L ỜI CẢM ƠN
5.7 Sơ đồ khối module Sim900A
Hình 5.7: Sơđồ nguyên lý khối Module Sim900A
Khi được cấp nguồn và hoạt động, Slave (Pic 18F4620) sẽ cấp mức điện áp cao ra chân RA3. Chân RA3 nối với chân ON/OFF của khối module sim nên khối module sim được khởi động. Khi đó đèn NETLIGHT sẽ nhấp nháy liên tục báo hiệu module
đang bắt đầu dò sóng, khi đã bắt được sóng thì đèn NETLIGHT sẽ nhấp nháy chậm lại khoảng 2s/lần.
Chân TXD của SIM900A được kết nối với chân RXD của vi điều khiển, và ngược lại chân RXD của SIM900A kết nối tới chân TXD của vi điều khiển. Module sim có nhiệm vụ truyền tín hiệu cho Pic như báo cuộc gọi tới, tin nhắn tới….Pic củng có nhiệm vụ thông qua chân Rx của module sim để cấu hình, truyền dữ liệu, điều khiển
80
cho sim cụ thể như sau: khởi tạo module sim, nhận cuộc gọi, thiết lập cuộc gọi, nhận tin nhắn, gửi tin nhắn.
5.8 Sơđồ khối điều khiển đông cơ và điều khiển thiết bị:
5.7.1 Khối điều khiển động cơ:
Hình 5.8: Sơđồ nguyên lý của khối điều khiển động cơ
Rơle 5V : đóng ngắt thiết bị
BJT C1815 : đóng mở relay 5V
Diod 1N4007 : để tránh dòng Fuco trong cuộn dây sinh ra trong quá trìnhhoạt động làm hỏng các linh kiện như BJT.
Led hiển thị trạng thái hoạt động của động cơ. Opto PC817 :
81
+ R10k, R1k để hạn dòng qua photo transitor của Opto là 2,5 mA, (12V/4K7=2,5mA) để kích C1815 dẫn bão hoà.
Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm 1 led và 1 photo diot hay 1 photo transitor. Được sử dụng để các ly giữa các khối chênh lệch nhau vềđiện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện áp lớn.
Opto có tác dụng khi có dòng nhỏ di qua 2 đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông 2 cực của photo diot hay photo transitor, mở cho dòng điện chạy qua.
Sơđồ mạch nguyên lý cho opto:
Trạng thái hoạt động của mạch điều khiển động cơ tuỳ theo trạng thái của 2 chân của JP2 ta có các trường hợp động sau:
Trường hợp 1: chân 2 chưa được kích, chân 1 được kích ở mức thấp, nguồn 12v thông với mass, làm cho quang diode phát sáng, kích cho quang transistor dẫn, tiếp tục kích cho fet dẫn, làm cho thông mass, động cơ quay theo 1 chiều.
Trường 2: chân 1 mức thấp, chân 2 cũng mức thấp giải thích tương tự, động cơ sẽ quay theo chiều ngược lại với trường hợp 1.
Trường hợp 3: khi 2 chân chưa được kic hoặc cùng mức 1, nguồn 12v không thông với mass, làm cho quang diode không phát sáng theo sau đó là quang transistor không dẫn nên sẽ không có nguồn kích cho fet dẫn, mạch không thông với mass, động cơ sẽ không hoạt động hoặc đang quay sẽ ngừng hoạt động.
PC817 1
2
4 3
82
5.7.2 Khối điều khiển thiết bị:
Hình 5.9: Sơđồ nguyên lý điều khiển thiết bị
Theo sơđồ hình 5.9 ta có 2 trường hợp hoạt động:
Trường hợp 1: chưa có tín hiệu điều khiển hoạt động mức cao. Vì không
được kíc mức cao nên quang diode theo sau đó là quang transistor trong opto không dẫn. Từđó làm nguồn 12v không thông với mass nên dòng ở cực B của BJT Q3 vẫn ở mức cao nên Q3 không dẫn, nguồn không thông mass nên relay không hoạt động, thiết bị chưa hoạt động.
Trường hợp 2: khi có tín hiệu hoạt động mức cao, quang diode sẽ phát sáng làm cho quang trasistor trong opto dẫn. Từ đó nguồn 12v thông với mass làm cực B mức thấp Q3 dẫn, nguồn thông mass nên relay hoạt động, thiết bị hoạt động.
83
5.9 Khối cảm biến nhiệt độ:
Mạch sử dụng LM35 đểđọc nhiệt độ. Ta có sơđồ như sau:
Hình 5.10: Sơđồ khối cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ LM35 sẽ cảm biến tức là thu nhận các giá trị nhiệt độ thay đổi theo thời gian qua các đường kết nối gửi tới PIC16F887. Và tại đây, vi điều khiển PIC sẽ xử lí dữ liệu này rồi gửi các thông tin nhiệt độ cập nhật trên giao diện phần mềm xây dựng. Đặc biệt, khi có hỏa hoạn thì nó sẽ tựđộng gọi điện tới người chủ nhà. LM35 là một cảm biến nhiệt được tích hợp sẵn có độ chính xác cao. Mà ngõ ra điện áp là tuyến tính theo tỉ lệ với nhiệt độ C và nhiệt độ K. LM35 không yêu cầu phải có thêm mạch tinh chỉnh bên ngoài để cung cấp độ chính xác ở nhiệt độ phòng.
« Các tính năng của LM35: + Tuyến tính : +10mV/°C. + Sai số 0.5°C khi đạt đến 25°C. + Phạm vi đo lớn từ−55° to +150°C. + Hoạt động từ 4 đến 30 V. + Dòng cực máng nhỏ hơn 60 μA.
84
« Tính toán và thiết kế:
Dựa vào các đặc tính kĩ thuật như trên, nhóm đã thiết kế 2 khối cảm biến dựa trên các thông số kĩ thuật của nhà sản xuất để áp dụng vào đề tài. Ta kết nối lần lượt chân số 2 của 2 cảm biến với ngõ vào AN0 và AN1 của Pic16F887. Chân 1 được nối nguồn 5V nằm trong tiêu chuẩn từ 4 đến 30V. Chân 3 nối Ground (đất).
LM35 có:
+ Điện áp 0V khi ở 0°C. + Điện áp 0.29V khi ở 29°C.
Khi ta chọn độ phân giải 10 bit cho vi điều khiển Pic16F887 thì được tính toán nhiệt độ như sau :
+ ở 29°C :
Value_ADC = (290mV*1024)/5000mV = 59.392.
Khi đọc giá trị từ cảm biến LM35 thì trong vi điều khiển sẽ có giá trị là: Value_ADC = 59.392.
Vì vậy muốn đổi ra nhiệt độ °C thì : T°C = (59.392 * 5000/1024)/10 = 29. Tức là T°C = 59.392 / 2.
85
CHƯƠNG 6
LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT
6.1 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển Pic 16F887 (Master):
86
6.2 Lưu đồ giải thuật chương trình điều khiển Pic 18F4620 (Slave):
87
CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN
7.1 Kết quả thực hiện đề tài:
− Sau hơn 3 tháng tìm hiểu và thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ RFID và module GSM/GPRS vào hệ thống ngôi nhà thông minh”, nhóm em đã được kết quả
như sau:
• Xây dựng được mô hình để ứng dụng điều khiển các thiết bị (3 đèn, 2 động cơ). • Hệ thống có thể hoạt động theo 2 chếđộ: Manual (điều khiển bằng tay) và điều khiển từ xa qua SMS.
• Cấp phát thẻ RF điều khiển enable bàn phím.
• Đọc nhiệt độ và gửi SMS cảnh báo cho máy chủ khi nhiệt độ phòng quá cao. • Có thể kiểm tra trạng thái các thiết bị đèn, cửa và nhiệt độ bằng cách đọc ADC. Sau đó hệ thống sẽ gửi tin nhắn trạng thái cho sốđiện thoại điều khiển.
• Chi phí duy trì hoạt động thấp, do dữ liệu mỗi lần điều khiển và phản hồi thông qua SMS.
7.2 Ưu điểm và nhược điểm đề tài:
7.2.1Ưu điểm:
− Mạch hoạt động ổn định trong thời gian dài.
− Hệ thống có thể sử dụng các loại sim của các nhà cung cấp khác nhau như Viettel, Mobile, Vina….
− Phần cứng được thiết kếđơn giản, sử dụng số linh kiên tối thiểu, kết nối chân ra đáp ứng nhu cầu phát triển đề tài sau này.
− Hệ thống có sử dụng password.
− Hệ thống có dùng LCD hiện thị trạng thái hoạt động của các thiết bị nên dễ dàng nhận biết sai và sửa phần cứng hoặc phần mềm.
88
7.2.2Nhược điểm:
− Hệ thống ngôi nhà thông minh chỉ hoạt động trong vùng phủ sóng điện thoại di động.
− Phải tốn chi phí gửi SMS.
7.3 Hướng phát triển đề tài:
− Ứng dụng trong đề chỉ đáp ứng điều khiển thiết bị cho các ngôi nhà nên mở
rộng ra trong công cộng và trong công nghiệp.
− Cấp phát được nhiều thẻ RF, hướng tới bảo mật có pass trong việc cấp phát thẻ. − Phát triển ứng dụng GPRS lên Sim900A. Ngoài việc điều khiển thiết bị bằng tin nhắn SMS ta có quang sát trộm chụp hình gửi tin nhắn đa phương tiện đến người sử
dụng.
89
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thầy Nguyễn Trọng Khanh - Giáo Trinh Vi Xử Lý - Trường CĐKT Cao thắng.
2. Lương Văn Giang - Đồ án môn học - “ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊĐIỆN TỪ XA DÙNG SÓNG RF” – Trường ĐHSP Kỹ Thuật TP.HCM.
3. Trần Văn Cầu - Võ Văn Tài - Đồ án tốt nghiệp - “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ
XA BẰNG TIN NHẮN SMS” - Trường ĐH Đà Nẵng.
4. Một Số Trang Web Tham Khảo: − www.picvietnam.com
− www.dientuvietnam.net − www.at-sky.com.vn
90
PHỤ LỤC Một số hình ảnh mô hình thi công: