3.2 Tính tốn và thiết kế mạch
3.2.3 Khối Module SIM800L
Để điều khiển mở cửa từ xa em đã sử dụng module Sim 800l. Tuy tính kinh tế khi chọn module này là khơng cao nhưng module vẫn có những ưu điểm. Nếu hệ thống mất điện, module vẫn có thể gửi dữ liệu khi sử dụng nguồn dự phòng, hệ thống mạng GPRS được phủ sống liên tục. Nếu ta di chuyển đến nơi khác vẫn có thể cập mở cửa dễ dàng mà không cần phải cấu hình lại hệ thống.
a) Cách nối dây.
- Hai chân nguồn VCC và GND được kết nối với module giảm áp LM2596 để dòng điện cho sim hoạt động ổn định lâu dài.
- TX được nối vào chân RX3 và RX nối vào TX3 của Arduino Mega để truyền nhận dữ liệu theo chuẩn UART.
- Chân nguồn GND của sim 800L nối chung với GND của Mega.
b) Module giảm áp LM2596
Hình 3.1 Hình ảnh thực tế Module giảm áp LM2596
Mạch giảm áp DC LM2596 3A (có thể thấy trực quan trong hình 3.6)nhỏ gọn có khả năng giảm áp từ 30V xuống 1.5V mà vẫn đạt hiệu suất cao (92%) . Thích hợp cho các ứng dụng chia nguồn, hạ áp, cấp cho các thiết bị như Sim 800l, motor, robot…
Thông số kỹ thuật:
- Điện áp đầu vào: Từ 3V đến 30V.
- Điện áp đầu ra: Điều chỉnh được trong khoảng 1.5V đến 30V. - Dòng đáp ứng tối đa là 3A.
- Hiệu suất: 92% - Công suất: 15W
- Kích thước: 45 (dài) * 20 (rộng) * 14 (cao) mm
Module có 2 đầu vào IN, OUT, 1 biến trở để chỉnh áp đầu ra. Khi cấp điện 12V 3A từ nguồn Adapter cho đầu vào (IN) thì người dùng vặn biến trở và dùng VOM để đo mức áp ở đầu ra (OUT) để đạt mức điện áp 4.2 để cấp cho module sim800L.
3.2.4 Khối Module RFID-RC522
a) Chuẩn giao tiếp SPI và cách kết nối
Giao tiếp ngoại vi nối tiếp (SPI) là một loại giao thức kiểu Master – Slave cung cấp một giao diện đơn giản và chi phí thấp giữa vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi của nó. SPI là một kiểu truyền thông nối tiếp kiểu đồng bộ tức là nó sử dụng tín hiệu đồng hồ chuyên dụng để đồng bộ hóa bộ phát và bộ thu hoặc Master và Slave. Bộ phát và bộ thu được kết nối với dữ liệu riêng biệt và tín hiệu đồng hồ sẽ giúp bộ thu khi tìm kiếm dữ liệu trên bus.
Đối với giao tiếp khoảng cách ngắn, giao tiếp nối tiếp đồng bộ sẽ là lựa chọn tốt hơn và trong đó giao tiếp ngoại vi nối tiếp hoặc SPI nói riêng là lựa chọn tốt nhất. Khi chúng ta nói truyền thơng khoảng cách ngắn, nó thường có nghĩa là giao tiếp với một thiết bị hoặc giữa các thiết bị trên cùng một board mạch in (PCB).
Trong giao thức SPI, các thiết bị được kết nối trong một mối quan hệ Master – Slave trong một giao diện đa điểm. Trong loại giao diện này, một thiết bị được coi là Master của bus (thường là một vi điều khiển) và tất cả các thiết bị khác (IC ngoại vi hoặc thậm chí các vi điều khiển khác) đều được coi là Slave.
Hình 3.2 Phương thức giao tiếp SPI
Trong giao thức SPI, có thể chỉ có một thiết bị Master nhưng nhiều thiết bị Slave. Bus SPI bao gồm 4 tín hiệu hoặc chân, ta có thể thấy rõ trên hình 3.7. Chúng là:
- Master - Out/Slave - In (MOSI hay SI): Cổng ra của bên Master, cổng vào của bên Slave, dành cho việc truyền dữ liệu từ thiết bị Master đến thiết bị Slave .
- Master – In / Slave – Out (MISO hay SO): Cổng vào của bên Master, cổng ra của bên Slave, dành cho việc truyền dữ liệu từ thiết Slave đến thiết bị Master.
- Serial Clock (SCK hay SCLK): Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI - Chip Select (CS) hay Slave Select (SS): Chọn chip.
b) Kết nối module RFID-RC522 với Arduino mega 2560 qua giao tiếp SPI Ta sử dụng 7 chân của module RFID để kết nối:
o Chân SDA nối với chân 53
o Chân SCK nối với chân 52
o Chân MOSI nối với chân 51
o Chân MISO nối với chân 50
o Chân GND nối với chân GND
o Chân RST nối với chân 49
o Chân VCC nối với chân 3.3V của Arduino.