Nghiên cứu ứng dụng module SIM 900a, lập trình và lắp đặt tủ điện điều khiển, giám sát các thiết bị điện cho ngôi nhà thông minh

1 MỤC LỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH Bảng 1Cấu trúc tin nhắn SMS 20 Bảng Các tính Module Sim900A 31 Bảng Chức chân module Sim 900A 35 Bảng Các tập lệnh AT 36 Bảng Thông số AT Mega8 50 Bảng Tên gọi tên Altium thiết bị sử dụng 69 Bảng Độ dày vật liệu mạ 83 Y Hình 1: cấu trúc mạng GSM 18 Hình Module Sim 900A .23 Hình Module Sim 900A .23 Hình 4: Module sim900A .24 Hình Module Sim900A sử dụng đồ án .24 Hình Sơ đồ chân Module Sim 900A .32 Hình Board Arduino Uno 40 Hình Giao diện IDE Arduino .44 Hình Sơ đồ chân vi điều khiển AT Mega - 16PU .49 Hình 10 Thạch anh mạch sơ đồ 52 Hình 11 Thạch anh mạch điện tử 53 Hình 12 Ký hiệu thạch anh mạch điện tử 54 Hình 13 Thạch anh vỏ sắt chân 54 Hình 14 Thạch anh vỏ gốm chân 54 Hình 15 Dao động sóng sin sử dụng thạch anh + mosfet 55 Hình 16 Mạch tạo xung vng sử dụng thạch anh + cổng điện tử số 55 Hình 17 Linh kiện thạch anh 56 Hình 18 Thạch anh điều khiển máy giặt 57 Hình 19 Thạch anh đồng hồ đeo tay 57 Hình 20 Thạch anh ứng dụng mạch đồng hồ .58 Hình 21 Thạch anh mạch điện tử ARDUINO .59 Hình 22 Thay đổi giá trị linh kiện 65 Hình 23Mạch nguyên lý sau nối dây xong .68 Hình 24Mạch in dạng 3D 68 Hình 25 Sơ đồ mạch chân linh kiện .68 Hình 26 Sơ đồ linh kiện mạch 75 Hình 27 Mạch in định dạng 2D 76 Hình 28 Mạch in dạng đen trắng 76 Hình 29 Mạch in đen trắng 76 Hình 30 Mạch in sau vào bo đồng 77 Hình 31Mạch bo đồng sau khoan 77 Hình 32 Cảm biến tiệm cận 80 Hình 33 Vật chuẩn 80 Hình 34 Khoảng cách cài đặt 81 Hình 35 Cảm biến tiệm cận 81 Hình 36 Thời gian cảm biến phản hồi 81 Hình 37 Tần số đáp ứng 82 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .4 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1) Giới thiệu đồ án 2) Đối tượng nghiên cứu 3) Mục đích nghiên cứu 4) Ứng dụng đồ án .8 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ NGÔI NHÀ THƠNG MINH VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu nhà thông minh 1.1.1Nhà thông minh gì? 1.1.2Điểm khác biệt nhà thông minh với nhà truyền thống 11 1.2 Lý nhà thông minh chưa phổ biến 12 1.2.1Giá chưa bình dân để phổ cập 12 1.2.2E ngại phức tạp lắp đặt sử dụng .12 1.3 Các tiện ích,chỉ tiêu nhà thông minh 13 1.3.1Điều khiển tự động chiếu sáng 13 1.3.2Điều khiển tự động hệ thống âm 14 1.3.3Điều khiển tự động thiết bị nhờ cảm biến 14 1.3.4Đảm bảo tiêu kỹ thuật: 15 1.4 Tính ứng dụng thực tiễn đề tài với hoàn cảnh thực tế : .15 KẾT LUẬN CHƯƠNG 16 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MẠNG GSM,TIN NHẮN SMS VÀ MODULE SIM 900A 16 2.1 Tổng quan hệ thống thông tin di động GSM 16 2.1.1Đặc điểm công nghệ GSM Công nghệ GSM 16 2.1.2Cấu trúc mạng GSM .17 2.2 Tổng quan tin nhắn SMS 17 2.2.1Giới thiệu sms 17 2.2.2Cấu trúc tin nhắn SMS: .18 2.2.3Tin nhắn SMS chuỗi/Tin nhắn SMS dài .19 2.2.4SMS CENTRE/SMSC 19 2.2.5Ưu điểm tin nhắn SMS 20 2.3 Tổng quan Module Sim900A 21 2.3.1Giới thiệu Module Sim900A 21 