Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án Cảnh báo chống trộm định vị xe máy Hệ thống chống trộm xe khi nút nhấn tắt mô phỏng việc chủ xe dùng chìa khóa mở xe : hệ thống sẽ k thể nhắn tin, gọi điện hay còi báo động cũng sẽ k hoạt động. khi nút khởi động bật: +còi sẽ kêu báo hiệu khởi động, 1 tin nhắn Hệ thống khởi động sẽ được gửi. Khi gửi xong còi sẽ ngừng kêu. +khi cảm biến có tác động, nếu trong vòng 1 phút: nhận được 20 tín hiệu từ cảm biến thì sẽ có tin nhắn có tác động gửi về và còi kêu 5s ,nhận được 20 tín hiệu tiếp theo thì sẽ gọi điện báo về máy, còi kêu 3s. +khi có tin nhắn toado gui về hệ thống: . trong vòng 60s nếu gps lấy được sẽ gửi tin nhắn nội dung tọa độ, k lấy được sẽ gửi nội dung là k lấy được tọa độ, khi tin nhắn gửi còi sẽ kêu Hỗ trợ đồ án , liên hệ : https:www.facebook.comdoangiaresv Link YouTube : https:www.youtube.comwatch?v=eS_TmQrMZa4t=60s
BỘ CÔNG THƯƠNG xxx - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CNKT ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG xxxx THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM XE MÁY CBHD: Sinh viên: Mã số sinh viên: xxx CNKT ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG Hà Nội – 2021 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo đồ án này, lời em xin cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô trường Đại học xxx thầy khoa Điện tử, người tận tình hướng dẫn, dạy dỗ trang bị cho em kiến thức bổ ích bốn năm vừa qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn cho em kiến thức, kỹ cần có để hồn thành đồ án Sau em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, cổ vũ đóng góp ý kiến qua trình học tập, nghiên cứu trình làm báo cáo đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên trình làm đồ án, kiến thức cịn hạn chế nên em cịn nhiều thiếu sót tìm hiểu, đánh giá trình bày đồ án Rất mong nhận quan tâm, góp ý thầy giảng viên môn để đồ án em đầy đủ hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên LỜI CAM ĐOAN Để hoàn thành đề tài em có tham khảo số tài liệu có liên quan đến cảm biến rung SW-420, module sim 800L, module gps neo 06 vi điều khiển arduino nano Em xin cam đoan đề tài em thực hiện, số liệu kết đề tài trung thực Mọi giúp đỡ cho báo cáo cảm ơn thơng tin trích dẫn báo cáo ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, tháng 03 năm 2021 Sinh viên MỤC LỤC DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Viết tắt USB SMS Tiếng việt Một chuẩn kết nối đa dụng máy tính Universal Asynchronous Receiver- Truyền thơng nối tiếp Transmitter song song Direct Current Dòng điện chiều Printed Circuit Board Mạch in Time Division Multiple Access Những liên kết vô tuyến kiểu mạng lưới với nhiều điểm truy nhập Short Message Services Dịch vụ tin nhắn ngắn I/O Input/Output Đầu vào/Đầu ADC Analog-to-Digital Converter Mạch chuyển đổi tương tự/số PWM Pulse-width modulation Điều chế độ rộng xung SRAM Static Random Access Memory Bộ nhớ tĩnh UART DC PCB TDMA Tiếng anh Universal Serial Bus DANH SÁCH HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, sống xã hội ngày phát triển nhanh chóng phát triển mạnh mẽ ngành kinh tế, công nghệ, cơng nghiệp Bên cạnh đó, mặt trái xã hội lừa đảo, trộm cắp, cướp giật ngày nhiều với thủ đoạn tinh vi Do đời thiết bị chống trộm địi hỏi phải có tính năng, biện pháp chống trộm đại, ưu việt dễ sử dụng, gần gũi với đối tượng người dùng cần thiết Các thiết bị phải có khả cảnh báo báo động cho tình nguy hiểm xảy để giúp chủ tài sản xử