Tóm tắt Đồ án tốt nghiệp Công nghệ kỹ thuật điện tử và truyền thông: Thiết kế mạch bão lũ kết nối Module SMS

Mục tiêu nghiên cứu đề tài là nhận biết được chính xác đặc điểm từng vùng những nơi hay xảy ra lũ; tạo ra hệ thống có tính tương tác cao, thân thiện với người sử dụng;...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ  THIẾT KẾ MẠCH BÃO LŨ KẾT NỐI MODULE SMS TĨM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG Sinh viên thực : Nguyễn Hải Quan Mã sinh viên : K12C08206 Giảng viên hướng dẫn : TS Dương Hữu Ái Khóa đào tạo : 2018 - 2021 Đà Nẵng - 01/2021 MỞ ĐẦU  Lý chọn đề tài Những n g n đ y nước ta thiên tai t xảy thường xuyên với c đ tr tr ng đ g y thiệt hại nghiê tr ng v người ẫn tài sản i trường sinh th i Việc giả nh thiệt hại t t v n đ h t s c c p ch đư c nhi u t ch c c c nhà hoa h c th giới t p trung nghiên c u L t t tai i n thiên nhiên t c a qu tr nh t p trung nước với h i ng ớn tràn vào c c v ng đ a h nh th p g y ng p t diện r ng h ng ch g y t n hại n ng n v người c a thời c n t c đ ng tiêu cực u dài đ n i trường sinh th i ảnh hưởng trực ti p đ n đời s ng c c hoạt đ ng inh t x h i Nghiên c u c c giải ph p ph ng t đư c nhi u qu c gia quan t hướng ti p c n t h p giải ph p phi c ng tr nh c ng tr nh Giải ph p c ng tr nh thường đư c s d ng x y dựng c c h ch a đê u cải tạo ng s ng C c giải ph p phi c ng tr nh tr ng r ng ảo vệ r ng; x y dựng v n hành c c phương n ph ng tr nh di d n c c n thi t hi có th ng tin dự o cảnh o xác Qua ý e quy t đ nh thực đ tài “Thi t ạch o t n i odu e SMS” t c c phương n gi p người d n có th i t đư c t nh h nh o t đ ph ng tr nh p thời giả thi u thiệt hại cho người d n Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu Mục tiêu: Đ tài trước h t hướng tới việc thu th p s iệu đ a ý th ng tin v c c hệ th ng cảnh o đ có t trước đ qua có c i nh n t ng th v thực trạng t Việt Na T tạo hệ th ng cảnh o c a riêng nh cho hoạt đ ng đư c i nơi i u iện hắc nghiệt c a thời ti t đ ng thời ti p thu ưu c ng hắc ph c y u c a c c hệ th ng trước nhằ tạo sản phẩ đời s ng t t nh t có tính hữu d ng cao có th vào  - Nhiệm vụ: Nh n i t đư c x c đ c - Tạo hệ th ng có tính tương t c cao th n thiện với người s d ng Hướng đ n c tiêu t người d n c ng có th s d ng đư c Đả ảo hệ th ng hoạt đ ng hiệu x c i u iện thời ti t có gi thành rẻ ích thước nhỏ g n dễ ắp đ t v n chuy n Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu o Đ i tư ng nghiên c u C c sở ý u n v t ng quan v tin nhắn SMS odu e SMS300CZ c c inh iện s d ng ạch o odu e SMS o Phạ vi nghiên c u Thi t ạch o t n i odu e SMS đ a àn thành ph Đà Nẵng nói riêng hu vực i n Trung nói chung hoảng thời gian thực đ n t t nghiệp t ngày 23/11 đ n 27/12/2020 Phƣơng pháp nghiên cứu Đ đạt đư c c tiêu n i dung nghiên c u th e s d ng phương ph p nghiên c u: - Phương ph p tha hảo tài iệu: Thu th p th ng tin sưu t tài iệu có sẵn t c c ngu n th ng tin internet - Phương ph p quan s t: Khảo s t ts ạch điện t thực t có th trường tha hảo t s dạng ạch t internet Dự kiến kết - - Hoàn thành sản phẩ t ng v ng nơi hay xảy đ ng ý thuy t tr nh ày hoạt đ ng đư c - C