CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS GSM 900 dùng PIC (có code và mạch in)

có sơ đồ nguyên lý, sơ đồ khối và lưu đồ giải thuật, mạch in và code đầy đủ cho mạch CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS GSM 900 dùng PIC ...............................................................................................................................................................

MỤC LỤ

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VIII

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Khái quát đề tài 1

1.2 Sơ đồ khối 1

CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN CƠ BẢN 2

2.1 Các linh kiện cơ bản 2

2.2 PIC16F877 8

2.3 Module Sim900a 10

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LAYOUT……….15

3.1 Sơ đồ nguyên lí 15

3.2 Sơ đồ layout 17

3.3 Lưu đồ giải thuật 18

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG THỰC TẾ 19

4.1 Sơ đồ mạch khi chưa chạy 19

4.2 Sơ đồ mạch sau khi chạy 20

Chương 5: KẾT LUẬN 20

5.1 Ưu điểm và khuyết điểm 20

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Sơ đồ chân cảm biến LM35……….2

Hình 2.2 LCD……… 3

Hình 2.3 Hình dạng của điện trở………6

Hình 2.4 Hình dạng điện trở trong các sơ đồ mạch……….6

Hình 2.5 Kí hiệu của biến trở……….7

Hình 2.6 Kí hiệu của tụ điện……… 7

Hình 2.7 Hình dạng tụ trong thực tế……….8

Hình 2.8 Sơ đồ chân PIC16F877……… 9

Hình 2.9 Sơ đồ PIC 16F877 hoạt động với thạch anh………10

Hình 2.10 Hình ảnh thực tế Module Sim900A……… 11

Hình 2.11 Module sim kết nối với Simcard……….12

Hình 2.12 Kết nối module Sim với Vi điều khiển……….13

Hỉnh 3.1 Sơ đồ mạch nguồn………15

Hình 3.2 Sơ đồ vi điều khiển và cảm biến nhiệt độ……… 15

Hình 3.3 Sơ đồ Module Sim với LCD……….16

Hình 3.4 Sơ đồ trạng thái đèn của Module Sim900A………17

Hình 3.5 Sơ đồ Layout……… 17

Hình 4.1 Sơ đồ mạch khi chưa chạy……… …19

Hình 4.2 Sơ đồ mạch sau khi chạy……….19

Bảng 2 Sơ đồ chân kết nối giữa Module sim với Simcard……… 12

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Khái quát đề tài:

Kĩ thuật vi xử lí hiện nay rất phát triển và nhỏ gọn hơn rất nhiều so với kĩ thuật số,

nó được tích hợp và lập trình để điều khiển Vượt trội so với kĩ thuật số, kĩ thuật vi

xử lí được ứng dụng trong việc điều khiển khối chuyển đổi tương tự sang số và khốihiển thị số Mạch hiển thị nhiệt độ được sử dụng cho đời sống hàng ngày Với đề tàinày em sẽ sử dụng cảm biến nhiệt độ LM35, sử dụng PÍC6F877 hiển thị LCD vàgửi tin nhắn qua module sim900A

1.2 Sơ đồ khối:

CHƯƠNG 1. CÁC LINH KIỆN CƠ BẢN

1.3 Các linh kiện cơ bản:

1.1.1 Cảm biến LM35:

KHỐI MODULE

KHỐI HIỂN THỊ

K HỐI XỬ LÍ

KHỐI CẢM

BIẾN

KHỐI NGUỒN

Cảm biến nhiệt độ LM35 là một loại cảm biến tương tự rất hay được ứng dụngtrong các ứng dụng đo thời gian thực Vì nó hoạt động khá chính xác với sai sốnhỏ, đồng thời kích thước nhỏ và giá thành rẻ Cảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệtmạch tích hợp chính xác cao Cảm biến LM35 hoạt động bằng cách cho ra một giàtrị hiệu điện thế nhất định tại chân Vout ứng với mỗi mức nhiệt độ.