2.3.2Đặc điểm Module Sim: 23 2.3.3Kết nối với vi điều khiển: .25 2.3.4Một đoạn code mẫu Module Sim 900A 25 2.3.5Đặc điểm Module Sim900A: 29 2.3.6Khảo sát tập lệnh AT Module sim900A 34 2.3.7Các lệnh AT sử dụng đồ án: .36 KẾT LUẬN CHƯƠNG 38 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ ARDUINO VÀ VI ĐIỀU KHIỂN AT MEGA8 38 3.1 Arduino .38 3.1.1.1 Giới thiệu chung Arduino .38 3.1.2Giới thiệu board Arduino Uno 39 3.1.3Khả bo mạch Arduino: 40 3.1.4Môi trường lập trình bo mạch Arduino: .42 3.1.5Chuỗi khai báo chuỗi : 44 3.2 ATMega8 - 16PU 48 3.2.1Thông tin chung sản phẩm: 49 3.2.2Ứng dụng: 50 3.2.3Tổng quan VĐK Atmega8: 50 3.2.4Hệ thống Clock: 50 3.2.5Nguồn RESET: 51 3.3 Thạch anh 52 3.3.1Thạch anh gì? 52 3.3.2Ký hiệu hình dạng thực tế thạch anh 53 3.3.3Vậy thạch anh có tác dụng mạch điện tử? 54 3.3.4Lịch sử thạch anh: 55 3.3.5Cách kiểm tra thạch anh nào: .56 3.3.6Nguyên lí hoạt động: 56 3.3.7Ứng dụng thạch anh: 57 3.3.8Mạch lọc tích cực dùng Thạch anh: 57 KẾT LUẬN CHƯƠNG 58 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 58 4.1 Phần mềm vẽ mạch Altium (sử dụng Altium 17) .58 4.2 Danh sách thiết bị, linh kiện sử dụng tác dụng chúng 68 4.3 Code Module Sim900A sử dụng đồ án: 69 4.4 Hướng dẫn sử dụng mạch điều khiển thiết bị điện từ xa,sử dụng Module Sim 900A 82 4.4.1Lưu ý sử dụng 82 4.4.2Các lỗi xảy cách khắc phục: 82 Tài liệu tham khảo: 83 KẾT LUẬN .84 LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử mà kỹ thuật tự động điều khiển đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp, cung cấp thơng tin Do sinh viên chuyên ngành Điện-Điện tử,chúng ta phải biết nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng Bên cạnh thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà “Smart House - Ngôi nhà thông minh’’ nghiên cứu phát triển giới Việc điều khiển thiết bị điện nhà trực tiếp từ xa yêu cầu điều khiển nhà thông minh Việc điều khiển từ xa có thiết bị riêng, mạng internet đặc biệt sử dụng phương tiện sử dụng phổ biến điện thoại di động.Với ý tưởng ban đầu xây dựng thiết bị khơng dây dùng sóng hồng ngoại sóng RF để điều khiển thiết bị điện nhà Nhưng chúng có nhược điểm riêng Qua nghiên cứu ứng dụng công nghệ di động sử dụng cho mục đích ngồi thơng tin liên lạc tính điều khiển từ xa Bằng cách sử dụng điện thoại di động để nhắn tin SMS gửi đến một mạch điều khiển có gắn Module sim để điều khiển thiết bị điện Với cách khắc phục nhược điểm bị vật cản (sóng hồng ngoại), khoảng cách ngắn (sóng RF) Chính ưu điểm việc điều khiển từ xa điện thoại di động em lựa chọn đề tài : "Nghiên cứu ứng dụng Module SIM 900A,lập trình lắp đặt tủ điện điều khiển,giám sát thiết bị điện cho nhà thông minh" Đồ án tập trung vào nghiên cứu việc điều khiển từ xa thiết bị điện điện thoại di động nhằm bước đầu làm quen, tiếp cận xây dựng hệ thống điều khiển từ xa dựa công nghệ di động TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1) Giới thiệu đồ án Hiện thị trường, công nghệ giám sát, điều khiển, cảnh báo từ xa mẻ, chưa phổ biến có giá thành cao Vì