Trong những năm gần đây, ngôi nhà thông minh (Smart Home) đã xuất hiện và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống từ những khách sạn hay resort sang trọng cho đến những ngôi nhà hiện đại đều được lắp đặt hệ thống điều khiển thông minh. Theo xu hướng phát triển đó, em quyết định lựa chọn thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG SMS VÀ BLUETOOTH”. Ngoài việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những công việc trên đây thì nó còn có ý nghĩa sâu sắc đối với sinh viên thực hiện. Một lần nữa sinh viên được thực hành những kiến thức học được từ ghế nhà trường sẽ giúp hình thành những sản phẩm công nghiệp, được sử dụng, cầm tay lắp những cảm biến mà từ trước chỉ nằm trên trang giấy. Trong quá trình tiến hành không thể không gặp những khó khăn vấp phải, do đó kích thích sinh viên tư duy để tìm ra phương án tối ưu và trao đổi thảo luận với thầy cô, bạn bè. Tuy nhiên do hạn chế về kinh nghiệm thực tế và thời gian thực hiện nên việc giải quyết đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG -oOo - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ THIẾT BỊ QUA TIN NHẮN SMS VÀ BLUETOOTH GVHD: ThS LƯU VĂN ĐẠI SVTH: NGUYỄN CHÍ TÂM LỚP: CĐ ĐTTT15VT HUỲNH THẾ TÍNH LỚP: CĐ ĐTTT15VT NGUYỄN MINH TRƯỜNG LỚP: CĐ ĐTTT15VT TP HỒ CHÍ MINH, 07 - 2018 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tác phong: (tinh thần, thái độ làm việc trình thực hiện) Quyển báo cáo: (hình thức, nội dung) Những kết đạt ĐATN Những hạn chế ĐATN: Đánh giá chung đề tài Xuất sắc Giỏi Khá Trung bình Yếu Đề nghị: Được phản biện Không bảo vệ 󠅲 Điểm đánh giá: (từng SVTH) TP.HCM, ngày … tháng… năm 20… Giảng viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP.HCM, ngày … tháng… năm 20… Giảng viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG TP.HCM, ngày … tháng… năm 20… Giảng viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trước hết chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu toàn thể quý Thầy, Cô Trường CAO ĐẰNG KỸ THUẬT CAO THẮNG giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho chúng em trình học tập trường Trong ngày thực đề tài tốt nghiệp hội quý báu để em vận dụng kiến thức tảng mà em học trường với dẫn nhiệt tình thầy khoa ĐIỆN TỬ - TIN HỌC Nhóm xin cảm ơn thầy Lưu Văn Đại trực tiếp hướng dẫn tận tình, nhiệt tình bảo, giúp đỡ nhóm em suốt q trình thực đề tài Sau chúng em kính chúc đến Ban Giám Hiệu quý Thầy, Cô giảng dạy Trường CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG ngày gặt hái nhiều thành cơng ln có nhiều sức khỏe để Thầy, Cơ hồn thành tốt cơng việc Sinh viên thực hiện: Nguyễn Chí Tâm Huỳnh Thế Tính Nguyễn Minh Trường i MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .1 1.1 GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS VÀ BLUETOOTH 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.3 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ 1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA 2.1 TỔNG QUAN VỀ SMS VÀ MẠNG GSM 2.1.1 Tổng quan SMS 2.1.2 Tổng quan mạng GSM .6 2.2 TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH .9 2.2.1 Giới thiệu Bluetooth 2.2.2 Các chuẩn kết nối Bluetooth 2.2.3 Các chuẩn kết nối Bluetooth .10 2.2.4 Ưu nhược điểm công nghệ Bluetooth .11 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN .13 3.1 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887 13 3.1.1 Giới thiệu PIC16F887 .13 3.1.2 Sơ lược chân PIC16F887 14 3.1.3 Cấu trúc nhớ PIC 14 3.1.4 Các cổng xuất nhập PIC 15 3.2 MODULE BLUETOOTH HC05 .17 3.2.1 Giới thiệu module HC05 17 3.2.2 Các thông số kỹ thuật 18 3.2.3 Phần cứng .19 3.2.4 Tập lệnh AT mặc định 22 3.3 MODULE SIM 900A 23 3.3.1 Giới thiệu module SIM900A 23 3.3.2 Đặc điểm Module Sim900A 24 3.3.3 Khảo sát tập lệnh AT Module sim900A 25 3.3.4 Các thuật ngữ .26 ii 3.3.5 Cú pháp lệnh AT 26 3.3.6 Các lệnh AT sử dụng đồ án .27 3.4 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35 29 3.4.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 .29 3.4.2 Thông số kỹ thuật 30 3.4.3 Tính tốn nhiệt độ đầu LM35 30 3.4.4 Sai số LM35 30 3.5 CẢM BIẾN CẢM BIẾN KHÍ GAS 31 3.5.1 Giới thiệu cảm biến khí gas MQ02 31 3.5.2 Thông số kỹ thuật 31 3.5.3 Nguyên lý hoạt động 32 3.6 MODULE RELAY KÊNH .33 3.6.1 Giới thiệu module relay kênh 33 3.6.2 Các thông số kỹ thuật 33 3.6.3 Các loại relay 34 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG .35 4.1 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SMS VỚI MODULE SIM900A 35 4.1.1 Sơ đồ khối .35 4.1.2 Nguyên lý hoạt động 36 4.1.3 Tính tốn chi tiết 37 4.1.4 Mạch in mạch thực tế .42 4.1.5 Chương trình 44 4.2 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SÓNG BLUETOOTH 67 4.2.1 Sơ đồ khối .67 4.2.2 Nguyên lý hoạt động 68 4.2.3 Tính tốn chi tiết 69 4.2.4 Mạch in mạch thực tế .73 4.2.5 Chương trình 75 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .84 5.1 TÓM TẮT 84 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .85 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .87 TÀI LIỆU THAM KHẢO .89 iii iv DANH MỤC CÁC HÌNH STT Kí hiệu hình Tên hình Hình 2.1 Hình 2.2 Cấu trúc mạng GSM Hình 2.3 Ứng dụng kết nối bluetooth Hình 2.4 Tai nghe Bluetooth 11 Hình 3.1 Ảnh thực tế PIC 16F887 13 Hình 3.2 Sơ đồ chân Vi điều khiển 16F887 14 Hình 3.3 Module Bluetooth HC-05 17 Hình 3.4 Chân kết nối Bluetooth HC-05 19 Hình 3.5 10 Hình 3.6 IC cảm biến nhiệt độ LM35 29 11 Hình 3.7 Cảm biến khí gas MQ-02 31 12 Hình 3.8 Module relay kênh 33 13 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển thiết bị qua sms 35 14 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý điều khiển qua tin nhắn 36 15 Hình 4.3 Bộ xử lý trung tâm điều khiển qua tin nhắn 37 16 Hình 4.4 Module Sim900 38 17 Hình 4.5 Khối hiển thị LCD 39 18 Hình 4.6 Sơ đồ khối mạch relay 40 19 Hình 4.7 Sơ đồ khối nguồn 41 20 Hình 4.8 Sơ đồ khối cảm biến 41 21 Hình 4.9 Mạch in điều khiển module sim900A 42 22 Hình 4.10 Ảnh thực tế mạch điều khiển module 43 Thành phần mạng GSM Module sim900A Trang 23 v CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG 4.2.5 Chương trình 4.2.5.1 Sơ đồ giải thuật Hình 4.21 Sơ đồ giải thuật GVHD: ThS Lưu Văn Đại 75 Niên Khóa: 2015-2018 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG 4.2.5.2 Chương trình code #include #fuses HS #use delay (clock = 20M) #use RS232 (baud=9600,parity=N,Xmit=pin_C6,RCV=pin_C7) #bit RA0 = 0x05.0 #bit RA1 = 0x05.1 #bit RA2 = 0x05.2 #bit RA3 = 0x05.3 #bit RB0 = 0X06.0 #bit RB1 = 0X06.1 #bit RB2 = 0X06.2 #bit RB3 = 0X06.3 #bit RB4 = 0X06.4 #bit RB5 = 0X06.5 #bit RB6 = 0X06.6 #bit RB7 = 0X06.7 #byte portA = 0x05 #byte portB = 0x06 #byte portC = 0x07 #byte portD = 0x08 #define RS RA1 #define RW RA2 GVHD: ThS Lưu Văn Đại 76 Niên Khóa: 2015-2018 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG #define E RA3 #define LCD portD char nhan; char ten[16] = ".DKTB=BLUETOOTH."; char bien[16] = "DO AN TOT NGHIEP"; char led[16] = "D1 D2 D3 D4"; char on[16] = "ON ON ON ON "; char off[16] = "OFF OFF OFF OFF"; int i,j,k,m,n; void lenh() { RS = 0; RW = 0; E = 1; E = 0; delay_ms(1); } void dulieu() { RS = 1; RW = 0; E = 1; E = 0; delay_ms(1); } void lap() { LCD = 0xC0; lenh(); for(i=0;i