Thông số kĩ thuật:

 Điện áp đầu vào: 4V đến 30V

 Điện áp đầu ra: -1V đến 6V

 Công suất tiêu thụ là 60uA

 Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/oC

 Độ chính xác cao ở 25 C là 0.5 C

 Trở kháng đầu ra thấp 0.1 cho 1mA tải

Hình 2.1: Sơ đồ chân cảm biến LM35

1.1.2 LCD :

Text LCD là các loại màn hình tinh thể lỏng nhỏ dùng để hiển thị các dòng chữhoặc số trong bảng mã ASCII Không giống các loại LCD lớn, Text LCD được chiasẵn thành từng ô và ứng với mỗi ô chỉ có thể hiển thị một kí tự ASCII Cũng vì lí dochỉ hiển thị được kí tự ASCII nên laoi5 LCD này được gọi là Text LCD (để phânbiệt với Graphic LCD có thể hiển thị hình ảnh) Mỗi ô của Text LCD bao gồm các

“chấm” tinh thể lỏng, việc kết hợp ẩn và hiện sẽ tạo thành một kí tự cần hiển thị.Trong các Text LCD, các mẫu kí tự được định nghĩa sẵn Kích thước của các LCDđược định nghĩa bằng số kí tự có thể hiển thị trên một dòng và tổng số dòng mà

LCD có.Ví dụ LCD 16x2 là loại có 2 dòng và mỗi dòng có thể hiển thị 16 kí tự.Một số kích thước LCD thông thường gồm 16x1, 16x2, 16x4, 20x2, 20x4….Hình 1

là một ví dụ text LCD 16x2

Hình 2.2: LCD

Text LCD có 2 cách giao tiếp cơ bản là nối tiếp (như I2C) và song song Trongphạm vi bài này em chỉ giới thiệu loại giao tiếp song song, cụ thể là LCD 16x2 điềukhiển bởi chip HD44780U của hãng Hitachi

Các Text LCD theo chuẩn HD44780U thường có 16 chân trong đó 14 chân kết nốivới bộ điều khiển và hai chân nguồn cho “ đèn LED nền” Thứ tự các chân được sắpxếp như sau:

Bảng 1 Sơ đồ chân của LCD

Chức

năng

Sô thứtựChân

tháilogic

Từ 1xuống 0

Vô hiệuhóa LCD LCD hoạtđộng Bắt đầughi/đọcLCD

Trong một số LCD 2 chân LED nền có đánh số 15 và 16 nhưng trong một số trườnghợp 2 chân này được ghi là (Anode) và K (Cathode) Chân 1 và chân 2 là các chânnguổn , được nối với GND và nguồn 5V Chân 3 là chân chỉnh độ tương phản(contrast), chân này cần được nối với một biến trở chia áp như trong hình 2 Trongkhi hoạt động, chỉnh để thay đổi giá trị biến trở để đạt được độ tương phản cần thiết,sau đó giữ mức biến trở này Các chân điều khiển RS, R/W, EN và các đường dữliệu được nối trực tiếp với vi điều khiển Tuỳ theo chế độ hoạt động 4 bit hay 8 bit

mà các chân từ D0 đến D3 có thể bỏ qua hoặc nối với vi điều khiển

1.1.3 Tụ điện, điện trở và biến trở:

C = ξ S / dTrong đó:

C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)

ξ : là hằng số điện môi của lớp cách diện

d : là chiều dày của lớp cách điện

S : là diện tích bản cực của tụ điện

 Dung kháng là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện xoay chiều

Xc = 1/ωC = 1/2πfCC = 1/2πfCfC

1.1.1.1 Điện trở:

Điện trở là linh kiện điện tử thụ động không thể thiếu trong các mạch điện tử, tácdụng là dùng để cản trở dòng điện, tạo sụt áp Nó phụ thuộc vào chất liệu, tiếtdiện và độ dày của dây dẫn và được tính theo công thức:

R¿p L

S

Trong đó: R là điện trở, đơn vị là Ω

p là điện trở suất

L là chiều dài dây dẫn

S là tiết diện của dây

Hình dạng và kí hiệu: trong thực tế điện trở là loại linh kiện điện tử không

phân cực, được làm từ hợp chất cacbon và kim loại Tỉ lệ pha chế sẽ tạo racác điện trở có trị số khác nhau

Hình 2.3:Hình dạng của điện trở

Kí hiệu điện trở trong các sơ đồ mạch điện tử:

Hình 2.4:Hình dạng điện trở trong các sơ đồ mạch

1.1.1.2 Biến trở:

Biến trở là một dạng của điện trở có công dụng như điện trở thông thường,nhưng có thể thay thế giá trị điện trở được

1.4 PIC 16F887:

1.1.4 Giới thiệu về PIC 16F887:

PIC 16F877 là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay Cấu trúc tổng quát:

 Được chế tạo bằng công nghệ CMOS

 tần số hoạt động tối đa 20MHZ

 một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển

 Một bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào

 Một bộ định 16 bits (timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệmnăng lượng với nguồn xung clock ngoài

 368 bytes RAM

 8K Flash ROM

 Hai bộ định thời 8 bits (timer 0 và timer 2)

 Năm port (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu độc lập

 256 bytes EEPROM

2.2.2 Sơ đồ chân của PIC 16F887:

Hình 2.8:Sơ đồ chân PIC16F887

Để PIC hoạt động ta cần cấp nguồn cho PIC.Ngoài ra có thể thêm vào bộdao động thạch anh:

Hình 2.9:Sơ đồ PIC 16F887 hoạt động với thạch anh

1.5 Module Sim900A:

1.1.5 Giới thiệu về Module Sim900A:

Giao tiếp vật lí trong ứng dụng điện thoại của Module Sim900A là 60 chân,

nó cung cấp tất cả các giao diện vật lí:

 Có Serial port và Debug port giúp dễ dàng hơn trong việc phát triển ứng dụng

 Một kênh audio bao gồm Input của Microphone và Output của

1.1.1.4 Giao tiếp với simcard:

Module Sim900A hỗ trợ 2 loại simcard: 1.8V và 3V

Hình 2.11: Module sim kết nối với Simcard

Bảng 2:Sơ đồ chân kết nối giữa Module sim với Simcard

1.1.1.5 Kết nối với vi điều khiển:

Hình 2.12: Kết nối module Sim với Vi điều khiển

Có bảy đường truyền kết nối, em chỉ sử dụng hai đường là RXD và TXD

1.1.1.6 Giao tiếp với sim900A qua AT conmand:

Việc điều khiển SIM900A được thực hiện thông qua việc truyền các lệnhAT(các lệnh này thường bắt đầu bằng “AT”) dùng để điều khiển các thiết bịtương tác với mạng

Hình 3.2 Sơ đồ vi điều khiển và cảm biến nhiệt độ

1.1.9 Sơ đồ Module Sim với LCD:

Hình 3.3 Sơ đồ Module Sim với LCD

1.1.10 Sơ đồ trạng thái đèn của Module Sim900A:

Hình 3.4 Sơ đồ trạng thái đèn của Module Sim900A

1.7 Sơ đồ Layout:

Layout

Đọc tin nhắn, kiểm tra và điều khiển

Đọc ADC

Nhiệt độ > 40 Y Gửi tin nhắn báo động

END1.8 Lưu đồ giải thuật:

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG THỰC TẾ1.9 Sơ đồ mạch khi chưa chạy:

Hình 4.1 Sơ đồ mạch khi chưa chạy.

4.2 Sơ đồ mạch sau khi chạy:

Hình 4.2 Sơ đồ mạch sau khi chạy

- Đo và cảnh báo nhiệt độ nhưng không còi như chống trộm.

- Giá thành module sim cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] TốngVănOn (2000) Vi mạch và mạch tạo sóng, Nhà xuất bản giáo dục[2] Datasheet module Sim900A

<http://www.tme.vn/Product.aspx?id=1575#page=pro_info>,xem

03/03/2016

#define pin_pwgsm PIN_D4

#define buffer_size 80

unsigned buffer[buffer_size];

unsigned int8 c = 0, c1 = 0, counter_buffer = 0;

int1 sms_mode = false;

char *ptr1 = 0;

char *ptr2 = 0;

void read_sms(char index);

void send_sms(unsigned int8 n);

void read_sms(char index){

unsigned int8 i,j;

void init(){

unsigned int8 i,j;

//Khoi tao ADC

void send_sms(unsigned int8 n){

if(c == '.' && c1 == '#'){sms_mode = true; c1 = 0;}; if(counter_buffer > buffer_size){counter_buffer = 0;}; buffer[counter_buffer] = c;

counter_buffer ++;

}