việc nghiên cứu chế tạo mơ hình giúp nhóm tìm hiểu sâu cơng nghệ mới,qua tìm phương án giảm chi phí, tiết kiệm lượng hệ thống thực tế Bên cạnh yêu cầu liên quan đến lĩnh vực đời sống, việc thực đề tài nhằm chế tạo mơ hình phục vụ đào tạo, thực nghiệm trường sở đào tạo có chuyên ngànhĐiện-Điện tử.Em muốn sử dụng mơ hình để thực nghiệm, chứng minh kiến thức sách có Qua đợt thực tập tốt nghiệp nhà máy tham quan thực tế doanh nghiệp sản xuất, chúng em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Thêm vào đó, ngày hệ thống mạng điện thoại di động thiết bị điện thoại di động ngày phổ biến sống Cùng với nhu cầu sống ngày tăng Từ hình thành, nảy sinh ý tưởng việc điều khiển thiết bị điện cách tự động trạm viễn thông thông qua tin nhắn SMS.Như biết,trạm viễn thơng cơng trình cần có xuất hầu hết tất tỉnh thành nước,các thiết bị điện trạm chưa hoạt động cách tự động mà cần phải có nhân viên trạm để điều hành,giám sát.Các thiết bị điện hoạt động độc lập với nhau, thiết bị có quy trình sử dụng khác tuỳ thuộc vào thiết lập, cài đặt người sử dụng Chúng chưa có liên kết với mặt liệu Nhưng hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thơng qua tin nhắn SMS lại khác Ở đây, thiết bị điều khiển tự động kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm giao tiếp với mặt liệu Điển hình hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS gồm có thiết bị đơn giản bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến thiết bị tinh vi, phức tạp tivi,máy vi tính,máy điều hòa,hệ thống báo động,hệ thống máy phát điện … Nghĩa tất thiết bị giao tiếp với mặt liệu thông qua đầu não trung tâm Đầu não trung tâm máy vi tính hồn chỉnh xử lí lập trình sẵn tất chương trình điều khiển Bình thường,các thiết bị nhà điều khiển từ xa thông qua tin nhắn chủ nhà.Chẳng hạn việc tắt quạt, đèn điện,máy điều hòa, … chủ nhà rời mà quên chưa tắt Hay với tin nhắn SMS,chủ nhà bật máy điều hòa để làm mát phòng trước người đến làm việc khoảng thời gian định Khi có người lạ đột nhập,cảm biến chống trộm thông báo đến người chủ nhà,đồng thời phát chng báo động Còn có cố mang tính khẩn cấp hỏa hoạn chẳng hạn Lúc này,hệ thống tự động phát hỏa hoạn nhờ vào cảm biến khói,cảm biến nhiệt… liệu gởi đến hệ thống điều khiển trung tâm Khi hệ thống trung tâm xử lý xong liệu lệnh điều khiển đóng tất đường ống dẫn khí, tắt hết thiết bị hoạt động nhà đồng thời báo động gửi tin nhắn cho chủ nhà tự động gọi điện báo cho lực lượng phòng cháy chữa cháy Ngồi ra, hệ thống mang tính bảo mật Nghĩa có chủ nhà biết mật hệ thống điều khiển Từ yêu cầu thực tế, đòi hỏi ngày cao sống, cộng với hợp tác, phát triển mạnh mẽ mạng di động nên em chọn đề tài "Nghiên cứu ứng dụng Module Sim 900A,lắp đặt tủ điều khiển thiết bị điện nhà thông minh điều khiển từ xa qua tin nhắn SMS " để đáp ứng nhu cầu ngày cao người góp phần vào tiến bộ, văn minh, đại nước nhà Đồ án nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển đồng bao gồm phần mềm xây dựng máy tính, xử lý tin nhắn điều khiển, thực thi lệnh điều