THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG QUA SMS SỬ DỤNG ARDUINO UNO R3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG QUA SMS SỬ DỤNG ARDUINO UNO R3 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THƠNG NIÊN KHĨA: 2016 - 2019 HSSV : Trần Minh Quang Mã HSSV : CCVT16A004 CBHD : ThS Nguyễn Thị Huyền Trang Đà Nẵng, 06/2019 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, điện tử trở thành ngành khoa học đa nhiệm vụ, đa chức lĩnh vực thiếu công nghiệp đại, từ công – nông – ngư - nghiệp nhu cầu thiết yếu đời sống hàng ngày người Một ứng dụng quan trọng đặc trưng công nghệ điện tử kỹ thuật tự động điều khiển từ xa thơng qua hình thức bluetooth, sms, wifi, Tuy nhiên, phát triển rộng khắp mạng điện thoại di động thiết bị điện thoại di động ngày có mức giá phù hợp với người dân việc điều khiển thiết bị điện nhà cách sử dụng tin nhắn SMS trở nên thuận lợi Mặt khác, Arduino biết đến cách rộng rãi Việt Nam, giới, Arduino UNO R3 ứng dụng phổ biến khả lập trình ứng dụng điều khiển phức tạp nhờ trang bị cấu hình mạnh Xuất phát từ ý tưởng tình hình thực tế nêu trên, em định tìm hiểu thực đề tài “Thiết kế mạch điều khiển thiết bị điện dân dụng qua SMS sử dụng Arduino UNO R3” Đây hình thức điều khiển thiết bị thuận lợi, tiết kiệm nhiều thời gian cho việc điều khiển thiết bị, đặc biệt tiết kiệm chi phí cao Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Mục tiêu: Thiết kế mạch điều khiển thiết bị điện dân dụng qua SMS sử dụng Arduino UNO R3 - Nhiệm vụ nghiên cứu: Tìm hiểu thiết kế mạch điều khiển thiết bị điện Arduino UNO R3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: + Tìm hiểu mạch điều khiển thiết bị điện dân dụng qua SMS sử dụng Arduino UNO R3 + Các thành phần cấu tạo mạch - Phạm vi nghiên cứu: + Nghiên cứu hoạt động Arduino UNO R3 + Nghiên cứu cách nạp code cho Arduino UNO R3 Phƣơng pháp nghiên cứu - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết mô hình thực tế để làm rõ nội dung đề tài Cụ thể sau: + Thu thập, phân tích tài liệu thông tin liên quan đến đề tài + Vận dụng kiến thức học điện tử truyền thơng + Tìm hiểu qua tài liệu internet sách báo nhu cầu đời sống xã hội + Sử dụng phần mềm Arduino IDE để lập trình nạp code, dùng phần mềm Fritzing để vể sơ đồ mạch + Tìm hiểu đồ án có đề tài liên quan Dự kiến kết - Hồn thành sản phẩm lý thuyết trình bày hoạt động - Các kết trình thực hiện, đánh giá chất lượng hệ thống Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, thiết bị điện tử đời ngày nhiều chủng loại tính sử dụng Bên cạnh nhu cầu sử dụng thiết bị cách tự động ngày cao, người ngày muốn có nhiều thiết bị giải trí thiết bị sinh hoạt với kỹ thuật công nghệ ngày cao Có thể Việt nam chưa phát triển mạnh mẽ lĩnh giới, quốc gia thuộc Châu âu hay Mĩ mơ hình ngơi nhà tự động điều khiển từ xa phát triển mạnh mẽ Chúng biết đến nhà thông minh tiếng Bill Gate chẳng hạn Với kết hợp chặt chẽ thiết bị điện tử tinh vi phần mềm xây dựng tương ứng, Bill Gate xây dựng mơ hình ngơi nhà thơng minh, tự động hồn tồn cịn cho phép điều khiển từ xa thông qua điều khiển trung tâm Từ nhu cầu thực tế đó, người thực muốn đưa phần kỹ thuật đại giới áp dụng vào điều kiện thực tế nước để tạo hệ thống điều khiển thiết bị nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người Đề tài lấy sở tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị Bên cạnh đó, thiết bị điều khiển nhà thông qua giao