BÁO cáo đồ án điện tử 1 bộ THIẾT bị CHỐNG TRỘM XE máy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: BỘ THIẾT BỊ CHỐNG TRỘM XE MÁY Giáo viên hướng dẫn : ThS TRẦN VŨ KIÊN Sinh viên thực : NHÓM Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Lớp : D9-KTDT Hà Nội, ngày 29 tháng 12 năm 2017 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, kinh tế - xã hội phát triển mạnh mẽ, với nhu cầu lại người dân tăng cao nên số lượng phương tiện giao thông Việt Nam tăng lên với tốc độ chóng mặt để đáp ứng nhu cầu Trong đó, xe máy phương tiện di chuyển chủ yếu đại phận người dân Theo thống kê, đến hết năm 2016, số lượng xe máy Việt Nam 45 triệu xe, dự báo tăng lên 60 triệu xe vào năm 2020 Cùng với gia tăng số lượng xe máy tình hình trộm cắp xe phức tạp, kẻ trộm ngày có nhiều mánh khóe để bẻ khóa xe để lấy phương tiện Trong năm gần đây, công nghệ truyền nhận liệu không dây có bước phát triển mạnh mẽ, góp công lớn việc phát triển hệ thống định vị, điều khiển, giám sát từ xa, Một công nghệ truyền dẫn không dây phát triển mạnh mẽ sóng RF, ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực tính đơn giản, khả đảm bảo an toàn tốt đặc biệt giá thành rẻ Với mong muốn áp dụng công nghệ vào thực tiễn, bảo vệ tài sản cho người dân, nhóm định chọn đề tài “Bộ thiết bị chống trộm xe máy” để tạo sản phẩm có tính ứng dụng cao, giúp ích giảm thiểu tình trạng trộm cắp xe nan giải, giúp chủ xe an tâm với xe Nội dung trình bày nhóm gồm phần: Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Thiết kế hệ thống Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Vũ Kiên, giảng viên khoa Điện Tử Viễn Thông - trường Đại Học Điện Lực, người trực tiếp gợi ý đề tài, trực tiếp hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt q trình hồn thành đề tài Mặc dù chúng em cố gắng hoàn thành báo cáo phạm vi khả cho phép chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em kính mong nhận bảo ý kiến nhận xét thầy Hà Nội, ngày 29 tháng 12 năm 2017 NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN NHÓM 1|Đồ án Điện tử Nhóm – D9KTDT NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………… Hà Nội, ngày tháng năm GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2|Đồ án Điện tử Nhóm – D9KTDT PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT Mã SV Họ đệm Tên 1481510174 Nguyễn Ngọc Xuyên 1381510133 Bùi Đức Huy 1481510121 Đỗ Quốc Hoàng 3|Đồ án Điện tử Lớp Chức vụ D9KTDT Nhóm trưởng D9KTDT Thành viên D9KTDT Thành viên Nhiệm vụ Thiết kế mạch sản phẩm, lập trình Làm vỏ hộp, viết báo cáo Vẽ mạch test, lập trình, gia cơng mạch Nhóm – D9KTDT MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ……………………………………………… …………………1 NHẬN XÉT …………………………………………………… ………………2 PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ …………………………………… …………… MỤC LỤC …………………………………………… ……………………… DANH MỤC HÌNH ẢNH …………………… ……………………………….5 DANH MỤC VIẾT TẮT …………………………… .6 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ………………………… …………7 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ……………… ………………………… …… 1.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ………… ……………………… ……….7 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………… ………………… …… 1.4 MỤC TIÊU ĐỒ ÁN ……………………………………………… ………8 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ ĐỀ TÀI ……………………………………………9 2.1 CHỨC NĂNG BỘ THIẾT BỊ …………………………………………….9 2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ……………………………………………… 2.2.1 Sơ đồ khối chức ……………………………………………………9 2.2.2 Lựa chọn linh kiện …………………………………………………… 10 2.2.3 Thiết kế mạch nguyên lý ……………………………………………….17 2.2.4 Thiết kế mạch in ……………………………………………………… 22 2.2.5 Thiết kế vỏ hộp …………………………… ………………………….23 2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM ……………………………………………… 23 2.3.1 Bootloader ………………………………………………………………23 2.3.2 Lưu đồ thuật toán ………………………………………………………24 2.3.3 Viết mã nguồn ………………………………………………………… 25 2.4 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ ………………………………………………27 2.4.1 Kết đạt ………………………………………… n chạy qua cảm biến Khi độ rung đủ lớn làm cho cảm biến chuyển sang trạng thái đóng (ON state) Khi chấn rung kết thúc cảm biến trở lại trạng thái ngắt ban đầu Cảm biến rung đơn cho tín hiệu tương tự 15 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Hình 2.8: Cảm biến rung HDX-1801  Module cảm biến rung HDX-1801 Module cảm biến rung HDX-1801 mạch tích hợp linh kiện cần thiết khác để xử lý tín hiệu thu từ cảm biến Ở dạng module cảm biến cho tín hiệu dạng số tín hiệu tương tự ban đầu đưa qua so sánh LM393 để biến thành tín hiệu số Ở trạng thái tĩnh, chân đầu D0 module có mức logic Khi có rung động, chân D0 chuyển sang mức logic Độ nhạy cảm biến điều chỉnh thơng qua biến trở tích hợp module Hình 2.9: Module cảm biến rung HDX-1801 Đặc tính kỹ thuật: - Trạng thái mặc định trạng thái mở (mức logic 1) - Điện áp hoạt động: 3.3 – 5VDC - Tích hợp so sánh LM393 - Có thể chỉnh độ nhạy phát rung động Relay HF46F 16 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Hình 2.10: Relay HF46F Đặc tính kỹ thuật: - Chuyển mạch tối đa cho tải 5A/30VDC 5A/250VAC - Điện áp hoạt động: – 12 – 24 VDC - Dòng tối thiểu để cuộn hút hoạt động: 200mA - Kích thước 20.5 x 7.2 x 15.3 Relay HF46F có ưu điểm lớn nhỏ gọn, kích thước gần nhỏ loại relay phổ thơng Relay có chân với chân nguồn chân chuyển mạch, chân có kích thước nhỏ Khi thiết kế PCB dùng mẫu relay tiết kiệm nhiều diện tích PCB 2.2.3 Thiết kế mạch nguyên lý Khối nguồn: Hình 2.11: Khối nguồn 17 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Khối nguồn có chức hạ áp từ 12V ắc-quy xe thành điện áp 5V để ni mạch hoạt động Trong khối có diode D4 để chống ngược, bảo vệ mạch trường hợp người dùng đấu dây ngược cực Tụ hóa C4 có chức giữ cho nguồn điện ổn định Tụ gốm C5 giúp chống nhiễu nguồn IC ổn áp LM7805 có chức hạ điện áp từ 12V xuống 5V, dòng tối đa 1.5A Điện trở R4 đèn LED2 phục vụ cho chức báo nguồn Khối phát ngoại lực tác động Hình 2.12: Khối cảm biến rung phát lực tác động Khối có chức phát ngoại lực tác động vào xe Cảm biến rung HDX-1801 sử dụng để phát rung động Trong khối, IC so sánh LM393 đóng vai trị chuyển tín hiệu tương tự thu từ cảm biến thành tín hiệu đầu dạng số Biến trở VR1 dùng để điều chỉnh điện áp so sánh cho IC LM393, hay ta gọi điều chỉnh độ nhạy cho so sánh JP1 nơi kết nối cảm biến rung với so sánh JP2 nơi kết nối khối với vi điều khiển Khối phát phá khóa 18 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Hình 2.13: Khối phát phá khóa Khối có chức phát kẻ trộm phá khóa xe Khối phát phá khóa sử dụng mạch phân áp để hỗ trợ việc nhận biết ổ khóa điện bị mở Dây điện sau ổ khóa xe nối vào JP Khi ổ khóa bị mở, JP có điện áp 12V, mạch phân áp gồm điện trở R10 R11 phân chia điện áp này, lấy phần điện áp nhỏ 5V để đưa vào vi điều khiển xử lý Khối thu/phát RF 315MHz Hình 2.14: Jump cắm module thu RF Khối thu RF sử dụng module thu rời để thu tín hiệu từ tay phát (remote) JP4 connecter để cắm module thu lên mạch Điện trở R9 dùng để kéo mức tín hiệu, bù suy hao Khối điều khiển trung tâm 19 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Hình 2.15: Khối điều khiển trung tâm Đây trái tim, trung tâm điều khiển toàn thiết bị, chịu trách nhiệm điều hành toàn hoạt động thiết bị Trung tâm khối vi điều khiển ATMEGA328P, kiểu chân TQFP32 có nhiệm vụ thu thập tồn liệu từ cảm biến, xử lý tín hiệu đưa định điều khiển cho khối chấp hành Để vi điều khiển hoạt động cần dùng đến điện trở treo 10kOhm (R8) để kéo chân Reset vi điều khiển lên mức cao Tất vi điều khiển dịng AVR có thạch anh nội, tần số thạch anh nội dừng lại 8MHz Muốn vi điều khiển chạy nhanh ta cần dùng thạch anh ngồi có tần số lớn Thạch anh CT1 có tần số dao động 16MHz, tụ gốm 22pF C6 C7 để lọc cho xung dao động ổn định Header P1 nơi để nạp Bootloader JP6 nơi để nạp mã nguồn điều khiển thiết bị cho vi điều khiển Khối chấp hành 20 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT if( value == 11343713) {mode = lock; dem = 0;} if( value == 11343714) {mode = unlock; dem = 0;} } Serial.println(value); if(mode == unlock && dem ==0){ digitalWrite(IC, HIGH); digitalWrite(Alarm, LOW); digitalWrite(Signal, HIGH); delay(300); digitalWrite(Signal, LOW); delay(500); digitalWrite(Signal, HIGH); delay(300); digitalWrite(Signal, LOW); delay(500); dem = 1; } if(mode == lock){ if(dem == 0){ digitalWrite(IC, LOW); digitalWrite(Alarm, LOW); digitalWrite(Signal, HIGH); delay(400); digitalWrite(Signal, LOW); delay(100); dem == 1; } } mySwitch.resetAvailable(); } if(digitalRead(AQ) || !digitalRead(Vib)){ 26 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT delay(500); if(digitalRead(AQ) || !digitalRead(Vib)){ if(mode == lock){ digitalWrite(Signal, HIGH); digitalWrite(Alarm, HIGH); delay(200); digitalWrite(Signal, LOW); digitalWrite(Alarm, LOW); delay(400); digitalWrite(Signal, HIGH); digitalWrite(Alarm, HIGH); delay(200); digitalWrite(Signal, LOW); digitalWrite(Alarm, LOW); delay(400); } } } } 2.4 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ 2.4.1 Kết đạt Sau trình miệt mài nghiên cứu, thực đồ án với bảo tận tình thầy khoa Điện tử viễn thơng nhóm chúng em hoàn thành đồ án tạo sản phẩm hoàn chỉnh Và hình ảnh Bộ thiết bị chống trộm xe máy sau hoàn thiện: 27 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT Hình 2.21: Thiết bị hồn chỉnh 2.4.2: Đánh giá sản phẩm - Sản phẩm chạy ổn định - Tốc độ đáp ứng nhanh - Lắp đặt thuận tiện, dễ dàng - Thiết kế phần cứng chưa tối ưu giới hạn kích thước bo mạch - Chưa đạt hiệu tiết kiệm điện tiêu thụ 28 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Từ điển bách khoa Wikimedia [2] Atmel ATMEGA328/P Datasheet complete [3] Website banlinhkien.vn [4] Website dientu360.com [5] Diễn đàn forum.arduino.cc [6] R&D Minh Hà group Giáo trình thiết kế mạch điện tử với Altium Designer 29 | Đ n Đ i ệ n t Nhóm – D9KTDT ... tháng năm GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2 |Đồ án Điện tử Nhóm – D9KTDT PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT Mã SV Họ đệm Tên 14 815 1 017 4 Nguyễn Ngọc Xuyên 13 815 1 013 3 Bùi Đức Huy 14 815 1 012 1 Đỗ Quốc Hoàng 3 |Đồ án Điện tử. .. ? ?Bộ thiết bị chống trộm xe máy? ?? để tạo sản phẩm có tính ứng dụng cao, giúp ích giảm thiểu tình trạng trộm cắp xe nan giải, giúp chủ xe an tâm với xe Nội dung trình bày nhóm gồm phần: Chương 1: ... ĐÁNH GIÁ 2.4 .1 Kết đạt Sau trình miệt mài nghiên cứu, thực đồ án với bảo tận tình thầy khoa Điện tử viễn thơng nhóm chúng em hoàn thành đồ án tạo sản phẩm hoàn chỉnh Và hình ảnh Bộ thiết bị chống