khiển Phần cứng xây dựng dựa tảng Module Sim900A,vi điều khiển Atmega8 Đối tượng điều khiển thiết bị điện sử dụng nhà thông minh với mục tiêu tạo thuận tiện cho người dùng việc bật tắt nguồn giám sát thiết bị từ góp phần nâng cao tính tiện nghi cho ngơi nhà, giảm thiểu lượng điện hao phí 2) Đối tượng nghiên cứu Các đối tượng nghiên cứu chủ yếu đề tài : - Tổng quan mạng di động GSM tin nhắn SMS - Module Sim900A hãng Simcom tập lệnh AT để điều khiển(trong đề tài em sử dụng module Sim 900A với chức phù hợp yêu cầu) -Vi điều khiển At Mega8 3) Mục đích nghiên cứu Đồ án nghiên cứu, khảo sát xây dựng với mục đích áp dụng kiến thức học nhà trường để thiết kế, tạo hệ thống "Điều khiển tự động từ xa điện thoại di động sử dụng tin nhắn SMS" hồn chỉnh Hệ thống tích hợp module nhận tin nhắn sử dụng mạng GSM, module xử lý liệu, module công suất để điều khiển thiết bị điện nhà đáp ứng nhu cầu người sử dụng với độ xác cao thời gian đáp ứng nhanh Hệ thống thu nhận tín hiệu thiết bị đầu cuối (mobile) để thực lệnh điều khiển thiết bị điện nhà phản hội trạng thái thiết bị điều gửi đến người điều khiển thông qua tin nhắn sms Một số chức hệ thống điều khiển điện thoại di động : - Điều khiển mở/tắt thiết bị điện dân dụng - Có thể mở/tắt tất thiết bị lúc thiết bị - Có thể ứng dụng cơng nghiệp Qua q trình tìm hiểu chức Module SIM900A, áp dụng để thi cơng mạch điện điều khiển tắt/mở bóng đèn tượng trưng cho thiết bị điện nhà Module SIM900A làm việc ví trí có phủ sóng mạng điện thoại di động hoạt động nước Viettel, Mobile Phone, Vina Phone Sau thực đề tài giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức chuyên môn , kiến thức hỗ trợ cho sinh viên làm ngồi mơi trường thực tế 4) Ứng dụng đồ án Ứng dụng đồ án nhằm xây hệ thống mạch điện có khả điều khiển từ xa thiết điện cách người sử dụng dùng điện thoại cá nhân nhắn tin với lệnh tương ứng để điều khiển bật tắt thiết bị Đồ án xây dựng để đáp ứng nhu cầu thực tế nhằm mang lại tính tiện nghi, đại cho ngơi nhà thông minh Đề tài lấy sử dụng tin nhắn SMS làm mệnh lệnh để điều khiển từ xa thiết bị điện nhà.Việc lấy tin nhắn SMS phương thức 10 để điều khiển thiết bị điện có thuận lợi giá rẻ, mang tính động cạnh tranh (nghĩa điều khiển thiết bị nơi có phủ sóng mạng điện thoại di động mà người sử dụng dùng) Ngoài đồ án có tính nâng cao, sử dụng cho nhiều đối tượng khác nhau, gia đình cơng nghiệp 74 SIM900A_send("AT+CMGF=1");delay_ms(300); SIM900A_send("AT+CNMI=2,2");delay_ms(300); SIM900A_send("AT&W");delay_ms(300); led=bat; } void main(void) { PORTB=0xff; DDRB=0xff; PORTC=0xff; DDRC=0xff; PORTD=0xff; DDRD=0xff; UCSRA=0x00; UCSRB=0x98; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x47; check_eep(); delay_ms(15000); SIM900A_khoitao(); #asm("sei") // -gui tin nhan den SDT // SIM900A_sms(); SIM900A_send("HE THONG DA KHOI DONG !!"); delay_ms(100); UART_guikitu(0x1A); delay_ms(200); while (1)doctinnhan(); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 75 Lưu ý làm việc với SIM900A: - Đảm bảo ghép nối phần cứng MCU-MODULE, tối