Hệ thống an ninh gia đình

Trong cuộc sống hiện đại, an ninh cho nhà ở trở thành mối quan tâm hàng đầu vì quanh ta luôn tồn tại những khu vực dễ cháy có thể gây ra hỏa hoạn, nhiều kẻ trộm lợi dụng lúc chúng ta sở hở để ra tay. Xuất phát từ nhu cầu trên, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài “Hệ thống an ninh gia đình”. Hệ thống sẽ giúp phát hiện các nguy cơ gây cháy từ sự rò rỉ gas, các khí dễ cháy hoặc từ sự thay đổi nhiệt độ thông qua các cảm biến, từ đó sẽ có các hướng xử lý như phát chuông cảnh báo hoặc ngắt điện, kích hoạt hệ thống chữa cháy. Bên cạnh đó, hệ thống này còn sử dụng cảm biến chuyển động giúp phát hiện sự đột nhập. Và khi xảy ra các nguy cơ trên thì hệ thống sẽ gởi tin nhắn SMS đến người dùng.Phương pháp nghiên cứu chúng tôi sử dụng xuyên suốt đề tài là xây dựng các lưu đồ thuật toán, tính toán thiết kế mạch, viết code và thi công lắp ráp để kiểm chứng tính đúng đắn của phần thiết kế, code và các lưu đồ thuật toán vừa xây dựng.1.1Nội dung đề tàiCảnh báo cháy, cảnh báo trộm, khi có sự cố về cháy hoặc trộm xảy ra thì tiến hành báo động, đồng thời gửi SMS cảnh báo đến chủ nhà.CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀICác linh kiện được sử dụng trong đề tài gồm có:•Pic16f877a•Màn hình LCD HD44780•Module thuphát RF433MHz•Cảm biến gas MQ6•Cảm biến nhiệt LM35•Module cảm biến chuyển động PIR•Module SIM 900 CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH VÀ TÍNH TOÁNTất cả các khối đều sử dụng VDK Pic16f877a.3.1. Khối khóa điện tửLCD làm việc ở chế độ 4 bit, sử dụng ma trận phím 4x3 dùng phương pháp quét hàng cột. Sử dụng lần lượt chân D0 và chân D1 của VDK để nhận và gửi tín hiệu từ module thuphát RF.3.2. Khối báo trộmSử dụng chân A4 để lấy tín hiệu từ module PIR. Sử dụng chân D2 để điều khiển bậttắt chuông báo động. Sử dụng lần lượt chân D0 và chân D1 của VDK để nhận và gửi tín hiệu từ module thuphát RF.3.3 Khối báo cháyLCD làm việc ở chế độ 4 bit, ngõ ra cảm biến gas được kết nối với chân có chức năng ADCA1. Ngõ ra cảm biến nhiệt được kết nối với chân A0. Sử dụng chân D2 của VDK điều khiển đóng mở BJT tắtdẫn bão hòa để bậttắt chuông cảnh báo. Sử dụng lần lượt chân D0 và chân D1 của VDK để nhận và gửi tín hiệu từ module thuphát RF.3.4 Khối xử lý trung tâm LCD làm việc ở chế độ 4 bit, sử dụng 5 port: A0, A1, A2, A3, A4 làm nút điều khiển, khi chưa nhấn các chân này được trở kéo lên điện áp ở mức ‘1’. Khi được nhấn, điện áp ở mức ‘0’. Sử dụng chân C3 của VDK điều khiển BJT đóngdẫn bão hòa để bật tắt chuông. Sử dụng lần lượt chân D0 và chân D1 của VDK để nhận và gửi tín hiệu từ module thuphát RF.3.5 Khối RelayNgõ ra module PIR được đưa vào chân 1 của opto P817. Khi áp ra của PIR ở mức cao (3,3V) kích dẫn opto dẫn, đưa điện áp vào chân A4 của VDK lên mức cao. Sử dụng các chân B2, B3, B4 của VDK để điều khiển bậttắt RELAY. Sử dụng chân D1 của VDK để nhận tín hiệu từ module thu RF.CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN4.1 Khóa điện tử begin:Chờ phím OK được bấm. Chờ phím “1” hoặc “2” được bấm, nhảy sang khối chức năng tương ứng.bat_canh_bao:Gửi tín hiệu báo hiệu bật cảnh báo chủ vắng nhà đến khối trung tâm và khối báo trộm. Chờ mật khẩu được nhập: Nếu đúng thì gửi tín hiệu tắt cảnh báo đến khối trung tâm và khối báo trộm rồi mở chốt cửa. Cuối cùng quay lại khối begin. Nếu sai thì quay lại bước nhập mật khẩu. Nếu sai quá ba lần thì phát chuông cảnh báo trong 10s, rồi quay lại bước nhập mật khẩu.doi_mat_khau:Nhập mã bảo mật: •Nếu đúng: Nhập mật khẩu mới.•Xác nhận lại: Nếu sai, quay lại nhập mật khẩu mới. Nếu đúng, thoát khỏi hàm con.4.2 Khối báo trộmbegin:Chờ tín hiệu bật cảnh báo chủ ở nhà hoặc chủ vắng nhà từ khối khóa điện tử, rồi nhảy sang chức năng tương ứng.canh_bao:Kiểm tra liên tục tín hiệu từ module phát hiện vật thể PIR đưa về: Nếu phát hiện có người thì phát cảnh báo đến khối trung tâm. Chờ tín hiệu tắt cảnh báo từ khối trung tâm: Nếu nhận được tín hiệu tắt cảnh báo từ khóa điện tử thì quay về khối begin.4.3 Khối báo cháybegin:Khi bắt đầu MCU đọc dữ liệu ngõ ra của các cảm biến gas, cảm biến nhiệt độ hiển thị lên LCD. Sau đó kiểm tra các thông số. Nếu các thông số vượt quá giới hạn cho phép thì chuyển sang khối bao_dong. Nếu các thông số vẫn ở mức cho phép thì quay lại từ đầu.bao_dong:Khi phát hiện nguy cơ xảy ra cháy thì tiến hành bật chuông cảnh báo. Nếu trong 30s mà các thông số vẫn ở ngoài mức cho phép thì bắt đầu gửi tín hiệu cảnh báo đến mạch phát RF. Nếu trong 30s, các thông số trở về mức an toàn thì thoát khỏi hàm con.4.4 Khối Trung tâmbegin:Kiểm tra nút “OK” có được nhấn, nếu có nhảy sang hàm thiet_lap. Đồng thời kiểm tra các tín hiệu nhận được, nếu phát hiện tín hiệu báo cháy từ khối báo cháy thì nhảy sang hàm bao_dong. Nếu phát hiện tín hiệu bật cảnh báo từ khối khóa điện tử thì nhảy sang hàm bat_canh_bao.thiet_lap:Nhập mã bảo mật, nếu sai nhập lại. Nếu đúng, nhấn nút”UP” nhảy sang hàm doi_sdt để đổi sdt. Nhấn nút “DOWN” nhảy sang hàm set_relay để cài đặt relay.set_relay: Lần lượt thiết lập việc bật hoặc không bật relay1, 2, 3 khi xảy ra sự cố. Nếu chọn yes thì ghi giá trị “1”, nếu chọn no thì ghi giá trị “0” vào eeprom vị trí ô nhớ thứ 13, 14, 15 tương ứng với việc thiết lập bật hoặc không bật relay1, relay2, relay3.doi_sdt: Nhập số điện thoại mới, xác nhận lại. Nếu đúng thì thoát khỏi hàm con, nếu sai thì nhập lại.bao_dong:Bật chuông cảnh báo. Nếu là cảnh báo cháy thì gửi tín hiệu bật lần lượt các relay 1, 2, 3 như đã cài đặt, gửi tin nhắn cảnh báo cháy đến chủ nhà. Nếu là cảnh báo trộm thì gửi tin nhắn cảnh báo trộm đến chủ nhà. Chờ nhập mã bảo mật để tắt cảnh báo. Nếu sai thì nhập lại, nếu đúng thì thoát khỏi hàm con.4.5 Khối bậttắt relay:Chờ tín hiệu bậttắt từ khối trung tâm gửi về. Nếu đúng thì tiếng hành bậttắt relay tương ứng.