THIẾT kế mô HÌNH NHÀ THÔNG MINH điều KHIỂN QUA SMS (có CODE)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐIỀU KHIỂN QUA SMS ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 1/52 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH 1.1 Giới thiệu Hiện với phát triển ngành khoa học kỹ thuật đặc biệt điện - điện tử, điện tự động hóa đóng vai trò quan trọng lĩnh vực quản lý, thông tin nhanh công nghiệp đời sống Như biết, thiết bị tự động nhà máy đời sống hàng ngày hoạt động cách độc lập với Chúng chưa có liên kết mặt liệu, hoạt động cách rởi rạc theo quy trình khác theo thiết lặp ngưởi Nhưng hệ thống điều khiển từ xa qua mạng Ethernet tin nhắn SMS thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua thiết bị trung tâm giao tiếp với mặc liệu Điển hình hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS gồm thiết bị bóng đèn, quạt, tivi, hệ thống báo động… hoạt động nhà thông minh Tất thiết bị giao tiếp thơng qua trung tâm máy tính vi xử lí lập trình chương trình điều khiển Hoạt động nhà thông minh giúp chủ nhà điều khiển thiết bị khơng có nhà Như việc tắt quạt, tivi, đèn… chủ nhà quên chưa tắt khỏi nhà Hoặc với tin nhắn chủ nhà bật máy bơm tưới biết độ ẩm, nhiệt độ nhà mà tắt mở cho phù hợp Bên cạnh ta nhận tin nhắn báo có hỏa hoạn, có khí gas, báo có trộm đồng thời kiểm tra trạng thái thiết bị, nhiệt độ độ ẩm phòng Ngồi mang tính bảo mật, số điện thoại cài đặt, nhắn tin cú pháp mật điều khiển hệ thống Từ yêu cầu ngày cao sống, phát triển phổ biến mạng di động số em chọn đề tài “ Thiết kế mơ hình nhà thơng minh điều khiển qua SMS” để đáp ứng cầu ngày cao ngưởi góp pần cho tiến khoa học kỹ thuật 1.2 Nội dung đề tài Với đề tài chọn, em tiến hành: THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2/52 - Điều khiển thiết bị nhà qua SMS theo số điện thoại cú pháp định Hệ thống vào cửa thẻ từ Hệ thống cảnh báo khí gas qua SMS tự động phân tán khí gas Hệ thống báo cháy gọi điện cảnh báo khẩn cấp có còi báo động nhà - xảy cháy Kiểm tra trạng thái thiết bị điện, kiểm tra nhiệt độ độ ẩm - nhà thông qua SMS Đèn toilet sử dụng cảm biến thân nhiệt chuyển động, tự động sáng phát bước vào toilet 1.3 Các thành phần hệ thống nhà thông minh  Bộ xử lý trung tâm: - Bao gồm thiết bị chính: board mạch arduino, mạch xử lý, nguồn  Thiết bị đầu vào: - Đầu báo: báo nhiệt, báo gas… - Cảm biến: PIR,… - Đầu đọc thẻ từ RFID  Thiết bị đầu - Rờ le 5V kích mức cao kích mức thấp - Còi báo động - Động DC, SERVO - Màn hành LCD 16x2 1.4 Nguyên lý hoạt động - Toàn hệ thống chạy auto - Khi vào cửa cần quẹt thẻ từ cài sẵn vào RFID cửa mở, quẹt thêm lần cửa đóng Nếu thẻ chưa cài đặt vào hệ thống cửa không hoạt động - Các đầu cảm biến nhiệt, khí gas vượt mức quy định thông báo số điện thoại cài đặt sẵn Đồng thời đầu báo nhiệt vượt qua nhiệt độ quy định còi báo, khí gas q mức quy định quạt hút hoạt động THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3/52 - Các thiết bị đèn, quạt điều khiển ngoại vi module SIM 800A qua SMS 1.5 Các giao thức sử dụng 1.5.1 I2C 1.5.1.1 Giới thiệu I2C Đầu năm 1980 Phillips phát triển chuẩn giao tiếp nối tiếp dây gọi I2C I2C tên viết tắt cụm từ Inter-Intergrated Circuit Đây đường Bus giao tiếp IC với I2C phát triển bới Philips, nhiều nhà sản xuất IC giới sử dụng I2C trở thành chuẩn công nghiệp cho giao tiếp điều khiển, kể vài tên