thiểu là: + TX_MCU nối với RX_Module + RX_MCU nối với TX_Module + PWRKEY(chân 12-Module) nối với PIN_OUT_MCU + Status(chân 5-Module) nối với PINT_IN_MCU + Ngoài phần cứng khác cần tuân theo data sheet, đặc biệt ý phần SIM, Anten, Nguồn VBAT (3.5-5V) - Lập trình: + Khởi động Module bắt đầu: Cần làm cho chân Status = trước giao tiếp, làm xem data sheet (chẳng qua bật lên, PWRKEY) + Khởi tạo Module, tối thiểu truyền String sau vào Module, ý cuối chuỗi ký tự "CR", truyền Module phản hồi chuỗi "OK": FLASHstr_UART(GSM_UART,"ATZ"); Wait_ATCMD_ACK(1000); FLASHstr_UART(GSM_UART,"ATZ",CRLF); Wait_ATCMD_ACK(1000); //Chờ phản hồi FLASHstr_UART(GSM_UART,"AT+CMGF=1");//Dinh dang tin nhan TEXT Wait_ATCMD_ACK(1000); //Chờ phản hồi FLASHstr_UART(GSM_UART,"AT+CLIP=1");//Hien so thue bao goi den Wait_ATCMD_ACK(1000); //Chờ phản hồi + Muốn gửi tin nhắn: Gửi cho Module chuỗi: AT+CMGS="sdt " + CR, ý với Module SIM900A chuỗi số điện thoại cần nằm dấu " ", vài hãng (module khác) không cần dấu " " cho phần số điện thoại Gửi cho module: Để Send tin nhắn đi: Gửi cho module byte có giá trị = 26 dec (đây ký tự điều khiển bảng mã ASCII, tổ hợp ấn phím Ctr+Z bàn phím) - Khuyến cáo: + Với người bắt đầu nên dùng MCU có cổng UART để ln debug q trình "nói chuyện" MCU MODULE PC, ngồi điều giúp ích cho bạn cần nghiên cứu tập lệnh AT 76 Hình 26 Sơ đồ linh kiện mạch Hình 27 Mạch in định dạng 2D Hình 28 Mạch in dạng đen trắng 77 Sau in mạch ra,ta dùng bàn để dán mạch vào đồng,giúp mạch dính hơn,phục vụ cho việc khoan lỗ lắp linh kiện thiết kế mạch Hình 29 Mạch in đen trắng Hình 30 Mạch in sau vào bo đồng Mạch sau in vào bo đồng,ta ngâm dung dịch bột sắt FeCl để tẩy đồng chỗ khơng có mực in.Sau ta chà in bo đồng,những đường đồng lại khơng bị bột sắt ăn mòn y ta vẽ máy dùng dung dịch Axeton bôi lên mạch để bảo vệ mạch không bị oxi hóa.Việc ta khoan lỗ để lắp linh kiện vào hàn lại để có mạch in hồn chỉnh 78 Hình 31Mạch bo đồng sau khoan Thao tác mạch: Đầu tiên, ta cắm cấp nguồn cho mạch củ nguồn DC 5V/1A.Khi mạch có điện,Module Sim gửi tin nhắn cho số điều khiển với nội dung: “HE THONG DA KHOI DONG !!” Sau muốn bật thiết bị ta gửi tin nhắn với cú pháp “Bat + số thứ tự thiết bị” Vd: “Bat1” để bật thiết bị Sau bật thiết bị 1,Module gửi tin nhắn phản hồi tới số điều khiển “Da bat thiet bi !” Muốn tắt thiết bị,ta gửi tin nhắn với cú pháp “Tat + số thứ tự thiết bị” Vd: “Tat1” để tắt thiết bị Mạch hoạt động địa điểm nào,miễn có sóng di động hoạt động (tốc độ phản hồi mạch phụ thuộc vào độ mạnh sóng di động nơi điều khiển) Hình minh họa trình thao tác điều khiển mạch 79 Xử lý tin nhắn Điều khiển thiết bị 80 Đ Điều khiển thiết bị Xử lý nội dung tin nhắn S Đ Nội dung tin nhắn Đ Mở/Đóng thiết bị S Kết thúc Kết thúc Ngoài việc sử dụng tin nhắn để điều khiển thiết bị đồ án trình bày, kết hợp với cảm biến báo khói, báo cháy, cảm biến khí ga, cảm biến chuyển động…… để thực công việc khác làm hệ thống báo cháy để gửi tin nhắn có cháy, cảm biến báo động có đột nhập Điều giúp người sử dụng có nhiều lựa chọn linh động hơn, khơng q cứng nhắc Ví dụ phát có đột nhập, hệ thống gửi tin thông báo người sử dụng thực việc điều khiển theo ý muốn mà khơng cứng nhắc bắt buộc phải phải làm theo chương trình có sẵn Ngồi ra, kết hợp hệ thống vừa giám sát thông qua cảm biến, vừa điều khiển thiết bị đèn, quạt, nồi cơm điện,điều hòa,bình nóng lạnh…… để tiết kiệm chi phí nâng cao hiệu suất sử dụng Có thể tích hợp hệ thống với hệ thống khác “ngôi nhà thơng minh” để hỗ trợ, bổ sung thêm tính cho nhà -Ở em dùng cảm biến tiệm cận để thiết kế hệ thống báo trộm cho mơ hình S 81 Hình 32 Cảm biến tiệm cận Một Cảm biến tiệm cận (còn gọi là“Cơng tắc tiệm cận” đơn giản là“PROX”) phản ứng có vật gần cảm biến.Cảm biến trả tín hiệu gặp vật cản gần với khoảng cách từ 0-8mm Vận hành đáng tin cậy mơi trường khắc nghiệt (ví dụ: mơi trường ngồi trời môi trường dầu mỡ) Cảm biến tiệm cận thường phát vị trí cuối chi tiết máy tín hiệu đầu cảm biến khởi động chức khác máy THÔNG SỐ KỸ THUẬT -Model: LJ18A3-8-Z/BX -Phát hiện: Kim loại -Nguồn: -> 36VDC -Dòng tiêu thụ: 300 mA -Khoảng đo: -> 8mm -Ngõ ra: NPN cực thu hở -Đường kính: 18 mm  Standard Object (hay gọi vật chuẩn) Hình 33 Vật chuẩn 82 Một vật muốn xem vật chuẩn như: hình dạng, vật liệu, kích cỡ,… vật phải phù hợp để phát huy đặt tính kỹ thuật cần thiết Cảm biến tiệm cận  Detecting Distance (hay gọi khoảng cách cài đặt) Hình 34 Khoảng cách cài đặt Là khoảng cách bề mặt cảm biến đầu cảm biến tính tới vị trí vật chuẩn xa mà sensor phát  Setting Distance (hay gọi khoảng cách ước lượng cài đặt) Hình 35 Cảm biến tiệm cận Đây khoảng cách từ bề mặt cảm biến đầu sensor tới vị trí vật cảm biến để sensor phát vật ổn định (thường khoảng cách 70% 80% khoảng cách phát hiện)  Response Time (hay gọi thời gian đáp ứng) Hình 36 Thời gian cảm biến phản hồi 83 t1 : khoảng thời gian tính từ lúc đối tượng chuẩn chuyển động vào vùng phát cảm biến tiệm cận tới đầu sensor bật “ON” t2 : khoảng thời gian tính từ lúc đối tượng chuẩn chuyển động khỏi vùng bị phát sensor đầu sensor tắt “OFF”  Response Frequency hay gọi tần số đáp ứng Hình 37 Tần số đáp ứng Chính số lần tác động lặp lại mà vật cảm biến vào vùng hoạt động vùng cảm biến giây vật thử nghiệm tiêu chuẩn đưa tới trước cảm biến nhiều lần Những yếu tố tác động đến khoảng cách đo:  Vật Liệu Đối Tượng (ký hiệu là: Material): Chính khoảng cách phát cảm biến phụ thuộc phần lớn vào vật liệu làm nên vật cảm biến Các thiết bị có từ tính kim loại có chứa sắt có khoảng cách phát xa so với vật liệu khơng có từ tính khơng chứa sắt  Kích Cỡ Của Đối Tượng (ký hiệu Size): Nếu vật cảm biến nhỏ so với vật thử chuẩn (ký hiệu test object), khoảng cách phát cảm biến giảm  Bề Dày Của Đối Tượng (cũng ký hiệu Size): Với vật cảm biến thuộc nhóm kim loại có từ tính (như vật liệu chứa sắt, niken, SUS, …), bề dày vật phải lớn 1mm Với vật cảm biến mà khơng thuộc nhóm kim loại có từ tính, bề dày vật mỏng khoảng cách phát xa  Lớp Mạ Bên Ngoài Của Vật (ký hiệu Plating): 84 Bảng Độ dày vật liệu mạ 4.4 Hướng dẫn sử dụng mạch điều