đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520

đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520,đồ án rèm cửa tự động sử dụng pic 18f4520

1 MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH ẢNH III DANH MỤC BẢNG BIỂU IV DANH SÁCH MỤC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT .V LỜI NÓI ĐẦU VI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RÈM CỬA .1 1.1 Tình hình nghiên cứu 1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3 Lí chọn đề tài 1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.5 1.4.1 Sự cần thiết rèm cửa tự động thực tế .2 1.4.2 Các mẫu rèm cửa tự động thông minh 1.4.3 Một số hạn chế rèm cửa tự động Kết luận CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu vi điều khiển 2.2 Vi điều khiển PIC18F4520 [1];[3] 2.2.1 Sơ đồ khối PIC18F4520 2.2.2 Sơ đồ chân PIC18F4520 2.2.3 Tổ chức liệu nhớ (DATA MEMORY ORGANIZATION) 12 2.2.4 Một số thông số kĩ thuật vi điều khiển PIC18F4520 14 2.3 Giới thiệu Remote IR1838 Module thu hồng ngoại [2] .14 2.4 Opto PC817 [4] 16 2.5 Module relay 12V [5] 16 2.6 Công tắc nút nhấn [6] 17 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 19 3.1 Yêu cầu hệ thống 19 3.2 Sơ đồ khối hệ thống .19 3.2.1 Khối nguồn 19 3.2.2 Khối điều khiển trung tâm(Vi điều khiển pic 18f4520) 20 3.2.3 Khối thu hồng ngoại(khối cảm biến) 21 3.3 3.4 3.5 3.2.4 Khối dao động thạch anh .21 3.2.5 Giao tiếp vật cản hồng ngoại .22 3.2.6 Khối điều khiển động DC .22 Thiết kế phần cứng hệ thống .23 3.3.1 Thiết kế mạch nguyên ly .23 3.3.2 Thiết kế mạch in 24 Thiết kế phần mềm hệ thống .26 3.4.1 Chương trình .26 3.4.2 Khối cảm biến .27 Kết thực nghiệm 28 KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 29 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 30 KẾT LUẬN .31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ LỤC 33 DANH MỤC HÌNH ẢN Hình 1: Rèm vải tự động .3 Hình 2: Rèm cửa tự động .4 Hình 3: Rèm cửa cầu vòng Hình 4: Rèm roman tự động Hình 5: Rèm sáo gỗ .5 Hình 1: Sơ đồ khối kiến trúc vi điều khiển pic18F4520 .8 Hình 2: Sơ đồ chân vi điều khiển Pic18F4520 Hình 5: Mắt thu hồng ngoại 15 Hình 6: Cảm biến hồng ngoại .15 Hình 7: Opto thực tế 16 Hình 8: Relay 12v .17 Hình 9: Cơng tắc nút nhấn 17 Hình 1: Sơ đồ khối 19 Hình 2: Mạch nguyên ly khối nguồn 19 Hình 3: Sơ đồ khối điều khiển trung tâm 20 Hình 4: Đầu connector cắm cảm biến thu hồng ngoại 21 Hình 5: Khối dao dộng thạch anh .21 Hình 6: Sơ đồ đấu nối cảm biến hồng ngoại .22 Hình 7: Mạch điều khiển động đảo chiều 23 Hình 8: Thiết kế mạch ịn hệ thống 24 Hình 9: Thiết kế sơ đồ mạch in 25 Hình 10: Mặt trước mạch in 3D 26 Hình 11: Mặt sau mạch in 3D .26 Hình 12: Lưu đồ thuật tốn chương trình 27 Hình 13: Hình ảnh mạch thực tế 29 Hình 14: Mơ hình sản phẩm thực tế 29 DANH MỤC BẢNG BIỂ Bảng 1: Thông số kĩ thuật vi điều kiển PIC18F4520 14 DANH SÁCH MỤC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt RFID Radio Frequency Identification Nhận dạng qua tần số vô tuyến CPU Central Processing Unit Bộ xử ly trung tâm IC Integrated circuit Vi mạch tích hợp USB Universal serial bus Giao tiếp USB IDE Integrated Development Environment Mơi trường tích hợp dùng để viết Code phát triển ứng dụng SRAM Static random-access memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory Bộ nhớ không liệu ngừng cung cấp điện RISC Reduced Intruction Set Computer Máy tính tập lệnh rút gọn LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, xã hội đại bắt gặp nhiều loại rèm cửa tự động nhiều nơi khác Việc sử dụng rèm cửa tự động làm khơng gian bạn thêm phần hồn hảo Chính mà từ đời rèm cửa tự động không ngừng cải tiến, đại hóa để đáp ứng nhu cầu người sử dụng Nhìn chung rèm cửa tự động loại thiết bị thay cho loại rèm cửa thơng thường, có khả nhận tín hiệu từ cảm biến hồng ngoại nhận mã đóng mở rèm Với ưu điểm loại rèm cửa tự động sử dụng ngày rộng rãi Vì em định chọn đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống rèm cửa tự động dùng pic18f4520” Sau thời gian học tập nghiên cứu với nỗ lực thân em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế mơ hình rèm cửu tự động Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô môn giúp đỡ tận tình đặc biệt cảm ơn Hà Thị Phương hướng dẫn Mơ hình khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong bảo thầy, để sản phẩm hồn thiện ứng dụng vào thực tế CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RÈM CỬA 1.1 Tình hình nghiên cứu Ngày nay, thứ áp dụng cơng nghệ hóa, đại hóa dẫn đến nội thất gia đình bạn tự động hóa theo Sẽ thật tuyệt vời đồ dùng điều khiển giọng nói hay smartphone thông minh Và đời để cập nhật xu hướng 4.0 đại Trong xu thứ phải thơng minh, đại, tự động việc trang trí nhà cửa cần đến tự động hóa Bạn nghĩ cần ngồi chỗ, bấm nút rèm cửa nhà đóng mở theo y muốn bạn? Rèm cửa tự động gọi rèm thông minh điều khiển từ xa Những rèm cửa có động làm tăng thêm tinh tế sang trọng cho nhà bạn chúng vận hành điều khiển mượt mà điều khiển từ xa Không có dây làm cho rèm tự động an tồn so với rèm có dây dùng tay Những phương pháp trang trí rèm động lựa chọn hồn hảo cho ngơi nhà có cửa cao, cửa thơng tầng, cửa lớn, nhà có vật ni trẻ em Chúng hoạt động dựa lực kéo Moter rèm Sức kéo moter lên đến 50kg Moter rèm tùy hãng có mức cơng xuất hoạt động, lực kéo độ bền, tiếng ồn khác Sản phẩm sử dụng phòng ngủ, phòng khách, khách sạn hộ hay biệt thự nhiều 1.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: - vi điều khiển pic18f4520 Điều khiển remote hồng ngoại Mạch cầu đảo chiều động relay Cơng tắc hành trình Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu lĩnh vực lập trình nhúng pic18f4520 1.3 Lí chọn đề tài Việt Nam quốc gia phát triển nhà cao tầng dần mọc lên nhiều thành phố, dự án hộ, penthouse, shophouse, nhà phố liền kề, trung tâm thương mại cao cấp,… Hầu hết rèm cửa sản phẩm thiếu phần nội thất nhà cửa, bên cạnh rèm cửa tích hợp điện thơng minh lại sản phẩm khiến người tiêu dùng u thích Chính em nghiên cứu tiến hành : “thiết kế hệ thống