tuổi Philips như: Texas Intrument(TI), MaximDallas, analog Device, National Semiconductor Bus I2C sử dụng làm bus giao tiếp ngoại vi cho nhiều loại IC khác loại Vi điều khiển 8051, PIC, AVR, ARM chip nhớ như: RAM tĩnh (Static Ram), EEPROM, chuyển đổi tương tự số (ADC), số tương tự(DAC), IC điểu khiển LCD, LED 1.5.1.2 Đặc điểm giao tiếp I2C Một giao tiếp I2C có dây: Serial Data (SDA) Serial Clock (SCL) SDA đường truyền liệu hướng, SCL đường truyền xung đồng hồ để đồng theo hướng Như ta thấy hình vẽ trên, thiết bị ngoại vi kết nối vào đường bus I2C chân SDA nối với dây SDA bus, chân SCL nối với dây SCL Mỗi dây SDA SCL nối với điện áp dương nguồn cấp thông qua điện trở kéo lên (pullup resistor) Sự cần thiết điện trở kéo chân giao tiếp I2C thiết bị ngoại vi thường dạng cực máng hở (opendrain hay opencollector) Giá trị điện trở khác tùy vào thiết bị chuẩn giao tiếp, thường dao động khoảng 1K đến 4.7k Thiết bị chủ nắm vai trò tạo xung đồng hồ cho toàn hệ thống, hai thiết bị chủ-tớ giao tiếp thiết bị chủ có nhiệm vụ tạo xung đồng hồ quản lý địa THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4/52 thiết bị tớ suốt trình giao tiếp Thiết bị chủ giữ vai trò chủ động, thiết bị tớ giữ vai trò bị động việc giao tiếp 1.5.1.3 Chế độ hoạt động Các bus I2C hoạt động ba chế độ, hay nói cách khác liệu bus I2C truyền ba chế độ khác nhau: - Chế độ tiêu chuẩn (Standard mode): Nó có tốc độ liệu tối đa 100kbps, -Chế độ nhanh (Fast mode) : Tốc độ liệu tối đa tăng lên đến 400 kbps Để ngăn chặn gai tiếng ồn, ngõ vào thiết bị Fast-mode Schmitt-triggered chân SCL SDA thiết bị tớ I2C trạng thái trở kháng cao không cấp nguồn -Chế độ cao tốc High-Speed (Hs) mode: Chế độ tạo chủ yếu để tăng tốc độ liệu lên đến 36 lần nhanh so với chế độ tiêu chuẩn Nó cung cấp 1,7 Mbps (với Cb = 400 pF), 3.4Mbps (với C> b = 100pF) Một bus I2C hoạt động nhiều chế độ khác nhau: - Một chủ tớ (one master - one slave) - Một chủ nhiều tớ (one master - multi slave) - Nhiều chủ nhiều tớ (Multi master - Multi slave) Dù chế độ nào, giao tiếp I2C dựa vào quan hệ chủ/tớ Giả thiết thiết bị A muốn gửi liệu đến thiết bị B, trình thực sau: - Thiết bị A (Chủ) xác định địa thiết bị B (tớ), với việc xác định địa chỉ, thiết bị A định việc đọc hay ghi vào thiết bị tớ -Thiết bị A gửi liệu tới thiết bị B - Thiết bị A kết thúc trình truyền liệu Khi A muốn nhận liệu từ B, trình diễn trên, khác A nhận liệu từ B Trong giao tiếp này, A chủ B tớ 1.5.2 SPI 1.5.2.1 Giới thiệu SPI SPI (Serial Perippheral Interface) giao tiếp ngoại vi nối tiếp THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5/52 Giao thức SPI hãng Motorola phát minh biết đến với tên gọi khác Microwire (hãng National Semiconductor phát triển) Cả SPI Microwire có chung nguyên tắc hoạt động Hiện giao thức SPI có phiên cải tiến QSPI (Queue SPI) Microwire Plus Giao thức SPI cung cấp giao thức nối tiếp đơn giản MCU thiết bị ngoại vi Giống với Bus nối tiếp khác I2C, CAN USB , chuẩn giao tiếp SPI ngày sử dụng rộng rãi lĩnh vực điện tử, đặc biệt giao tiếp trao đổi liệu với ngoại vi Giao thức SPI tích hợp số loại thiết bị như: + Các chuyển đổi (ADC DAC) + Các loại nhớ (EEPROM FLASH) + Các loại IC thời gian thực + Các loại cảm biến (nhiệt độ, áp suất…) + số loại khác như: trộn tín hiệu, LCD, Graphic LCD… 1.5.2.2 Kỹ thuật SPI Dữ liệu lúc truyền qua lại thiết bị