lý kịp thời nhằm bảo vệ tài sản, báo động có trộm có thơng tin vị trí tài sản khơng may mắn bị cắp Trước thực trạng trên, em nảy sinh ý tưởng chế tạo hệ thống chống trộm cho xe máy có độ an tồn cao, chi phí thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế người dân Việt Nam để giúp chủ xe bảo vệ tài sản Dưới hướng dẫn thầy xxx Em định chọn đồ án “Thiết kế hệ thống định vị cảnh báo chống trộm xe máy” để làm đồ án Đồ án bố cục thành chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống định vị cảnh báo chống trộm xe máy Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế mạch Chương 4:Kết luận hướng phát triển Mục tiêu đồ án Mục tiêu đồ án em đặt sau hoàn thành xong là: Mục tiêu cá nhân: Nắm bắt cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, nguyên lý làm việc mạch điều khiển Tìm hiểu lập trình phần mềm Arduino Biết cách làm đồ án hoàn chỉnh phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp sau Mục tiêu sản phẩm: Sản phẩm hoạt động ổn định với đầy đủ chức cần thiết cho việc chống trộm Sản phẩm nhỏ, gọn, mang tính thẩm mỹ cao Giá thành sản phẩm phù hợp với người tiêu dùng Đối tượng nghiên cứu: + + + + Vi điều khiển ATMEGA328P Cảm biến rung SW 420 Module GPS NEO-6M Module SIM800L GSM / GPRS Phương pháp nghiên cứu: Tham khảo tài liệu: Các đề tài liên quan, tìm kiếm thơng tin Internet Tự thiết kế viết phần mềm điều khiển theo yêu cầu đặt (dựa vào tình hình thực tế hệ thống điện xe, hành vi kẻ trộm) Thực nghiệm trực tiếp: Phát triển để kiểm tra phần cứng phần mềm sau điều chỉnh thông số cho phù hợp với điều kiện thực tế Ý nghĩa khoa học thực tiễn: -Giúp người bảo vệ tài sản -Có thể tìm thấy xe dễ dàng bãi đỗ xe CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM XE MÁY 1.1 Tổng quan thực trạng Xe máy phương tiện di chuyển Mặc dù có số lượng lớn hầu hết xe máy không trang bị hệ thống chống trộm, có chi phí đắt đỏ Ví dụ hệ thống chống trộm Smartkey tích hợp dịng xe Honda có giá lên tới 6,8 triệu đồng Đó mức giá cao, khó tiếp cận với đại đa số chủ xe Hiện nay, tình trạng trộm cắp xe máy diễn phức tạp, kẻ trộm chuyên nghiệp việc phá khóa xe lấy xe Tuy nhiên, với xe trang bị hệ thống chống trộm lại khơng dễ để làm điều 1.2 Giới thiệu sơ lược GSM GSM viết tắt từ “The Global System for Mobile Cpommunication” có nghĩa mạng thơng tin di động tồn cầu GSM tiêu chuẩn chung cho thuê bao để thuê bao di chuyển vị trí địa lí khác liên lạc với Các mạng điện thoại GSM sử dụng công nghệ TDMA-Time Division Multiple Access có nghĩa phân chia truy cập theo thời gian Công nghệ cho phép máy điện thoại di động sử dụng chung kênh đàm thoại cách máy điện thoại di động sử dụng 1/8 khe thời gian để truyền nhận liệu Hiện nay, nước ta có nhà mạng sau sử dụng cơng nghệ TDMA : Vinaphone, Viettel, Mobiphone Ngồi cơng nghệ TDMA ra, cịn có có nghệ CDMA-Code Division Multiple Access có nghĩa phân chia truy cập dựa theo mã CDMA sử dụng mã số cho gọi, CDMA không dùng kênh tần số để đàm thoại TDMA mà sử dụng phổ tần số gồm nhiều kênh truyền lúc để thực đàm thoại Cấu trúc mạng di động gồm có MSC-tổng đài chuyển mạch, BSS-trạm thu phát vô tuyến MS-điện thoại di động GSM sử dụng băng tần sau : 900MHz, 1800MHz 1900MHz Các mạng di động nước ta dùng băng tần 900MHz, nước giới dùng tần 1800MHz cịn riêng Mỹ dùng băng tần 1900MHz 1.3 Giới thiệu sơ lược GPS GPS-Global Positioning System nghĩa hệ thống định vị toàn cầu GPS hệ thống xác định vị trí dựa vị trí vệ tinh nhân tạo Được nghiên cứu, thiết kế, xây dựng, vận hành quản