THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐẾM XE MÁY VÀO-RA TẠI HẦM XE GIÁO VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH DỰA TRÊN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ LORA

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>MỤC LỤC </b>

<b>DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ... IDANH MỤC HÌNH ẢNH ... IIDANH MỤC BẢNG ... IVLỜI MỞ ĐẦU ... VLỜI CẢM ƠN ... VI</b>

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ... 1</b>

2.1.5. Nguồn cung cấp (Power Supply)... 26

2.1.6. Relay trung gian ... 28

2.1.7. Nút nhấn (Botton) ... 29

2.1.8. LCD ... 30

2.1.9. Matrix (P10) ... 33

2.2. Ứng d ng ... 35

<b>CHƯƠNG 3: CƠ SỞ THỰC HIỆN ... 37</b>

3.1. S đồ khối kết nối toàn hệ thống ... 37

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>PHỤ LỤC ... 52</b>

<b>DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT </b>

MCU Multipoint Control Unit Thiết bị đi u khiển đ điểm

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>

Hình 1.1. Mơ hình mạng cảm biến khơng dây do các tác giả đ xuất và thử nghiệm ... 2

H nh 1.2. S đồ kết nối hệ thống quản lý số l ợng xe tại hầm nhà xe giáo viên ... 3

Hình 2.1. S đồ nguyên lý mạch giao tiếp Lora ... 9

Hình 2.2. STM32F103C8Tx ... 12

Hình 2.3. Giải thích STM32F103C8 ... 13

Hình 2.4. Kit phát triển STM32F103C8T6 Blue Pill ARM Cortex-M3 ... 14

<b>Hình 2.5. Tạo project, mở project gần đây v bất kỳ ... 15 </b>

<b>Hình 2.6.Tìm kiếm STM i đặt và tạo project m i ... 16 </b>

<b>Hình 2.7.Cấu hình chip các chân GIPO ... 16 </b>

<b>Hình 2.8. Cấu hình các chân ngồi vi ... 17 </b>

<b>Hình 2.9. Cấu hình các chân ngoại vi bằng th m c ... 17 </b>

<b>Hình 2.10. Cấu hình thạch anh ... 18 </b>

<b>Hình 2.11. Thiết lập tên, chọn mo ule đ ợc dùng trong hệ thống... 18 </b>

<b>Hình 2.12. New Project, double main.c viết h ng tr nh ... 19 </b>

<b>Hình 2.13. Build (F7) và Load ( F8) ... 19 </b>

<b>Hình 2.14. Cấu h nh mă định cho mạch nạp ... 20 </b>

<b>Hình 2.15. Nhấn Run để kiểm tra kết nối mạch nạp ... 20 </b>

<b>H nh 2.16. S đồ kết nối phần c ng PD132 ... 22 </b>

<b>H nh 2.17. S đồ ngun lí PD132 và vịng lặp cảm ng từ ... 23 </b>

<b>Hình 2.18. PD132 (1 kênh) và PD232 (2 kênh) ... 23 </b>

<b>H nh 2.19. Đi u chỉnh tần số (DIP1,DIP2) ... 24 </b>

<b>H nh 2.20. Đi u chỉnh đ nhạy (DIP3,DIP4,DIP5) ... 24 </b>

<b>Hình 2.21. Power supply (nguồn tổ ong) ... 26 </b>

<b>Hình 2.22. Cấu tạo bản c a nguồn xung ... 27 </b>

<b>H nh 2.23. S đồ nguyên lý c a Relay trung gian ... 29 </b>

<b>Hình 2.24. Mạch cơng suất sử d ng relay trung gian ... 29 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>Hình 3.3. Nguồn xung kết nối module LM2596 giảm điện áp ... 38 </b>

<b>Hình 3.4. Giao tiếp LCD, button hoạt đ ng m c Low. ... 39 </b>

<b>H nh 3.5. S đồ kết nối Relay trung gian ... 39 </b>

<b>Hình 3.6. Mơ hình thực nghiệm đếm xe ra-vào ... 40 </b>

<b>Hình 3.7. Gateway xử lí thơng tin và hiển thị thơng số kiểm sốt ... 42 </b>

<b>Hình 3.8. Hệ thống hiển thị và t điện khi khơng có xe ra-vào ... 42 </b>

<b>Hình 3.9. Cảm biến vòng từ hoạt đ ng khi phát hiện xe vào-ra ... 44 </b>

<b>Hình 3.10: Màn hình hiển thị tăng v giảm khi xe đã v o-ra hoàn toàn. ... 46 </b>

