HỆ THỐNG GIÁM sát và CHỐNG TRỘM CHO XE máy (có code)

Cùng với đó là nhu cầu sử dụng xe của các bậc phụ huynh dành cho con em mình,nhưng lại lo sợ con em mình dùng xe với mục đích không tốt, muốn kiểm soát làm sao để con mình có thể sử dụng

HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CHỐNG TRỘM CHO XE MÁY

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IX

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 GIỚI THIỆU 1

1.1.1 Tình hình nghiên cứu 1

1.1.2 Giới hạn của đề tài 2

1.1.3 Hướng nghiên cứu 2

1.2 NGUYÊN LÝ CHUNG 3

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU VỀ GPS VÀ CẢM BIẾN GIA TỐC 5

2.1 GPS 5

2.1.1 Khái niệm về GPS 5

2.1.2 Cơ chế hoạt động của hệ thống GPS 5

2.1.3 A-GPS 6

2.2 CẢM BIẾN GIA TỐC 6

2.2.1 Nguyên lý hoạt động 7

CHƯƠNG 3 SƠ ĐỒ KHỐI, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CHỌN LINH KIỆN CHO ĐỀ TÀI………… 9

3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 9

3.2 CHỌN LINH KIỆN 10

3.2.1 MODULE SIM808 10

3.2.2 PIC18F4680 12

3.2.3 MPU 6050 15

3.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ: 17

3.4 MẠCH IN 19

CHƯƠNG 4 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 20

4.1 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT: 20

CHƯƠNG 5 THI CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ 22

5.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT TỪNG CHẾ ĐỘ: 24

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 25

6.1 KẾT LUẬN 25

6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

TÀI LIỆU TIẾNG ANH 26 PHỤ LỤC A 27

HÌNH 2-1: A-GPS NHẬN TÍN HIỆU [2] 6

HÌNH 2-2: KHOANG HÌNH TRỤ VÀ QUẢ BÓNG LÒ XO (X, Y, Z) [5] 7

HÌNH 2-3: CON QUAY HỒI CHUYỂN [5] 8

HÌNH 3-1: SƠ ĐỒ KHỐI 9

HÌNH 3-2: MODULE SIM808 11

HÌNH 3-3: SƠ ĐỒ CHÂN PIC 18F4680 [4] 12

HÌNH 3-4: MPU-6050 15

HÌNH 3-5: SƠ ĐỒ KHỐI NGUỒN 17

HÌNH 3-6: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TỔNG THỂ 18

HÌNH 3-7: MẠCH IN 19

HÌNH 4-1: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 20

HÌNH 5-1: MẠCH KHI CHƯA CẤP NGUỒN 22

HÌNH 5-2: MẠCH KHI ĐƯỢC CẤP NGUỒN 23

BẢNG 3.1: CHỨC NĂNG HOẠT ĐỘNG CÁC CHÂN PIC 18F4680 13

ADC Analog-to-Digital

Converter

Quá trình chuyển hóa tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

SIM Subscriber Identification

module

Module nhận dạng thuê bao

SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn

USART Universal Synchronous

and Asynchronous serial Receiver and Transmitter

Chuyển đổi dữ liệu song song sang nối tiếp

CHƯƠNG 1.GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu

Cùng với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế xã hội, mặt trái của sự phát triểncủa xã hội với các tệ nạn như trộm cắp, cướp giật xe máy ngày một nhiều Trình độtrộm cắp cũng càng lúc càng tinh vi và táo tợn hơn, do đó đòi hỏi người dùng cũngcần phải có những biện pháp chống trộm hiện đại hơn và thông minh hơn, để có khảnăng tạo ra các cảnh báo nhanh nhất và quản lý phương tiện từ xa cho các trường hợpnguy hiểm có thể xảy ra, hoặc đang diễn ra nhằm giúp chủ tài sản có các biện pháp xử

lý kịp thời để bảo vệ tài sản và nhanh chóng có thông tin về vị trí xe để có thể tìm lạiđược tài sản bị mất

Cùng với đó là nhu cầu sử dụng xe của các bậc phụ huynh dành cho con em mình,nhưng lại lo sợ con em mình dùng xe với mục đích không tốt, muốn kiểm soát làm sao

