Thiết kế chế tạo mô hình nhà thông minh

MỤC LỤCMỞ ĐẦU11.Tính cấp thiết của đề tài12.Mục tiêu nghiên cứu13.Đối tượng nghiên cứu24.Phương pháp nghiên cứu25.Phạm vi nghiên cứu26.Các ứng dụng dự kiến của đề tài2CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI41.1 Lý do chọn đề tài41.2 Yêu cầu điều khiển41.3 Nhiệm vụ51.4 Hướng thực hiện đề tài51.5 Thuyết minh ngôi nhà thông minh61.6 Thực trạng nhà thông minh hiện nay ở Việt Nam71.7 Kết luận chương 17CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT82.1 Đặt vấn đề82.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC 16F877A82.2.1 Khái quát vi điều khiển PIC 16F877A82.2.2 Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A102.3 Modul sim 900A132.4 Các loại cảm biến được sử dụng trong mạch162.4.1 Modul cảm biến chuyển động HCSR501162.4.2 Cảm biến quang CdS (quang trở )182.4.3 Modul cảm biến khí gas MQ2202.5 Kết luận chương 224CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO NGÔI NHÀ THÔNG MINH253.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhà thông minh253.1.1 Khối nguồn253.1.2 Khối xử lý trung tâm263.1.3 Khối cảm biến273.1.4 Khối hiển thị LCD273.1.5 Khối bàn phím293.1.6 Khối công suất323.2 Quản lý hệ thống cửa vàora333.2.1 Giới thiệu hệ thống333.2.2 Kết cấu hệ thống343.2.3 Sơ đồ nguyên lí mạch mở cửa bằng mật khẩu353.2.4 Mạch đèn sáng tự động363.3 Sơ đồ nguyên lý chung của toàn mạch373.4 Chế tạo mô hình403.5 Thuật toán điều khiển413.6 Kết luận chương 344CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ454.1 Kết luận454.2 Kiến nghị464.3 Hướng phát triển của đề tài46TÀI LIỆU THAM KHẢO47PHỤ LỤC A48PHỤ LỤC B69

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Phạm vi nghiên cứu 2

6 Các ứng dụng dự kiến của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 4

1.1 Lý do chọn đề tài 4

1.2 Yêu cầu điều khiển 4

1.3 Nhiệm vụ 5

1.4 Hướng thực hiện đề tài 5

1.5 Thuyết minh ngôi nhà thông minh 6

1.6 Thực trạng nhà thông minh hiện nay ở Việt Nam 7

1.7 Kết luận chương 1 7

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

2.1 Đặt vấn đề 8

2.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC 16F877A 8

2.2.1 Khái quát vi điều khiển PIC 16F877A 8

2.2.2 Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A 10

2.3 Modul sim 900A 13

2.4 Các loại cảm biến được sử dụng trong mạch 16

2.4.1 Modul cảm biến chuyển động HC-SR501 16

2.4.2 Cảm biến quang CdS (quang trở ) 18

2.4.3 Modul cảm biến khí gas MQ2 20

2.5 Kết luận chương 2 24

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO NGÔI NHÀ THÔNG MINH 25

3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhà thông minh 25

3.1.1 Khối nguồn 25

3.1.2 Khối xử lý trung tâm 26

3.1.3 Khối cảm biến 27

3.1.4 Khối hiển thị LCD 27

3.2 Quản lý hệ thống cửa vào/ra 33

3.2.1 Giới thiệu hệ thống 33

3.2.2 Kết cấu hệ thống 34

3.2.3 Sơ đồ nguyên lí mạch mở cửa bằng mật khẩu 35

3.2.4 Mạch đèn sáng tự động 36

3.3 Sơ đồ nguyên lý chung của toàn mạch 37

3.4 Chế tạo mô hình 40

3.5 Thuật toán điều khiển 41

3.6 Kết luận chương 3 44

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

4.1 Kết luận 45

4.2 Kiến nghị 46

4.3 Hướng phát triển của đề tài 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ LỤC A 48

PHỤ LỤC B 69

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đồ khối cấu trúc nhà thông minh 6

Hình 2.1 Vi điều khiển PIC16F877A 8

Hình 2.2 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877A 10

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý vi điều khiển PIC16F877A 10

Hình 2.4 Hình ảnh modul sim 900A 13

Hình 2.5 Modul cảm biến chuyển động HC-SR501 16

Hình 2.6 Cấu trúc bên trong cảm biến chuyển động 17

Hình 2.7 Cảm biến quang CDS 19

Hình 2.8 Modul cảm biến khí Gas MQ2 20

Hình 2.9 Cấu tạo của MQ2 20

Hình 2.10 Sơ đồ chân cảm biến MQ2 21

Hình 2.11 Cấu tạo modul MQ2 21

Hình 3.1 Sơ đồ khối cấu trúc nhà thông minh 25

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 25

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý khối xử lý trung tâm 26

Hình 3.3 LCD : TUXGR_16X2_R2 27

Hình 3.4 Các phím của bàn phím 29

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý bàn phím ma trận 31

Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý khối công suất 32

Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý mạch mở cửa 35

Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý mạch đèn sáng tự động 36

Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý chung 39

Hình 3.12 Kích thước Mô hình nhà thông minh 40

Hình 4.1 Tổng quan mô hình nhà thông minh 45

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Datasheet của MQ2 22Bảng 3.1 Chức năng của từng chân và ghép nối chi tiết LCD- PIC16F877A 28