<b>Hình 3.11. Cảm biến vịng từ phát hiện xe ra (a) và màn hình hiển thị (b). ... 46 </b>

<b>Hình 3.12. Cảm biến vịng từ phát hiện xe vào (c) và màn hình hiển thị (d). ... 47 </b>

<b>Hình 3.13. Mơ hình kết nối thực tế led hiển thị matrix P10. ... 48 </b>

<b>Hình 3.14. Mơ hình mơ phỏng l n đ ờng xe v o (tr c và sau). ... 48 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>Bảng 7: Tổng hợp kết quả truy n nhận tín hiệu từ STM32F103C8T6 ... 43 </b>

<b>Bảng 8: Tổng hợp kết quả đ nhạy tiếp điểm relay: ... 45 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>LỜI MỞ ĐẦU </b>

B vi xử lý ngày càng phát triển đ năng v đ ợc sử d ng hầu hết trong các hệ thống đi u khiển trong công nghiệp ũng nh trong thiết bị điện tử dân d ng. Chính vai trị, ch năng a vi xử lý đã đem lại nhi u u điểm, nhi u tính năng đặc biệt cho các hệ thống đi u khiển. Các nhà nghiên c u không ngừng nghiên c u các hệ thống đi u khiển và sử d ng vi xử lý để thay thế nhằm nâng cao khả năng tự đ ng thay thế ho on ng ời, v ũng hính v thế ã thú đẩy lĩnh vực vi xử lý ngày càng phát triển không ngừng, đ p ng yêu cầu đi u khiển. Để đ n giản b t sự ph c tạp c a phần c ng khi dùng vị xử lý, các nhà nghiên c u đã tí h hợp hệ vi xử lý, b nh , các thiết bị ngoại vị thành m t vi mạch duy nhất gọi là vị đi u khiển.

Ng y n y để chọn đ ợc m t dịng chip có thể đ p ng đ ợc mọi yêu cầu c a ng ời ùng khơng ịn qu khó khăn nh tr c, v i sự cạnh tranh phát triển c a các hãng sản xuất hip điện tử đã ho r đời nhi u dòng chip v i nhi u ch năng v ng d ng đáp ng đ ợc nhu cầu c ng ời dùng, nổi bật n n đó l ịng hip Vi i u khiển ARM STM32F103RCT6. Chip STM32F103RCT6 thu c series STM32F103xx là dòng vi di u khiển 32 bit sử d ng lõi ARM Cortex M3 c a hãng ST hoạt đ ng v i tốc đ xung nhịp là 72 MHz, b nh Flash 512KB ho n to n đ p ng đ ợc những yêu cầu cao c a các hệ thống xử lý số hiện n y. Do đó ó thể thay thế các dòng chip 8 bit hay 16 bit hiệu suất thấp mà giá thành chênh lệch lại không đ ng kể.

V i những lý o tr n nhóm đã lựa chọn đ tài nghiên c u khoa học c a mình là ―THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐẾM XE MÁY VÀO-RA TẠI HẦM XE GIÁO VIÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH DỰA TRÊN CƠ SỞ CÔNG NGHỆ LORA‖.

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2023. Tác giả

Vũ Văn Chinh Th.S Lê Minh Thanh

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Trong quá trình học tập, nghiên c u đ t i ―Thiết kế mô h nh đếm xe máy ra tại hầm xe gi o vi n Tr ờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh dự tr n sở công nghệ Lor ‖ húng em đã nhận đ ợc sự hỗ trợ, giúp đỡ ũng nh những lời qu n tâm, đ ng viên từ nhi u qu n, tổ ch c và cá nhân. Nghiên c u khoa họ ũng đ ợc hoàn thành dựa trên sự tham khảo, học tập kinh nghiệm từ các kết quả li n qu n, s h, b o huy n ng nh… Đặc biệt h n l sự hợp tác c a cán b gi o vi n tr ờng Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hồ Chí Minh.

vào-Tr c hết, chúng em xin gửi lời cảm n sâu sắ đến thầy Lê Minh Thanh – ng ời trực tiếp h ng dẫn khoa họ đã luôn nh nhi u thời gian, công s h ng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện nghiên c u v ho n th nh đ tài nghiên c u khoa học.