để con mình có thể sử dụng xe trong phạm vi mình cho phép, hoặc lo sợ con mình cóthể gặp nguy hiểm bị tai nạn khi sử dụng xe mà mình không biết được thì với hệ thốnggiám sát phụ huynh có thể nhận được những cảnh báo kịp thời và nhanh chóng để cóthể có các biện pháp xử lý kịp thời

Từ thực thế đó, em đã thực hiện một đề tài “Hệ Thống Giám Sát Và Chống Trộm Cho

Xe Máy” để giải quyết nhu cầu thiết yếu trên Nhắm đến mục tiêu thiết kế và chế tạomột thiết bị báo động chống trộm và định vị vị trí cho mọi loại xe máy, và giám sátcũng như thông báo những tình huống cấp bách khi xe máy gặp tai nạn trên nền tảngcông nghệ chống trộm và giám sát thông minh

1.1.1 Tình hình nghiên cứu

Hiện nay, việc nghiên cứu các ứng dụng của hệ thống giám sát và chống trộm xe máythông minh vào đời sống là một vấn đề thiết yếu mà hầu hết các hộ gia đình đều cónhu cầu sử dụng nhằm bảo vệ tài sản bản thân, cũng như giám sát con em trong việc

sử dụng các phương tiện đi lại sao cho an toàn để mình có thể có các biện pháp canthiệp kịp thời

Trên thế giới, thiết bị giám sát và chống trộm sử dụng công nghệ chống trộm thôngminh và giám sát thông minh được thiết kế hết sức tinh vi, kích thước có thể nhỏtương đương như một con chip, có thể thu được các âm thanh trong môi trường đang

theo dõi và truyền về cho chủ sở hữu, cùng với đó là rất nhiều tính năng khác đangđược đưa vào thực tiễn cũng như đang được nghiên cứu để phát triển sao cho côngnghệ chống trộm và giám sát đi lên một tầm cao mới

1.1.2 Giới hạn của đề tài

Mới chỉ sử dụng 2 điều kiện để chống trộm là rung xe và chế độ chống trộm cần đượcbật, nên chưa giải quyết được nhiều tình huống có phải là trộm không hay là một ai đórung xe Vì khả năng của em có hạn nên vẫn chưa giải quyết được sai số tọa độ trênGPS, nên không thể kiếm soát được xe có bị dắt ra khỏi phạm vi 40m hay không, từ

đó có thể đưa thêm điều kiện xe rung, bị dắt ra khỏi 1 phạm vi nhất định và chốngtrộm cần được bật để xác định có phải trộm hay không

Vẫn còn sai số hệ thống, và hiệu suất của mạch vẫn chưa ổn định

1.1.3 Hướng nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu được sử dụng chủ yếu trong đề tài của em là phương pháptham khảo tài liệu, phương pháp đánh giá so sánh và áp dụng thực tế để có thể thiết kế

và đưa ra nhiều ứng dụng hợp lý và thực tiễn cho đề tài của em

Phương pháp tham khảo tài liệu tập trung vào các vấn đề: tìm hiểu công nghệ chốngtrộm và giám sát thông minh bằng GPS/GSM, MODULE SHELD SIM808, MPU-

6050 và các thiết bị chống trộm xe máy thực tế ( Ví dụ : Smart moto Viettel,… )

Hình 1-1: Smart moto Viettel [2]

Phương pháp đánh giá so sánh nhằm mục đích để kiểm tra lại những kiến thức đãtham khảo và các mẫu chống trộm đã thành công trước đó của các hãng chuyên thiết

kế chống trộm và giám sát (Như Viettel, FPT )

Các phương pháp này được thực hiện đan xen với nhau và đưa tính ứng dụng của cácphương pháp trên để tích góp và đưa ra ý tưởng cũng như thi công nên đề tài của bảnthân em

là một người lạ, sau đó xe bị tác động bật nguồn xe lên mà không phải do mình hayngười quen của mình bật lên, chủ xe có thể dùng điện thoại gọi để thoại để bật báo