c t qu tr nh thực đ nh gi ch t ng hệ th ng Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Hệ th ng o dựa SMS r t hữu ích đ a xa nơi hạn ch tương t c c a người Bi t đư c th ng tin c a đ có th ph ng tr nh p thời - Hệ th ng o dựa SMS gi p gi s t c c v trí g i tin nhắn đ n t t i người hi có c xảy gi p h x c đ nh v trí nhanh chóng hắc ph c thiệt hại cho ản th n g y - Hệ th ng o dựa SMS đưa cảnh o p t c cho nhi u s điện thoại di đ ng c c hành đ ng hắc ph c có th đư c thực nhanh chóng Đi u gi p ng n ng a thiệt hại t n th t ớn cho người ẫn v t ch t Dự kiến nội dung đồ án tốt nghiệp Chương Tổng quan Chương Cơ sở lý luận Chương Tổng quan hệ thống Chương Nội dung thiết kế - kết thực nghiệm đánh CHƢƠNG TỔNG QUAN Đặt vấn đề Những n g n đ y nước ta thiên tai t xảy thường xuyên với c đ tr tr ng đ g y thiệt hại nghiê tr ng v người c a cải i trường sinh th i Việc giả nh thiệt hại t t v n đ h t s c c p ch đư c nhi u t ch c c c nhà hoa h c th giới t p trung nghiên c u L t t tai i n thiên nhiên t c a qu tr nh t p trung nước với h i ng ớn tràn vào c c v ng đ a h nh th p g y ng p t diện r ng h ng ch g y t n hại n ng n v người c a thời c n t c đ ng tiêu cực u dài đ n i trường sinh th i ảnh hưởng trực ti p đ n đời s ng c c hoạt đ ng inh t x h i Nghiên c u c c giải ph p ph ng t đư c nhi u qu c gia quan t hướng ti p c n t h p giải ph p phi c ng tr nh c ng tr nh Giải ph p c ng tr nh thường đư c s d ng x y dựng c c h ch a đê u cải tạo ng s ng C c giải ph p phi c ng tr nh tr ng r ng ảo vệ r ng; x y dựng v n hành c c phương n ph ng tr nh di d n c c n thi t hi có th ng tin dự o cảnh o xác Qua ý e quy t đ nh thực đ tài “Thi t ạch báo t n i odu e SMS” t c c phương n gi p giả thi u h u qua g y t 1.1 Mục đích nghiên cứu  Đ tài trước h t hướng tới việc thu th p s iệu đ a ý th ng tin v c c hệ th ng cảnh o đ có t trước đ qua có c i nh n t ng th v thực trạng t Việt Na 1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu  Nh n i t đư c x c đ c hay xảy t ng v ng nơi  Tạo hệ th ng có tính tương t c cao th n thiện với người s d ng 1.3 Tình hình nghiên cứu  X y dựng h nh tích h p viễn th x c đ nh nguy tai i n quét ưu vực s ng N ng t nh Bắc Kạn  Hệ th ng cảnh o quét Giới thiệu hệ thống cảnh báo 2.1 Giới thiệu hệ thống cảnh báo V nguyên tắc t cảnh o g ph n chính: c c sensor, x ý trung t c c thi t cảnh o Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống cảnh báo 2.1.2 Vùng bảo vệ 2.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN 2.2.1 Khái niệm cảm biến Cả i n thi t d ng đ nh n i n đ i c c đại ng v t ý c c đại ng h ng có tính ch t điện c n đo thành c c đại ng v t ý có tính ch t điện như: điện trở điện tích điện p 2.2.2 Phân loại cảm biến a) Phân loại theo nguyên lý chuyển đổi đáp ứng kích thích b) Phân loại theo kích thích c) Phân loại theo phạm vi xử dụng d) Phân loại theo thơng số mơ hình mạch thay 2.2.3 Giới hạn sử dụng cảm biến  Vùng làm việc danh định  Vùng không gây nên hƣ hỏng  Vùng không phá hủy 2.3 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỒN CẦU GSM 2.3.1 Giới thiệu cơng nghệ GSM GSM (Global System for Mo i e co unication) t c ng nghệ h ng d y thu c th hệ 2G (Second generation) có c u tr c ạng t cung c p d ch v truy n gi ng nói chuy n giao iệu 2.3.2 Các dịch vụ đƣợc tiêu chuẩn GSM  Dịch vụ thoại:  Dịch vụ tin nhắn 2.3.3 Cấu trúc địa lý mạng GSM 2.3.4 Cấu trúc mạng GSM Hệ th ng chuy n ạch SS (Switching Su syste ) hệ th ng trạ g c BSS (Base Station Su syste ) hệ th ng hai th c ảo dưỡng ạng OMC (Operations & Maintenance Center) 2.3.5 Các thành phần chức hệ thống 2.3.5.1 Hệ thống trạm gốc BSS (Base Station Subsystem)  Trạm thu phát gốc BTS (Base Transceiver Station)  Trung tâm điều khiển trạm gốc BSC (Base Station Controller) 2.3.5.2 Phân hệ chuyển mạch SS (Switching Subsystem)  Trung tâm chuyển mạch di động MSC (Mobile Sevice Switch Center) Chức tổng đài MSC: - X ý cu c g i (Ca Processing) - Đi u hi n chuy n giao (Handover Contro ) - Quản ý di đ ng (Mo i e ity Manage ent) - Tương t c ạng IWF (Interwor ing Function) qua GMSC 2.3.5.3 Trạm di động MS (Mobile Station) MS đ u cu i di đ ng như: y c tay y x ch tay Phân hệ khai thác bảo dưỡng OSS (Operation and Support System) CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Tìm hiểu lũ 2.1.1 Khái niệm  C n c vào thời xu t oại sau:  L ti u n  L sớ  L v  L u n 2.1.2 Nguyên nhân hình thành lũ 2.1.3 Các cấp báo động lũ 2.2 Phƣơng pháp 2.2.1 Phƣơng pháp đo mực nƣớc 2.2.2 Chế độ đo mực nƣớc 2.3 Phƣơng pháp đo lƣu lƣợng nƣớc người ta chia thành c c CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 3.1 Chỉ tiêu kỹ thuật 3.1.1 Yêu cầu chức 3.1.2 Yêu cầu phi chức 3.1.3 Sơ đồ khối thiết kế 3.2 Giới thiệu sơ lƣợc module SIM800L Hình 3.2 Sim 800l           Thông số kỹ thuật Ngu n c p: 3.7 - 4.2VDC có th s d ng với ngu n d ng th p t 500 Ah trở ên (như c ng USB ngu n t Board Arduino) Nhưng huyên c c ạn nên d ng ngu n có d ng đ 1A đ đả ảo ạch hoạt đ ng n đ nh S d ng odu e GSM GPRS Si 800A Ngu n c p đ u vào: – 18VDC ớn 1A M c tín hiệu giao ti p: TTL (3.3-5VDC) ho c RS232 Tích h p chuy n c tín hiệu TTL Mosfet t c đ cao Tích h p IC chuy n c tín hiệu RS232 MAX232 Tích h p ngu n xung với d ng cao cung c p cho Si 800A S d ng he Micro Si Thi t ạch nhỏ g n n ch ng nhiễu K t n i theo i u USB-TTL:       Pin3 ch n RxD t n i với ch n TxD c a MCU/USB-TTL Pin4 ch n TxD t n i với ch n RxD c a MCU/USB-TTL GND t n i với ch n GND c a MCU/USB-TTL Pin1 an đ u JUMP với Pin3 hi ua v Pin2 an đ u JUMP với Pin4 hi ua v Pin6 ch n c p ngu n cho MCU s d ng ngu n ngồi nên khơng dùng chân 3.2.1 Chức chân Module SIM800L 3.2.2 Thiết kế thi công Module SIM800L 3.2.3 Tập lệnh AT điều khiển gọi 3.2.4 Kết nối Breakout SIM800 Vi điều khiển Hình 3.3 Kết nối Breakout SIM800 Vi điều khiển 3.2.1 Mạch giảm áp 10 CHƢƠNG NỘI DUNG THIẾT KẾ - KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Chi tiết phần cứng 4.1.1 Khối cảm biến 4.1.2 Khối điều khiển Sơ đồ chân: H nh 4.4: Sơ đ ch n c a PIC16F877A Sơ đồ nguyên lý: H nh 4.5: Sơ đ nguyên ý  Khái quát chức PORT vi điều khiển PIC16F877A  Cấu trúc tổng quát PIC16F877A 4.1.3 Khối nguồn 11 4.1.4 Khối hiển thị 4.1.5 Các linh kiện  - PIC16F877A (IC1):  - 7805(IC2): 111  - LED đoạn:  - Điện trở (330 ): 15  - Điện trở (10 ):  - Điện trở (1 ):  - LED:  - DIOT:  - BUZZER  - Tranzitor:  - Ter ina : c i (có c i h ng d ng nhiệt ho c i n quang)  - Chu ng o hiệu ớn: nhỏ:  - Cả i n:  - modunle sim 4.1.6 Mô đun SIM Hình 4.6 modunl sim 12 i n 2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch H nh 4.7 Sơ đ nguyên ý ạch Hình 4.8 Sơ đ SIM 4.2.1 Kết thử nghiệm 13 ayout PCB c a đun SIM ạch đun H nh 4.9 Mạch thực t c a đun SIM 4.2.2 Mạch thực tế kết nối mạch báo lũ mạch mô đun SIM H nh 4.10 o t n i odun e si 4.2.3 Nguyên lý hoạt động mạch  L p tr nh sẵn cho vi u hi n PIC16F877A i n  Ở i n ưa th ta p tr nh sẵn cho ta cài đ t thời gian cho chương tr nh 10s (c n thực t ta éo dài thời gian 24h th x c hơn) cài đ t vào chương tr nh đ x c đ nh n u ưa iên t c éo dài v trí đo ường th x c đ nh đư c ưa u dài th o Gi tr i n ưa đ t 30 Giờ 14   nhỏ vài gi t nước vào i n gi tr c a t ng ên v ng 30s th c i ớn o hiệu Ở i n ực éo ta c t vào chai nước có t ng nước nh t đ nh đ i n có t ực éo trung nh sẵn r i ta thả xu ng d ng nước th nước cu n chai nước Khi nước chảy xi t ực éo t ng ên hi s hi n th ed đoạn ớn s đ đ t p tr nh 61 th ên đ n 62 63 th v ng gi y (thực t vài ph t c ng đư c đ h ng có o sai) c i ên o đ ng nh n n t đ ngưng o đ ng ên cạnh có c i nhỏ o chung với c i ớn N u có gi tr ớn ngưỡng th o hai n u ngưng ngưỡng th c i nhỏ ngắt c n c i ớn th h ng ngắt hi ta tắt ngu n Khi c p ngu n 12v th đư c c p vào t 7805 đ chuy n thành 5v r i chuy n cho vi u hi n PIC16F877A đ c c i tín hiệu ti p điệ t c i ạch o ích hoạt hi ạch o ích hoạt đóng ti p ại th ích hoạt vào vi u hi n vi u hi n g i ệnh vào odun e si Modun e si iên hệ nhà ạng g i cho ch ng ta no c i điện thoại ta d ng đ n th odun e si s d ng t ngu n t đ n 2v th ta s d ng c i ạch giả p đ chuy n thành 7v đ c p cho odun e si d ng c a ạch giả p 3AP c p odun e t i thi u a pe v hi g i điện tiêu hao n ng ng nhi u nh t 4.2.4 Đánh giá kết hƣớng phát triển Ph n c ng hoạt đ ng tương đ i n đ nh t đo c n sai s nhiên h ng đ ng ới ch test đư c i trường h chưa 15 i th vào nước Việc tr hoạt đ ng n đ nh cho ạch c ng t hó h n Ph n c n r t đơn giản Do thời gian t hi u x y dựng hệ th ng c ng i n th c c n hạn ch thê vào đ tài ĩnh vực nghiên c u ớn nên hệ th ng hoạt đ ng ới ch d ng c nghiên c u chưa th đua áp d ng thực t chưa đ y đ ch c n ng đ tới tay người dung C n có thê thời gian nghiên c u đ hoàn thiện chương tr nh có th ph t tri n đo thê th ng s p su t hí gió với đ x c cao sung thê 16  ... chân Module SIM800L 3.2.2 Thiết kế thi công Module SIM800L 3.2.3 Tập lệnh AT điều khiển gọi 3.2.4 Kết nối Breakout SIM800 Vi điều khiển Hình 3.3 Kết nối Breakout SIM800 Vi điều khiển 3.2.1 Mạch. .. Sơ đồ nguyên lý mạch H nh 4.7 Sơ đ nguyên ý ạch Hình 4.8 Sơ đ SIM 4.2.1 Kết thử nghiệm 13 ayout PCB c a đun SIM ạch đun H nh 4.9 Mạch thực t c a đun SIM 4.2.2 Mạch thực tế kết nối mạch báo lũ mạch. .. CHƢƠNG NỘI DUNG THIẾT KẾ - KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Chi tiết phần cứng 4.1.1 Khối cảm biến 4.1.2 Khối điều khiển Sơ đồ chân: H nh 4.4: Sơ đ ch n c a PIC16F877A Sơ đồ nguyên lý: H nh