Chúng em xin trân trọng cảm n B n gi m hiệu tr ờng Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP. Hồ Chí Minh, cùng tồn thể các thầy ô gi o ông t trong tr ờng đã tận tình truy n đạt những kiến th quý b u, giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và nghiên c u.

Tuy nhiên có nhi u cố gắng, nh ng trong đ tài nghiên c u khoa học này khơng tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em kính mong quý thầy cô, các chuyên gia, những ng ời qu n tâm đến đ tài tiếp t c có những ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đ t i đ ợc hoàn thiện h n.

M t lần nữa chúng em xin chân thành cảm n!

TP. Hồ Chí Minh, th ng 02, năm 2023 Tác giả

SV. Vũ Văn Chinh ThS. Lê Minh Thanh

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI </b>

<b>1.1. T nh h nh nghi n c u n c ngo i </b>

Trong những năm gần đây, nhi u công nghệ truy n thông không dây Lora, Sigfox, Weightless truy n đ ợc khoảng cách xa v i công suất tiêu th thấp [M. Bor, J. Vidler, n U. Roe ig, ―Lor for the Internet of Things,‖ Pro . 2016 Int. Conf. Embe . Wirel. Syst. Networks, pp. 361–366, 2016] [N. H. Dũng n D. T. Anh, ―Ứng d ng công nghệ Lor để xây dựng hệ thống gi m s t tr n to t u đ ờng sắt Việt N m,‖ Tạp chí Khoa học và Công nghệ, vol. 141, pp. 15–21, 2020]. Những công nghệ n y đ ng h ng đến các ng d ng kết nối cảm biến ở những khu vự địa lý r ng l n. M t ng d ng điển hình là hệ thống thu thập nhiệt đ , đ ẩm tại điểm trong m t thành phố. Hệ thống này đ ợc sử d ng các thiết bị đ n giản gửi dữ liệu trong m t chặng t i b thu, s u đó huyển tiếp dữ liệu qu sở hạ tầng có dây cố định đến m t điểm thu thập dữ liệu. Chúng tôi cho rằng những b thu phát này có khả năng rất hữu í h để xây dựng các mạng IoT hung h n kết hợp truy n thông đ h ng hai chi u cho phép kết nối các cảm biến v i trung tâm. Các b thu phát có khả năng kết hợp để truy n thơng khoảng cách l n v i công suất tiêu th thấp. Đi u này sẽ cho phép xây dựng nhi u sở hạ tầng IoT tốt h n hiện tại [K. Nahrstedt, H. Li, P. Nguyen, S. Chang, and L. Vu, ―Internet of Mobile Things: Mobility-Driven Challenges, Designs and Implement tions,‖ in 2016 IEEE First Intern tion l Conferen e on Internet-of-Things Design and Implementation (IoTDI), 2016, pp. 25–36, doi: 10.1109/IoTDI.2015.41].

<b>1.2. T nh h nh nghi n c u t ong n c </b>

Các tác giả c a bài báo [N. C. Nhân, P. N. Tuấn, n N. H. Ho ng, ―Mạng cảm biến không dây ng d ng cho nông nghiệp công nghệ o,‖ Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ - Khoa học Tự nhiên, vol. 3, no. 4, pp. 259–270, 2019] đã nghi n c u và thử nghiệm ng d ng công nghệ Lor trong lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao. Cơng trình [N. C. Nhân, P. N. Tuấn, n N. H. Ho ng, ―Mạng cảm biến không dây ng d ng cho nông nghiệp công nghệ o,‖ Tạp chí Phát triển Khoa học và Cơng nghệ - Khoa học Tự nhiên, vol. 3, no. 4, pp. 259–270, 2019] đã nghi n u và thiết kế mô hình mạng cảm biến khơng dây dựa trên cơng nghệ Lora nhằm thu thập các dữ liệu môi tr ờng nh : nhiệt đ khơng khí, đ ẩm khơng khí, đ ẩm đất. N i đặt cảm biến thu thập dữ liệu đ ợc xem là m t nút mạng, trong mỗi nút mạng đ ợc thiết kế ngồi cảm biến ịn đ ợc tích hợp hip vi đi u khiển, module thu phát không dây Lor để

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

truy n dữ liệu đến trạm thu thập dữ liệu (Gateway), s u đó ữ liệu đ ợc truy n đến trung tâm dữ liệu (Cloud Server) từ đây ng ời dùng có thể giám sát các dữ liệu thơng qua mạng Internet (Hình 1). Kết quả c a q trình thử nghiệm này cho thấy mơ hình mạng cảm biến hoạt đ ng ổn định không xảy ra hiện t ợng mất kết nối. Khoảng cách truy n c a Lora ở khu vực có nhi u vật cản khoảng 500 m và khu vực ít vật cản là 1200 m đến 1700 m. Các dữ liệu đ ợc thu thập liên t c từ hai node mạng và hiển thị dữ liệu lên ng d ng ng ời ùng tr n điện thoại thơng minh.

<i>Hình 1.1. Mơ hình mạng cảm biến khơng dây do các tác giả đề xuất và thử nghiệm. </i>

Các tác giả c a cơng trình nghiên c u [H. M. Đ o v Đ. X. Hùng, ―Giải pháp IoT để gi m s t, đi u khiển hệ thống chiếu s ng đô thị sử d ng công nghệ LED tr n sở công nghệ Lor ,‖ in Kỷ yếu H i nghị Quốc gia FAIR, 2017, pp. 213–217, doi: 10.15625/v p.2017.00027] đã đ xuất giải ph p IoT tr n sở công nghệ Lora cho phép thu thập dữ liệu, gi m s t v đi u khiển hệ thống chiếu s ng đô thị sử d ng công nghệ đèn LED. Hệ thống thử nghiệm đ ợc xây dựng tr n sở các modul Lora SX 1278 – 433 MHz v i khoảng cách truy n thông vô tuyến t i 5000 m c a nhà sản xuất SEMTECH. Hệ thống thử nghiệm v i 2 nút Lora, m t nút Gateway v i module 3G cho phép kết nối internet t i máy ch , kết quả thử nghiệm c [H. M. Đ o n Đ. X. Hùng, ―Giải ph p IoT để gi m s t, đi u khiển hệ thống chiếu s ng đô thị sử d ng công nghệ LED tr n sở công nghệ Lor ,‖ in Kỷ yếu H i nghị Quốc gia FAIR, 2017, pp. 213–217, oi: 10.15625/v p.2017.00027] đã ho thấy hoạt đ ng c a hệ thống đ ng tin cậy, đ p ng đ ợc yêu cầu và có thể triển khai trong các hệ thống chiếu sáng công c ng LED trong thực tế.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Công nghệ Lor m ng đến hai yếu tố quan trọng là tiết kiệm năng l ợng và khoảng cách truy n xa. Các tác giả b i b o [N. Đ. Th nh, F. Ferrero, L. C. V. Khải, N. H. N. Thu gn, P. V. Tuấn, n L. Q. Huy, ―Mạng công nghiệp Lora WAN cho Thành phố Đ Nẵng: Giải pháp cho ng d ng IoT tầm xa tiêu th năng l ợng thấp,‖ Tạp Chí Khoa học và Công nghệ, Đại họ Đ Nẵng, vol. 18, no. 1, pp. 7–10, 2020] ũng đã thử nghiệm phạm vi ph sóng mạng Lor WAN đ ợc triển kh i thí điểm tại Thành phố Đ Nẵng. Kết quả b đầu cho thấy rằng Lora WAN là công nghệ đầy ti m năng v i khoảng cách truy n dữ liệu l n đến 26 km v i bán kính ph sóng l n đến 6 km. Tại các nút đầu cuối thời l ợng pin cho mỗi thiết bị l n đến 10 năm.