động xe lên để xe hú còi và ngắt nguồn xe, sau đó mạch sẽ tự động gửi trả về địa chỉ

mà xe đang đỗ

Đối với mục đích giám sát và thông báo tai nạn, khi xe chạy quá phạm vi mà ngườigiám sát muốn thiếp lập cho xe, mạch sẽ báo 1 tin nhắn về người giám sát báo quáphạm vi hoạt động Còn khi xe bị ngã, mạch sẽ lập tức ngắt nguồn xe, xi nhan của xe

sẽ chớp tắt liên tục sau đó mạch sẽ gọi điện thoại về cho người giám sát

CHƯƠNG 2.TÌM HIỂU VỀ GPS VÀ CẢM BIẾN GIA TỐC

2.1 GPS

2.1.1 Khái niệm về GPS

GPS là viết tắt của Global Positioning System có nghĩa là hệ thống định vị vị trí toàncầu dựa vào mạng lưới hệ thống vệ tinh bay xung quanh Trái Đất Hệ thống định vịtoàn cầu được tìm hiểu và lần đầu tiên được đưa vào sử dụng vào năm 1995, do Mỹ

nghiên cứu và xây dựng Hiện nay, nhờ công nghệ định vị toàn cầu này mà rất nhiềuứng dụng đã và đang được sử dụng và ứng dụng rộng rãi nhờ công nghệ này, tuy vậychúng ta cũng chỉ có thể sử dụng GPS ở một khoảng nhất định đủ cho việc sử dụngvới mục đích cá nhân Ngoài ra hệ thống GPS còn cung cấp rất nhiều tính năng, thôngtin và ứng dụng quan trọng trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực như dịch vụ, quân sự,hàng không, dự báo thời tiết v.v…

2.1.2 Cơ chế hoạt động của hệ thống GPS

Vị trí của 1 điểm trên mặt đất, là một tham chiếu để so sánh vị trí của các vệ tinh vàcác trung tâm tín hiệu trung gian trên mặt đất Ví dụ vị trí của ta sẽ được dựa trênkhoảng cách từ nơi ta đang đứng đến vị trí của các vệ tinh, và sau đó đến các trạmtrung tâm trung gian trên mặt đất Công thức tính khoảng cách này cũng giống với cáccông thức tính khoảng cách thông thường là Quãng đường = Vận tốc x Thời gian Vậntốc ta đo là vận tốc truyền sóng, còn thời gian ta đo bằng đồng hồ nguyên tử có độchính xác tin cậy rất cao Vì thế, khi nhận được tín hiệu từ vệ tinh, thiết bị nhận tínhiệu GPS sẽ tự đo và tính toán các thông số vận tốc và thời gian bằng phương pháptrên để tính ra khoảng cách giữa thiết bị và vệ tinh

Với 3 vệ tinh là đủ để có thể tính toán được vị trí (Ví dụ 3 vệ tinh có tên x, y, z giaocủa 3 mặt cầu với tâm là 3 vệ tinh này sẽ cắt nhau tại 2 điểm vị trí GPS mà ta cần tìm

sẽ nằm ở 1 trong 2 điểm đó) tuy nhiên, vì chỉ với 3 điểm thì hệ thống tính toàn vẫn cónhững sai số khá rõ rệt nên ta vẫn phải cần thêm 1 vệ tinh nữa tức là cần tới 4 vệ tinh

để có thể tính toán chính xác tọa độ mà ta cần tìm từ đó công nghệ ứng dụng A-GPSđược tìm hiểu và đưa vào hỗ trợ

2.1.3 A-GPS

A-GPS được xem như là một giải pháp thông minh để nhận tín hiệu nhanh chóng và

ổn định hơn A-GPS là Assisted-GPS là công nghệ hỗ trợ cho GPS bằng việc sử dụngcác trạm trung tâm tín hiệu trên mặt đất, các cái trạm này là các cột sóng của các nhàmạng trong khu vực và A-GPS có nhiệm vụ dùng 1 máy chủ tính toán tất cả các thông

số và tín hiệu mà nó nhận được, các thiết bị sử dụng A-GPS sẽ phải kết nối với máychủ để có thể nhận được tín hiệu này

Hình 2-1: A-GPS Nhận tín hiệu [2]

Tuy vậy A-GPS cũng vẫn chỉ là công nghệ hỗ trợ cho GPS, A-GPS có thể hoạt độngnhanh hơn và ổn định hơn nhưng vẫn không thể thay thế GPS, vì khi không có sóng diđộng, không thể kết nối được với các trạm BTS hoặc là không kết nối với máy chủ, thìthiết bị vẫn có thể định vị tọa độ nhờ vào việc kết nối với hệ thống GPS

2.2 Cảm biến gia tốc

Để khảo sát đúng về một vật đang chuyển động, ta cần phải nắm rõ 3 thông số độnghọc: vị trí, vận tốc và gia tốc Các thông số động học trên có thể chuyển đổi với nhaubằng các công thức, các phép toán toán học như đạo hàm và tích phân Nhưng trongthực tế thì hầu hết tất cả mọi người đều sử dụng chủ yếu và rộng rãi phép toán tíchphân, vì phép toán tích phân đem lại cho chúng ta kết quả tốt hơn rất nhiều khi có hiệntượng tắt dẫn và hiện tượng nhiễu Chính vì vậy mà người ta cần phải xác định gia tốccủa vật để có thể xác định được chuyển động của vật đó, mà để máy có thể hiểu đượccác thông số giá trị gửi về và sử dụng nó để tính toán bới các hàm tích phần bởi cácbài toàn tự động hóa thì ta cần cảm biến gia tốc để giải quyết các vấn đề đó

2.2.1 Nguyên lý hoạt động

2.2.1.1 Gia tốc kế (Accelerometer)

Gia tốc kế của cảm biến gia tốc là 1 khoang hình trụ có chứa 1 quả bóng có gắn lò xo.Khoang hình trụ này dùng để gắn vô vật mà ta cần đo gia tốc, còn quả bóng là vật di

chuyển 1 chiều duy nhất trong khoang hình trụ, khi vật di chuyển, khoang chứa và quảbóng cũng di chuyển theo, quả bóng sẽ khiến cho lò xo co hoặc dãn ra từ đó dựa vàoviệc co dãn của lò xo ta có thể xác định và tính toán được các giá trị gia tốc và lực củachuyển động Nếu sử dụng 3 khoang chứa X,Y, Z như vậy ta có thể dễ dàng đo đượcchuyển động của vật trong không gian.

Hình 2-2: Khoang hình trụ và quả bóng lò xo (X, Y, Z) [5]

2.2.1.2 Con quay hồi chuyển (Gyroscope)

Con quay hồi chuyển dùng để đo hoặc để duy trì tính định hướng của vật, con quay hồi chuyển có thể được mô phỏng như 1 đĩa xoay, khi đĩa xoay với vận tốc cao, sự chuyển hướng theo hướng của moment ngoại lực được giảm đi nhiều giúp con quay hồi chuyển vẫn có thể giữ được độ nghiêng của nó Điều này được dùng để ứng dụng giám sát độ nghiêng của vật Gia tốc kế dùng để đo gia tốc của vật, còn con quay hồi chuyển dùng để xác định hướng và độ nghiêng của vật, từ đó hệ thống có thể dễ dàng nhận được thông tin những chuyển động theo cả phương ngang và phương thẳng đứng

Điện thoại Module Sim

Vi xử lý

Vệ tinh

Khối nguồn

Hình 2-3: Con quay hồi chuyển [5]

CHƯƠNG 3.SƠ ĐỒ KHỐI, SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ CHỌN LINH KIỆN

CHO ĐỀ TÀI

3.1 Sơ đồ khối

Cảm biếngóc nghiêngCảm biến

rung

+ Khối điện thoại: Là khối giao tiếp giữa mạch và xe.

3.2 Chọn Linh Kiện

Từ sơ đồ khối và hướng xây dựng em đã đưa ra những lựa chọn về linh kiện cho bảnthân, ở khối vi xử lý em chọn vi điều khiển PIC18F4680 vì PIC18F4680 đáp ứng đủnhu cầu của em khi thực hiện đề tài cũng như giá thành của vi điều khiền này cũng rất

rẻ, ở khối cảm biến rung thì em chọn linh kiện HDX-1 vì giá thành của nó rất rẻ vàđọc giá trị cũng rất chính xác, ở khối cảm biến góc nghiêng em chọn MPU-6050 vì giáthành của nó cũng rẻ và em đã có nghiên cứu MPU-6050 từ những đề tài khoa họctrước của các anh chị khóa trước, và cuối cùng là ở khối MODULE SIM em chọnMODULE SIM808 để phục vụ cho đề tài này vì SIM808 đáp ứng đầy đủ các nhu cầu

về GPS/GSM của em cho đề tài

3.2.1 MODULE SIM808

Module SIM808 là Module GSM/GPS, là bản thiết kế nâng cấp của module SIM908của tập đoàn SIMCOM, hỗ trợ GSM/GPRS với 4 băng tần riêng biệt và công nghệđịnh vị tọa độ GPS với sai số ít hơn so với đời tiền nhiệm là SIM908 Ngoài 2 chứcnăng chính GSM/GPS, thì MODULE SIM808 đã có thêm một tính năng tiện lợi hơn

cho người dùng là tính năng Bluetooth giúp người dùng có thêm nhiều sự lựa chọnhơn với từng mục đích, từng công việc mà mình cần

MODULE SIM808 với GPS có độ nhạy rất cao với 22 kênh theo dõi truyền thông và

có 66 kênh tiếp nhận Bên cạnh đó, nó cũng hỗ trợ thêm công nghệ thông minh GPS, giúp cho việc định vị tọa độ của SIM808 chính xác hơn rất nhiều so vớiSIM908, ngay cả khi thiết bị ở trong nhà ở gần khu vực nhà cao tầng hay ở ngoàiđường đều có thể nhận tọa độ GPS một cách chính xác

A-MODULE được thiết kế rất tối ưu, loại bỏ đi những tính năng thừa thải không cầnthiết để giảm giá thành xuống và SIM808 chỉ phục vụ chủ yếu duy nhất cho việc định

vị, giám sát và điều khiển các thiết bị từ xa thông qua GMS/GPRS/GPS/Bluetooth

Hình 3-2: Module SIM808

Đặc tính chung:

 Hoạt động ở 4 băng tần khác nhau Quad-band 850/900/1800/1900MHz

 Hỗ trợ GPRS multi-slot 12 lớp

 Điều khiển SIM808 bằng các tập lệnh AT tiên dụng

 Nguồn hoạt động trong khoảng 3.7 – 4.5V

 Tích hợp GPS/CNSS và hỗ trợ công nghệ thông minh A-GPS

 Dùng được cho cả MCU 3.3V và MCU 5V

Sơ đồ chân:

 Vin MCU: Chân ngõ vào, dùng để tương thích mức điện áp giao tiếp UART

giữa PIC18F4680 với MODULE SIM808 Nguồn của vi điều khiển là 3.3V-5V

sẽ cấp đến chân Vin MCU

trong dải từ 3.7-4.5V Cấp nguồn điện áp mà vượt quá định mức này MODULE

sẽ rất dễ bị hỏng Với MODULE SIM808 thì đã có tích hợp nguồn DC-DC,chân Vin Sim không cần thiết phải sử dụng, vì đã có nguồn cấp tới chân này từMODULE nguồn DC-DC

xem Module đã khởi động được hay chưa? Nếu tín hiệu đọc được ở chân STA

ở mức cao thì MODULE đã khởi động, nếu chân STA ở mức thấp thì Modulechưa được khởi động

chuyển tín hiệu mức thấp lên mức cao, với thời gian tín hiệu ở mức cao là 1giây thì MODULE SIM808 sẽ được bật/tắt

MODULE SIM808 ta cấp một xung từ mức thấp lên mức cao tới chân RST,nếu thời gian ở mức cao ở chân RST là 105ms hoặc hơn thì MODULE sẽ đượckhởi động lại

3.2.2 PIC18F4680

PIC18F4680 là họ vi điều khiển có tất cả 40 chân, mỗi chân đều có 1 chức năng riêng biệt Trong đó, có một số chân có nhiều công dụng: mỗi chân có thể hoạt động như một đường xuất nhập I/O hoặc là một chân có chức năng đặc biệt dùng để giao tiếp với những thiết bị ngoại vi khác

Hình 3-3: Sơ đồ chân PIC 18F4680 [4]

Bảng 3.1: Chức năng hoạt động các chân của PIC 18F4680:

MCLR/Vpp/RE3 1 I/P Chân Reset

RA0/AN0 2 I/O Chân ngõ vào, ngõ ra số Chân ngõ

vào Analog số 0 RA1/AN1 3 I/O Chân ngõ vào, ngõ ra số Chân ngõ

RA5/SS/AN4/HLVDIN 7 I/O

Chân ngõ vào, ngõ ra số Chân ngõ vào Analog số 2

Lối ra bộ so sánh số 2 RE0/RD/AN5 8 I/O Chân ngõ vào, ngõ ra số Chân điều

Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số của Capture số 1 Ngõ

ra chân PWM số 1 RC3/SCK/SCL 18 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Nhịp đồng

bộ cho SPI và I2C RD0/PSP0/C1IN+

I/OI/OI/OI/OI/OI/OI/OI/O

Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngõ vào/ ngõ ra số RC4/SDI/SDA 23 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Đầu vào

SPI Đầu vào giao tiếp I2C RC5/SDO 24 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Đầu ra cho

SPI RC6/TX/CK 25 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Cổng truyền

thông không đồng bộ Xung nhịp truyền đồng bộ

RC7/RX/DT 26 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Cổng nhận

không đồng bộ Dữ liệu đồng bộ RC1/T1OSI 16 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Ngõ vào bộ

dao động timer số 1 RC0/T1OSO/T13CKI 15 I/O

Chân ngõ vào/ ngõ ra số Ngõ ra bộ dao động timer số 1 Ngõ vào xung ngoài Timer số 1 và Timer số 3 RB7/KBI3/PGD 40 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

và thay đổi chân

RB6/KBI2/PGC 39 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

và thay đổi chân

Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

và thay đổi chân Chân cho phép thiết lập mức điện áp thấp

Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

và thay đổi chân Ngõ vào tương tự số9

RB3/CANRX 36 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số

CAN bus RX RB2/INT2/CANTX 35 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

số 2 CAN bus TX RB1/INT1/AN8 34 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

số 1 Ngõ vào tương tự số 8 RB0/INT0/FLT0/AN10 33 I/O Chân ngõ vào/ ngõ ra số Chân ngắt

số 0 Ngõ vào tương tự số 103.2.3 MPU 6050

3.2.3.1 Giới thiệu chung:

Hình 3-4: MPU-6050

MPU-6050 là 1 trong những cảm biến gia tốc và vận tốc góc tốt nhất của hãngInvenSense MPU-6050 là 1 trong những cảm biến chuyển động góc nghiêng đầu tiêntrên thế giới MPU-6050 có tới 6 trục cảm biển như 1 chiếc la bàn bao gồm 3 AxisGyroscope, 3 Axis Accelerometer và một Digital Motion Processor (DMP) được tíchhợp trong duy nhất một con chip có một kích thước khá nhỏ (4x4x0.9mm) MPU-6050

là một giải pháp hàng đầu nhằm giải quyết nhu cầu về chuyển động và định hướng giatốc và vận tốc góc Với bus cảm biến phục vụ giao tiếp I2C riêng, nó trực tiếp tiếpnhận ngõ vào từ một la bàn bên ngoài cùng với 3 khoang trục để đo gia tốc và cungcấp dữ liệu kết quả đo cho 9 trục hoàn chỉnh

MPU-6050 có ba bộ chuyển đổi tín hiệu ADC 16-bit để số hóa các ngõ ra của từngcon quay hồi chuyển và ba ADC 16-bit để số hóa các ngõ ra của từng trục gia tốc kế

Từ đó tiếp nhận thông tin để theo dõi chính xác chuyển động nhanh và chậm, các bộphận này có các thang đo phù hợp có thể lập trình được để phụ hợp với từng mục đích

và từng công việc của người sử dụng với các phạm vi: ± 250, ± 500, ± 1000, và ±

2000oC/giây (dps) và một máy gia tốc kế được lập trình để có thể đo trong dải ± 2g, ±4g, ± 8g, và ± 16g

- Thêm một số cổng bus giao tiếp I2C phụ để có thể đọc được các dữ liệu từ cáccảm biến bên ngoài.

