lcd_port equ P2 ;đặt tờn port 2 en equ P2.7 ;chõn enable của lcd rs equ P2.5 ;chõn reset của lcd lock 0 equ P1.6 ;bit quy định mở cửa lock1 equ p1.7 ;bit quy định đúng cửa
alarm equ p3.5 ;bit quy định bỏo động LCD_CLR equ 01H ;mó lệnh xúa màn hỡnh lcd LCD_LN1 equ 80H ;mó lệnh chọn dũng 1 lcd LCD_LN2 equ 0C0H ;mó lệnh chọn dũng 2 lcd var1 equ r2 ;biến var thay đổi delay temp equ r3 ;lưu tạm thời dữ liệu cần nhớ
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 38 delay equ r4 ;delay
scan equ r5
key equ 0H ;bit kiểm tra cú nhấn hay khụng =1cú =0khụng
newcode equ 1h ;bit kiểm tra cú tạo pass mới chưa =1cú =0khụng keyval equ r6 ;ụ lưu mó phớm khi nhập từ bàn phớm status equ r7 ;=true hoặc retry
codenum equ 30h ; lưu độ dài của pass count equ 31h ; đếm số ký tựđược nhập
codenum_1 equ 32h ; dung nhảy giảm đếm ký tự số pass để so sỏnh
retries equ 33H ;lưu số lần nhập sai mó
input equ 40H ;lưu dữ liệu phớm nhấn sau khi mó húa upass equ 50H ;lưu pass
confirm equ 60h ;lưu pass kiểm tra chớnh xỏc ok equ 2H ;đỳng pass=1, sai=0 ;
TRUE equ 1 ;true RETRY equ 2 ;retry
keyport equ P0 ;chọn port 1 làm keypad col1 equ P0.0 ;cột 1
col2 equ P0.1 ; 2 col3 equ P0.2 ; 3 col4 equ p0.3 ; 4
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 39
3.4.2 Cỏc lưu đồ thuật toỏn 1. Chương trỡnh chớnh 1. Chương trỡnh chớnh
Hỡnh 3.3 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh chớnh password hiển thị trờn LCD
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 40
2. Chương trỡnh con check code:
Hỡnh 3.4 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con check code
3. Chương trỡnh con copy code:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 41
4. Chương trỡnh con lấy phớm sau khi dịch mó phớm
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 42
5. Chương trỡnh con lấy mó phớm từ bàn phớm:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 43
6. Chương trỡnh con set up password:
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 44
7. Chương trỡnh con dịch mó phớm:
Hỡnh 3.9 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con dịch mó phớm
8. Chương trỡnh con cửa trong
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 45
CHƯƠNG IV: HỆ THỐNG TỰĐỘNG 4.1 Mạch cảm biến quang:
Hỡnh 4.1 Mụdul cảm biến quang
Cảm biến quang dựng để phõn biệt ban ngày- ban đờm. Bỡnh thường khi khụng cú ỏnh sỏng chiếu vào cảm biến thỡ cảm biến luụn tồn tại một nội trở lớn lỳc đú điện ỏp sẽ đi từ dương nguồn qua biến trở vào cực B của tranzistor làm tranzistor dẫn lỳc này tớn hiệu đầu ra sẽ là tớn hiệu õm (-).Vi xử lý xỏc định thuộc chếđộ ban đờn.
Khi cú ỏnh sỏng chiếu vào cảm biến thỡ cảm biến lỳc này tồn tại một nội trở nhỏ
khi đú điện ỏp sẽ đi từ õm nguồn dẫn qua cảm biến vào cực B của tranzistor làm tranzistor khúa lỳc này tớn hiệu đầu ra sẽ là tớn hiệu dương (+) qua một điện trở
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 46
4.2 Cảm biến hồng ngoại
Hỡnh 4.2 Mụdul cảm biến hồng ngoại
Bỡnh thường led phỏt phỏt ra mụi trường một súng hồng ngoại nhưng led thu khụng thu khụng nhận được tớn hiệu hồng ngoại đú do led phỏt và led thu được bố trớ song song nhau nờn gúc phản xạ quỏ nhỏ .Khi đú tranzistor khụng dẫn tớn hiệu đầu ra sẽ là õm (-).Khi cú người đi qua súng hồng ngoại phỏt ra sẽ phản xạ qua cơ thể người led thu sẽ thu được tớn hiệu đú làm điện ỏp từ dương nguồn dẫn qua led thu vào cực B tranzistor làm tranzistor dẫn điện ỏp dương nguồn sẽđược cấp vào đầu ra,tớn hiệu ra là dương (+). Do đú mạch cảm biến quang dựng để phỏt hiện người trong phũng.
4.3 Hệ thống chiếu sỏng tựđộng
Chiếu sỏng là hệ thống tiờu thụ điện khỏ lớn trong ngụi nhà. Việc thiết kế
chiếu sỏng tổng thể cựng với sự lựa chọn cỏc loại đốn và phụ kiện là phần chớnh trong việc xỏc định chi phớ năng lượng của hệ thống chiếu sỏng, cắt giảm tiờu thụ năng lượng hơn nữa cú thểđạt được bằng cỏch sử dụng một hệ thống điều khiển chiếu sỏng hiệu quả.
Những nơi sử dụng thực tế, mục tiờu của điều khiển chiếu sỏng là khuyến khớch sử
dụng tối đa ỏnh sỏng ban ngày, trỏnh việc sử dụng ỏnh sỏng khụng cần thiết. Do vậy hệ
thống chiếu sỏng nhà thụng minh khụng chỉ tiện lợi cho người sử dụng mà cũn cần
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 47 Để tiện lợi hơn, nhằm giỳp cho việc điều khiển cỏc thiết bị điện khụng bị phụ
thuộc khụ cứng vào điều khiển từ xa , thỡ cỏc tiếp điểm thường đúng và thường mở của rơle được tận dụng hết , và đưa ra cỏc cổng nối cú 3 chõn và kết hợp cựng với cụng tắc 3 cực giống như mạch điện cầu thang , được mắc sao cho cú thể bật tắt thiết bị bằng cả điều khiển từ xa và cụng tắc ngoài :
Mụ hỡnh là: Dựng cụng tắc xoay 3 điểm: mở, tắt, tựđộng. đú ở nấc mở thỡ điện cấp thẳng qua cụng tắc đến đốn, ở nấc tắt thỡ ngắt nguồn cảđốn và cảm biến, ở nấc tự động thỡ cấp nguồn cho cảm biến và cảm biến sẽ điều khiển đốn tự động. Hệ thống chiếu sỏng tựđộng được ứng dụng trong đề tài:
Hệ thống sẽ sử dụng cảm biến quang để quản lý cỏc thiệt bị chiếu sỏng: tắt đốn khi trời sỏng và bật đốn khi trời tối.
Hệ thống sẽ sử dụng cảm biến hồng ngoại để làm tớn hiệu điều khiển bật tắt cỏc thiết bị chiếu sỏng khi cần thiết.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 48
4.3.1 Đốn cầu thang
Hỡnh 4.3 Mạch cầu thang
Cỏc cảm biến hồng ngoại sẽđặt tại vị trớ cầu thang và mỗi khi cú người đi qua cảm biếm sẽ xột điều khiển cho đốn cầu thang sỏng và tắt dần sau đú. Với ứng dụng trờn, nú khụng chỉ mang lại cho bạn sự tiến lợi mà cũn là bảo đảm sự an toàn cho chớnh bạn . Bạn cú cảm thấy khú chịu khi phải tỡm cụng tắt đốn cầu thang vào ban
đờm? Đặc biệt là với trẻ con? Cũn bạn khụng thể tự bật tắt đốn cầu thang…Bạn sẽ
thấy được những ưu điểm mà hệ thống này mang lại. 4.3.2 Đốn cửa
Cỏc cảm biến hồng ngoại sẽđặt tại cửa ra vào, khi cú người đi vào cảm biến sẽ
xột và điều khiển cho đốn cửa tựđộng sỏng lờn. Và tự tắt đi khi người ra khỏi phũng. Nú thực sự hữu ớch cho ta khi khụng phải mỏ tỡm cụng tắc để bật đốn và cũng khụng lo quờn khụng tắt đốn sau khi ra khỏi.
4.3.3 Đốn trong nhà
Sau khỉ đốn cửa sỏng thỡ cảm biến hồng ngoại cũng xột cho cụng tắc đốn phũng tựđộng bật lờn.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 49
4.3.4 Đốn ngủ
Sau khi đốn phũng bật lờn, chủ nhà muốn đi ngủ, cảm biến hồng ngoại đặt ở
giường sẽ xột cho đốn ngủ tựđộng bật và tắt đốn phũng…
4.4 Hệ thống rốm cửa tựđộng
+Hệ thống chỉ đơn giản gồm cú cảm biến hồng ngoại hoặc cảm biến quang điều khiển cho động cơ ĐC đẩy hoặc kộo rũng rọc trờn thanh ray của rốm cửa. Rốm cửa sẽ được mở ra khi cú người vào phũng cảm biến bỏo hoặc thời điểm đú là ngày và sẽ đúng khi cảm biến bỏo là đờm.
+ Do trờn cơ sở chỉ là mụ hỡnh đồ ỏn nờn cỏc động cơ được sử dụng để kộo cỏc rốm và cửa sẽ là cỏc động cơ được dựng trong cỏc đồ chơi trẻ em cú cỏc giỏ trị định mức sử dụng U, I, P tương đối nhỏ.
4.5 Hệ thống chống trộm
Hệ thống chỉ bao gồm cỏc cảm biến đặt tại cửa sổ của ngụi nhà. Hoặc là khi cú một ai đú vào cửa chớnh nhập sai quỏ 3 lần password hoặc cảm biến hồng ngoại đặt tại cỏc cửa sổ bỏo cú kẻ trộm xõm nhập thỡ hệ thống sẽ tựđộng reo chuụng bỏo động cho chủ nhà biết...
4.6 Lưu đồ thuật toỏn hệ thống tựđộng
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 50 - Chương trỡnh con: CT_BAN_NGAY
Hỡnh 4.5 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con ban ngày
- Chương trỡnh con: CT_BAN_DEM
Hỡnh 4.6 Lưu đồ thuật toỏn chương trỡnh con ban đờm
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 51 - Chương trỡnh con: TAT_DEN
GVHD: Nguyễn Phương Th CHƯƠNG 5.1 Sơđồ khối ương Thảo ƯƠNG V: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO Mễ HèNH Trang 52 O Mễ HèNH
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 53
5.2 Sơđồ nguyờn lý
5.2.1 Sơđồ nguyờn lý cho toàn hệ thống nhà
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 54
5.2.2 Sơđồ mạch nguồn
Hỡnh 5. 2 Sơđồ khối nguồn
Khối nguồn dựng chuyển đổi điện ỏp xoay chiều 12v sang điện ỏp một chiều 12 v để cấp cho mạch động lực bao gồm cỏc đốn, động cơ. Đồng thời hạ ỏp xuống 5v cấp cho mạch điều khiển.
5.2.3 Sơđồ mạch điều khiển động cơ
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 55
5.2.4 Sơđồ mạch hiện thị LCD
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 56
5.2.5 Sơđồ mạch thu tớn hiệu điều khiển bằng tay
Hỡnh 5.5 Sơ đồđi dõy cho modul thu Remote
5.2.6 Sơđồ mạch cỏc cảm biến
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 57
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 58
5.3 Board mạch
5.3.1 Board mạch cho toàn hệ thống nhà
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 59 5.3.2 Board mạch hiện thị LCD
Hỡnh 5.10 Board mạch hiện thị LCD
5.3.3 Board mạch cho cảm biến hồng ngoại
Hỡnh 5.11 Board mạch cảm biến hồng ngoại
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 60
Hỡnh 5.12 Board mạch cảm biến quang
5.4 Thiết kế và chạy thử 5.4.1 Thiết kế phần cứng 5.4.1 Thiết kế phần cứng
Qua nhiều thời gian tỡm hiểu và cỏc ý tưởng đó được đưa ra cuối cựng đó thiết kế xong mụ hỡnh nhà và nội thất bờn trong. Mụ hỡnh nhà được làm bằng nhựa mica, cỏc đồ nội thất được mụ phỏng theo đỳng thực tế.
5.4.2 Chạy thử chương trỡnh.
Toàn bộ hệ thống cũng như cấu trỳc phần cứng mạch và chương trỡnh cơ bản đó hoàn thành.Tuy vậy trong quỏ trỡnh hoạt động và xõy dựng chương trỡnh thuật toỏn
điều khiển đó gặp phải một số khú khăn hạn chế như sau:
- Chương trỡnh điều khiển đụi khi chạy cũn mang tớnh ổn định khụng cao dễ dẫn
đến hiện tượng treo chớp (AT 89S52)
- Cỏc hệ thống cửa hoạt động khụng chắc chắn vỡ sản phẩm cũn mang tớnh mụ hỡnhkhụng thiệt hại nhiều về kinh tế.
- Do trờn thị trường cỏc loại cảm biến được sử dụng trong hệ thống nhà thụng minh thường cú giỏ thành cao và đảm bảo về chất lượng hoạt động.Chớnh vỡ vậy mà giới hạn trờn một mụ hỡnh đề tài khụng thể sử dụng tới cỏc cảm biến đú mà sẽ được thay thế bằng cỏc cảm biến quang, cảm biến hồng ngoại cú khoảng cỏch và cự ly thu phỏt ngắn do đú gõy ảnh hưởng tới cỏc quỏ trỡnh xử lý tớn hiệu khi cú sự hoạt động của con người.
- Việc xõy dựng sơ đồ thuật toỏn cũng như viết chương trỡnh điều khiển gặp phải một số khú khăn khi chuyển chếđộ giữa chếđộ tự động và chế độ bằng tay.Ngoài ra việc xõy dựng thời gian trễ cho cỏc thiết bị mà vẫn đảm bảo vi xử lý đi xột cỏc tớn hiệu từ cỏc cảm biến khỏc cũng gõy nhiều khú khăn trong việc viết chương trỡnh điều khiển vỡ tớnh hạn chế của vi điều khiển là khụng thể xử lý nhiều việc cựng một lỳc được.
- Cỏc đầu ra từ vi xử lý cũn hạn chế số về lượng chõn điều khiển mà việc mở
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 61 khỏ phức tạp nờn cỏc bộ điều khiển cho đốn cầu thang và cỏc mạch bỏo động được thay thế bằng cỏc IC cứng (khụng lập trỡnh được) và cỏc modun tớch hợp sẵn chương trỡnh điều khiển để việc viết chương trỡnh điều khiển được một cỏch đơn giản hơn và phần cứng cũng khụng quỏ phức tạp.
- Trong quỏ trỡnh thiết kế mạch khụng thể lường hết được trước những phỏt sinh . Do vậy một số chi tiết phần cứng khụng thể đỏp ứng được khi đổ chương trỡnh hoạt
động nờn buộc phải thay đổi lại phần cứng cho phự hợp.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 62
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 63
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI I. Kết luận
Sau thời gian thực hiện Đồ Án 2, cựng với sự hướng dẫn tận tỡnh của cụ Nguyễn Phương Thảo, chỳng em đó hoàn thành Đồ Án đỳng theo thời gian quy định. Để thực hiện được yờu cầu của đề tài, chỳng em đó nghiờn cứu, tỡm hiểu nhũng vấn đề về cỏc loại cảm biến, LCD, Vi Xử Lý,… và cỏc vấn đề khỏc liờn quan đến đề tài.
Đối với phần thiết kế và thi cụng : Việc vẽ mạch được thực hiện nhờ sự hỗ trợ
của phần mềm Eagle sau đú ngõm mạch, khoan, rỏp linh kiện và cuối cựng là cho chạy thử.
Mặc dự vậy đồ ỏn cũn tồn tại một số hạn chế như :Hệ thống điều khiển tự động cũn chưa tối ưu, cảm biến hoạt động chưa được nhạy đểđỏp ứng được cỏc yờu cầu của
để tài mong muốn..
II. Phương hướng phỏt triển
Đểđề tài này tăng phần hiệu quả sử dụng cần đỏp ứng được những yờu cầu sau: - Cú một hệ thống điện dự phũng
- Cú một hệ thống phũng chỏy chữa chỏy - Giao tiếp đựơc với mỏy vi tớnh
- Mạch bỏo chỏy tựđộng.
- Mạch đo và ổn định nhiệt độ trong phũng
Do quy mụ và thời gian của đồ ỏn nờn chỳng em chưa cú điều kiện thực hiện
được, mong rằng những yờu cầu đú sẽ được thực hiện trong thời gian khụng xa để
hoàn thiện “Ngụi nhà thụng minh”.
Sau cựng, một lần nữa chỳng em xin chõn thành cảm ơn cụ Nguyễn Phương Thảo cựng cỏc thầy cụ trong khoa Cụng Nghệ Điện Tử đó tận tỡnh hướng dẫn chỳng em trong suốt thời gian làm Đồ Án.
Xin chõn thành cảm ơn cỏc bạn cựng lớp đó đúng gúp những ý kiến quý bỏu để đề tài này hoàn thành tốt đẹp.
GVHD: Nguyễn Phương Thảo Trang 64
PHỤ LỤC
Tổng hợp cỏc chương trỡnh điều khiển
1. Chương trỡnh nhập password và hiển thị trờn LCD
lcd_port equ P2 ;chon port 3 ra lcd
en equ P2.7 ;enable p3.7 rs equ P2.5 ;reset p3.5 lock0 equ P1.6 ;mo cua lock1 equ P1.7 ;dong cua
alarm equ p3.5 ;den bao dong
cb_cua_trong equ p1.5 LCD_CLR equ 01H LCD_LN1 equ 80H ;dong` 1 LCD_LN2 equ 0C0H ;dong 2 var1 equ r2 temp equ r3
delay equ r4 ;delay
scan equ r5
key equ 0H ;co nhan hay k nhan
newcode equ 1h ;ktra co code moi k
keyval equ r6 ;ma phim
status equ r7 ;ma phim chuc nang