BaoCaoCB Lua

đồ án kỹ thuật vi điều khiển- hệ thống cảm biến lửa Tổng quan đề tài cơ sở lý thuyết thiết kế thi công

-p[o0pppppp744444444444444444444/ ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ) ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN Đề tài: “Thiết kế mạch báo cháy chữa cháy tự động dùng cảm biến lửa” Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực : Lớp Khóa Hệ : : : Chính quy Hà Nội, tháng 06/2021 MỞ ĐẦU Tóm tắt: Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật, đặc biệt lĩnh vực điện tử tạo nên động lực thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khác nhằm phục vụ đáp ứng nhu cầu người sống Con người với trợ giúp máy móc, cơng cụ thơng minh khơng phải trực tiếp làm việc, hay công việc mà người làm với khả mà việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hoàn toàn tự động mang lại lợi ích to lớn, giảm nhẹ tối ưu hóa cơng việc Với tiến đáp ứng nhu cầu người sống đại nói chung phát triển khoa học kỹ thuật nói riêng Đối với sinh viên điện tử việc nghiên cứu, tìm hiểu đặc tính loại cảm biến, nghiên cứu thiết bị giao tiếp module SIM thực tế có ý nghĩa thực tế quan trọng Nó khơng trang bị cho kỹ làm việc lĩnh vực điều khiển tự động, điện tử mà giúp theo kịp với phát triển khoa học kĩ thuật ngày tốt nghiệp trường Do vậy, đề tài ĐỒ ÁN em xin tìm hiểu khảo sát đặc tính hệ tự động hóa với đề tài: “Thiết kế mạch báo cháy chữa cháy tự động dùng cảm biến lửa” Đây sở để thiết kế hệ thống tự động hóa đơn giản, phức tạp ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống Từ khóa: chữa cháy tự động, module SIM, cảm biến lửa LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Hoàng Thế Phương người trực tiếp định hướng giảng dạy hướng dẫn em từ mơn học hồn thành đồ án mơn học Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô trường Cơng Nghệ Giao Thơng Vận Tải nói chung thầy ngành điện tử nói riêng tận tình giảng dạy trang bị kiến thức bổ ích thời gian học trường Em xin cảm ơn tất bạn bè động viên, góp ý giúp đỡ em nhiều trình học tập thực đồ án Trong trình thực đồ án làm báo cáo đồ án mơn học, khó tránh khỏi sai sót mong quý thầy cô thông cảm bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tế hạn chế nên báo cáo cịn thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy để em tích lũy thêm kinh nghiêm cho thân Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày… tháng… năm 2021 Sinh viên thực MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ADC Analog-to-Digital Converter Chuyển đổi tín tín hiệu tương tự sang số AREF Analog Reference chân pin mạch arduino ARM Advanced RISC Machine Hãng thiết kế vi xử lý AVR Chip điều khiển hãng Atmel COM Communication port Cổng giao tiếp DC Direct Current Điện chiều EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory Chip nhớ đọc xóa liệu EXT_PW R External Power Nguồn điện bên FSK Frequency Shift Keying Điều chế số theo tần số tín hiệu FTDI Future Technology Devices Intergrated Cơng nghệ thiết bị tích hợp GND Ground Đất (cực âm điện) I2C Inter-Intergrated Circuit Một loại Bus nối tiếp IC Integrated Circuit Chip vi mạch ICSP In-Circuit Serial Programming Lập trình nối tiếp IDE Integrated Development Environment Môi trường phát triển tích hợp IoT Internet of Things Internet vạn vật ITS Intelligent Transportation System Hệ thống giao thông thông minh LoRa Long Range Radio Sóng radio tầm xa LPWAN Low-power Wide-Area Network Mạng diện rộng công suất thấp OS Operating System Hệ điều hành PWM Pulse Width Modulation Điều chế xung PWR Power Nguồn điện RH Ralative Humidity Độ ẩm tương đối RXD Receive Data Nhận liệu SCL Serial Clock Xung nhịp đồng hồ SDA Serial Data Dữ liệu nối tiếp SRAM Static Random-Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh TXD Transmit Data Truyền liệu VCC Voltage Collecter to Collector Điện + cho cực C BJT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Trong xã hội với phát triển chống mặt nước giới chuyển giao cấu lao động từ thủ cơng sang tự động nhằm đẩy nhanh q trình sản xuất Do xuất nhiều khu cơng nghiệp máy móc điều khơng thể tranh khỏi, dẫn đến lượng khí thải thải mơi trường ngày tăng cao Với thực trạng làm cho Trái Đất ngày nóng lên, tần suất vụ cháy cao Nên cần có công nghệ giúp chữa cháy tự động cảnh báo cháy kịp thời đến điện thoại chủ nhà Với công nghệ phát triển người có riêng cho điện thoại từ phổ thông điện thoại thông minh chắn chúng nhận tin nhắn sms gọi điện Do nên nhiệt độ cảnh báo qua tin nhắn sms gọi thiết bị điều khiển qua tin nhắn hữu ích thuận tiện - Mục đích: Mục đính đề tài thiết kế mạch có chức tự động chữa cháy phát đám cháy (bằng cảm biến), đồng thời thông báo đến điện thoại chủ nhà - Ưu điểm: Cảnh báo nhiệt độ phạm vi rộng số điện thoại nằm vùng phủ sóng, bật tắt thiết bị chữa cháy cách tự động - Nhược điểm: Cần phải có sóng điện thoại gửi tin nhắn cảnh báo đến chủ nhà bật tắt thiết bị - Ứng dụng thực tế: sản phẩm có ứng dụng quan trọng đời sống giúp kiểm soát nhiệt độ để kịp thời điều chỉnh, kiểm tra nhiệt độ, điều khiển thiết bị từ xa mà trực tiếp kiểm tra để tránh tình trạng nhiệt gây hỏng thiết bị 1.2 Tổng quan công nghệ GSM 1.2.1 Giới thiệu công nghệ GSM GSM (Global System for Mobile communication) hệ thống thông tin di động số tồn cầu, cơng nghệ khơng dây thuộc hệ 2G (second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói chuyển giao liệu chất lượng cao với băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz 1900Mhz, tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định GSM hệ thống có cấu trúc mở nên hồn tồn khơng phụ thuộc vào phần cứng, người ta mua thiết bị từ nhiều hãng khác Do có mặt khắp nơi giới nên nhà cung cấp dịch vụ thực việc ký kết roaming với nhờ mà thuê bao GSM dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM nơi đâu Mặt thuận lợi to lớn cơng nghệ GSM ngồi việc truyền âm với chất lượng cao cho phép thuê bao sử dụng cách giao tiếp khác rẻ tiền tin nhắn SMS Ngồi để tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ cơng nghệ GSM xây dựng sở hệ thống mở nên dễ dàng kết nối thiết bị khác từ nhà cung cấp thiết bị khác Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa tính roaming cho thuê bao với mạng khác tồn giới Và cơng nghệ GSM phát triển thêm tính truyền liệu GPRS sau truyền với tốc độ cao sử dụng EDGE GSM chiếm 85% thị trường di động với 2,5 tỷ thuê bao 218 quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thơng tin di động GSM cho phép roaming với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới 1.2.2 Đặc điểm công nghệ GSM - Cho phép gửi , nhận mẫu tin nhắn văn kí tự dài đến 126 kí tự - Cho phép chuyển giao nhận liệu, FAX mạng GSM với tốc độ hành lên đến 9.600 bps - Tính phủ sóng cao: Cơng nghệ GSM khơng cho phép chuyển giao tồn mạng mà cịn chuyển giao mạng GSM tồn cầu mà khơng có thay đổi, điều chỉnh Đây tính bật cơng nghệ GSM(dịch vụ roaming) - Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing ) để chia kênh full rate hay 16 kênh haft rate - Công suất phát máy điện thoại giới hạn tối đa watts băng tần GSM 850/900Mhz tối đa watts băng tần GSM 1800/1900Mhz - Mạng GSM sử dụng kiểu mã hố âm để nén tín hiệu âm 3,1khz mã hố 13kbps gọi Full rate (13kbps) haft rate (6kbps) 1.2.3 Các thành phần cơng nghệ mạng GSM Hình 1 Các thành phần mạng GSM Các thành phần mạng GSM:                 AUC (): Trung tâm nhận thức ULR (): Bộ ghi định vị tạm trú HLR (): Bộ ghi định vị thường trú EIR (): ghi nhận dạng thiết bị MSC (): Trung tâm chuyển mạch dịch vụ mạng BSC (): Bộ điều khiển trạm gốc BTS (): Trạm thu phát gốc NSS (): Phân hệ chuyển mạch BSS (): Phân hệ trạm gốc MS (): Trạm di động OSS (): Phân hệ khai thác bảo dưỡng PSPDN (): Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói CSPDN (): Mạng số liệu cơng cộng chuyển mạch kênh PSTN (): Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PLMN (): Mạng di động mặt đất ISDN (): Mạng số dịch vụ tích hợp 10 char status,data; status=UCSRA; data=UDR; if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0) { rx_buffer[rx_wr_index++]=data; #if RX_BUFFER_SIZE == 256 // special case for receiver buffer size=256 if (++rx_counter == 0) rx_buffer_overflow=1; #else if (rx_wr_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_wr_index=0; if (++rx_counter == RX_BUFFER_SIZE) { rx_counter=0; rx_buffer_overflow=1; } #endif BUFFER[BUFFER_index]=data; BUFFER_index++; } } #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_ 52 // Get a character from the USART Receiver buffer #define _ALTERNATE_GETCHAR_ #pragma used+ char getchar(void) { char data; while (rx_counter==0); data=rx_buffer[rx_rd_index++]; #if RX_BUFFER_SIZE != 256 if (rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_rd_index=0; #endif #asm("cli") rx_counter; #asm("sei") return data; } #pragma used#endif // Standard Input/Output functions #include extern unsigned int time; 53 unsigned char i; eeprom char SDTCHU[11] = {'0', '3' , '9' , '8' , '1' , '8' , '4' , '2' , '3' , '4', ''}; // Timer overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { if(time < 65530) { time++; } TCNT0=0x64; } void Buzz(unsigned char times) { unsigned char i; for(i = 0; i < times; i++) { DK_SPK = 1; delay_ms(100); DK_SPK = 0; delay_ms(100); } 54 } void RING_CONTROL() { BUFFER_clear(); Buzz(1); for(i = 0; i < 11; i++) { SDTCHU[i] = SDT[i]; } delay_ms(2000); USART_Putsf("ATH\r"); // Tu choi cuoc goi } void SMS_CONTROL() { /* char read_cmd[3]; unsigned char i; delay_ms(1000); i=strlen(SMS); Buzz(1); if((i>26)||(i