- Nếu một vật thể đang di chuyển nhưng khơng phát ra tia hồng ngoại (ví dụ: robot hoặc xe đồ chơi), nó sẽ khơng được cảm biến phát hiện;
- Khi có con người (hoặc động vật) di chuyển vào phạm vi được phát hiện của cảm biến, chân OUTPUT của cảm biến hồng ngoại sẽ thay đổi từ điện áp thấp lên cao (từ 0V lên 5V) gửi về chân số 10 trên Arduino. Arduino điều khiển khởi động cịi và đèn tín hiệu sáng.
- Khi con người (hoặc động vật) đi ra khỏi phạm vi được phát hiện của cảm biến, chân OUTPUT của cảm biến hồng ngoại sẽ thay đổi từ cao sang thấp (từ 5V về 0V) không phát hiện chuyển động. Arduino điều khiển tắt còi và đèn.
3.2.2.4 Một số ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống
➢ Ưu điểm:
Đối với công nghệ cảm biến hồng ngoại, đèn có khả năng phân biệt được cả chuyển động của người và đồ vật. Bạn hồn tồn có thể điều chỉnh được góc cảm ứng theo ý muốn của mình và sử dụng vách ngăn để tránh vùng khơng muốn cảm ứng.
➢ Nhược điểm:
vì dễ bị nhầm lẫn khi phát hiện vật chuyển động. Đèn dùng cơng nghệ cảm biến hồng ngoại lại có yếu điểm là góc quét nhỏ, có điểm chết, khơng thể cảm biến xun vật cản. Chính vì cơng nghệ này phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ để cảm biến nên tại mơi trường có nhiệt độ cao thì đèn càng kém nhạy. Phạm vi đèn cảm biến được chỉ trong khoảng 2 ÷ 3 m.
- Nếu bạn đang muốn dùng loại đèn có độ nhạy cao, có khả năng phát hiện chuyển động nhỏ xuyên tường mỏng, gỗ, nhựa… thì có thể chọn đèn dùng cơng nghệ cảm biến radar. Với cơng nghệ này, đèn có góc qt rộng 360⁰, khơng điểm chết và cảm ứng với khoảng cách lớn. Đèn áp dụng công nghệ radar sẽ không phụ thuộc cảm biến vào nhiệt độ môi trường.
➢ Các vấn đề cần tránh khi lắp đặt cảm biến hồng ngoại:
- Khơng hướng mắt cảm biến về phía giàn nóng máy lạnh vì giàn nóng máy lạnh khi hoạt động thường có nhiệt độ cao, tia bức xạ hồng ngoại của nó phát ra sẽ gây nhiễu cảm biến, khiến nó hoạt động khơng chính xác;
- Khơng hướng mắt cảm biến về phía cửa sổ có rèm che để tránh báo động giả. Khi cửa sổ mở, nhiều nguồn nhiệt xâm nhập rèm che gặp gió sẽ có thể gây nhiễu cảm biến vi sóng;
- Khơng lắp đặt cảm biến trong xe ra ngồi trời bởi vì cảm biến loại trong xe khơng có tính năng chịu mưa nắng, để ngồi trời dù khơng trực tiếp gặp mưa nắng, nó cũng dễ bị hỏng dần chất liệu vỏ, lăng kính fresnel, làm giảm tuổi thọ cũng như chức năng hoạt động của cảm biến;
- Không hướng trực tiếp mắt cảm biến về nơi nhiều nắng mặt trời. Tia mặt trời có nhiều bức xạ hồng ngoại, khiến cảm biến bị nhiễu;
➢ Một số lưu ý khác:
- Tính tốn vùng cảm nhận của đầu báo sao cho phù hợp với vùng cần cảm nhận theo yêu cầu;
- Do đầu báo động hồng ngoại nhạy cảm với năng lượng hồng ngoại, cần lưu ý tránh các nguồn phát nhiệt, dễ gây ra báo động giả như: lắp đặt ở gần cửa, điều hoà và ánh sáng mặt trời;
3.2.3 Mo đun sim 800L GSM/GPRS 3.2.3.1 Giới thiệu Mo đun sim 800L 3.2.3.1 Giới thiệu Mo đun sim 800L
- Mo đun SIM800L GSM / GPRS là một mo đun GSM thu nhỏ, có thể được tích hợp vào các dự án IoT khác nhau. Bạn có thể sử dụng mo đun này để thực hiện hầu hết mọi thứ mà một chiếc điện thoại di động bình thường có thể làm: tin nhắn văn bản sms, thực hiện hoặc nhận các cuộc gọi điện thoại, kết nối với mạng thông qua GPRS (2G), TCP / IP,…
- Mo đun SIM800L sử dụng dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp GPRS là một dịch vụ dữ liệu di động dạng gói dành cho những người dùng hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM và điện thoại di động IS-136. Nó cung cấp dữ liệu ở tốc độ từ 56 ÷ 114 kbps.
- Mo đun SIM800L dùng điều khiển thiết bị hoặc cảnh báo từ xa thông qua mạng di động như gọi điện, nhắn tin, GPRS.
Hình 3.7: Mo đun sim 800l [17]
- Dể giao tiếp với các họ vi điều khiển như Pic, 8051, AVR, Arduino… Mo đun sim 800l được ứng dụng rộng rãi ngồi thực tế. Những ví dụ thường gặp là ở các phịng ngủ thơng minh, nhà thơng minh, hệ thống chống trộm.
- Điều khiển mo đun sử dụng bộ tập lệnh AT dễ dàng và tiêu thụ điện năng nhỏ phù hợp cho các đồ án hoặc dư án cần dùng Pin hoặc ắc quy.
- Có một khe cắm sim ở mặt sau, chỉ cần thẻ micro sim 2G đã được kích hoạt. Mo đun có kích thước rất nhỏ nhưng tích hợp một số tính năng được liệt kê dưới đây:
▪ Hỗ trợ Quad-band: GSM850, EGSM900, DCS1800 và PCS1900;
▪ Kết nối với tất cả các mạng GSM với bất kỳ loại sim 2G nào;
▪ Gửi và nhận tin nhắn SMS;
▪ Gửi và nhận dữ liệu GPRS (TCP / IP, HTTP,…);
▪ Quét và nhận các đài phát thanh FM;
▪ Công suất thu phát;
▪ Bộ lệnh AT dựa trên kết nối UART;
▪ Đầu nối FL cho ăng-ten di động;
▪ Sử dụng thẻ micro sim.
3.2.3.2 Cấu tạo Mo đun sim 800L
- Bao gồm: 1 mo đun SIM800L, sim vật lý, ăng-ten, các chân kết nối.
Hình 3.8: Những thành phần của mo đun SIM800L [18]
Bảng 1: Bảng thông số kỹ thuật mo đun sim 800L
- Nhiệm vụ: Từ thông tin được xuất ra từ cảm biến hồng ngoại thì hệ thống sẽ dùng
Datasheet Module SIM800L
Số chân 12
Điện áp hoạt động 4,2V
Dòng khi hoạt động 100 mA ÷ 1 A (nên chọn nguồn trên 1A)
Dòng ở chế độ chờ 10 mA
Khe cắm Sim Micro sim
cịi và hệ thống đèn để thơng báo lên cho tài xế biết đồng thời hệ thống cũng sẽ gửi tin nhắn hoặc gọi điện về cho tài xế để tránh trường hợp tài xe đang ở cách xe một khoảng cách không nhận thấy được những báo hiệu của xe.
Hình 3.9: Các ký hiệu của các chân mo đun sim 800L [19]
➢ Chức năng các chân của mo đun SIM800L ❖ NET là chân kết nối với ăng-ten bên ngoài;
❖ VCC là chân cấp nguồn cho mo đun SIM800L có mức điện áp từ 3,4 ÷ 4,4V. Lưu ý: Nếu kết nối với điện áp 5V có thể làm hỏng mo đun, nó cũng không thể hoạt động ở điện áp 3,3V. Nguồn điện từ pin Li-Po hoặc mạch ổn áp DC-DC có mức điện áp 4,2V và 2 A là phù hợp nhất;
❖ RST (Reset) là chân dùng để reset. Nối chân reset xuống mức thấp ở 100 ms sẽ reset toàn bộ mo đun;
❖ RXD (Receiver) Chân dùng để kết nối UART; ❖ TXD (Transmitter) Chân dùng để kết nối UART; ❖ GND Chân nối mát;
❖ RING pin Hoạt động giống như chng điện thoại. Nó thường dùng để ngắt ngồi (interrupt) Arduino. Mặc định của nó là mức cao và được kéo xuống mức thấp 120 ms khi nhận cuộc gọi. Ngồi ra, bạn có thể điều chỉnh để có thể xuất xung khi nhận tin nhắn SMS;
❖ DTR pin activates/deactivates chế độ sleep. Đặt chân này ở mức cao sẽ đưa mo đun vào trạng thái ngủ, disable giao tiếp UART. Kéo chân xuống mức thấp sẽ đánh thức hoạt động của mo đun;
❖ MIC ± là 2 kết nối microphone; ❖ SPK ± là 2 kết nối của loa.
- Điện áp hoạt động: 2,7 ÷ 5V DC - Dịng điện hoạt động: <1,5 mA
- Có thể lựa chọn tốc độ dữ liệu đầu ra 10 sps hoặc 80 sps - 6 chân tín hiệu tương tự (analog):
▪ E+: Chân kích tích cực mức cao; ▪ E-: Chân kích tích cực mức thấp; ▪ A-: Ngõ vào kênh A -;
▪ A+: Ngõ vào kênh A +; ▪ B-: Ngõ vào kênh B -; ▪ B+: Ngõ vào kênh B +. - 2 chân nguồn:
▪ GND: Nối mát; ▪ VCC: Nguồn dương. - 2 chân giao tiếp:
▪ DT: Chân tín hiệu IO;
▪ SCK: Chân xung clock gửi tín hiệu.
3.2.3.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Do mo đun SIM800L không đi kèm với bộ điều chỉnh điện áp trên bo mạch, nên cần có nguồn điện bên ngồi được điều chỉnh theo điện áp trong khoảng từ 3,4 ÷ 4,4V (lý tưởng là 4,2V). Nguồn cung cấp có dịng là 2 A, nếu khơng mo đun sẽ liên tục bị reset. Dưới đây là các lựa chọn để cấp nguồn cho mo đun SIM800L.
➢ Mạch điều chỉnh điện áp DC-DC
- Bất kỳ bộ chuyển đổi DC-DC có dịng lớn hơn 2A như LM2596 đều có thể cấp điện cho mo đun SIM800L. LM2596 có hiệu năng tốt hơn nhiều so với LM317 hoặc LM338.
❖ Nối dây giữa mo đun SIM800L với Arduino
Hình 3.11: Cách đấu dây vào các chân của Arduino [19]
Kết nối chân TX, RX trên mo đun sim với chân số 2, 3 trên Arduino. Nguồn của mo đun sim phải được cấp qua mo đun hạ áp LM2596 từ 12V xuống 4,2V cho mạch hoạt động ổn định. Arduino thực hiện chương trình đã được viết và khiển cho mo đun sim thực hiện cuộc gọi là nhắn tin về cho tài xế.
➢ Mo đun SIM800L cần ăng-ten để kết nối với mạng di động để gọi điện, nhắn tin hoặc truyền dữ liệu GPRS. Vì vậy, lựa chọn ăng-ten là điều rất quan trọng. Có hai cách bạn có thể gắn ăng-ten vào mo đun SIM800L.
Hình 3.12: Ăng-ten nối với mo đun sim [19]
• Đầu tiên là ăng-ten GSM xoắn ốc thường đi kèm với mo đun và chỉ cần hàn đến chân NET trên PCB. Ăng-ten này rất hữu ích cho các dự án cần tiết kiệm khơng gian đặc biệt là các dự án ở trong nhà.
• Loại thứ hai là ăng-ten GSM 3dBi cùng với dây chuyển đổi U.FL sang SMA có thể mua tại các cửa hàng bán linh kiện với giá rẻ. Bạn có thể gắn ăng-ten này vào đầu nối U.FL nhỏ nằm ở góc trên cùng bên trái của mo đun. Loại ăng-ten này có hiệu suất tốt hơn và cho phép đặt mo đun của bạn bên trong vỏ kim loại miễn là ăng-ten
nằm ở bên ngoài.
3.2.4 Bộ gập gương
3.2.4.1 Giới thiệu bộ gập gương