Bảng 3.2 Bảng mã hóa trạng thái bàn phím 30

MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của công nghệ đã đem lại nhiều ứngdụng và thành quả to lớn phục vụ nhu cầu đời sống thiết thực của con người Trongcông nghiệp cũng như trong sinh hoạt hàng ngày, máy móc đã trở nên quá quen thuộc

và gắn liền với đời sống của chúng ta Với nhu cầu ngày càng cao về giải trí và tiệních, con người không chỉ quan tâm đến các thiết bị cá nhân, các thiết bị phục vụ chocông việc mà còn quan tâm đến nơi sinh sống hằng ngày có được đầy đủ tiện nghi? Cóđược an toàn, v.v… Khái niệm ngôi nhà số thông minh vốn khá phổ biến ở các nướccông nghệ cao và du nhập sang các quốc gia có cơ sở hạ tầng và ứng dụng điện tửđang phát triển Mỗi chức năng của ngôi nhà thông minh đều có khả năng tự vận hànhdưới sự tác động từ bên ngoài của con người hay dưới sự thay đổi của nhiệt độ, ápsuất…Vấn đề đặt ra đối với chúng ta là phải tạo ra được những thiết bị điều khiểntrong nhà có thể tự động điều khiển và giám sát được theo một chương trình đã đượccài đặt sẵn

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trên thế giới với sự bùng nổ của các nghành công nghệ thông tin, điện tử vv

Đã làm cho đời sống của con người ngày càng hoàn thiện Các thiết bị tự động đã ngàycàng xâm lấn vào trong sản xuất, thậm chí vào trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngàycủa mỗi con người Do đó một ngôi nhà thông minh không còn là mơ ước của conngười nữa mà nó đã trở thành hiện thực Qua báo chí, các phương tiện truyền thông,internet chúng ta có thể thấy mô hình ngôi nhà thông minh đã ra đời Là sinh viên khoa

điện - điện tử tử của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, với những kiến

thức đã học cùng với mong muốn thiết kế một ngôi nhà tự động hóa đáp ứng như cầu

sinh hoạt hàng ngày Nhóm chúng em đã chọn “Thiết kế chế tạo mô hình nhà thông minh” làm đề tài tốt nghiệp để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người và

góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nước nhà

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nhà thông minh là một đề tài mở với rất nhiều các ứng dụng, các tiện ích có thể

áp dụng nhằm phục vụ nhu cầu ngày càng nâng cao của con người Chính vì vậy màgiới hạn trong một đồ án môn học chúng ta không thể giải quyết được hết các bài toántrên thực tế Trước mắt, chúng ta sẽ thi công một số thiết bị điện cho ngôi nhà thôngminh, từ đó có kế hoạch phát triển và thi công những thiết bị khác cho ngôi nhà thôngminh

Trong tương lai, chúng ta sẽ mở rộng và phát triển được những thiết bị này bằng cách

mở rộng khả năng giao tiếp của thiết bị, như qua Internet hay mạng điện thoại di động

3 Đối tượng nghiên cứu

 Tìm hiểu và nghiên cứu về vi điều khiển

 Tìm hiểu và nghiên cứu về ngôn ngữ lập trình vi điều khiển

 Tìm hiểu về các nguyên tắc điều khiển động cơ và các thiết bị trang bị điện

 Tìm hiểu các loại cảm biến

4 Phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết

CHƯƠNG 1: Đọc và tìm hiểu bài giảng, giáotrình điện tử căn bản, giáo trình vi xử lý: KhoaĐiện - Điện Tử_ ĐHSPKT HY

 Tìn hiểu các tài liệu về kỹ thuật đa xử lý của vi điều khiển, giao tiếp vi điềukhiển với các thiết bị

là tìm được hướng nghiên cứu thích hợp nhất để hoàn chỉnh và tối ưu đề tài

 Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiếnthức đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống Điều khiển

tự động hoàn chỉnh Hệ thống tích hợp module điều khiển giám sát trung tâm,module công suất cho các thiết bị trong nhà và và module báo động (cảnh báo)cùng các module tiện ích khác

5 Phạm vi nghiên cứu

 Nghiên cứu kiến trúc phần cứng và kỹ thuật lập trình cho VĐK PIC16F877A,modul sim 900A

 Truyền thông modul sim

 Nghiên cứu và thiết kế mạch trên eagle

6 Các ứng dụng dự kiến của đề tài

 Hệ thống tự động điều khiển các thiết bị trong nhà (cụ thể là điều khiển một sốthiết bị công suất trung bình như bóng đèn, quạt, rèm cửa, )

 Hệ thống còn có chức năng tự động cảnh báo (cụ thể là báo cháy,báo rò rỉ ga,đặc biệt hơn là cảnh báo trộm, ).

 Hệ thống cửa ra/vào được bảo mật bằng password

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

2.1 Lý do chọn đề tài

Một ngôi nhà thông minh hay còn gọi là ngôi nhà số là một giải pháp điềukhiển tích hợp cho các căn hộ cao cấp, tích hợp các thiết bị điện tử, nghe nhìn, truyềnthông thành một hệ hoàn chỉnh và thống nhất, có thể tự vận hành tất cả các hệ thốngmột cách tự động theo chương trình đã cài đặt hoặc theo điều khiển từ xa của ngườidùng Các hệ thống như chiếu sáng, máy lạnh, an ninh bảo vệ, âm thanh nghe nhìn,chuông hình, cửa tự động hay cả rèm cửa sẽ được phối hợp vận hành thành một hệthống đồng nhất

Mỗi chức năng của ngôi nhà thông minh đều có khả năng tự vận hành hoặcdưới sự điều khiển của người dùng, thông qua điện thoại di động sử dụng mạng 3Ghay Internet, cung cấp nhiều chế độ sử dụng Người dùng có thể truy cập từ xa vào hệthống quản lý tại nhà để xem cửa ngõ qua video, tắt hệ thống đèn nếu lỡ quên khi rakhỏi nhà, tắt bớt các hệ thống đèn không cần thiết trong các khu vực trong nhà để tiếtkiệm điện năng Theo ABI Research, chức năng quan trọng trong ngôi nhà thôngminh được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là cảnh báo an ninh

Vì thế hiện nay nhà thông minh là một trong những đề tài công nghệ ứng dụngđang tạo nên một cơn sốt trong thị trường địa ốc Các hãng đầu tư công nghệ ở nướcngoài đã và đang phát triển giải pháp nhà thông minh với rất nhiều tính năng vượt trội

Tại Việt Nam, hiện nay đã có một số nhà đầu tư cho các công trình nhà thôngminh nhưng chủ yếu là phân phối các sản phẩm nhập của nước ngoài với giá thành rất

lớn Chính từ những thực tiễn đó là cơ sở để chúng em chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo

mô hình nhà thông minh”.

2.2 Yêu cầu điều khiển

Trong một gia đình thông thường ngày nay, TV, hệ thống nghe nhìn, máy tính,đèn chiếu sáng, rèm cửa và điện thoại di động, ngày càng trở nên dễ sử dụng và đanăng hơn, nhưng mỗi thiết bị hoạt động độc lập với các bộ điều khiển dùng riêng Điềunày có nghĩa là có rất nhiều bộ điều khiển, nút chỉnh, làm phức tạp thêm cuộc sống.Một ngôi nhà thông minh cần đảm bảo những tính năng tiện lợi cho người dùng, tínhbảo mật và tính tiết kiệm năng lượng Do vậy yêu cầu điều khiển cho ngôi nhà củachúng em bao gồm:

 Cửa ra/vào: được tự động đóng mở bằng password Chủ nhân muốn vàonhà phải nhập đúng password đó Nếu ai đó vào nhà nhập sai password quá 3 lần thì

chuông báo động sẽ reo báo động Nó thực sự giúp cho ngôi nhà được bảo mật caohơn.

 Hệ thống chiếu sáng tự động: Khi đứng ở cửa chính, đèn tự động bật lên vàkhi không có người đèn tự động tắt đảm bảo tiết kiệm điện tối ưu Nó thực

sự mang lại nhiều tiện lợi và tiết kiệm cho chủ nhân

 Hệ thống cảnh báo chống trộm: Khi chủ nhân ra khỏi nhà mà bật chế độnày lên thì hệ thống sẽ báo động khi phát hiện có người vào nhà

 Hệ thống cảnh báo cháy: Khi xảy ra hỏa hoạn hệ thống phát hiện nhiệt độcao với nồng độ vượt quá mức cài đặt thì chuông báo động sẽ reo lên

 Hệ thống rò rỉ ga: Khi cảm biến phát hiện rò gỉ gas, hệ thống sẽ báo độngbằng cách tự động gọi điện cho chủ

2.3 Nhiệm vụ

Chúng ta cần tìm hiểu nguyên lý hoạt động của nhà thông minh và ứng dụngcông nghệ vào mô hình thiết kế nhằm đáp ứng được các yêu cầu điều khiển đã đặt ra ởtrên Ví dụ như hệ thống cửa tự động, chiếu sáng tự động, bật điều hòa tự động, hệthống báo động

Ngoài ra chúng ta cần có cái nhìn tổng quan hơn về cấu trúc của thiết bị trongngôi nhà thông minh, từ đó ta sẽ định hướng được khả năng phát triển của đề tài.Tương lai có thể hoàn thiện được những yêu cầu mà một ngôi nhà thông minh cần có:

 Tổng quát hóa mô hình và các ứng dụng của ngôi nhà thông minh

 Giải quyết từng khối chức năng bằng các thiết bị điều khiển

 Xây dựng mô hình ngôi nhà thông minh và ứng dụng một số thiết bị điệnđược điều khiển tự động như hệ thống cửa tự động, rèm cửa tự động, ánhsáng tự động…

 Vạch ra những kế hoạch, hướng phát triển và thi công cho những thiết bịkhác mà trong khuôn khổ và thời gian của đồ án chúng em chưa hoàn thànhđược Ví dụ chúng ta có thể phát triển những thiết bị này bằng cách mở rộngkhả năng giao tiếp của thiết bị, như qua Internet hay mạng điện thoại di động,điều khiển các thiết bị cần tính ổn định cao

2.4 Hướng thực hiện đề tài

Qua những yêu cầu và nhiệm vụ cần thiết của một ngôi nhà thông minh, chúng

ta có thể đưa ra một hướng thực hiện đề tài để đạt được các mục đích tối ưu nhất cho

Hình 1.1 Sơ đồ khối cấu trúc nhà thông minh

 Khối cảm biến có khả năng nhận dạng sự có mặt của con người để tự độngbật tắt các thiết bị phù hợp nhu cầu sinh hoạt

 Khối xử lý trung tâm có nhiệm vụ điểu khiển toàn bộ các thiết bị điện thôngqua chương trình điều khiển và tín hiệu phản hồi của các cảm biến

 Khối mật khẩu và hiển thị LCD: thông qua chương trình điều khiển tạo ra mộtmật khẩu và yêu cầu người sử dụng phải nhập đúng mật khẩu mới được vàonhà, đồng thời hiển thị những ký tự trong quá trình ấn mật khẩu, giúp ngườidùng có thể xác định chính xác những thao tác trong quá trình sử dụng

2.5 Thuyết minh ngôi nhà thông minh

Các ứng dụng của “Nhà thông minh” được mô tả như sau:

 Vào cửa yêu cầu nhập mật khẩu có 4 số hiển thị trên LCD

 Nhập đúng mật khẩu cửa tự động mở ra, nhập sai được phép nhập lại 3lần Nếu quá 3 lần sai thì hiển thị lên LCD và báo động trong 30 giây

 Chế độ tự động :

 Khi có người đứng trước cửa để nhập mật khẩu thì đèn tự sáng

 Chế độ báo động :

 Khi chủ nhân ra khỏi nhà và bật chế độ chống trộm lên Nếu có kẻ độtnhập vào nhà, hệ thống sẽ tự gọi điện vào số điện thoại đã được cài đặtsẵn.