- Chịu sốc 10000g

- Bộ lọc kỹ thuật số là bộ lọc sẽ do người sử dụng lập trình cho cảm biến conquay, cảm biến gia tốc, cảm biến nhiệt độ phù hợp với mục đích công việc màngười sử dụng muốn

- Bộ đệm 1024 bytes FIFO làm giảm hiểu suất tiêu thụ năng lượng trên mạch

3.3 Sơ đồ nguyên lý:

+ Khối Nguồn:

Hình 3-5: Sơ đồ khối nguồn

Chức năng của phần nguồn 5V: Nhằm cung cấp mức điện áp 5V cho Vi điều khiển vàcác IC có trên Board mạch Trên mạch có sử dụng IC 7805 nhằm chuyển điện áp từ12V ra 5V

+ Sơ đồ nguyên lý tổng thể

Hình 3-6: Sơ đồ nguyên lý tổng thể

Khối nguồn cung cấp 12V DC cho MODULE SIM808 đi qua IC LM7805 chuyển đổiđiện áp 12V thành nguồn điện 5V DC cho vi điều khiển hoạt động và MPU-6050 Saukhi được cấp nguồn MODULE SIM808 và MPU-6050 gửi giá trị về vi điêu khiển, viđiều khiển xử lý dữ liệu, so sánh và thực hiện các lệnh sau đó báo về điện thoại

3.4 Mạch IN

Hình 3-7: Mạch IN

CHƯƠNG 4.LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT

4.1 Lưu đồ giải thuật:

Hình 4-1: Lưu đồ giải thuật

Nguyên lý hoạt động: Khi cấp nguồn vi xử lý bắt đầu cấp lệnh thiết lập kết nối GSM

và GPS của MODULE SIM808 nếu không có kết nối GPS thì vi xử lý sẽ kết nối lại,

nếu kết nối vẫn không được cần reset lại vi điểu khiển để có thể kết nối đc GPS Mạch

- Chức năng 2: Chống trộm bật/ tắt báo động, và định vị xe máy: Cần thỏa 3 điềukiện thì mới kích hoạt chống trộm, đầu tiên xe phải được bật nguồn, xe bị rung

và chế độ chống trộm phải được bật Khi không phải là chủ xe tác động vào xethì chủ xe có thể gọi điện thoại đến số điện thoại được gắn trong mạch, mạchnhận cuộc gọi kiểm tra xem có số điện thoại được thiết lập không, đúng mạch

xử lý và bắt đầu hú còi đồng thời ngắt nguồn xe ngăn không cho xe tiếp tụcchạy, và gửi địa chỉ về mạch Chức năng bật báo động cũng có thể được ứngdụng trong việc tìm xe trong các bãi đỗ xe rộng bằng cách bật báo động xe húcòi qua đó dễ dàng tìm thấy xe khi ở trong bãi đỗ xe Chế độ chống trộm có thểbật/tắt bằng 2 cách sử dụng nút bấm ON/OFF trên mạch hoặc dùng điện thoạinhắn tin “BAT/TAT” để bật/tắt chế độ chống trộm

- Chức năng 3: Giám sát xe và báo tai nạn: Khi chủ xe chạy xe vượt quá phạm vi

mà người giám sát cài đặt mạch sẽ gửi cảnh báo về điện thoại người giám sát.Khi xe gặp tai nạn hay bị ngã, mạch sẽ tự động tắt xe và đồng thời nháy xinhan liên tục sau đó gọi điện thoại về cho người giám sát

CHƯƠNG 5.THI CÔNG VÀ ĐÁNH GIÁ

5.1 Mạch khi chưa được cấp nguồn:

Hình 5-1: Mạch khi chưa cấp nguồn

5.2 Mạch sau khi được cấp nguồn :

Hình 5-2: Mạch khi được cấp nguồn

5.3 Đánh Giá Hiệu Suất Từng Chế Độ: