THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout)

THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout) THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout) THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout) THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout) THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout) THIẾT kế NHÀ THÔNG MINH DÙNG PIC (có code và layout)

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NHÀ THÔNG MINH iv 2.2) Công nghệ RFID i 2.2.1) Giới thiệu công nghệ RFID i 2.2.2) Ứng dụng RFID i 2.2.3) Dãi tần số hoạt động chính của RFID i 2.2.4) Module RFID RC 522 i 2.3) Màn hình LCD 16x2 i 2.4)Cảm biến nhiệt độ LM35 i CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH i 3.1) Sơ Đồ Khối i 3.2.3) Chức linh kiện mạch i 3.3.2) Lưu đồ mạch cảm biến nhiệt độ i CHƯƠNG 4: THỰC THI PHẦN CỨNG .i 4.1) Mạch thiết kế PCB .i 4.1.1) Mạch thiết kế PCB RFID .i 4.1.2) Mạch thiết kế PCB cảm biến nhiệt độ i 4.2) Mạch thực tế i 4.2.1) Mạch thực tế RFID .i CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN i 5.1) Kết quả đã thực hiện i 5.2) Mô tả hệ thống: i 5.3) Ưu và nhược điểm của hệ thống: i 5.4) Ứng Dụng khả thi của đề tài i 5.5) Hướng phát triển đề tài i PHỤ LỤC I .i CHƯƠNG TRÌNH QUÉT THẺ RFID i iv PHỤ LỤC II i CHƯƠNG TRÌNH CẢM BIẾN NHIỆT ĐÔ i iv DANH MỤC HÌNH VE Hình 1.1: Biệt thự tháp clock ở Brooklyn, New York Hình 1.2: Biệt thự Tuxedo Park ở Atlanta, Georgia Hình 1.3: Trung tâm hành chính Đà Nẵng Hình 1.4: Nhà thông minh Bkav tại khu đô thị Phú Mỹ Hưng Hình 1.5: Sơ đồ tổng quát nhà thông minh Hình 2.1: Sơ đồ chân PIC 16F877A Hình 2.2: Sơ đồ khối hệ thống RFID 11 Hình 2.3: Module RFID-RC522 13 Hình 2.4: Màn hình LCD 16x2 14 Hình 2.5: LM35 15 Hình 3.1: Sơ đồ khối nhà thông minh 16 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý mạch RFID 16 Hình 3.3: Mạch nguyên lý cảm biến nhiệt độ LM35 Error: Reference source not found Hình 3.4: Khối điều khiển PIC 16F877A 18 Hình 3.5: Mạch nguồn 3.3V 18 Hình 3.6: Khối LCD 19 Hình 3.7: Khối module RFID 19 Hình 3.8: Khối LM35 20 Hình 3.9: Lưu đồ giải thuật RFID 22 Hình 3.10: Lưu đồ giải thuật cảm biến nhiệt độ 23 Hình 4.1: Mạch thiết kế PCB RFID 24 Hình 4.2: Thiết kế PCB cảm biến nhiệt độ 25 Hình 4.3: Mạch thực tế mặt 26 Hình 4.4: Mạch thực tế mặt dưới 27 Hình 5.1: Xu hướng nhà thông minh 30 Hình 5.2: Xu hướng phòng thông minh 30 iv CHƯƠNG TỔNG QUAN NHÀ THƠNG MINH 1.1) Thế nào là nhà thơng minh? Hiện nay, với những ứng dụng về khoa học phát triển ngày càng cao, thế giới đã bắt đầu xuất hiện những thiết bị và ứng dụng thông minh nhằm mục đích phục vụ tốt cho người ngày càng cao Từ đó nhà thông minh là những phát minh sáng kiến của thời công nghệ này Ngôi nhà thông minh có thể có những thiết bị tiên tiến thông minh : Cửa tự động, cảm biến nhận diện nhiệt độ phòng, báo khói có sự cố xảy ra, Ngoài người dùng có thể kiểm soát và quản lý được những gì xảy nhà của mình 1.2) Hướng phát triển hiện tại thế giới Ở nhiều nước phát triển, sở hạ tầng hiện đại và kết cấu nhà thông minh đã được xây dựng từ lâu nên đối với người hiện nay, nhà thông minh là thứ cần thiết để giúp cho đời sống tiện nghi và tốt Hiện có rất nhiều hãng sản xuất cung cấp dịch vụ nhà thông minh Nổi bật là Home Automation Inc (HAI- Nay là Leviton security & Automation), ELK, Vantage, Contro14 v