Trong đ tài nghiên c u này, nhóm tác giả mong muốn gi i thiệu m t số ng d ng công nghệ Lor đã đ ợc công bố v đ xuất giải pháp xây dựng hệ thống quản lý số l ợng xe m y đ c lập v i hệ thống quản lý bãi xe hiện hữu, kết nối đ ờng truy n thông không dây c a hệ thống dự tr n sở cơng nghệ Lora (Hình 2).

<i>Hình 1.2. Sơ đồ kết nối hệ thống quản lý số lượng xe tại hầm nhà xe giáo viên. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Việc quản lý số l ợng xe vào-ra tại sở sử d ng công nghệ truy n thông Lora, cảnh báo tại chỗ thơng qua màn hình bảng điện tử, thu thập dữ liệu từ xa bằng ph ng pháp không dây.

<b>1.3. Mục ti u c a ề t i </b>

- Sử d ng công nghệ truy n thông Lor để xây dựng hệ thống kiếm sốt số l ợng xe vào-ra; quản lí và hiển thị số l ợng xe máy tại hầm xe Gi o vi n Tr ờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh, sở 140 Lê Trọng Tấn.

- Xây dựng mơ hình v i b đi u khiển trung tâm (Gateway) kết nối không dây hai trạm vệ tinh (Lora) ở hai vị trí xe vào-ra để thu thập dữ liệu và hiển thị thông tin lên màn hình led Matrix P10.

- Xây dựng giải thuật thu thập dữ liệu từ các vệ tinh (Lora).

- Xây dựng giải thuật cảnh báo khi số l ợng xe vào-ra hiển thị trên bảng điện tử. - Thi công phần c ng c a hệ thống.

- Thi công các mạ h đi u khiển.

<b>1.6. Sản phẩm c a ề tài </b>

- Mô h nh đếm xe máy vào-ra tại hầm xe gi o vi n Tr ờng Đại học Công nghiệp Thực phẩm Thành phố Hồ Chí Minh dựa trên cở sở cơng nghệ Lora.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT </b>

<b>2.1. Gi i thiệu </b>

Trên thế gi i, tố đ đô thị hó ng y ng tăng, số l ợng xe càng nhi u, tình hình xã h i ph c tạp. Do đó, giải pháp kiểm sốt số l ợng xe truy n thống khơng cịn phù hợp nh : qu tr nh kết nối hệ thống gặp nhi u khó khăn v khoảng h địa lý, các thiết bị đi u khiển ph c tạp, gây nhiễu trong quá trình truy n dữ liệu.

Ở Việt Nam hiện nay, việc kiểm soát số l ợng xe vào - ra tại sở, các tuyến đ ờng đ u sử d ng công nghệ truy n thống nên gây ra hiện t ợng kẹt xe th ờng xuyên, không kiểm so t đ ợc khi số l ợng xe tăng đ t biến, dữ liệu thu v sai số l n.

C h ng nghiên c u v ng d ng công nghệ cao trong giám sát các thông số li n qu n đến kĩ thuật th ờng đ ợc sử d ng các công nghệ truy n thông truy n thống nh : Zigbee, Wifi, GSM/GPRS, Bluetooth… Trong những công nghệ truy n thông kể trên, công nghệ Wifi, Zigbee, Bluetooth có phạm vi hoạt đ ng không cao từ 10 đến 100m. V i phạm vi hoạt đ ng nh vậy, các chuẩn truy n thông trên chỉ phù hợp cho việc giám sát trong m t khu vực nhỏ. Khi khu vực giám sát l n hoặc có nhi u khu vực, thì việc xây dựng mạng cảm biến trở lên ph c tạp và tốn kém hi phí h n. B n ạnh đó, việc tiêu th nhi u năng l ợng ũng ẫn đến thời l ợng sử d ng pin c a nút cảm biến bị giảm xuống.