 Nếu ai đó nhập sai mật mã cửa ra/vào quá 3 lần thì chuông báo động sẽreo lên

 Khi cảm biến khí gas phát hiện có rò gỉ gas thì sẽ tự động gọi điện vào sốđiện thoại đã cài đặt sẵn

 Các cảm biến được sử dụng là cảm biến quang CdS, cảm biến chuyểnđộng, cảm biến khí gas MQ2

2.6 Thực trạng nhà thông minh hiện nay ở Việt Nam

Tại Việt Nam, cùng với xu hướng tăng trưởng mạnh của thị trường, nhà thôngminh đang dần trở thành một lĩnh vực hấp dẫn mà không “đại gia" công nghệ nàomuốn bỏ qua, trong đó có các doanh nghiệp công nghệ Việt

Nhà thông minh hiện nay ở Việt Nam với rất nhiều tiện ích, các tiện ích có thể áp dụngnhằm phục vụ nhu cầu ngày càng nâng cao của con người Chỉ cần ngồi một nơi cầmchiếc điện thoại di động trên tay là người sử dụng có thể điều khiển các thiết bị trongngôi nhà của mình Hiện nay có rất nhều tập đoàn lớn tại Việt Nam đã đầu tư vàoSmart Home ví dụ như Bkav, Lumi, Acis Những ngôi nhà thông minh được thiết kếvới một số tính năng như:

+ Bật điện khi có chuyển động

+ Bật điện khi cửa mở

2.7 Kết luận chương 1

Kết quả đạt được:

 Tìm hiểu được nhu cầu thực tế của đề tài: xã hội ngày càng phát triển thì nhucầu sinh hoạt của con người ngày càng cao, việc điều khiển thiết bị từ xa là mộtnhu cầu cần thiết trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người

 Đưa ra được các ứng dụng của đề tài

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Đặt vấn đề

Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật,công nghệ kỹ thuật điện tử mà trong đó là kỹ thuật tự động điều khiển đóng vai tròquan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp, cung cấp thôngtin hoặc có thể là một hệ thống điều khiển các thiết bị trong nhà…Điển hình của một

hệ thống điều khiển các thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS gồm các thiết

bị đơn giản như bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến các thiết bị tình vi, phức tạp như tivi,máy giặt, hệ thống báo động…Đầu não trung tâm ở đây có thể là một máy vinh tínhhoàn chỉnh hoặc có thể là một bộ xử lí đã được lập trình sẵn tất cả các chương trìnhđiều khiển Bình thường, các thiết vị trong ngôi nhà này có thể được điều khiển từ xathông qua các tin nhắn của chủ nhà Chẳng hạn như việc tắt quạt, đèn điện…khi ngườichủ nhà quên chưa tắt trước khi ra khỏi nhà Hay chỉ với một tin nhắn SMS, ngườichủ nhà có thể bật máy điều hòa để làm mát phòng trước khi về nhà trong một khoảngthời gian nhất định Bên cạnh đó nó cũng gửi thông báo cho người điều khiển biết làyêu cầu đã được thực hiện Ngoài ra, hệ thống còn mang tính bảo mật Nghĩa là chỉ cóchủ nhà hay người biết mật khẩu của hệ thống thì mới điều khiển được Từ những yêucầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống với sự hợp tác, phát triểnmạnh mẽ của mạng di động nên chúng em đã chọn đề tài này để đáp ứng nhu cầu ngàycàng cao của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nước nhà

3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC 16F877A

3.2.1 Khái quát vi điều khiển PIC 16F877A

Hình 2.2 Vi điều khiển PIC16F877A

Ngày nay, các bộ vi điều khiển đang có ứng dụng ngày càng rộng rãi trong cáclĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội, đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa và điềukhiển từ xa Giờ đây với nhu cầu chuyên dụng hóa, tối ưu hóa (thời gian, không gian,giá thành) Tính bảo mật, tính chủ động trong công việc…ngày càng đòi hỏi khắt khe.Việc đưa ra công nghệ mới trong lĩnh vực thiết kế mạch điện tử đáp ứng những nhucầu trên là hoàn toàn cần thiết và mang tính thực tế cao Khối xử lí trung tâm mà đóngvai trò chính là PIC16F877A sẽ làm nhiệm vụ chính là tiếp nhận và xử lý các dữ liệuđến và đi một cách tự động Đề tài sử dụng PIC16F877A vì những ưu điểm vượt trộicủa nó so với các vi điều khiển khác Về mặt tính năng và công năng thì có thề xemPIC vượt trội hơn rất nhiều so với 89 với nhiều module được tích hợp sẵn như ADCCOMPARATER…Về mặt giá cả thì có đôi chút chênh lệch như giá 1 con 89S52khoảng 40.000 thì PIC16F877 là 80.000 nhưng khi so sánh như thế thì ta nên xem lạiphần linh kiện cho việc thiết kế mạch nếu như dùng 89 muốn có ADC bạn phải muacon ADC chẳng hạn như ADC 0808 hay 0809 với giá vài chục ngàn và bộ Opamp thìkhi sử dung PIC nó đã tích hợp cho ta sẵn các module đó có nghĩa là bạn ko cần muaADC, Opam, EPPROM vì PIC đã có sẵn trong nó Ngoài ra chúng ta sẽ gặp nhiềuthuận lợi hơn trong thiết kế board, khi đó board mạch sẽ nhỏ gọn và đẹp hơn dễ thicông hơn rất nhiều, vì tính về giá cả tổng cộng cho đến lúc thành phẩm thì PIC có thểxem như rẻ hơn 89 Một điều đặc biệt nữa là tất cả các con PIC được sử dụng thì đều

có chuẩn PI tức chuẩn công nghiệp thay vì chuẩn PC (chuẩn dân dụng)