Hình 1.1: Biệt thự tháp clock ở Brooklyn, New York Những khung cửa sổ của nhà này rất đặc biệt, được chạm khắc hình ảnh chiếc đồng hồ khổng lồ, và cả bốn chiếc đồng hồ này hoạt động bình thường Ngoài ra, nhà được trang bị hệ thống kỹ thuật số với hệ thống điều khiển Crestron kiểm sốt ánh sáng, nhiệt, điều hoà khơng khí, nghe/nhìn và bóng râm Ngôi nhà xây theo dạng tầng mái có phòng ngủ này không phải là nhà “ thông minh “ nhất thế giới, là một những nhà hiện đại nhất – nó là một tháp đồng hồ của một nhà máy đã có 98 năm tuổi vi Đồ Án Trang 1/38 Hình 1.2: Biệt thự Tuxedo Park ở Atlanta, Georgia Hầu mọi phòng nhà có phòng ngủ, 13 phòng tắm này đều kết nối với hệ thống bảo mật và âm nhạc, được trang bị cáp CAT5, hệ thống tổng đài điện thoại PBX và truy cập Internet tốc độ cao Ngoài ra, nhà có hệ thống nhiệt/làm mát công nghệ cao và cửa sổ điều chỉnh nhiệt cùng chức cách nhiệt hữu dụng 1.3) Xu hướng nhà thông minh ở nước ta Vào những năm 2004 đại diện tập đoàn công nghê Bkav đã tham gia vào việc phát triển thiết bị phần mềm SmartHome Trong vài năm gần nhà thông minh bắt đầu phổ biến hơn, có những công ty bắt đầu tham gia vào phát triển thị trường nhà thông minh Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 2/38 Nhưng nhìn chung hiện chưa có công ty nào ở Việt Nam cung cấp hoàn thiện giải pháp về nhà thông minh vậy đã có những công ty đã đồng bộ, tổng thể giải pháp điều khiển nhà thông minh Điển hình như: Hình 1.3: Trung tâm hành chính Đà Nẵng Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 3/38 Hình 1.4: Nhà thông minh Bkav tại khu đô thị Phú Mỹ Hưng 1.4) Mô hình tổng quan chung của nhà thông minh Hình 1.5: Sơ đồ tổng quát nhà thông minh Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 4/38 Như sơ đồ ta thấy người có thể sử dụng internet để kết nối và điều khiển thiết bị thông minh nhà, có thể hỗ trợ qua điện thoại bằng sms thông báo smart phone Đây là những giải pháp thuận tiện cho chúng ta có thể kiểm soát nhà thân yêu Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 22/38 CHƯƠNG 4: THỰC THI PHẦN CỨNG 4.1) Mạch thiết kế PCB 4.1.1) Mạch thiết kế PCB RFID Hình 4.1: Mạch thiết kế PCB RFID 4.1.2) Mạch thiết kế PCB cảm biến nhiệt độ Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 23/38 Hình 4.2: Thiết kế PCB cảm biến nhiệt độ 4.2) Mạch thực tế 4.2.1) Mạch thực tế RFID Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 24/38 Hình 4.3: Mạch thực tế mặt Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 25/38 Hình 4.4: Mạch thực tế mặt dưới Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 26/38 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1) Kết quả đã thực hiện Hoàn thành thi công xong mạch ứng dụng cửa thông minh và đo nhiệt độ cảnh báo - Về phần cứng: Bao gồm mạch + Board mạch module RFID giao tiếp PIC 16F877A thực thi nhận diện mã thẻ cho phép người dùng được phép sử dụng nhà hay không + Board mạch cảm biến nhiệt độ dùng IC LM35 hiển thị cảnh báo LCD và điều khiển quạt quay làm mát - Về Phần mềm: + Thiết lập được hệ thống RFID có tính bảo mật tốt thông qua dữ liệu thẻ đúng + Giám sát nhiệt đô phòng qua câu lệnh xuất cảnh báo 5.2) Mô tả hệ thống: Khi ta cấp nguồn 5V cho hệ thống, hệ thống đầu tiên là cửa chính RFID hoạt dộng, nếu quét đúng thẻ thì mở cửa còn nếu sai thẻ hiển thị thông cáo cảnh báo Tiếp theo vào có hệ thống cảm biến nhiệt độ nhiệt độ lên cao thì quạt hoạt động để làm mát phòng, nếu nhiệt độ lên ngưỡng cho phép thì thông báo 5.3) Ưu và nhược điểm của hệ thống: Ưu điểm: - Tính bảo mật cao nhờ quét thẻ - Thiết kế đơn giản ít linh kiện - Hiển thị thông báo chính xác - Dễ sử dụng Nhược điểm: Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 27/38 - Hệ thống cửa RFID có phạm vi hoạt động ngắn tầm 20cm - Cảm biến nhiệt độ LM35 có khả sai số vì độ chia chưa thực sự chính xác cao - Chưa tích hợp tất cả mạch lại cùng PIC 5.4) Ứng Dụng khả thi của đề tài Đây là một những ứng dụng rất có ích cho xã hội hiện như: - Dùng để thiết kế cửa vào an toàn - Báo cháy nhiệt độ phòng lên cao tự bật điều hòa phòng nóng 5.5) Hướng phát triển đề tài Hiện có thể phát triển đề tài rất phong phú và đa dạng là: - Thêm thiết bị báo khói, gas, tia lửa để ngừa trường hợp nguy hiểm - Thêm thiết bị module SIM900 có thể giao tiếp qua điện thoại ta xa thì có thể kiểm sốt ngơi nhà của chúng ta - Cảm biến quang chống trộm ở cửa vào - Camera kiểm soát - Nâng cấp hệ thống cửa bằng vân tay nhận diện khn mặt - Đo nhiệp tim và kiểm sốt sức khỏe cho người nhà Khi xu hướng sử dụng thiết bị thông minh ngày càng phổ biến thì ta có vô vàng những ý tưởng để thêm vào nhà thông minh này có thể cải tiến với thiết bị tiên tiến và hiện đại Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 28/38 Hình 5.1: Xu hướng nhà thông minh Hình 5.2: Xu hướng phòng thông minh Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 29/38 PHỤ LỤC I CHƯƠNG TRÌNH QUÉT THẺ RFID #include #fuses NOWDT,PUT,NOPROTECT,HS,NOPUT,NODEBUG #use delay(clock=4M) #define LCD_RS_PIN theo ?? #define LCD_RW_PIN PIN_D7 // tùy vào ?? bài có ph?n c?ng nh? nào thì khai báo PIN_D6 #define LCD_ENABLE_PIN PIN_D5 #define LCD_DATA4 PIN_D4 #define LCD_DATA5 PIN_C7 #define LCD_DATA6 PIN_C6 #define LCD_DATA7 PIN_C5 #include #define MFRC522_CS PIN_D3 #define MFRC522_SCK PIN_D2 #define MFRC522_SI PIN_C2 #define MFRC522_SO PIN_D0 #define MFRC522_RST PIN_C3 #include void _Init_lcd(void); void bipbip(unsigned int8 hoi, unsigned int8 tieng); Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 30/38 int1 QUET_THE(char DATA[],char UID[]); char DATA_LUU[5]={0x50, 0x5d, 0xc5, 0x19, 0xd1}; // data the quet dc int1 THE_1=0, TAM = 0,i; char tt_1; void main() { char UID[6]; unsigned int TagType; lcd_init(); lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"He Thong Mo Cua"); delay_ms(100); MFRC522_Init(); while(TRUE) { lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"\fXin moi quet the"); if(MFRC522_isCard (&TagType)) { if(MFRC522_ReadCardSerial (&UID)) { tt_1 = QUET_THE(DATA_LUU,UID); Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 31/38 { if(tt_1 == 1) if(TAM == 0) { printf(lcd_putc,"\fCao Nguyen Ngoc Luu"); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"Chao Da Mo"); bipbip(3,3); delay_ms(100); output_high(PIN_c1); } else if(TAM==1) { printf(lcd_putc,"\fCao Nguyen Ngoc Luu"); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"Cua Da Dong"); bipbip(3,3); delay_ms(100); output_low(PIN_c1); } TAM=~TAM; delay_ms(100); } else Nhà Thông Minh Đồ Án Trang 32/38 { lcd_send_byte(0,0x01); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"\fCanh Bao!!!"); bipbip(10,10); } } MFRC522_Halt(); } } } int1 QUET_THE(char DATA[],char UID[]) { for(int i=0;i