rèm cửa tự động dùng PIC18f4520” 1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.4.1 Sự cần thiết rèm cửa tự động thực tế Ngoài ưu điểm loại rèm truyền thống ,rèm cửa tự động cịn mang đến tiện dụng khơng ngờ sau:  Bảo vệ thiết bị nội thất, cản sáng cách nhiệt hiệu sử dụng rèm tự động: Ta cài đặt đóng mở rèm theo thời gian, nhiệt độ, độ ẩm để bảo vệ thiết bị nhà khơng có nhà  Tiết kiệm thời gian, công sức: Nhờ có điều khiển từ xa giúp cho bạn dễ dàng điều khiển đóng mở rèm theo y muốn phù hợp với rèm có kích thước lớn, chiều cao rèm lớn khó khăn việc đóng mở tay  Thể đẳng cấp sang trọng đại cho gia chủ: rèm tự động hay cịn gọi rèm cao cấp khơng giúp khơng gian thêm sang trọng đại mà cịn giúp người sử dụng thể đẳng cấp nhà đại  Sự đa dạng màu sắc, hoa văn, kiểu cách rèm tự động mang lại điểm nhấn trang nhã, hài hòa, tạo sinh động cho không gian sống làm việc  Với người sử dụng: Rèm tự động tiện ích vừa thể gu thẩm mỹ vừa đem đến an toàn Khác với mành rèm truyền thống, trẻ em gặp tai nạn lúc nào, với rèm tự động, bạn để chúng chơi đùa thỏa thích gần rèm cửa, đóng – mở, chỉnh ánh sáng gian phòng theo y muốn mà không cần công mệt mỏi 1.4.2 Các mẫu rèm cửa tự động thông minh - Rèm vải tự động: loại rèm sử dụng phổ biến, đặc biệt biệt thự nhà tầng hay chung cư cao cấp Một phần việc sử dụng rèm vải thói quen từ lâu người Việt phần rèm vải có khả chống nắng, cản sáng tốt Hình 1: Rèm vải tự động - Rèm tự động: rèm có ưu điểm gọn gàng tiện lợi sử dụng nhiều không gian công sở hay trường học đại Rèm tự động xu nhiều khách hàng lựa chọn thời gian gần Hình 2: Rèm cửa tự động - Rèm cầu vồng: xuất vài năm gần lại khách hàng yêu thích Bởi thiết kế sử dụng tiện lợi, giúp điều chỉnh ánh sáng linh hoạt Khi kết hợp rèm cầu vồng với động tạo siêu phẩm rèm đại cho khơng gian 27 Hình 9: Thiết kế sơ đồ mạch in 28 Hình 10: Mặt trước mạch in 3D Hình 11: Mặt sau mạch in 3D 29 3.4 Thiết kế phần mềm hệ thống 3.4.1 Chương trình Khai báo chân đầu vào vi điều khiển định nghĩ chân port chân có liệu đầu vào BEGIN Khai báo thư viện Khai báo chân vào Lệnh từ remte hồng ngoại Sai Đúng Xử lý tín hiệu gửi tín hiệu điều khiển Khỏi động trạng thái điều kiện END Hình 12: Lưu đồ thuật tốn chương trình 30 Đọc giá trị cảm biến ,giá trị gửi lên cách liên tục 3.4.2 Khối cảm biến Vi điều khiển nhận tín hiệu kích chiều cho động hoạt động, tín hiệu vào từ DC1L(là chiều động quay thuận), DC1R( tín hiệu kích chiều động quay ngược) tương ứng kích từ chân D2 D4 31 3.5 Kết thực nghiệm Hình 13: Hình ảnh mạch thực tế Hình 14: Mơ hình sản phẩm thực tế 32 KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Trong thời gian thực đề tài em rút số kết sau: Về vi điều khiển - Ưu điểm:  Tốc độ xử ly tương đối cao so với dòng vi điều khiển khác  PIC18F4520 vi điều khiển tầm trung công suất hoạt động ổn định, độ bền cao  Tiết kiệm lượng  Dải điện áp nguồn nuôi rộng  Hỗ trợ hầu hết ngoại vi (adc, eerom, …)  Giá thành rẻ - Nhược điểm:  Trong thực tế sản xuất loại chip dán, nhỏ nên khó thi cơng mạch  Ít tài liệu nghiên cứu đề tài Về đề tài - Ưu điểm:  Thiết kế phát triển gắn với mục tiêu cụ thể  Rèm cửa tự động ứng dụng nhiều thực tế, hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động  Cấu trúc đa tác vụ, module dễ sử dụng  Đa tính  Linh hoạt - Nhược điểm:  Phức tạp thiết kế, chi phí cao 33  Hệ thống hoạt động đơi lúc sai số lệch  Chưa tìm hiểu phát huy chống nhiễu HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Hệ thống hoạt động mức nâng cấp được, cần thêm số chức thêm cảm biến đo nhiệt độ, sáng…kiểm tra hệ thống thường xuyên, tìm hiểu thứ thiết thực đưa vào đời sống Hệ thống phát triển để lắp đặt cho gia đình có nhu cầu Có thể cải thiện tài nguyên xử ly thuật tốn chương trình để giảm thời gian xử ly phản ứng, tăng hiệu suất độ tin cậy hệ thống Cập nhập số mạch chống nhiễu với cảm biến để đạt hiệu suất cao Hy vọng với vấn đề vừa nêu y tưởng khác bạn đọc, bạn sau phát triển đề tài phong phú hoàn thiện 34 KẾT LUẬN Đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG RÈM CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG PIC18F4520” đề tài dựa lĩnh vực tự động hóa áp dụng vào ngành thiết kế nội thất, Đây hệ thống mang lại nhiều lợi ích cho sống , trình thực hoàn thành đề tài em hiểu hệ thống rèm cửa tự động Biết cấu tạo cách hoạt động vi điều khiển PIC18F4520 Xây dựng lưu đồ thuật toán , sơ đồ ngun ly thiết kế mơ hình hệ thống rèm cửa tự động Sau trình thiết kế , thi cơng mơ hình “THIẾT KẾ HỆ THỐNG RÈM CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG PIC18F4520” Em thấy mạch chạy chương trình lập trình hoạt động ổn định Cuối em xin chân thành cảm ơn cô Hà Thị Phương với thầy cô khoa điện tử nhiết tình giúp đỡ em trình làm đồ án đề tài em hoàn thành yêu cầu giao 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Trung Kiên – Phạm Văn Chiến – Nguyễn Văn Tùng [2014], Giáo trình vi điều khiển PIC, Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội [2] https://huynhnhattung.com/remote-ir1838-doc-remote-hong-ngoai- hien-thi-lcd1602-pic16f887/ [3] https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39631E.pdf [4] https://dientutuonglai.com/tim-hieu-opto-pc817.html [5] https://congnghedoluong.com/2020/04/04/relay-la-gi/ [6] https://shopee.vn/N%C3%9AT-NH%E1%BA%A4N-4-CH %C3%82N-12X12X10MM-i.27117857.377180044 36 PHỤ LỤC #include #fuses NOWDT,PUT,HS,NOPROTECT #use fast_io(B) int1 bitxet = 1; unsigned char CheckStart() // Ham kiem tra xung start { unsigned char i; if(input(PIN_B0)==0) // Neu co canh xuong cua tin hieu { delay_us(500); if(input(PIN_B0)==0) cua tin hieu { for(i=0;i khong phai xung START } return 1; // Dung la xung start } } } int16 GetKey(void){ // Ham doc gia tri ma cua ban phim unsigned char i; int j; int16 Data=0; Data=0; if(CheckStart()){ while(input(PIN_B0)==0); // Neu dung xung START // doi cho het sung Start Cho het bit tiep theo while(input(PIN_B0)==1); // doi cho het sung Start Cho het bit tiep theo cho het bit tiep theo for (j=0;j