khiển thiết bị điện từ xa,sử dụng Module Sim 900A 4.4.1 Lưu ý sử dụng - Khi cấp nguồn cho mạch điều khiển,chỉ dùng nguồn có điện áp 5V/1A.Tránh dùng điện áp lớn dễ gây hỏng mạch,chập cháy linh kiện - Khi bắt đầu sử dụng mạch điều khiển,cần kiểm tra lại tài khoản Sim sử dụng mạch,để mạch phản hồi tin nhắn báo trạng thái thiết bị cho người điều khiển - Nên lắp đặt nơi có sóng điện thoại tốt trung bình,để đảm bảo tốc độ phản hồi độ nhạy thiết bị nhanh nhất,đáp ứng yêu cầu người điều khiển - Khi lắp đặt,nên để nơi khô ráo,tránh ẩm ướt va đập,để hệ thống hoạt động tốt - Cố định hệ thống nơi vững chắc,tránh rơi vỡ,va đập - Trong trình thao tác tránh nhập sai câu lệnh,để module đọc chấp hành theo yêu cầu 4.4.2 Các lỗi xảy cách khắc phục: - Mạch không phản hồi : o Có thể nhập sai câu lệnh,hoặc nguồn cấp khơng hoạt động,hoặc sóng di động yếu,dây kết nối từ Relay sang thiết bị điện bị lỏng,đứt 85  Cách khắc phục:Kiểm tra câu lệnh gửi lại theo mẫu,kiểm tra lại nguồn cấp cho mạch,di chuyển đến khu có sóng mạnh hơn,kiểm tra lại dây kết nối với thiết bị - Mạch hoạt động sai với yêu cầu: o Có thể nhập sai câu lệnh,hoặc code Module bị cố  Cách khắc phục:Kiểm tra lại câu lệnh,nạp lại code cho Module Sim dây cáp USB - Mạch hoạt động,phản hồi thiết bị không hoạt động,hoặc hoạt động sai,không thiết bị mong muốn o Có thể dây kết nối Relay với thiết bị có cố (lỏng,đứt) đấu nối nhầm dây với thiết bị  Cách khắc phục:Kiểm tra lại dây kết nối,nối nối lại dây từ Relay tới thiết bị,thay dây dây bị đứt KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương nói q trình chế tạo mơ hình,từ thiết kế mạch phần mềm Altium 17,in làm mạch in,khoan lỗ để lắp đặt linh kiện chạy thử kiểm tra mạch.Hướng dẫn thao tác mạch kèm theo hướng dẫn cố cách xử lý chúng Tài liệu tham khảo: - Tài liệu Arduino - Tài liệu Altium,thư viện Altium download mạng - Nguyễn Trung Chính, Tập lệnh AT Module sim508 dùng cho SMS, 2009 - Th.s Lê Hoàng Anh, Giáo trình thiết kế mạch in, NXB Trường đại học - Lạc Hồng, 2014 86 - Kiều Xuân Thực, Vũ Thị Thu Hương, Vũ Trung Kiên, Vi điều khiển cấu trúc – lập trình ứng dụng, NXB Giáo dục, 2008 - Tailieu.vn - Doc.edu.vn - Simcom.us - … KẾT LUẬN Đồ án “Nghiên cứu ứng dụng Module Sim 900A,thiết kế lắp đặt tủ điện điều khiển,giám sát thiết bị điện cho nhà thông minh” em nhiều thiếu sót khiếm khuyết,mặc dù cố gắng tìm hiểu tìm tòi,cũng bảo GVHD thầy Trịnh Cường Thanh bạn nhóm,nhưng thời gian kinh nghiệm hạn chế nên hệ thống chưa hoạt động chưa thực hoàn hảo.Em mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy bạn để hệ thống ngày hoàn thiện hơn,giúp sinh viên ngày hiểu rõ hệ thống điều khiển tự động từ xa nắm bắt xu chung xã hội mơ hình ngơi nhà thơng minh nói riêng hệ thống điều khiển thơng minh nói chung.Góp phần giúp đất nước tiến vào cách mạng công nghiệp 4.0 phổ biến nước giới Kết thực Sau thời gian nghiên cứu thực đồ án với hướng dẫn tận tình thầy Trịnh Cường Thanh em hoàn thành đúng, đủ theo mục tiêu đề tài đề Kết đạt sau: - Củng cố kiến thức thu nhận suốt trình học tập - Thiết kế xây dựng mạch viết chương trình điều khiển - Hoàn thiện báo cáo lý thuyết đề tài - Đã tiến hành thử nghiệm chương trình điều khiển với thiết bị điện 220V, công suất 100W đạt kết khả quan - Nghiên cứu sử dụng phần mềm cần thiết để hoàn thiện đồ án : Altium 17,Code vision(AVR) - Xây dựng mơ hình điều khiển thiết bị từ xa điện thoại di động, Module Sim900A, AVR máy tính 87 Ngoài qua việc thực đề tài em nghiên cứu thiết kế điều khiển thiết bị từ xa điện thoại di động, tìm hiểu tính Module Sim800 vi điều khiển đặc biệt chíp điều khiển Atmega8 thực tế Nắm trình tự thiết kế, thi cơng ứng dụng dùng họ vi điều khiển Atmega8: Cách lập trình, cách thiết kế phần cứng cách vận hành giao tiếp vi điều khiển với thiết bị ngoại vi Module Sim900A, … -Ưu điểm hạn chế :  Ưu điểm Sau trình làm đồ án sản phẩm mạch thực tế, em nhận thấy đồ án có số ưu điểm sau :  Sử dụng mạng viễn thông GSM truyền thơng mang tính cơng nghiệp  Hệ thống hoạt động vị trí khó khăn mà đường dây điện thoại khơng có, cần mạng di động phủ sóng  Hệ thống sử dụng loại sim nhà cung cấp khác Viettel, Mobilephone…  Phần cứng thiết kế đơn giản, sử dụng số linh kiên tối thiểu, kết nối chân đáp ứng nhu cầu phát triển đề tài sau  Hệ thống điều khiển thiết bị công suất nguồn 220V  Nhược điểm Sau trình làm đồ án sản phẩm mạch thực tế, em nhận thấy đồ án có số nhược điểm,hạn chế sau :  Chỉ điều khiển thiết bị  Khơng có chế độ bảo mật mật cho hệ thống  Hệ thống khơng hoạt động vùng khơng sóng điện thoại di động  Hệ thống lập trình điều khiển thiết bị dùng tin nhắn SMS dạng text  Phải tốn chi phí gửi SMS Hướng phát triển: Đề tài "Nghiên cứu ứng dụng Module Sim 900A,thiết kế lắp đặt tủ điều khiển thiết bị điện từ xa điện thoại di động cho nhà thông minh" em xây dựng tương đối hoàn chỉnh, song em tự nhận thấy đồ án nhiều thiếu sót để đồ án thêm phần phong phú, mang tính áp dụng 88 thực tế hơn, có khả làm việc cao đồ án em cần phải có thêm tính thiết thực sau: - Bảng mạch cần thiết kế nhỏ gọn nữa, có mở rộng cổng vào/ - Lập trình tạo password thay đổi password để tăng tính bảo mật - Mở rộng thêm chức cảnh báo cố chống trộm cho hệ thống - Phần mềm cài đặt thiết bị tùy ý người sử dụng, thiết kế thêm giao diện cài đặt máy tính,smartphone - Thêm chức cài đặt trước ngày điều khiển thiết bị Ứng dụng đề tài áp dụng cho tòa nhà mà mở rộng áp dụng điều khiển thiết bị điện sử dụng nơi công cộng công nghiệp ... "Nghiên cứu ứng dụng Module SIM 900A ,lập trình lắp đặt tủ điện điều khiển ,giám sát thiết bị điện cho nhà thông minh" Đồ án tập trung vào nghiên cứu việc điều khiển từ xa thiết bị điện điện thoại... cầu nhà mang lại tiện nghi nhờ điều khiển tự động ngày cần thiết Do đó, tính thực tiễn đề tài Nghiên cứu ứng dụng Module Sim 900A, lập trình lắp đặt tủ điều khiển ,giám sát thiết bị điện cho nhà. .. tài "Nghiên cứu ứng dụng Module Sim 900A ,lắp đặt tủ điều khiển thiết bị điện nhà thông minh điều khiển từ xa qua tin nhắn SMS " để đáp ứng nhu cầu ngày cao người góp phần vào tiến bộ, văn minh,