lý Bộ Quốc Phòng Hoa Kỳ Toạ độ điểm xác định khoảng cách từ điểm đến vệ tinh xác định Hằng ngày, vễ tinh bay vòng quanh Trái Đất lần theo quỹ đạo định phát tín hiệu có chứa thơng tin xuống Trái Đất Các máy thu mặt đất tiếp nhận thông tin từ vệ tinh sử dụng phép tính lượng giác để xác định vị trí xác người dùng Các máy thu mặt đất so sánh thời gian tín hiệu phát vệ tinh thời gian nhận tín hiệu, sai lệch thời gian biết máy thu cách vệ tinh bao xa Với nhiều khoảng cách đo từ nhiều vệ tinh xác định vị trí người dùng Máy thu mặt đất phải nhận tín hiệu từ vệ tinh tính kinh độ vĩ độ người dùng từ theo dõi chuyển động Nếu nhận thơng tin từ vệ tinh máy thu xác định kinh độ, vĩ độ độ cao người dùng Khi thu thập đủ thông tin máy thu xác định thông số khác : tốc độ chuyển động, hướng chuyển động, độ dài quãng đường… Hiện nay, hệ thống GPS ngày xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song chúng Các máy thu 12 kênh song song (của Garmin) nhanh chóng khóa vào vệ tinh bật lên chúng trì kết nối bền vững, chí tán rậm rạp thành phố với tồ nhà cao tầng Trạng thái khí nguồn gây sai số khác ảnh hưởng tới độ xác máy thu GPS Các máy thu GPS có độ xác trung bình vịng 15 mét 10 3.2.8.Sơ đồ tồn hệ thống Hình Sơ đồ toàn hệ thống 3.3.Sơ đồ mạch in 3.3.1.Mạch in phần mềm Hình 10 Mạch in 2D 36 Hình 11 Mạch in 3D 3.3.2.Lắp ráp, kiểm tra thi cơng mơ hình Hình 12 Mạch thực tế 3.4 Thiết kế phần mềm 3.4.1.Yêu cầu phần mềm Sản phẩm hoạt động theo chế độ tự động: Khi nút nhấn tắt: hệ thống khơng thể nhắn tin, gọi điện hay cịi báo động không hoạt động Khi nút khởi động bật: 37 + Còi kêu báo hiệu khởi động, tin nhắn Hệ thống khởi động gửi Khi gửi xong còi ngừng kêu + Khi cảm biến có tác động, vịng phút: nhận 20 tín hiệu từ cảm biến có tin nhắn có tác động gửi cịi kêu 5s , nhận 20 tín hiệu gọi điện báo máy, cịi kêu 3s + Khi có tin nhắn toado gui hệ thống: vòng 60s gps lấy gửi tin nhắn nội dung tọa độ, không lấy gửi nội dung không lấy tọa độ, tin nhắn gửi còi kêu 3.4.2 Thiết kế phần mềm hệ thống 38 Hình 13 Lưu đồ thuật toán Kết luận Với kiến thức chuyên ngành học với nghiên cứu, tìm hiểu linh kiện điện tử chương chương em thiết kế mạch nguyên lý chống trộm xe máy.Mạch hoạt động tương đối ổn định 39 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1.Kết luận Trong thời gian thực đồ án em tìm hiểu linh kiện điện tử cách sử dụng chúng để áp dụng vào việc thiết kế mạch đồ án.Cuối em hoàn thành thiết kế thi công đề tài“THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ CẢNH BÁO CHỐNG TRỘM XE MÁY”, sản phẩm sau em thi cơng chạy thử nhiều lần chống trộm hoạt động ổn định với đầy đủ chức đề đề tài Ưu điểm + Hệ thống hoạt động ổn định + Chi phí để thi công sản phẩm thấp đáp ứng đầy đủ tính + Sản phẩm giúp chống trộm xem máy thông minh Nhược điểm + Sản phẩm chưa tích hợp nhiều tính thơng sử dụng vân tay hay thẻ từ để mở khóa + Cơng suất sản phẩm cịn nhỏ + Mạch in lớn cồng kềnh dùng module linh kiện cắm 4.2.Hướng khắc phục + Có thể dùng linh kiện dán để thu gọn kích thước mạch + Thay đổi công suất động để tắng công suất 4.3.Hướng phát triển đề tài + Tăng tính thơng minh động vào phát có trộm… + Điều khiển qua internet thuận tiện cho việc sử dụng + Thiết kế giao diện thông qua website, tạo app Android điều khiển từ xa… + Dùng nhiều linh kiện dán mạch in nhiều lớp để thu gọn kích thước mạch 40 + Thu gọn code hệ thống hoạt động ổn định Tuy thời gian thực làm đề tài đồ khơng có nhiều hướng dẫn tận tình thầy giáo Bùi Như Phong vơi nỗ lực tìm hiểu nghiên cứu thân giúp đỡ thầy cô em hoàn thành đồ án thời hạn giao 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://www.dientutuonglai.com/gioi-thieu-arduino-nano.html [2] https://linhkien888.vn/atmega328p-au-tqfp-32 [3] https://espace.edu.vn/module-arduino-va-thu-vien/sim800l-module-gsm- nhan-tin-va-goi-dien-gia-re/ [4] https://chotroihn.vn/module-gps-gy-neo6m-eeprom-mwc-apm2-5-3v-5vgom-anten-k1a6-5-10g [5] https://chotroihn.vn/module-cam-bien-rung-sw-420-k1c10-4-3g [6] https://chotroihn.vn/module-coi-chip-5v Và viết tham khảo linh kiện, GPS, GSM trang: https://vi.wikipedia.org Tìm hiểu thêm số sách : [7] Lập trình điều khiển với Arduino tác giả Phạm Quang Huy – Lê Cảnh Trung (Nhà xuất bản: NXB Khoa học kỹ thuật ; 09/2016) 42 PHỤ LỤC #include #include TinyGPSPlus gps; #define SERIAL_SIM_TX 11 #define SERIAL_SIM_RX 10 #define SERIAL_GPS_TX #define SERIAL_GPS_RX #define SENSOR #define BUZZER 12 #define BUTTON static int cout=0; static unsigned long TIMER_READ=0; static unsigned long timer_read_sensor=0; static unsigned long timer_sim_send=0; static unsigned long timer_sim_call=0; static bool flag_call=false; static bool flag_send=false; static bool flag_uncalled=false; static bool flag_unsended=false; bool flag_start=false; bool flag_toado=false; String conten; String data; 43 bool toado=false; String data_location; void call(String std); unsigned long timeout_gps=0; unsigned long time_button=0; unsigned long timeout_send=0; SoftwareSerial Serial_sim(SERIAL_SIM_RX,SERIAL_SIM_TX); // RX, TX SoftwareSerial Serial_gps(SERIAL_GPS_RX,SERIAL_GPS_TX); // RX, TX unsigned long timer_buz=0; void send_sms(String number_phone); void setup() { Serial_sim.begin(9600); Serial.begin(9600); Serial_gps.end(); pinMode(SENSOR,INPUT); pinMode(BUZZER,OUTPUT); digitalWrite(BUZZER,0); pinMode(BUTTON,INPUT_PULLUP); Serial_sim.write(26); Serial_sim.println("AT"); while(!Serial_sim.available()) { Serial_sim.write(26); Serial_sim.println("AT"); delay(1000); Serial.println("sim"); } Serial_sim.readString(); 44 Serial_sim.println("AT+CMGF=1"); Serial_sim.println("AT+CNMI=1,2,0,0,0"); TIMER_READ=millis(); } void loop() { if(timer_read_sensormillis()) { if(cout==15) {flag_send=true;flag_unsended=true;timer_buz=millis() +5000;Serial.println("10 lan");cout++;timeout_send=millis()+10000;} if(cout==35) {flag_call=true;flag_uncalled=true;Serial.println("20 lan");cout++;timer_buz=millis()+2000;} } else { cout=0; } timer_read_sensor=millis()+50; } 45 if(flag_send&&!flag_uncalled) { flag_send=false; send_sms("+84363402633","XE CO TAC DONG!"); } else if(flag_call&&!flag_unsended) { flag_call=false; call("+84363402633"); } if( Serial_sim.available()) { data=Serial_sim.readString(); if(data.indexOf(">")>-1) { Serial.println("gui"); if(flag_toado){flag_toado=false;} Serial_sim.print(conten); Serial_sim.write(26); } if(data.indexOf("+CMGS")>-1) {flag_start=true; } Serial.println(data); data.toLowerCase(); if(data.indexOf("toado")>-1) { Serial.println("toa do"); 46 Serial_sim.end(); Serial_gps.begin(9600); toado=true; timeout_gps=millis()+60000; } } if(timeout_sendmillis()) { gps.encode(Serial_gps.read()); if (gps.location.isUpdated()) { String text=""; text+=gps.location.lat(); text+=","; text+=gps.location.lng(); // Serial.println(text); toado=false; timeout_gps=0; flag_toado=true; 47 send_sms("+84363402633","Toa Do:"+text); } } else if(timeout_gpsmillis()) { digitalWrite(BUZZER,1); } else digitalWrite(BUZZER,0); if(time_button