SPI Thật ra, khơng có khái niệm thiết bị phát hay thiết bị nhận giao thức SPI mà thiết bị có đường liệu, đường liệu vào với đường liệu Dữ liệu truyền điều khiển xung SCK từ Master Khi truyền đi, liệu vào cần phải đọc ngay, không bị giao thức SPI ngưng hoạt động Để tránh tình trạng đó, lúc ta phải đọc liệu sau truyền cho dù liệu đõ không thực cần thiết Thường tín hiệu chọn Slave tác động mức thấp để Slave truy cập Tín hiệu phải sử dụng có nhiều Slave hệ thống thường không sử dụng đến mạch có Slave Theo nguyên tắc, nên sử dụng tín hiệu hai trường hợp Tín hiệu SS Slave mà Master muốn bắt đầu trình trao đổi liệu giao thức SPI thiết bị Slave Nếu tín hiệu đường SS chứng tỏ giao thức SPI hoạt động Ngược lại, tín hiệu mức THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6/52 giao thức SPI khơng hoạt động Một đặc điểm khác quan trọng tín hiệu SS vó tác dụng làm tăng cường khả miễn nhiễm cho hệ thống Lí SS Reset Slave để nhận Byte liệu SPI có mode hoạt động, phụ thuộc vào cực tính pha xung đồng hồ Trong trường hợp cực âm xung đồng hồ, tín hiệu SCK mức thấp q trình nghỉ chuyển sang mức cao trình truyền liệu Ngược lại, trường hợp cực dương xung đồng hồ, tín hiệu SCK mức cao trình nghỉ chuyển sang mức thấp truyền liệu Giao tiếp SPI thực thông qua BUS dây MISO, MOSI, SCK, SS nên SPI gọi giao thức giao tiếp dây -MISO (Master Input Slave Output): Trong VĐK PIC, chân MISO kí hiệu SDO Chân MISO dùng để truyền liệu khỏi Modun SPI đặt cấu hình Slave nhận liệu đặt cấu hình Master -MOSI (Master Output Slave Input):Trong VĐK PIC, chân MOSI kí hiệu SDI Chân MOSI dùng để truyền liệu khỏi Mođun SPI đặt cấu hình Master nhận liệu đặt cấu hình Slave -SCK (Serial Clock): Chân SCK cấp xung đồng để truyền nhận liệu với Slave chọn -SS (Slave Select): Chân SS cấp tín hiệu chọn chip ngõ Mođun SPI đến ngoại vi khác đặt cấu hình Master chân SS ngõ vào nhận tín hiệu chọn chip cấu hình Slave 1.5.3 UART 1.5.3.1 Giới thiệu UART UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter): kiểu truyền thông tin nối tiếp không đồng thường dùng máy tính cơng nghiệp, truyền thông, vi điều khiển, hay số thiết bị truyền tin khác Mục đích UART để truyền tín hiệu qua lại lẫn ( ví dụ truyền tín hiệu từ Laptop vào Modem hay ngược lại ) hay truyền từ vi điều khiển tới vi điều khiển, từ laptop tới vi điều khiển THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7/52 Ví dụ : giao tiếp máy tính ( Phần mềm laptop điều khiển bật tắt đèn điện ) ta dùng vi điều khiển giao tiếp UART với máy tính thơng qua cổng COM ( RS232 ) 1.5.3.2 Sử dụng UART Thông thường, để sử dụng module USART AVR bạn phải thực việc quan trọng, là: cài đặt tốc độ baud (thanh ghi UBRR), định dạng khung truyền (UCSRB, UCSRC) cuối kích hoạt truyền, nhận, ngắt… 1.6 Arduino 1.6.1 Định nghĩa Arduino Arduino bo mạch vi xử lý, nhằm xây dựng ứng dụng tương tác với với môi trường thuận lợi Arduino bo mạch vi điều khiển mạch đơn sử dụng để làm thiết bị điện tử cho dự án đa lĩnh vực theo cách tiếp cận dễ dàng người sử dụng Phần cứng bao gồm bảng mạch điện tử phần cứng dạng nguồn mở thiết từ vi xử lý 8-bit Atmel AVR , 32-bit Atmel ARM Phần mềm cho phần cứng bao gồm trình biên dịch ngơn ngữ lập trình chuẩn nạp khởi động, để thực lệnh vi điều khiển Một hệ thống Arduino cung cấp cho bạn nhiều tương tác với môi trường xung quanh với: Hệ thống