đồ án tốt nghiệp điều khiển hề thống từ xa bằng sóng rf

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG Đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ ĐIỆN TỪ XA DÙNG SÓNG RF GVHD : NGUYỄN TIẾN HÒA SVTH : TRƯƠNG ANH TUẤN MSSV: 09119010 TP HÀ NỘI – 03/2013 PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC (Dành cho người hướng dẫn) 1.Họ tên sinh viên : …………………………………………………………… MSSV:………………… 2.Tên đề tài ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3.Người hướng dẫn : ……………………………………………………………………………………… 4.Những ưu điểm Đồ án : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 5.Những thiếu sót Đồ án: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………… 6.Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để bảo vệ Không bảo vệ 7.Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm ĐAMH: a) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… ………………………………………………………………………… b) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… c) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……… 8.Đánh giá Điểm (Số chữ):……………………………… …………………… ……………………………………………………………………………………… CHỮ KÝ HỌ TÊN   Trang LỜI CẢM ƠN Người thực đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy cô khoa Điện – Điện Tử, quý Thầy cô thuộc môn Điện Tử Viễn Thông giảng dạy truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho người thực đồ án thời gian vừa qua Đặc biệt người thực xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Tiến Hòa tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho người thực đồ án để có thể thực hoàn thành tốt đề tài Người thực đồ án không quên cảm ơn bạn lớp trao đổi, góp ý để người thực hoàn thành đề tài cách tốt đẹp thời gian Mặc dù có nhiều cố gắng nỗ lực thực hiện, kiến thức khả thân nhiều hạn chế nên trình thực đề tài tránh khỏi sai phạm, thiếu sót.…Em rRất mong nhận góp ý, dẫn từ nơi quý thầy cô bạn sinh viên Người thực hiện đề tài Trương Anh Tuấn Trang LỜI NÓI ĐẦU Tổng quan nghiên cứu, chế tạo, sản phẩm, phạm vi ứng dụng sản phẩm sắn có Đề suất ý tưởng thực tế Nhiệm vụ đồ án (mô tả chi tiết, đặc biệt chia thành nhóm, khối công việc cách tiếp cận) a Tuổi thọ pin b Thiết bị đủ nhỏ gọn, có khả cầm tay hay không? c Khoảng cách truyền dẫn d Thông tin có điều chế hay không? e Tốc độ liệu Nêu vắn tắt khả ứng dụng thực tế thiết bị Cảm ơn blab la Đồ án em chia thành chương, chương là: chương là: … Xuất phát từ nhu cầu thực tế qua ứng dụng tiện ích hiệu mà công nghệ điều khiển từ xa mang lại, người thực định chọn đề tài “Điều khiển và giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF” Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế mạch có chức bật, tắt thiết bị từ xa thông qua công nghệ sóng RF, thao tác đóng, ngắt bằng tay qua nút nhấn, đồng thời hiển thị trạng thái thiết bị LCD 16x2, … Tuy cố gắng thực đồ án nghiêm túc trách nhiệm nhất, khả nghiên cứu kiến thức thân nhiều hạn chế nên tránh khỏi sai phạm thiếu sót Rất mong nhận ý kiến đóng góp tích cực từ quý thầy cô bạn Trang MỤC LỤC Trang Trang LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1 Phân loại tần số Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật module thu RF Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật module phát RF Bảng 2.4 Chức chân của Port 13 Bảng 2.5 Chức chân LCD 16x2 15 Bảng 2.6 Tập lệnh LCD 16x2 16 Bảng 3.1 Danh sách linh kiện sử dụng mạch 23 LIỆT KÊ HÌNH Hình 2.1 Cách tạo xác định tần số sóng RF Hình 2.2 Module thu RF .5 Hình 2.3 Mạch thu RF dùng IC PT2272 giải mã .6 Hình 2.4 Module phát RF Hình 2.5 Mạch phát RF dùng IC PT2262 mã hóa .7 Hình 2.6 Sơ đồ chân IC PT2262 Hình 2.7 Sơ đồ chân IC PT2272 Hình 2.8 Sơ đồ khối AT89S52 11 Hình 2.9 Sơ đồ chân AT89S52 12 Hình 2.10 Mạch Reset vi điều khiển 14 Hình 2.11 Mạch kết nối thạch anh cho vi điều khiển 14 Hình 2.12 Hình dạng sơ đồ chân LCD 16x2 .15 Hình 3.1 Sơ đồ khối 17 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý khối .19 Trang Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối chấp hành .20 HÌnh 3.4 Sơ đồ mạch in khối 21 Hình 3.5 Sơ đồ mạch in khối chấp hành 22 Hình 3.6 Lưu đồ giải thuật chương trình .24 Hình 4.1 Mạch