hay chưa - Hệ thống có khả bảo vệ tốt, nghĩa người sử dụng phải biết lệnh điều khiển mật (password) đăng nhập vào hệ thống sử dụng tin nhắn SMS Hệ thống thể điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua mạng Ethernet - Người dùng dùng máy tính đăng nhập vào Webserver thực thi điều khiển thiết bị giao điện Web - Trạng thái thiết bị cập nhật giao diện Web Hệ thống có tính cảnh báo nhiệt độ cao - Khối cảm biến đo nhiệt độ DS18B20 kết nối tới vi điều khiển cho biết nhiệt độ phòng - Có chức báo động gửi tín nhăn tới người dùng nhiệt độ tăng cao giới hạn cho phép Để thực chức nêu trên, nhóm em tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề có liên quan tới đề tài : truyền thông UART, truyền thông SPI, giao thức TCP/IP, vi điều khiển PIC18F8722, ENC28J60, mạng Ethernet, Module Sim900, lệnh AT Command dành cho Module, vấn đề khác liên quan tới đề tài Cuối cùng, theo nhận định chủ quan nhóm em đồ án hoàn thành thời gian cho phép trình bày đầy đủ mảng kiến thức liên quan, vấn đề liên qua tới đề tài Song điều kiện khách quan, đề tài thực phần nhỏ việc điều khiển Đó điều khiển thiết bị công suất cảnh báo nhiệt độ cao 67 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà 5.2 Hướng phát triển đề tài Do thời gian thực đề tài có hạn lượng kiến thức cá nhân thành viên nhóm định nên đề tài thực xong đáp ứng phần nhỏ hệ thống hoàn chỉnh Vì vậy, để đề tài thêm phong phú hơn, mang nhiều tính thực tế nữa, có khả ứng dụng cao chúng em đề xuất đưa thêm vào yêu cầu sau:  Sử dụng thêm nhiều loại cảm biến khác, chẳng hạn cảm biến độ ẩm không khí để đo độ ẩm không khí, hệ thống báo cháy tự động,… để ứng dụng vào đề tài Như người dùng hình dung toàn không gian ngồi nhà  Thêm khối bàn phím, thời gian thực để người dùng trực tiếp chỉnh định lại thông số hệ thống cho phù hợp hẹn để tắt/bật thiết bị theo ý muốn  Mở rộng điều khiển nhiều thiết bị  Phần cứng cho module cần tách rời nhằm dễ dàng cho việc chỉnh sửa, thay đổi Hy vọng với hướng phát triển nêu với ý tưởng, góp ý khác thầy cô giáo, bạn đọc phát triển đề tài này, khắc phục hạn chế, tồn đề tài, làm cho đề tài trở nên phong phú hơn, mang tính ứng dụng cao vào thực tế sống, phục vụ cho lợi ích người tương lai 68 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình qua Ethernet SMS GVHD: TS Vũ Vân Hà TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Minh Sơn, Mạng Truyền Thông Công Nghiệp, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2006 [2] Muhammad Ali Mazidi, Rolin D.McKinlay, Danny Causey, PIC Microcontroller and Embedded Systems, Courier Kendallville, Inc, 2008 [3] Một Số Trang Web Tham Khảo: − www.picvietnam.com − www.4tech.com.vn − www.dientuvietnam.net − www.microchip.com − www.eprojects.ljcv.net 69