cảm biến đa dạng chủng loại (đo đạc nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc, vận tốc, cường độ ánh sáng, màu sắc vật thể, lưu lượng nước, phát chuyển động, phát kim loại, khí độc,…),… Các thiết bị hiển thị (màn hình LCD, đèn LED,…) Các module chức (shield) hỗ trợ kêt nối có dây với thiết bị khác kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, Wifi, Bluetooth, 315/433Mhz, 2.4Ghz,…), … Định vị GPS, nhắn tin SMS,… THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8/52 1.6.2 Lịch sử hình thành phát triển Arduino khởi đầu vào năm 2005 từ dự án cho sinh viên Viện Thiết kế Tương tác Ivrea Ivrea, Italia Tại thời điểm chương trình sinh viên thường sử dụng bo mạch "BASIC Stamp" có chi phí tới 100$, đắt đôi với sinh viên Một người sáng lập, Massimo Banzi, giảng viên Ivrea Một đồ án phần cứng đóng góp vào thiết kế hệ thống kết nối điện dẫn sinh viên người Colombia tên Hernando Barragan Sau tảng hệ thống điện dẫn hoàn tất, nhà nghiên cứu làm việc để làm cho hệ thống gọn nhẹ hơn, rẻ hơn, có sẵn cho cộng đồng nguồn mở Trường cuối đóng cửa, đó, nhà nghiên cứu, số họ David Cuartielles, thúc đẩy ý tưởng phát triển Arduino 1.6.3 Phần cứng Một bảng mạch Arduino bao gồm vi điều khiển Atmel AVR 8-bit thành phần bổ sung để tạo điều kiện lập trình tích hợp cách mạch điện khác với bảng mạch Arduino Một khía cạnh quan trọng Arduino dựa tiêu chuẩn kết nối thống nhất, cho bo mạch CPU kết nối với loạt mơ-đun chuyển đổi tiện ích bổ sung gọi shield (bộ chắn) Một số shield giao tiếp bo mạch Arduino trực tiếp từ chân nối khác nhau, shield định địa riêng biệt thông qua bus kết nối nối tiếp I2C, cho phép shield xếp chồng lên sử dụng song song Arduino chuẩn sử dụng megaAVR tổ chợp chip, đặc biệt ATmega8 , Atmega168, ATmega328, ATmega1280, ATmega2560 Một số vi xử lý khác sử dụng tương thích chuẩn Arduino Hầu hết bo mạch bao gồm điều áp tuyến tính 5V dao động tinh thể 16 MHz (hoặc cộng hưởng gốm số biến thể dao động), số thiết kế LilyPad chạy MHz chia sẻ điều áp bo mạch hạn chế thông số định dạng thể Bộ vi điều khiển Arduino lập trình trước nhờ nạp khởi động theo cách đơn giản tải lên chương trình vào nhớ flash chip, so với thiết bị khác thường cần lập trình viên bên ngồi hỗ trợ sử dụng THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9/52 Ở cấp độ khái niệm, sử dụng xếp chồng phần mềm Arduino, tất bo mạch lập trình nhờ kết nối nối tiếp RS-232, cách thực khác theo phiên phần cứng Bảng mạch Arduino nối tiếp chứa mạch dịch cấp để chuyển đổi tín hiệu cấp-RS-232 cấp-TTL Bảng mạch Arduino lập trình thơng qua cổng USB, cài đặt sử dụng chip chuyển đổi USB-sang-nối tiếp FTDI FT232 Một số biến thể, chẳng hạn Arduino Mini Boarduino khơng thức, sử dụng bảng mạch tháo rời chuyển đổi USB-sang-nối tiếp cáp, Bluetooth phương pháp khác (Khi sử dụng với công cụ vi điều khiển truyền thống thay Arduino IDE, lập trình AVR ISP chuẩn phải sử dụng.) Bảng mạch Arduino cho thấy hầu hết chân nối I/O pins vi điều khiển để sử dụng mạch khác Các Diecimila, Duemilanove , Uno cung cấp 14 chân I/O số, sáu số tạo tiến hiệu điều biến độ rộng xung, sáu đầu vào tương tự Các chân nằm mặt bo mạch, thông qua đầu chân 0.10-inch (2,5 mm) Một số shield ứng dụng nhúng plug-in có dạng thương mại Bo mạch Arduino Nano Bare Bones tương thích Arduino cung cấp chân cắm đực mặt bo mạch để kết nối