Ngoài ra, PIC có ngôn ngữ hỗ trợ cho việc lập trình ngoài ngôn ngữ Asembly còn

có ngôn ngữ C thì có thề sử dụng CCSC, HTPIC, MirkoBasic,…và còn nhiều chươngtrình khác nữa để hỗ trợ cho việc lập trình bên cạnh ngôn ngữ kinh điển là asmbler thì

sử dụng MPLAB IDE Bên cạnh đó với bề dày của sự phát triển lâu đời PIC đã tạo rarất nhiều diễn đàn sôi nổi về PIC cả trong và ngoài nước Chính vì vậy chúng ta sẽ cónhiều thuận lợi trong việc dễ dàng tìm kiếm các thông tin lập trình cho các dòng PIC

3.2.2 Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A

Chức năng của các port trong vi điều khiển PIC16F877A

Cổng xuất nhập (I/O port) chính là phương tiện để vi điều khiển tương tác vớithế giới bên ngoài Sự tương tác này rất đa dạng và thông qua quá trình tương tác đó,chức năng của vi điều khiển được thể hiện một cách rõ ràng

Một cổng xuất nhập của vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin), tùy theocách bố trí và chức năng của vi điều khiển mà số lượng cổng xuất nhập và số lượngchân trong mỗi cổng có thể khác nhau Bên cạnh đó, do vi điều khiển được tích hợpsẵn bên trong các đặc tính giao tiếp ngoại vi nên bên cạnh chức năng là cổng xuất nhậpthông thường, một số chân xuất nhập còn có thêm các chức năng khác để thể hiện sựtác động của các đặc tính ngoại vi nêu trên đối với thế giới bên ngoài Chức năng củatừng chân xuất nhập trong mỗi cổng hoàn toàn có thể được xác lập và điều khiển đượcthông qua các thanh ghi SFR liên quan đến chân xuất nhập đó

Vi điều khiển PIC16F877 có 5 cổng xuất nhập, bao gồm PORTA, PORTB, PORTC,PORTD và PORTE

PORTA

PORTA gồm có 6 chân Các chân của PortA, ta lập trình để có thể thực hiện đượcchức năng “hai chiều” : xuất dữ liệu từ vi điều khiển ra ngoại vi và nhập dữ liệu từngoại vi vào vi điều khiển

Việc xuất nhập dữ liệu ở PIC16F877A khác với họ 8051 Ở tất cả các PORT củaPIC16F877A, ở mỗi thời điểm chỉ thực hiện được một chức năng: xuất hoặc nhập Đểchuyển từ chức năng này nhập qua chức năng xuất hay ngược lại, ta phải xử lý bằngphần mềm, không như 8051 tự hiểu lúc nào là chức năng nhập, lúc nào là chức năngxuất Trong kiến trúc phần cứng của PIC16F877A, người ta sử dụng thanh ghi TRISA

PORTA là nhập (input) thì ta set bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISA Ngượclại, muốn chân nào là output thì ta clear bit tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISA.Điều này hoàn toàn tương tự đối với các PORT còn lại

Ngoài ra, PORTA còn có các chức năng quan trọng sau :

- Ngõ vào Analog của bộ ADC : thực hiện chức năng chuyển từ Analog sangDigital

- Ngõ vào điện thế so sánh

- Ngõ vào xung Clock của Timer0 trong kiến trúc phần cứng : thực hiện cácnhiệm vụ đếm xung thông qua Timer0

- Ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port)

Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTA bao gồm:

PORTA (địa chỉ 05h) : chứa giá trị các pin trong PORTA

TRISA (địa chỉ 85h) : điều khiển xuất nhập

CMCON (địa chỉ 9Ch) : thanh ghi điều khiển bộ so sánh

CVRCON (địa chỉ 9Dh) : thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp

ADCON1 (địa chỉ 9Fh) : thanh ghi điều khiển bộ ADC

PORTB

PORTB có 8 chân Cũng như PORTA, các chân PORTB cũng thực hiện được 2 chứcnăng : input và output Hai chức năng trên được điều khiển bới thanh ghi TRISB Khimuốn chân nào của PORTB là input thì ta set bit tương ứng trong thanh ghi TRISB,ngược lại muốn chân nào là output thì ta clear bit tương ứng trong TRISB

Thanh ghi TRISB còn được tích hợp bộ điện trở kéo lên có thể điều khiển được bằngchương trình

Các thanh ghi liên quan đến PORTB bao gồm:

PORTB (địa chỉ 06h, 106h) : chứa giá trị các pin trong PORTB

TRISB (địa chỉ 86h, 186h) : điều khiển xuất nhập

OPTION_REG (địa chỉ 81h, 181h) : điều khiển ngắt ngoại vi và bộ timer0

PORTC

PORTC có 8 chân và cũng thực hiện được 2 chức năng input và output dưới sự điềukhiển của thanh ghi TRISC tương tự như hai thanh ghi trên

Ngoài ra PORTC còn có các chức năng quan trọng sau :

- Ngõ vào xung clock cho Timer1 trong kiến trúc phần cứng

- Bộ PWM thực hiện chức năng điều xung lập trình được tần số, duty cycle: sửdụng trong điều khiển tốc độ và vị trí của động cơ v.v…

- Tích hợp các bộ giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART

Các thanh ghi điều khiển liên quan đến PORTC:

PORTC (địa chỉ 07h) : chứa giá trị các pin trong PORTC

TRISC (địa chỉ 87h) : điều khiển xuất nhập

PORTD

PORTD có 8 chân Thanh ghi TRISD điều khiển 2 chức năng input và output củaPORTD tương tự như trên PORTD cũng là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp songsong PSP (Parallel Slave Port)

Các thanh ghi liên quan đến PORTD bao gồm:

Thanh ghi PORTD : chứa các giá trị Pin trong PORTD

Thanh ghi TRISD : điều khiển xuất nhập

PORTE

PORTE có 3 chân Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE Các chân củaPORTE có ngõ vào analog Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khiển của chuẩngiao tiếp PSP

Các thanh ghi liên quan đến PORTE bao gồm:

+ PORTE : chứa giá trị các chân trong PORTE

+ TRISE : điều khiển xuất nhập và xác lập các thông số cho chuẩn giao tiếp PSP

3.3 Modul sim 900A

Sim900 có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn Nó sử dụng công nghệ GSM/GPRS hoạtđộng ở băng tần EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, tính năng GPRScủa Sim 300CZ có nhiều lớp:

8 lớp điện dung

10 lớp điện dung

Và hỗ trợ GPRS theo dạng đồ thị mã hóa CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4

Đặc điểm của Module Sim900A

 Nguồn cung cấp khoảng 3.4 - 4.5V

 Có nguồn lưu trữ bên trong cung c ấp cho sim card

dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps

- GPRS dữ liệu up lên: Max 42.8 kbps

- Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4

- Sim 900 hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP

- Sim 900 tích hợp giao thức TCP/IP

- Dạng mã hóa âm thanh

- Mức chế độ (ETS 06.20)

- Toàn bộ chế độ (ETS 06.10)

- Toàn bộ chế độ tăng cường (ETS 06.50/ 06.06/ 06.80)

- Loại bỏ tiếng dội

 Giao tiếp nối tiếp

- Cổng nối tiếp: 7 Cổng nối tiếp (ghép nối)

- Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh ATCommand tới mudule điều khiển

- Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp

- Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 BPS tới 115200 BPS

- Cổng truyền nhận dữ liệu: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD

3.4 Các loại cảm biến được sử dụng trong mạch

3.4.1 Modul cảm biến chuyển động HC-SR501

Là giải pháp phát hiện và cảnh báo có sự xuất hiện của con người trong khu vựcphạm vi nhất định.Ví dụ như bật đèn hoặc hu còi báo động khi có người xuất hiệntrong khu vực cảnh báo

Cùng với các trang thiết bị khác thì thiết bị báo trộm có sử dụng cảm biến chuyểnđộng là thiết bị nhà thông minh được quan tâm nhiều nhất vì các khả năng ưu việt của

nó Chính vì vậy em đã sử dụng cảm biến chuyển động trong hệ thống chống trộm Chức năng của thiết bị báo trộm sử dụng cảm biến chuyển động:

Các thiết bị báo trộm sử dụng cảm biến chuyển động (hay cảm biến hồng ngoại)

có khả năng xử lý tín hiệu một cách chính xác vì tích hợp các công nghệ mới Hơnnữa, kỹ thuật số xung đếm của thiết bị nhà thông minh này còn được điều chỉnh, tựđộng bù nhiệt độ và phân tích năng lượng Nó ổn định với hiệu suất giám sát, kiểm trađiện áp thấp và các chức năng báo cáo tình trạng khi pin yếu Chống lại sự can thiệpbất kỳ của môi trường hiện tại hoặc côn trùng, bảo vệ hoàn toàn với thiết kế ống kínhquang học

Hình 2.6 Modul cảm biến chuyển động HC-SR501

Thiết bị báo trộm sử dụng cảm biến chuyển động có chức năng an ninh rất ưuviệt

Một ưu điểm đáng nói ở đây là thiết bị báo trộm sử dụng cảm biến chuyển động

có khả năng miễn dịch động vật nhờ công nghệ DMT giúp phân biệt giữa một kẻ xâmnhập và thú nuôi, tránh cho người sử dụng khỏi phiền toái với các báo động giả Ngoài

ra kiểu dáng của nó được thiết kế thanh lịch và tinh tế phù hợp với nhiều môi trườngkhác nhau Bên cạnh đó thiết bị nhà thông minh này còn tiêu thụ điện năng thấp, tíchhợp pin năng lượng lớn, chế độ năng lượng thấp đặc biệt, thời gian pin cung cấp cựclâu

Các tính năng

 Tự động cảm ứng: Khi có người vào phạm vi cảm ứng, OUT: 1.5-3.3V Không

phát hiện ở 0V

 Kiểm soát ánh sáng (tùy chọn): Bạn có thể xem vị trí lắp quang trở, khi có

quang trở, sẽ thiết lặp Module hoạt động ban ngày hoặc ban đêm

 Thiết lập hai chế độ kích hoạt: L không có thể được lặp đi lặp lại, H có thể

được lặp đi lặp lại Bạn chọn chế độ bằng việc cắm Jump Chốt (Như hình vẽ)

- Không thể lặp lại kích hoạt: Module tự động đưa về mức thấp khi hết thời gian trễ.

- Lặp lại kích hoạt: Module luôn giữ ở mức cao cho đến khi không còn người

b Địa điểm sử dụng: Nên cố gắng tránh ánh sáng trực tiếp và nguồn nhiễu gầnvới bề mặt lăng kính của các mô-đun, để tránh đưa ra tín hiệu nhiễu, tránh sử dụng môitrường nhiều gió

3.4.2 Cảm biến quang CdS (quang trở )

Quang trở hay còn gọi CdS photoconductive là một linh kiện có điện trở phụthuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào Cường độ càng lớn, điện trở càng giảmnhỏ.Quang trở khá phổ biến và dễ dùng nhưng không phù hợp với mục đích làm cảmbiến cho bộ dò đường vì thời gian đáp ứng khá chậm tầm 50ms

- Cảm biến quang CdS được chế tạo bằng chất bán dẫn đa tinh thể đồng nhất CdS

- CdS đặc trưng bởi điện trở và độ nhạy

CDS hoạt động không phức tạp:nó phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào,khi

có thông lượng ánh sáng chiếu vào,điện trở của nó giảm đáng kể đủ để cho dòng điện Ichạy qua.Còn khi không có ánh sáng chiếu vào điện trở của nó rất lớn,ngăn cản khôngcho dòng qua

Tương tự như: Tế bào quang dẫn (Các tế bào quang dẫn là một trong những cảm

biến quang có độ nhạy cao Cơ sở vật lí của tế bào quang dẫn là hiện tượng quang dẫn

do kết quả của hiệu ứng quang điện nội (hiện tượng giải phóng hạt tải điện trong vậtliệu dưới tác dụng của ánh sáng làm tăng độ dẫn điện của vật liệu) [8]

3.4.3 Modul cảm biến khí gas MQ2

Hình 2.9 Modul cảm biến khí Gas MQ2MQ2 là cảm biến khí CO2 chuyên dụng, dùng để phát hiện đám cháy Nó đượccấu tạo từ chất bán dẫn SnO2 Chất này có độ nhạy cảm thấp với không khí sạch.Nhưng khi trong môi trường có chất ngây cháy, độ dẫn của nó thay đổi ngay Chínhnhờ đặc điểm này người ta thêm vào mạch đơn giản để biến đổi từ độ nhạy này sangđiện áp

Khi môi trường sạch điện áp đầu ra của cảm biến thấp, giá trị điện áp đầu ra càngtăng khi nồng độ khí gây cháy xung quang MQ2 càng cao MQ2 hoạt động rất tốttrong môi trường khí hóa lỏng LPG, H2, và các chất khí gây cháy khác Nó được sửdụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng do mạch đơn giản và chi phí thấp

Hình 2.10 Cấu tạo của MQ2

- Trong mạch có 2 chân đầu ra là Aout và Dout Trong đó:

+ Aout: điện áp ra tương tự Nó chạy từ 0.3 đến 4.5V, phụ thuộc vào nồng độ khíxung quanh MQ2

+ Dout: điện áp ra số, giá trị 0,1 phụ thuộc vào điện áp tham chiếu và nồng độ khí màMQ2 đo được

+ Việc có chân ra số Dout rất tiện cho ta mắc các ứng dụng đơn giản, không cần đến

vi điều khiển Khi đó ta chỉ cần chỉnh giá trị biến trở tới giá trị nồng độ ta muốn cảnhbáo Khi nồng độ MQ2 đo được thấp hơn mức cho phép thì Dout = 1 Đèn Led tắt.Khi nồng độ khí đo được lớn hơn nồng khí cho phép, Dout =0, đèn led sáng

+ Ta có thể ghép nối vào mạch Realy để điều khiển bật tắt đèn, còi, hoặc thiết bị cảnhbáo khác

- Một điều khó khăn khi làm việc với MQ2 là chúng ta khó có thể quy từ điện

áp Aout về giá trị nồng độ ppm Rồi từ đó hiển thị và cảnh báo theo ppm Do giá trị

điện áp trả về

từng loại khí khác nhau, lại bị ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm nữa

- Trong thiết bị của mình, để xác định điểm cảnh báo mình làm khá thủ công

+ Đầu tiên đo trạng thái không khí sạch, giá trị thu được Vout1 + Cho khí ga từ bậtlửa rò rỉ ra Ta thấy giá trị Aout tăng lên Khi đạt khoảng cách khí ga từ bật lửa hợp lýrồi tương ứng với nồng độ khí bắt đầu nguy hiểm, ta ghi lại giá trị Vout2 Ta chọn giátrị Vout2 là giá trị ngưỡng cảnh báo Nếu giá trị đo được lớn hơn ta sẽ cảnh báo

+ Chỉnh chân biến trở để điện áp đo tại chân 3 của L358 = Vout2

P H Tiêu thụ nhiệt Dưới 800mW

Biểu tượng Tên tham số Điều kiện kỹ thuật Bình luận

T O

Nhiệt độ hoạtđộng -20 ° C-50 ° C

T S

Nhiệt độ bảoquản -20 ° C-70 ° C

Giá trị tối thiểu

là 2%

Biểu tượng Tên

tham số Điều kiện kỹ thuật Bình luận

R S

Cảmbiếnkháng

3Kohm-30Kohm(1000ppm iso-butan) Phát hiện phạm

vi nồng độ 200ppm-5000ppm LPG

và propan 300ppm-5000ppm butan 5000ppm-20000ppmmêtan 300ppm-5000ppm H 2

2000ppm Rượu

100ppm-α(3000ppm/1000ppm

iso-butan)

Tỷ lệ độdốc tậptrung

 Ứng dụng thiết kế thiết bị đo nồng độ khí ga rò rỉ trong gia đình và trongcông nghiệp, trong hầm mỏ, các trạm phân phối khí ga.

 Ứng dụng thiết kế thiết bị đo nồng độ cồn qua hơi thở, đo nồng độ hơi cồntrong các nhà máy sản xuất bia rượu và môi trường có phát các loại khí thảiVOC khác

 Ứng dụng thiết kế thiết bị đo rò rỉ khí đốt trong nước [8]

3.5 Kết luận chương 2

Kết quả đạt được:

 Tìm hiểu được cấu trúc phần cứng vi điều khiển pic16F877A

 Biết cách sử dụng cảm biến chuyển động HC – SR501, cảm biến báo khígas, cảm biến quang CDS và nắm được các thông số kỹ thuật của các cảmbiến đó

 Nắm được đặc điểm và thông số kỹ thuật của Module Sim 900

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO NGÔI NHÀ THÔNG MINH

4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển nhà thông minh

Hình 3.13 Sơ đồ khối cấu trúc nhà thông minh

4.1.1 Khối nguồn

Được thiết kế với nhiều cấp nguồn khác nhau như: 5VDC, 12VDC ổn định đểcung cấp cho toàn bộ hệ thống hoạt động

KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM

KHỐI CÔNG SUẤT

IẾN

Module SIM 900A

IẾN

ĐỐI TƯỢNG ĐK

IẾN

a Tính chọn

Chọn IC ổn áp 7812 tạo ra điện áp chuẩn+ 12v để cung cấp cho mạch rơ le đóngcắt động cơ và IC7805 tạo ra điện áp +5v để cung cấp cho mạch chính và mạch cảmbiến Thông số của vi mạch này như sau:

Điện áp đầu ra =12V với IC 7812 và =5V với IC 7805

Dòng điện qua IC 7812 là 1A

Dòng điện đầu ra xấp xỉ =1.1A

Tụ C7, C9, C11, C12 để lọc nguồn

Tụ C1, C5, C8, C10 để lọc phẳng

Chọn C7=1000uf, C9=2200uf, C11=1000uf, C12=1000uf

C1=470uf, C5=470uf, C8= 100uf, C10= 100uf

Như vậy ta lấy được mạch nguồn +12v và + 5v Nguồn 12v cấp cho mạch roleđóng cắt cho cuộn hút, nguồn 5v cấp cho mạch chính và các mạch cảm biến

4.1.2 Khối xử lý trung tâm

Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý khối xử lý trung tâm

a Chức năng

Đây là khối trung tâm trong việc xử lí và điều khiển hệ thống Khối do một vi điềukhiển PIC16F877A đảm nhận và có nhiệm vụ nhận dữ liệu từ cảm biến, giao tiếp vớiLCD, khối công suất

b Nguyên lý làm việc:

Khối vi xử lí này được lập trình để thực thi gửi thông tin điều khiển

c Đối tượng điều khiển

Đối tượng điều khiển là các cơ cấu chấp hành, chúng nhận lệnh xử lý từ khối xử lýtrung tâm và thực thi nó

Khối này bao gồm một LCD trắng đen 16x2 và một bàn phím ma trận 4x4

- LCD hiển thị quá trình làm việc của vi điều khiển nên dễ dàng phát hiện sai và sữachữa cho phần mềm

- Bàn phím Keypad có nhiệm vụ mở thiết bị Ví dụ: mở cửa… Khối xử lí phần cứng

Với các ưu điểm như: tiêu thụ dòng thấp, hiển thị được hình ảnh/ký tự linh hoạttốt hơn nhiều so với LED ,màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display) được

sử dụng trong hầu hết các thiết bị điều khiển trong công nghiệp để hiển thị trạng tháicủa máy móc Ngày nay với công nghệ phát triển giá thành của LCD cũng giảm nhiều

Do có rất nhiều chủng loại khác nhau, nên LCD được sử dụng rất rộng rãi Tất cả cácLCD đều được sản xuất theo các chuẩn chung, tích hợp luôn các module điều khiển(cho LCD) nên việc sử dụng nó không mấy phức tạp Bộ điều khiển LCD cung cấpmột tập lệnh dùng để diều khiển LCD

Trong ứng dụng cụ thể này, do không yêu cầu hiển thị phức tạp nên em chọn loại LCDkiểu ký tự, với 16 ký tự, 2 hàng (16characters x 2lines) LCD sử dụng ma trận chữ5x8 (font 5x8), module điều khiển là HD44780 Tên của LCD này là DIS1

H: chọn thanh ghi vào dữ liệu

L: chọn thanh ghi cho lênhđiều khiển

chọn chế độ đọc viết:

H: cho biết đọc từ LCD vào VXL

L: cho biết đọc từ VXL vào LCD

Điều khiển hoạt động của LCD

Hoạt động của LCD được điều khiển thông qua 3 tín hiệu E, RS, RW

-Tín hiệu E là tín hiệu cho phép gửi dữ liệu Để gửi dữ liệu đến LCD, chươngtrình phải thiết lập E=1, sau đó đặt các trạng thái điều khiển thích hợp lên RS, RW vàbus dữ liệu, cuối cùng là đưa E về 0 Hoạt động chuyển đổi từ cao-xuống-thấp chophép LCD nhận dữ liệu hiện thời trên các đường điều khiển cũng như trên bus dữ liệu

và xem đó như là một lệnh

-Tín hiệu RS là tín hiệu cho phép chọn thanh ghi (Register Select ) Khi RS=0,

dữ liệu được coi như là một lệnh hay một chỉ thị đặc biệt (như là xóa màn hình, đặt vịtrí con trỏ…) Khi RS=1, dữ liệu được coi là dữ liệu dạng văn bản và sẽ được hiển thịtrên màn hình

-Tín hiệu RW là tín hiệu “Đọc/Ghi” Khi RW=1, thông tin trên bus dữ liệuđược ghi vào LCD Khi RW=0, chương trình sẽ đọc LCD

-Bus dữ liệu gồm 4 hoặc 8 đường tùy thuộc vào chế độ hoạt động mà người sử dụnglựa chọn (ở đây chương trình sử dụng bus dữ liệu 4-bít)

4.1.5 Khối bàn phím

Hệ thống sử dụng bàn phím 4x4 có giao diện như sau:

Hình 3.17 Các phím của bàn phímTrong đó: Phím 0-9 dùng để nhập mã

Các phím chọn chức năng: Enter(A): sau khi nhấn enter để thực hiện

Xóa (B): xóa ký tự vừa nhậpSet (C): Thay đổi password

Ta giải mã bàn phím được tín hiệu có 8 bit

Trong vi điều khiển ta lập trình nạp mã số dạng 8 bit như bàn phím mã hoá được vàolần lượt thanh ghi trong ROM

Ta đem so sánh mã bàn phím nhấn với mã được nạp Để mở rộng ta có thể giải mãbàn phím về dạng phức tạp hơn để tính bảo mật được tốt hơn

Bàn phím (Keypad ) được nối kết hợp với 6 chân PORT A và 2 chân PORT E sử dụngđiện trở kéo lên Các chân RA,RE nối với điện trở kéo lên làm port nhận dữ liệu :

Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý bàn phím ma trận

Nguyên tắc hoạt động

Ta giải mã bàn phím được tín hiệu có 8 bit.Trong vi điều khiển ta lập trình nạp

mã số dạng 8 bit như bàn phím mã hoá được vào lần lượt thanh ghi trong ROM Tađem so sánh mã bàn phím nhấn với mã được nạp Để mở rộng ta có thể giải mã bànphím về dạng phức tạp hơn để tính bảo mật được tốt hơn

4.1.6 Khối công suất

Hình 3.19 Sơ đồ nguyên lý khối công suất