diện phần mềm xây dựng Việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh động cao (nghĩa chỗ có phủ sóng mạng điện thoại di động ta điều khiển thiết bị được) Ngồi ra, sản phẩm đề tài có tính mở, áp dụng cho nhiều đối tượng khác dân dụng công nghiệp CHƢƠNG MODULE SIM800A VÀ TẬP LỆNH AT COMMAND 1.1 TỔNG QUAN VỀ MODULE SIM800A 1.1.1 Giới thiệu Module SIM800A 1.1.2 Đặc điểm Module SIM800A 1.1.3 Sơ đồ chân chức chân 1.2 TẬP LỆNH AT COMMAND CỦA MODULE SIM800A 1.2.1 Lịch sử phát triển tập lệnh AT Command 1.2.2 Tìm hiểu số lệnh Sim800A 1.2.2.1 ệnh chung 1.2.2.2 ệnh điều khiển cu c g i 1.2.2.3 ệnh điều khiển tin nh n 1.2.3 Tổng quan SMS 1.2.4 Modem GSM & Modem GPRS 1.2.4.1 Modem GSM 1.2.4.2 Modem GPRS CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ARDUINO VÀ CÁC GIAO TIẾP 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG ARDUINO 2.2 ARDUINO UNO R3 Bảng 2.1 Đặc điểm kỹ thuật Arduino Uno R3 Vi điều khiển Atmega328 (họ 8bit) Điện áp hoạt động 5V – DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V – DC Điện áp vào giới hạn 6-20V – DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (Atmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (Atmega328) EEPROM KB (Atmega328) 2.3 GIAO TIẾP GIỮA ARDUINO VỚI MODULE SIM800A 2.4 GIAO TIẾP GIỮA ARDUINO VỚI MODULE RELAY 2.4.1 Giới thiệu Module Relay 2.4.2 Kết nối điện áp CHƢƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ DÂN DỤNG QUA SMS SỬ DỤNG ARDUINO UNO R3 3.1 YÊU CẦU ĐỀ TÀI Dùng tin nhắn để bật tắt thiết bị điện nhà, Điểm thuận lợi mạch điều khiển thiết bị điện qua SMS giúp tiết kiệm thời gian có độ ổn định cao 3.2 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 3.2.1 Sơ đồ khối Hình 3.1 Sơ đồ khối 3.2.2 Phân tích chức khối 3.2.3 Lƣu đồ thuật tốn Hình 3.2 Lưu đồ thuật tốn 3.2.4 Ngun lý hoạt động 3.3 MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM FRITZING Hình 3.3 Mạch mơ 3.4 KẾT QUẢ - Đã hoàn thành thời gian + gửi tin nhắn bật tắt thiết bị + Gửi thông báo điện thoại 3.5 MƠ HÌNH THỰC TẾ Hình 3.4 Mơ Hình thực tế KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu, thi công đề tài, em hoàn thành tốt mục tiêu đặt ban đầu Bằng nỗ lực cố gắng thân giúp đỡ thành em hồn thành thời gian định đạt yêu cầu đặt theo yêu cầu thiết kế thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS Với kết đạt hạn chế nêu trên, em cho đề tài có khả ứng dụng vào thực tế mang lại nhiều lợi ích cho người dụng Để đảm bảo khả đưa vào ứng dụng thực tế cách hoàn chỉnh nhât, đề tài cần phát triển với số lượng thiết bị nhiều Cần thử nghiệm nhiều nơi, với vùng có sóng yếu khơng ổn định để đánh giá khả xác tính tin cậy hệ thống Ngoài ra, em cần phát triển khả điều khiển thiết bị đa dạng hơn, không dừng lại việc đóng ngắt, mà đọc thơng số như: nhiệt độ, độ ẩm, tăng cường khả báo động, chống trộm Với hướng phát triển đó, đề tài đưa vào điều khiển nhà thơng minh, nhà máy, xí nghiệp, thiết bị hoạt động vùng sâu, hải đảo, thiết bị thám ứng dụng cho cá nhân với mục đích riêng  ... Chúng biết đến nhà thông minh tiếng Bill Gate chẳng hạn Với kết hợp chặt chẽ thiết bị điện tử tinh vi phần mềm xây dựng tương ứng, Bill Gate xây dựng mơ hình ngơi nhà thơng minh, tự động hồn tồn... tăng cường khả báo động, chống trộm Với hướng phát triển đó, đề tài đưa vào điều khiển nhà thơng minh, nhà máy, xí nghiệp, thiết bị hoạt động vùng sâu, hải đảo, thiết bị thám ứng dụng cho cá nhân