bo mạch khác khơng cần hàn Có nhiều bo mạch tương thích Arduino bo mạch dẫn xuất từ Arduino Một số có chức tương đương với Arduino sử dụng thay lẫn cho Phần lớn Arduino với việc bổ sung trình điều khiển đầu phổ biến, thường sử dụng giáo dục cấp trường để đơn giản hóa việclắp ráp xe đẩy robot nhỏ Những biến thể khác tương đương điện thay đổi tham số dạng (form-factor), cho phép tiếp tục sử dụng Shield, đơi khơng THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 37/52 void gas() { khiga = digitalRead(A1); if(khiga == 0) { Serial.println("Phat hien co gas"); digitalWrite(efan,LOW); sim808.sendSMS(phone,"Phat hien co gas" ); } else { Serial.println("Khong co co gas"); digitalWrite(efan,HIGH); } } void dieukhien() { String messDefault("NhietDo - DoAm: "); String nhietDo(t, 4); String doAm(h, 4); messDefault += nhietDo; messDefault += "-"; messDefault += doAm; messDefault += '\n'; char messSend[100]; THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 38/52 if(!(strncmp(message,"light1 on",9))) { digitalWrite(light1,HIGH); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("ON "); sim808.sendSMS(phone, "da bat den 1" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message, "light1 off",10))) { digitalWrite(light1,LOW); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("OFF "); sim808.sendSMS(phone, "da tat den 1" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"light2 on",9))) { digitalWrite(light2,HIGH); lcd.setCursor(6,1); lcd.print("ON "); sim808.sendSMS(phone,"da bat den 2" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"light2 off",10))) THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 39/52 { digitalWrite(light2,LOW); lcd.setCursor(6,1); lcd.print("OFF "); sim808.sendSMS(phone,"da tat den 2" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"light3 on",9))) { digitalWrite(light3,HIGH); lcd.setCursor(12,1); lcd.print("ON "); sim808.sendSMS(phone,"da bat den 3" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"light3 off",10))) { digitalWrite(light3,LOW); lcd.setCursor(12,1); lcd.print("OFF "); sim808.sendSMS(phone,"da tat den 3" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"all on",6))) { digitalWrite(light1,HIGH); digitalWrite(light2,HIGH); THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 40/52 digitalWrite(light3,HIGH); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("ON ON ON "); sim808.sendSMS(phone,"da bat tat ca den" ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"all off",7))) { digitalWrite(light1,LOW); digitalWrite(light2,LOW); digitalWrite(light3,LOW); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("OFF OFF OFF "); sim808.sendSMS(phone,"da tat tat ca den " ); delay(200); } else if(!(strncmp(message,"check",5))) { if(digitalRead(light1) == LOW && digitalRead(light2) == LOW && digitalRead(light3) == LOW) { messDefault += "Light1: OFF, Ligh2: OFF, Light3: OFF"; } else if(digitalRead(light1)==HIGH && digitalRead(light2)==HIGH && digitalRead(light3)==HIGH) { messDefault += "Light1: ON, Ligh2: ON, Light3: ON"; THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 41/52 } else if(digitalRead(light1)==HIGH && digitalRead(light2)==LOW && digitalRead(light3)==LOW) { messDefault += "Light1: ON, Ligh2: OFF, Light3: OFF"; } else if(digitalRead(light1)==HIGH && digitalRead(light2)==HIGH && digitalRead(light3)==LOW) { messDefault += "Light1: ON, Ligh2: ON, Light3: OFF"; } else if(digitalRead(light1)==HIGH && digitalRead(light2)==LOW && digitalRead(light3)==HIGH) { messDefault += "Light1: ON, Ligh2: OFF, Light3: ON"; } else if(digitalRead(light1)==LOW && digitalRead(light2)==HIGH && digitalRead(light3)==HIGH) { messDefault += "Light1: OFF, Ligh2: ON, Light3: ON"; } else if(digitalRead(light1)==LOW && digitalRead(light2)==LOW && digitalRead(light3)==HIGH) { messDefault += "Light1: OFF, Ligh2: OFF, Light3: ON"; } else if(digitalRead(light1)==LOW && digitalRead(light2)==HIGH && digitalRead(light3)==LOW) { THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 42/52 messDefault += "Light1: OFF, Ligh2: ON, Light3: OFF"; } sprintf(messSend, "%s", messDefault.c_str()); sim808.sendSMS(phone, messSend); Serial.println(messSend); } } bool isPhoneNumberValid(const char* phone) { if (strstr(phone, "6867")) { return true; } else { return false; } } void SMSmessage() { if (sim808.readable()) { messageIndex = sim808.isSMSunread(); Serial.print("messageIndex: "); Serial.println(messageIndex); THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 43/52 if (messageIndex > 0) { delay(500); sim808.readSMS(messageIndex, message, MESSAGE_LENGTH, phone, datetime); delay(500); sim808.deleteSMS(messageIndex); Serial.print("MSG: "); Serial.println(message); Serial.print("From: "); Serial.println(phone); if (!isPhoneNumberValid(phone)) { Serial.println("Phone number not provide!"); } else if (strstr(message, "*")) { Serial.print("Recive-Send OK\n"); dieukhien(); } } } } void setup() { lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.begin(16,2); dht.begin(); THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 44/52 Serial.begin(9600); Serial1.begin(9600); SPI.begin(); rfid.PCD_Init(); pinMode(light1, OUTPUT); pinMode(light2, OUTPUT); pinMode(light3, OUTPUT); pinMode(light4, OUTPUT); pinMode(efan, OUTPUT); pinMode(buzz, OUTPUT); digitalWrite(buzz,HIGH); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SMS Control Home"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" Automaton "); delay(2000); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("System Ready"); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("DEN1 DEN2 DEN3 "); THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 45/52 lcd.setCursor(0,1); lcd.print("OFF OFF OFF "); servo_door.attach(A3); while(!sim808.init()) { Serial.print("Sim800A init error\r\n"); delay(1000); } delay(3000); Serial.println("Init Success, please send SMS message to me!"); } void Temperture() { delay(1000); h = dht.readHumidity(); t = dht.readTemperature(); if (isnan(h) || isnan(t)) { Serial.println("Failed to read from DHT sensor!"); return; } Serial.print("Do am: "); Serial.print(h); Serial.print(" %\n"); Serial.print("Nhiet do: "); Serial.print(t); THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 46/52 Serial.println(" *C "); if(t>=36) { digitalWrite(buzz,LOW); sim808.callUp(phone); delay(1000); } if(t= 0) { dem = dem + 1; } if ((dem % 2) == ) { servo_door.write(0); } else { servo_door.write(90); } Serial.println(dem); rfid.PICC_HaltA(); rfid.PCD_StopCrypto1(); if (dem == 2) dem=0; } THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 48/52 void dentoilet() { pir = digitalRead(A7); if (pir == HIGH) { digitalWrite(light4,HIGH); } else { digitalWrite(light4,LOW); } } void loop() { SMSmessage(); Temperture(); gas(); rfidcuachinh(); dentoilet(); } THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 49/52 CHƯƠNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 3.1 Những kết đạt -Về phần cứng: Tìm hiểu về vi điều khiển arduino AT Mega 2560 Tìm hiểu Module SIM 800A tập lệnh AT Tìm hiểu mạch RFID, cản biến nhiệt độ khí gas Thiết kế thi cơng mơ hình ngơi nhà thông minh Điều khiển vận hành nhà thơng minh qua GMS -Về phần mềm: Hồn thành chương trình cho vi điều khiển với năng: Điều khiển đèn qua SMS, đèn qua cảm biến Có tin nhắn phản hồi Có thể kiểm tra trạng thái thiết bị Cửa đóng mở thẻ từ Hệ thống tự động phát khí gas cháy 3.2 Những ưu điểm Sử dụng GMS truyền thông mang tính cơng nghiệp Tầm hoạt động nơi có sóng điện thoại, nơi có vị trí khó khăn để lắp đặt đường dây Linh kiện hệ thống đơn giản Điều khiển thiết bị 220V Có thể sử dụng SIM nhiều nhà mạng khác 3.3 Những hạn chế Tốn thêm khoảng tiền tin nhắn điện thoại Không thể sử dụng nơi sóng điện thoại Hệ thống phải hồi chưa thực nhanh Chưa có giao diện chưa chuyên nghiệp Bảo mật chưa cao THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 50/52 3.4 Khả ứng dụng đề tài Đáp ứng nhu cầu ngày phát triển xã hội: Nhận tin nhắn với số lượng thời lượng không hạn chế Điều khiển thiết bị nhà từ xa làm, cơng tác xa Có thể kiểm tra trạng thái thiết bị từ xa để tắt mở thiết bị hợp lý Có thể cảnh báo cháy khí gas ngăn ngừa nguy hiểm tài sản người Với đặt điểm tốt trên, sản phẩm thương mai hóa để sản xuất đến tay người tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu xã hội Đề tài mang tính thực tiễn cao khả thi 3.5 Hướng phát triển đề tài Khắc phục hạn chế Có nhiều hướng phát triển tương lai: Làm thêm điều khiển qua bluetooth để tiết kiệm tiền điện thoại gần nhà Mở rộng sang giao tiếp qua internet để điều khiển nơi có mạng internet Kết hợp camera giám sát camera để nhận diện người nhà khách Cảnh báo trộm báo điện thoại Kết hợp với PLC vào mạng lưới để điều khiển tốt THIẾT KẾ MÔ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 51/52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Dương Minh Trí, Sơ đồ chân linh kiện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1997 [2] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình vi xử lý, ĐH Sư Phạm Kỹ Thuaa65t Tp HCM, 2006 [3] Nguyễn Trung Chính, Tập lệnh AT Module SIM900 dùng cho SMS,2009 [4] Nguyễn Ngọc Khánh, Nguyễn Hiếu Nghĩa, Hệ thống thu thập xử ký liệu cho nhà thông minh Các trang web : [5] Arduino.vn [6] Laptrinhdieukhien.com [7] Dfrobot.com [8] Datasheet.com THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH ... lượng: 9g THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 28/52 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH 2.1 Mơ hình ngơi nhà Hình 3-1 Bản vẻ ngơi nhà Hình 3-2 Ngơi nhà. .. “ Thiết kế mơ hình nhà thơng minh điều khiển qua SMS để đáp ứng cầu ngày cao ngưởi góp pần cho tiến khoa học kỹ thuật 1.2 Nội dung đề tài Với đề tài chọn, em tiến hành: THIẾT KẾ MƠ HÌNH NHÀ THÔNG... xa qua mạng Ethernet tin nhắn SMS thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua thiết bị trung tâm giao tiếp với mặc liệu Điển hình hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua