Đang tải... (xem toàn văn)
Mạch báo cháy báo khói qua mạng GSM
MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3.3.3 Tìm hiểu loại cảm biến .51 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Cấu trúc công nghệ GSM Hình 2.2 Các thành phần mạng GSM Hình 2.3 Cấu trúc tin nhắn SMS Hình 3.1 Module SIM900 Hình 3.2 Sơ đồ chân Module SIM900 Hình 3.3 Các dòng AVR khác nhau: Tiny, AVR Mega Hình 3.4 Sơ đồ chân Atmega Hình 3.5 Bộ nhớ Atmega Hình 3.6 Sơ đồ nhớ chương trình có sử dụng Boot Loader Hình 3.7 Sơ đồ nhớ liệu hai chế độ Hình 3.8 Sơ đồ cổng vào/ra Hình 3.9 Sơ đồ đơn giản khối ADC Hình 3.10 Ngõ vào vi sai Hình 3.11 Nguồn clock ADC Hình 3.12: Sơ đồ khối USART Hình 4.1 : Sơ đồ khối hệ thống Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý module SIM 900 Hình 4.7 Sơ đồ mạch in Module điều khiển Hình 4.8 Sơ đồ thuật toán DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GSM (Global System for Mobile Communications): Mạng thông tin di động toàn cầu SMS (Short Message Service) : Dịch vụ tin nhắn ngắn CDMA (Code Division Multiple Access) : Đa truy nhập phân chia theo mã TDMA (Time Division Multiple Access) : Đa truy nhập phân chia theo thời gian WAP (Wireless Application Protocol) : Giao thức ứng dụng không dây SMSC (Short Message Service Center) : Trung tâm tin nhắn SIM (Subscriber Identity Module) : Module nhận dạng tin nhắn GPRS (General Packet Radio Service) : Dịch vụ gói vô tuyến chung PAP (Password Authentication Protocol) : Giao thức xác thực mật PPP (Point-to-Point Protocol) : Giao thức kết nối điểm tới điểm TCP (Transmission Control Protocol) : Giao thức điều khiển truyền vận IP (Internet Protocol) : Giao thức liên mạng GSD (Circuit Switched Data) : Chuyển mạch liệu USSD (Unstructured Supplementary Service Data):Dữ liệu dịch vụ bổ sung phi cấu trúc DTE (Data Terminal Equipment) : Thiết bị đầu cuối liệu CPU (Central Processing Unit) : Khối xử lý trung tâm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1.1 Giới thiệu đề tài nêu lý lựa chọn đồ án Đề tài: "Mạch Báo Cháy Báo Khói Qua Mạng GSM" Là đề tài mà nhóm em ấp ủ từ tiếp cận với thiết bị tự động sống xung quanh Người xưa có câu: "Không đâu nhà " Vì vậy, nhóm em luôn mong muốn nhà trở thành nhà tiện nghi để đáp ứng phục vụ nhu cầu tất thành viên gia đình Trên thực tế, gần thiết bị tự động đời sống gia đình hoạt động độc lập, thiết bị có quy trình sử dụng riêng tuỳ thuộc vào thiết lập, cài đặt người sử dụng Chúng gần chưa có liên kết Nhưng hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS lại khác Ở đây, thiết bị kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh qua mạch điện điều khiển trung tâm Điển hình hệ thống điều khiển thiết bị nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS gồm có thiết bị ngoại vi đơn giản như: Bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến thiết bị tinh vi, phức tạp như: Tivi, máy giặt, hệ thống báo động… Chúng liên kết hoạt động thành hệ thống "thông minh" Nghĩa tất thiết bị giao tiếp với thông qua đầu não trung tâm Đầu não trung tâm máy vi tính mạch vi điều khiển lập trình sẵn tất chương trình điều khiển Bình thường, thiết bị nhà điều khiển thông qua tin nhắn chủ nhà Chẳng hạn việc tắt quạt, đèn điện … người chủ nhà quên chưa tắt thiết bị điện lúc khỏi nhà Hay bật máy điều hòa để làm mát phòng trước nhà khoảng thời gian định Bên cạnh hệ thống gửi tin nhắn gọi điện thông báo cho chủ nhà biết có trộm đột nhập (dùng cảm biến chuyển động kết hợp cảm biến mở cửa) xảy hỏa hoạn (dùng cảm biến nhiệt) hay báo động có rò rỉ khí gas (dùng cảm biến khí gas) Ngoài ra, hệ thống mang tính bảo mật Nghĩa hệ thống nhận làm theo lệnh từ tin nhắn chủ nhà Nếu không số chủ nhà tin nhắn bị bỏ qua GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH Ta thiết lập mật cấu trúc tin nhắn để nâng cao độ bảo mật cho hệ thống Từ yêu cầu thực tế, cộng với phát triển rộng rãi mạng di động GSM nên nhóm em chọn đề tài "Mạch Báo Cháy Báo Khói Qua Mạng GSM" nhằm thỏa mãn nhu cầu người, ứng dụng công nghệ điện tử sống góp phần vào tiến bộ, đại nước nhà 1.1.2 Ý nghĩa khoa học đề tài Giờ đây, với tiến khoa học kỹ thuật, nhu cầu sử dụng thiết bị cách tự động sống hàng ngày, người muốn có khả kiểm soát thiết bị tự động họ mặt nơi mà chúng hoạt động Có thể Việt Nam chưa phát triển mạnh mẽ lĩnh vực giới, quốc gia thuộc Châu Âu hay Châu Mĩ mô hình nhà tự động, thiết bị quản lý điều khiển từ xa phát triển mạnh mẽ Từ nhu cầu đó, nhóm em muốn đưa phần nhỏ kỹ thuật đại giới áp dụng vào điều kiện thực tế nước để tạo hệ thống điều khiển thiết bị nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS nhằm thỏa mãn nhu cầu người Đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho việc quản lý, thống thiết bị nhà nói riêng xây dựng phát triển cho tòa nhà nói chung ý nghĩa quan trọng đề tài Đề tài lấy sở dùng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị điện Việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị đem lại nhiều ích lợi lớn như: Tiết kiệm chi phí; mang tính cạnh tranh động cao (nghĩa chỗ có phủ sóng mạng điện thoại di động ta điều khiển thiết bị được) Ngoài ra, sản phẩm đề tài có tính mở, áp dụng cho nhiều đối tượng khác dân dụng công nghiệp 1.1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài Đề tài nghiên cứu, khảo sát thực với mục đích áp dụng kiến thức học nhà trường để "Mạch Báo Cháy Báo Khói Qua Mạng GSM" Hệ thống tích hợp vi điều khiển giám sát trung tâm, mạch công suất cho thiết bị nhà sensor cảm biến module tiện ích khác Với module báo động, hệ thống sử dụng cảm biến chuyển động kết hợp cảm biến gửi tín hiệu xử lí trung tâm có tác động Qua xử lí, tín hiệu gửi thiết bị đầu cuối (mobile) người chủ nhà để báo cho chủ nhà biết có cháy GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 1.1.4 Giới hạn đề tài Việc thi công hệ thống báo cháy từ xa thông qua tin nhắn SMS áp dụng cho nhà nói cần dựa vào đặc điểm riêng nhà để lắp đặt thiết bị cho phù hợp Với lượng thời gian vấn đề tài có hạn, đề tài em thực thi phần hệ thống hoàn chỉnh Ở đây, nhóm em thực việc điều khiển bật/ tắt còi hú kiểm tra trạng thái hoạt động thiết bị thông qua gọi điện/ nhắn tin 1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước nước 1.2.1.1 Ngoài nước Ngày giới, việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển giám sát từ xa không vấn đề mẻ áp dụng vào thực tế sống hàng ngày nhà máy xí nghiệp Kĩ thuật đời khoảng cuối tháng 8/2000 Mạng điện thoại di động GSM có khả truyền tin không dây với phạm vi rộng đảm bảo độ tin cậy cao Chính vậy, người dùng gửi tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị từ xa mang lại lợi ích lớn Những thiết bị ứng dụng hệ thống kể tới điều khiển quản lý: - Máy móc nhà xưởng - Hệ thống xử lí nước thải - Nông nghiệp thủy lợi - Lò sưởi, ướp lạnh, máy điều hòa dândụng 1.2.1.2 Trong nước Ở phạm vi nước, trước nhóm em thực đề tài có nhiều nhóm nghiên cứu đề tài điều khiển thiết bị SMS Nhưng nghiên cứu đầy đủ hệ thống báo cháy tin nhắn SMS dùng Module Sim900 theo em tìm hiểu có Tuy nhiên, đề tài trước tạo tảng cho việc phát triển ý tưởng đề tài: "Mạch Báo Cháy Báo Khói Qua Mạng GSM" em Tóm lại, việc nghiên cứu sử dụng tin nhắn SMS để báo cháy Việt Nam mẻ bắt đầu vào thực tiễn ứng dụng nhiều Hầu hết nghiên cứu nghiên cứu tự phát cá nhân người hay nhóm người muốn tìm hiểu công nghệ ưu việt này, chưa phải hoạt động nghiên cứu mang tính chuyên GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH nghiệp để đưa vào ứng dụng diện rộng Thuê bao di động Việt Nam tăng trưởng nhanh với số lượng thuê bao ngày phát triển lên tới hàng trăm ngàn thuê bao Dịch vụ SMS tăng lên mạnh Điều lợi cho việc nghiên cứu phát triển ứng dụng điều khiển tự động hóa 1.2.2 Ý tưởng thiết kế Dùng mạng điện thoại di động nhà cung cấp dịch vụ Viettel, Mobiphone, Vinaphone, … Hệ thống tự động gửi tin nhắn cảnh báo cho người giám sát có cháy 1.2.3 Đề cương chi tiết nghiên cứu Đề tài thực gồm chương: Chương 1: Tổng quan đề tài Chương 2: Giới thiệu công nghệ GSM tin nhắn SMS Chương 3: Yêu cầu thiết kế mạch phân tích lựa chọn phương án thiết kế Chương 4: Thực thiết kế thi công mạch Chương 5: Kết luận hướng phát triển đề tài 1.2.4 Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài em sử dụng phương pháp nghiêncứu: - Phương pháp tham khảo tài liệu: Bằng cách thu thập thông tin từ sách, tạp chí điện tử truy cập từ mạng internet - Phương pháp quan sát: Khảo sát số mạch điện thực tế có thị trường tham khảo thêm số dạng mạch từ mạng Internet - Phương pháp thực nghiệm: Từ ý tưởng kinh nghiệm tham khảo bạn bè kết hợp với hướng dẫn thầy Nguyễn Khánh Hưng thầy Nguyễn Duy Minh, nhóm em lắp ráp thử nghiệm nhiều dạng mạch khác để từ chọn lọc mạch điện tối ưu Để hoàn thành đề tài này, nhóm em dựa vào giáo trình điện tử kiến thức trang bị trình học tập với trợ giúp máy tính thông tin mạng Internet Ngoài ra, có thiết bị trợ giúp trình thiết kế mạch nhóm em tự trang bị GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GSM VÀ TIN NHẮN SMS 2.1 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.1.1 Giới thiệu công nghệ GSM GSM hệ thống thông tin di động số toàn cầu, công nghệ không dây thuộc hệ 2G (Second Generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói chuyển giao liệu chất lượng cao với băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz 1900Mhz, tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định GSM hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, người ta mua thiết bị từ nhiều hãng khác Do có mặt khắp nơi giới nên nhà cung cấp dịch vụ thực việc ký kết Roaming với nhờ mà thuê bao GSM dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM nơi đâu Mặt thuận lợi to lớn công nghệ GSM việc truyền âm với chất lượng cao cho phép thuê bao sử dụng cách giao tiếp khác rẻ tin nhắn SMS Ngoài để tạo thuận lợi cho nhà cung cấp dịch vụ công nghệ GSM xây dựng sở hệ thống mở nên dễ dàng kết nối thiết bị khác từ nhà cung cấp thiết bị khác Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa tính Roaming cho thuê bao với mạng khác toàn giới Và công nghệ GSM phát triển thêm tính truyền liệu GPRS sau truyền với tốc độ cao sử dụng EDGE GSM chiếm chủ yếu thị trường di động với hàng tỷ thuê bao hàng trăm quốc gia vùng lãnh thổ Các mạng thông tin di động GSM cho phép Roaming với máy điện thoại di động GSM mạng GSM khác sử dụng nhiều nơi giới 2.1.2 Đặc điểm công nghệ GSM - Cho phép gửi nhận mẫu tin nhắn văn kí tự dài đến 126 kí tự - Cho phép chuyển giao nhận liệu, FAX mạng GSM với tốc độ hành lên đến 9.600 bps GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH - Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không cho phép chuyển giao toàn mạng mà chuyển giao mạng GSM toàn cầu mà thay đổi, điều chỉnh Đây tính bật công nghệ GSM (dịch vụ roaming) - Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing) để chia kênh full rate hay 16 kênh haft rate - Công suất phát máy điện thoại giới hạn tối đa watts băng tần GSM 850/900Mhz tối đa watts băng tần GSM 1800/1900Mhz - Mạng GSM sử dụng kiểu mã hoá âm để nén tín hiệu âm 3,1khz mã hoá 13kbps gọi Full rate (13kbps) haft rate (6kbps) 2.1.3 Cấu trúc mạng GSM 2.1.3.1 Cấu trúc tổng quát Hệ thống GSM chia thành nhiều hệ thống sau: - Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem) - Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH - Phân hệ bảo dưỡng khai thác OSS (Operation Subsystem) - Trạm di động MS (Mobile Station) 2.1.3.2 Các thành phần công nghệ mạng GSM Hình 2.2 : Các thành phần mạng GSM 2.1.4 Sự phát triển công nghệ GSM Việt Nam Công nghệ GSM vào Việt Nam từ năm 1993 Hiện, hai nhà cung cấp di động công nghệ GSM lớn Việt Nam VMS Viettel Mobile, nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều thị trường với số lượng thuê bao tăng chóng mặt thời gian vừa qua Hiện có đến 90% người dùng khách hàng nhà cung cấp dịch vụ theo công nghệ GSM GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH chỉ) Khi bit đọc UCSRC URSEL phải ghi vào UCSRC - Bit - UMSEL (USART Mode Select): bit lựa chọn hoạt động đồng hay không đồng Khi hoạt động mode không đồng bộ, ngược lại mode đồng - Bit 5, - UPM1, (Parity Mode): bit cho phép thiết lập kiểu tạo kiểm tra chẵn lẻ - Bit - USBS (Stop Bit Select): bit lựa chọn số bit dùng chèn vào phát Bộ thu bỏ bit USBS cho phép bit dừng, cho phép bit dừng - Bit 2, - UCSZ1, (Character Size): bit UCSZ1, kết hợp với UCSZ2 UCSRnB thiết lập số lượng bit liệu (kích thước ký tự) khung mà phát thu sử dụng - Bit - UCPOL (Clock Polarity): bit dùng chế độ đồng Đặt bit sử dụng chế độ không đồng Bit UCPOL thiết lập quan hệ việc thay đổi đầu liệu lấy mẫu đầu vào liệu, xung đồng (XCK) - Các ghi tốc độ Baud - UBRRL UBRRH - Bit 15 đến bit 12 - Reserved Bits: bit dự trữ để sử dụng sau Ở chế độ tương thích với thiết bị sau này, bit phải thiết lập ghi UBRRH sử dụng Bit 11 đến bit - USART Baud Rate Register: ghi 12 bit chứa tốc độ Baud Thanh ghi UBRRH chứa bit cao UBRRL chứa bit thấp tốc độ Baud USART Quá trình truyền liệu bị ngắt tốc độ Baud thay đổi truyền Trên nghiên cứu Vi điều khiển Atmega Kiến thức Vi điều khiển Atmega rộng Tuy nhiên khuôn khổ đề tài, vấn đề em nghiên cứu vấn đề quan trọng cần thiết phục vụ trực tiếp cho đề tài Ngoài việc nhận để xử lý tín hiệu từ Modem GSM SIM900 sau gửi phản GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 50 hồi cho Modem, trung tâm xử lý Vi điều khiển Atmega nhận tín hiệu từ Module điều khiển Nhiệm vụ Module điều khiển thực bật tắt thiết bị thông dụng, đồng thời em mở rộng thêm hướng cảnh báo việc sử dụng loại cảm biến giới thiệu phần sau 3.3.3 Tìm hiểu loại cảm biến 3.3.3.1 Cảm biến nhiệt độ LM35 - Là cảm biến nhiệt độ analog, nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM35 Sơ đồ chân sau: Chân 1: Chân nguồn Vcc Chân 2:Đầu Vout Chân 3: GND Một số thông số LM35: LM35 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng cân chỉnh GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 51 Đặc điểm cảm biến LM35 + Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V + Độ phân giải điện áp đầu 10mV/oC + Độ xác cao 25 C 0.5 C + Trở kháng đầu thấp 0.1 cho 1mA tảiDải nhiệt độ đo LM35 từ -55 C - 150 C với mức điện áp khác Xét số mức điện áp sau : - Nhiệt độ -55 C điện áp đầu -550mV - Nhiệt độ 25 C điện áp đầu 250mV - Nhiệt độ 150 C điện áp đầu 1500mV Tùy theo cách mắc LM35 để ta đo giải nhiệt độ phù hợp Đối với hệ thống đo từ đến 150 Chi tiết bạn xem datasheet Sai số hệ thống đo + Tại độ C điện áp LM35 10mV + Tại 150 độ C điện áp LM35 1.5V ==> Giải điện áp ADC biến đổi 1.5 - 0.01 = 1.49 (V) + ADC 11 bit nên bước thay đổi ADC : n = 2.44mV Vậy sai số hệ thống đob : Y = 0.00244/1.49 = 0.164 % 3.3.3.2 Cảm biến khói, khí Gas MQ7 GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 52 - Điện áp hoạt động : DC 5V - Tín hiệu đầu kép (đầu tương tự đầu TTL cấp), đầu tương tự từ 0V đến 5V - Điều kiện làm việc : -20 ° C đến +55 ° C GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 53 CHƯƠNG THỰC HIỆN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 4.1 GIỚI THIỆU Sau trình nghiên cứu lý thuyết, trình thực luận văn, lựa chọn phương án thiết kế em thực thiết kế mạch thật - Thiết kế mạch sử dụng phần mềm Altium Designer - Mã nguồn viết chương trình Codevision AVR Trong chương này, em đưa sơ đồ mạch diễn giải kết thu đươc 4.2 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG VÀ CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI 4.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 4.2.2 Chức khối GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 54 - Khối nguồn: Cung cấp nguồn hoạt động cho toàn hệ thống Gồm nguồn pin - Khối Module SIM 900: Nhận tin nhắn gọi từ điện thoại người dùng gửi tới khối xử lý trung tâm gửi tín hiệu trở lại - Khối xử lý trung tâm: Xử lý tin nhận/gửi tới module GSM từ đưa hoạt động thích hợp cho khối khác - Khối công suất: khuếch đại tín hiệu điều khiển cho phù hợp với công suất tải - Khối cảm biến: Phát có cháy - Khối giao tiếp bàn phím hình LCD: Giúp người dùng cài đặt hiển thị thông báo trạng thái hoạt động mạch 4.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG 4.3.1 Module điều khiển 4.3.1.1 Khối nguồn Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn - Dùng IC LM2576 chuyển đổi từ nguồn chiều từ 9-30V sang nguồn chiều 5V (VCC)để cung cấp cho Vi điều khiển khối cảm biến - Nguồn 5V qua diode D2 (FR207) giảm xuống thành 4,3V (VBAT) cấp nguồn cho module SIM900 - Sử dụng tụ điện, điện trở để lọc ổn định nguồn - Dùng đèn Led để báo trạng thái nguồn GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 55 4.3.1.2 Khối vi điều khiển Vi điều khiển AVR hãng Atmel (Hoa Kì) sản xuất giới thiệu lần đầu năm 1996 AVR có nhiều dòng khác Vi điều khiển AVR hãng Atmel (Hoa Kì) sản xuất giới thiệu lần đầu năm 1996 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển - Sử dụng Vi điều khiển Atmega với chức giới thiệu chương - Các nút bấm Program, Menu dùng để thao tác, cài đặt số điện thoại nhắn tin gọi điện - Sử dụng Led để báo trạng thái Debug (gỡ rối) Vi điều khiển GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 56 4.3.1.3 Mạch hiển thị Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị - Dùng LCD 0802a 8x2 hiển thị thông báo hệ thống - Các tín hiệu cảm biến nối vào jack P6 đến vi điều khiển 4.3.1.4 Mạch công suất GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 57 Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất - Sử dụng rơle để bật tắt còi báo cháy Tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển đưa đến cực b Transistor 2N2822 để điều khiển rơle bật tắt bóng đèn Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý module SIM 900 - Module SIM900 giao tiếp với Vi điều khiển theo chuẩn RS232, ghép nối với Simcard để hệ thống giao tiếp với mạng GSM - Led D4 dùng để báo trạng thái tín hiệu mạng GSM GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 58 GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 59 4.5 SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN Giải thích thuật toán: Chương trình có hàm gọi đến hàm Main hàm Update, hàm Control hàm Display: - Hàm Update thực chức nhận liệu gửi đến cổng Com lưu vào đệm chờ xử lý - Hàm Control xử lý liệu lưu đệm từ hàm Update sau đưa đáp ứng thích hợp mạch - Hàm Display thực việc hiển thị liệu lưu sẵn GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 60 đệm từ hàm Update lên LCD - Hàm Main chương trình sau khởi tạo hệ thống, khởi tạo giá trị ban đầu khởi tạo cho Modem SIM900 gọi hàm Update, Control, Display liên tục nhận liệu, xử lý hiển thị liệu 4.6 KẾT QUẢ LUẬN VĂN Mạch hoạt động tốt nhiệt độ tăng 50ºC có khói xảy vi điều khiển gửi tin nhắn đến số cài đặt sẵn 4.7 KẾT LUẬN Trên toàn trình thi công mạch Kết đạt mục đích đặt ban đầu Mạch chạy ổn định thực yêu cầu đặt gửi tin nhắn cảnh báo cháy nhiệt độ tăng cao có khói Trong trình thi công mạch em gặp số khó khăn định Vì thời gian thực có hạn, đồng thời thiếu sót kinh nghiệm thực tế nên gặp nhiều khó khăn việc lựa chọn linh kiện dẫn đến trình thử nghiệm với mạch phải diễn nhiều lần đạt kết mong muốn Mặc dù gặp nhiều khó khăn, nhờ định hướng ý kiến đóng góp trình thực mạch giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Khánh Hưng thầy Nguyễn Duy Minh giúp em hoàn thành sản phẩm CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 61 5.1 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, thiết kế thi công, đồ án hoàn thành nỗ lực nhóm em hướng dẫn bảo chu đáo tận tình Thầy Nguyễn Khánh Hưng thầy Nguyễn Duy Minh Đồ án hoàn thành đáp ứng yêu cầu đặt hệ thống giám sát điều khiển tin nhắn SMS thông qua mạng GSM Kết đạt được: Mạch điện thiết kế thi công hoàn chỉnh Mạch thử nghiệm nhiều lần hoạt động ổn định yêu cầu đặt 5.1.1 Ưu điểm - Hệ thống hoạt động tất vùng lãnh thổ giới có phủ sóng GSM Vì việc điều khiển không bị giới hạn khoảng cách địa lý - Hệ thống hoạt động vị trí khó khăn mà đường dây điện, điện thoại, cáp không có, cần mạng di động GSM phủ sóng - Hệ thống sử dụng loại sim nhà cung cấp khác như: Viettel, mobile… - Cấu trúc tin nhắn điều khiển đơn giản, dễ kiểm soát - Phần cứng thiết kế đơn giản, sử dụng số linh kiện tối thiểu, kết nối chân đáp ứng nhu cầu phát triển đề tài sau 5.1.2 Khuyết điểm - Hệ thống hoạt động vùng có phủ sóng điện thoại di động GSM Nên vùng không phủ sóng GSM không sử dụng tính hệ thống - Phải tốn chi phí gửi tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị nhận tín hiệu thông báo SMS thiết bị 5.1.3 Khả ứng dụng thực tế đề tài Đề tài đáp ứng yêu cầu: Có thể nhận tin nhắn điều khiển với số lượng thời lượng không giới hạn Chủ nhà biết có cháy xảy bất cú nơi đất nước Với đặc điểm tính trên, hệ thống trở thành sản phẩm tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu xã hội Đề tài mang tính đại, thực tiễn cao tính khả thi tốt thực tế 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Đề tài mở có nhiều hướng phát triển ứng dụng tương lai - Phát triển thêm giao tiếp module điều khiển với thông qua GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 62 chuẩn RS485 điều khiển nhiều thiết bị đặt vị trí khác nhà tạo thành mạng cục RS485 để mở rộng hoạt động hệ thống - Tích hợp thêm loại cảm biến khác cảm biến độ ẩm, cảm biến trộm, … để nâng cao hiệu giám sát - Khai thác tính GPRS modem GSM SIM 900 để giám sát điều khiển qua GPRS - Mở rộng phạm vi ứng dụng chức điều khiển hệ thống không sử dụng gia đình mà dùng công nghiệp việc có lợi để tiết kiệm ch khiển hệ thống GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Công Hùng, Giáo trình thông tin di động NXB Khoa học kỹ thuật, 2007 [2] Ngô Diên Tập, Kỹ thuật vi điều khiển với AVR NXB Khoa học kỹ thuật 2003 [3] AT Commands Set SIM900_ATC_V1.02 [4] Hardware Design SIM900_HD_V1.01 [5] http://www.developershome.com/sms [6] http://www.dientuvietnam.net/forums/ GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 64 [...]... THIẾT KẾ MẠCH VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1 YÊU CẦU CỦA THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Mạch điện thiết kế này sẽ được sử dụng trong gia đình, đáp ứng được các yêu cầu về tính chính xác, bảo mật và ổn định cho việc điều khiển, kiểm tra trạng thái của các thiết bị và cảnh báo thông qua tin nhắn SMS Hệ thống có thể gọi điện và nhắn tin cảnh báo cho chủ nhà hoặc gọi đến 1 số thuê bao được khai báo trong... module không dây, nó có thể làm việc cùng với mạng điện thoại di động GSM Hoạt động của module Wireless giống như của module quay số Điểm khác nhau chính ở đây là module quay số thì truyền và nhận dữ liệu thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó Module Wireless thì gửi và nhận dữ liệu thông qua sóng Radio Giống như một điện thoại di động GSM, Module SIM yêu cầu một thẻ SIM với một sóng... họat động một cách chuyên dụng để chuyển lưu thông SMS của một mạng wireless Hệ thống vận hành mạng luôn luôn quản lí SMSC của riêng nó và ví trí của chúng bên trong hệ thống mạng wireless Tuy nhiên hệ thống vận hành mạng sẽ sử dụng một SMSC thứ ba có vị trí bên ngoài của hệ thống mạng wireless Bạn phải biết địa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng wireless để sử dụng, tinh chỉnh chức năng tin nhắn SMS... hoạt động của các mã kết quả/các thông báo lỗi của các lệnh AT Ví dụ, bạn có thể điều khiển cho phép hay không cho phép kích hoạt hiển thị thông báo lỗi (AT+CMEE) và các thông báo lỗi nên được hiển thị theo dạng số hay theo dạng dòng chữ (AT+CMEE=1 hay AT+CMEE=2) - Thiết lập hay thay đổi cấu hình của điện thoại di dộng hay modem GSM/ GPRS Ví dụ, thay đổi mạng GSM (AT+COPS), loại dịch vụ của bộ truyền... modem quay số sử dụng dây nối (wired dial-up modems), chẳng hạn như ATD (Dial), ATA (Answer), ATH (Hool control) và ATO (Return To Online Data State), ngoài ra tập lệnh AT còn hỗ trợ các modem GSM/ GPRS và điện thoại di động Bên cạnh bộ lệnh AT thông dụng này, các modem GSM/ GPRS và các điện thoại di động còn được hỗ trợ bởi một bộ lệnh AT đặc biệt đối với công nghệ GSM Nó bao gồm các lệnh liên quan tới... GPRS thì lựa chọn phương án 1 có nhiều thuận lợi hơn 3.3 CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH ĐIỆN Các linh kiện chính sử dụng trong mạch điện bao gồm: - Modem SIM 900 - Vi điều khiển Atmega 8 - Cảm biến nhiệt độ LM35 - Cảm biến khói, khí Gas MQ7 Sau đây, nhóm em xin giới thiệu về các linh kiện được chọn để sử dụng trong mạch thiết kế 3.3.1 Giới thiệu module SIM900 3.3.1.1 Module SIM là gì? Các module được... được gửi giữa các nhà điều hành mạng wireless ở những quốc gia khác nhau GVHD: T.S NGUYỄN DUY MINH 11 Thường thì chi phí để gửi một tin nhắn SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi trong nước Và chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng khác trong cùng một quốc gia