khối thực tế hoàn thành 25 Hình 4.2 Mạch Relay thực tế 26 Hình 4.3 Sản phẩm đề tài thực tế hoạt động .27 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 10 Chương GIỚI THIỆU 1.1 Mục tiêu đề tài Đứng trước thách thức lớn việc tiết kiệm lượng điện, vấn đề mang ý nghĩa quốc gia, đồng thời nâng cao tiện lợi lĩnh vực điều khiển - nhân tố định phát triển của đất nước, người thực đề tài “Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF” với mục đích thực hành ứng dụng quan trọng của ngành công nghiệp điều khiển thiết bị Để thực điều đó, người thực đưa số mục tiêu : - 1.2 Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của module thu phát RF Nghiên cứu hoạt động mã hóa giải mã của cặp IC PT2262/PT2272 Ứng dụng thực tế chip vi điều khiển AT89S52 phần mềm Keil C Xây dựng thuật toán điều khiển giám sát thiết bị điện Viết chương trình điều khiển giám sát thiết bị điện Tính toán, thiết kế thi công mạch điều khiển giám sát thiết bị điện Nhiệm vụ đề tài Thiết kế thi công mạch thực chức năng: - 1.3 Điều khiển từ xa: Bật tắt thiết bị từ xa thông qua module thu phát RF Điều khiển thủ công: Bật tắt thiết bị bằng tay thông qua nút nhấn gắn board Màn hình LCD board mạch hiển thị trạng thái hoạt động của thiết bị Giới thiệu tổng quan nội dung chương Nội dung đề tài chia thành chương xếp sau: Chương Giới thiệu: trình bày tổng quan nội dung đề tài – vấn đề sẽ đề cập đến toàn viết Chương Cơ sở lý thuyết: chương sẽ sâu lý thuyết thu, phát sóng vô tuyến, chế mã hóa giải mã của cặp IC PT2262/PT2272, lý thuyết LCD 16x2, đồng thời trình bày sơ lược vi điều khiển AT89S52 Chương Giới thiệu Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 29 6VDC với ưu điểm: dễ sử dụng, thông dụng thị trường, phù hợp với mức điện áp khối nguồn có thể chịu dòng làm việc lớn * Khối hiển thị: chọn LCD để hiển thị nhiều thông tin, dễ kết nối với vi điều khiển Trong hệ thống sử dụng LCD 16x2 * Khối nguồn: sử dụng IC ổn áp 7805 tạo điện áp 5VDC ổn định cấp cho vi điều khiển AT89S52, LCD, Relay, … hoạt động 3.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Từ sơ đồ khối linh kiện chọn, người thực đề tài tiến hành thiết kế sơ đồ nguyên lý Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý khối Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Trang 30 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối chấp hành Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Trang 31 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF 3.5 Trang 32 Sơ đồ mạch in Từ sơ đồ nguyên lý thiết kế, người thực đề tài tiến hành vẽ sơ đồ mạch in Hình 3.4 Sơ đồ mạch in khối điều khiển Hình 3.5 Sơ đồ mạch in khối Relay Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF 3.6 Trang 33 Linh kiện sử dụng mạch Bảng 3.1 Danh sách linh kiện sử dụng mạch Số thứ tự 3.7 Tên linh kiện Vi điều khiển AT89S52 Module phát RF nút nhấn có IC mã hóa Module thu RF IC PT 2272L4 LCD 16x2 Relay 5V DC Transistor C1815 Led đơn Thạch anh 11.059MHz 10 Tụ điện 10uF 11 Diode 1N4007 12 Tụ điện 33p 13 Nút nhấn chân 14 Biến trở tinh chỉnh 5K 15 Điện trở 3K9 16 Điện trở 10K 17 Điện trở 220 18 Điện trở 820K Phân tích chương trình cho vi điều khiển * Yêu cầu chương trình vi điều khiển: • Số lượng Nhận tín hiệu điều khiển từ khối thu RF nút nhấn Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF • • Xuất tín hiệu điều khiển thiết bị tương ứng thông qua mạch Relay Cập nhật hiển thị trạng thái thiết bị LCD * Giải (lưu đồ): Hình 3.6 Lưu đồ giải thuật chương trình Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Trang 34 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 35 Chương KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG 4.1 Kết thi công Hình 4.1 Mạch khối thực tế hoàn thành Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình 4.2 Mạch Relay thực tế hoàn thành Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Trang 36 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Hình 4.3 Sản phẩm đề tài thực tế hoạt động Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Trang 37 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 38 Kết đạt Quá trình tìm hiểu nghiên cứu để hoàn thành đồ án giúp người thực củng cố lại kiến thức học mở rộng thêm nhiều kiến thức mới, đồng thời có dịp cọ sát với thực tế rút nhiều kinh nghiệm bổ ích Dưới hướng dẫn của Thầy Nguyễn Ngô Lâm giúp người thực hoàn thiện đề tài “Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF” cách hoàn chỉnh Sau nhiều tuần tích cực tìm hiểu nỗ lực thực hiện, người thực đề tài hoàn thành đồ án theo yêu cầu thời gian quy định Dưới kết đạt ưu điểm của mạch đồ án: Điều khiển đóng, ngắt thiết bị điện từ xa thông qua sóng RF LCD gắn board hiển thị trạng thái thiết bị cách trực quan Có chế độ điều khiển trực tiếp bằng tay board tiện lợi dễ dàng sử dụng • Board mạch thiết kế gọn xếp hợp lý, dễ dàng sử dụng mang tính thẩm mĩ cao • • • Hạn chế hướng phát triển * Hạn chế: Một số hạn chế tồn mạch: - Chưa có biện pháp chống nhiễu cụ thể - Số lượng thiết bị điều khiển hạn chế - Chưa có tính báo động có cố thiết bị điều khiển - Mạch hoạt động chưa thực ổn định nhiễu * Hướng phát triển - Có thể phát triển để điều khiển nhiều thiết bị Ứng dụng điều khiển thiết bị tự động hóa công nghiệp Xây dựng sản phẩm hoàn thiện phần cứng phầm mềm Phát triển lên quy mô điều khiển lớn hơn, ứng dụng nhà thông minh Chương 3Tính toán thiết kế hệ thống Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Mã nguồn chương trình Code cho vi điều khiển: #include #include "LCD 16x2.c" #define on #define off sbit sign1=P2^0; sbit sign2=P2^1; sbit sign3=P2^2; sbit sign4=P2^3; sbit lamp1=P2^4; sbit lamp2=P2^5; sbit lamp3=P2^6; int count1=0,count2=0,count3=0; void main(void) { sign1=0;sign2=0;sign3=0;sign4=0; lamp1=off; lamp2=off; lamp3=off; TMOD=0x10;//Timer che LCD_INIT(); LCD_CODE(0X80); LCD_STRING("SVTH:TR.ANH TUAN"); Phụ lục Trang 39 Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 40 LCD_CODE(0xC0); LCD_STRING("GVHD:NG.TIEN HOA"); delay_time(2000); LCD_CODE(0X01); LCD_STRING(" TRANG THAI"); LCD_CODE(0xC0); LCD_STRING("1:OF 2:OF 3:OF"); while(1) { while(sign1==0&&sign2==0&&sign3==0&&sign4==0); if(sign1==1) { if(count1==0) { lamp1=on;count1=count1+1;LCD_CODE(0xc0);LCD_STRING("1:ON");de lay_time(350); } else { lamp1=off;count1=count11;LCD_CODE(0xc0);LCD_STRING("1:OF");delay_time(350); } while(sign1==1); } if(sign2==1) { Phụ lục Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 41 if(count2==0) { lamp2=on;count2=count2+1;LCD_CODE(0xC6);LCD_STRING("2:ON");de lay_time(350); } else { lamp2=off;count2=count21;LCD_CODE(0xC6);LCD_STRING("2:OF");delay_time(350); } while(sign2==1); } if(sign3==1) { if(count3==0) { lamp3=on;count3=count3+1;LCD_CODE(0xCC);LCD_STRING("3:ON");d elay_time(350); } else { lamp3=off;count3=count31;LCD_CODE(0xCC);LCD_STRING("3:OF");delay_time(350); } while(sign3==1); } Phụ lục Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 42 if(sign4==1) { lamp1=off;lamp2=off;lamp3=off;count1=0;count2=0;count3=0;LCD_COD E(0xC0);LCD_STRING("1:OF 2:OF 3:OF"); while(sign4==1); } } } Phụ lục Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Datasheet PT2262 [2] Datasheet PT2272 [3] Datasheet module thu phát RF 315 MHz [4] Datasheet LCD 16x2 [5] Tống Văn On, Họ Vi Điều Khiển 8051,NXB Lao động – Xã hội, 2005 [6] Nguyễn Tăng Cường - Phan Quốc Thắng, Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển 8051, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [7] Tài liệu tham khảo từ Internet: http://www.banlinkien.vn http://www.thietkemachin.com http://www.hoiquandientu.net Cùng số từ khóa tài liệu tham khảo khác qua công cụ tìm kiếm Google Tài liệu tham khảo ... thuyết Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 20 Ứng dụng: Cặp IC PT2262/PT2272 ứng dụng điều khiển từ xa phổ biến rộng rãi công nghiệp dân dụng: - Hệ thống bảo vệ từ xa: chống... - Điều khiển thiết bị điện từ xa: đèn, quạt, relay, … - Công nghiệp đồ chơi điều khiển từ xa, … 2.3 Khảo sát vi điều khiển AT89S52 2.3.1 Giới thiệu Vi Điều Khiển AT89S52 AT89S52 họ IC vi điều. .. hệ thống, ưu, nhược điểm hướng phát triển của đồ án Chương Giới thiệu Điều khiển giám sát thiết bị điện từ xa dùng sóng RF Trang 12 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Sóng RF 2.1.1 Khái niệm sóng RF