Nhằm mở r ng nhu cầu kết nối số l ợng l n cảm biến trên phạm vi r ng và tiêu th ít năng l ợng ,ph c v cho nhu cầu vận hành bảo trì, chuẩn truy n thơng Lor đã r đời v i nhi u u điểm v ợt tr i so v i các cơng nghệ sẵn có. Công nghệ truy n thông Lor đ ợc phát triển bởi công ty STEMTECH từ năm 2013. Lor ựa trên ph ng ph p đi u chế CSS (Chirp Spread Spectrum) v i m đí h hính l tiết kiệm năng l ợng tiêu th v tăng khoảng cách truy n thông. Kỹ thuật CSS đã đ ợc sử d ng trong quân sự v lĩnh vực hàng không vũ tr trong nhi u thập kỷ tr c bởi khoảng cách truy n thông l n mà nó có thể đạt đ ợc. Khoảng cách truy n thơng có thể lên t i 2 - 20km và có thể hoạt đ ng tr n băng tần không phải cấp phép v i tố đ thấp từ 0,3 kbps đến 50kbps. Thời gian có thể duy trì kết nối và chia sẻ dữ liệu l n đến 10 năm v i năng l ợng pin.

Hiện n y, trong n h ng nghiên c u v công nghệ Lora còn khá m i mẻ. Đi u n y đ ợc thể hiện qua những bài báo, cơng trình nghiên c u v công nghệ Lora

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

và ng d ng cịn rất ít. Do đó, trong đ tài này, nhóm tác giả mong muốn ng d ng công nghệ Lor đã đ ợc công bố đ xuất giải pháp xây dựng hệ thống quản lý số l ợng xe m y đ c lập v i hệ thống quản lý bãi xe hiện hữu, kết nối đ ờng truy n thông c a hệ thống nhằm giải quyết các vấn đ quản lý xe vào-ra.

S u đây l linh kiện đã v đ ng đ ợ ùng trong đ tài nghiên c u:

<b>2.1.1. Lora E22-400M30S (SX1278) </b>

E22-400M30S là m t hip ùng để truy n thông và dựa trên SX1268, m t thế hệ hip Lor ™ RF m i do Semtech, Hoa Kỳ sản xuất. Đây là m t mô-đun không ây 433MHz, 470MHz SMD Lor ™ si u nhỏ và tự phát triển.

Bởi v nó đã sử d ng SX1268 b n đầu l m lõi hính, PA v LNA ũng đ ợc sản tích hợp dự tr n lõi tr đó, giúp ơng suất truy n tối đ l n 1W. Đồng thời, đ nhạy thu ũng đ ợc cải thiện h n nữ . Đ ổn định giao tiếp tổng thể đ ợc cải thiện rất nhi u so v i các sản phẩm khơng có b khuế h đại cơng suất và b khuế h đại tiếng ồn thấp. Hiệu suất chống nhiễu và khoảng cách liên lạ đã đ ợc cải thiện h n nữa so v i b thu ph t Lor ™ thế hệ tr v v ợt tr i h n nhi u so v i các sản phẩm đi u chế FSK và GFSK hiện tại. Sản phẩm n y đã đạt ch ng nhận FCC, CE và RoHS nên ng ời dùng không cần lo lắng v hiệu suất. Đ ợc sử d ng tinh thể 32MHz ó đ chính xác cao cấp cơng nghiệp, sản phẩm có thể bao ph dải tần cực r ng 410-493 MHz và t ng thí h v i SX1278 và SX1276.

thiện giao tiếp.

+ Cấu hình tham số khơng dây, gửi gói dữ liệu lệnh khơng dây, cấu hình từ xa hoặc đọc các tham số mô-đun không dây.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

+ Wake-on-air, t c là ch năng ti u th điện năng ực thấp, thích hợp cho các ng d ng sử d ng pin.

+ V i truy n dẫn điểm cố định, truy n phát quảng bá và giám sát kênh. + ISM 433MHz và 470MHz khơng cần giấy phép tồn cầu để đọ đồng hồ. + Ở chế đ ng sâu, điện năng ti u th là 2uA.

+ V i PA + LNA, khoảng cách liên lạ đ ợc kiểm tr l n đến 6 km.

+ Các thông số đ ợ l u s u khi tắt nguồn. Sau khi bật nguồn, mô-đun sẽ hoạt đ ng theo các thông số đã thiết lập.

+ Thiết kế qu n gi m s t hiệu quả cao, m t khi ngoại lệ xảy ra, mô-đun sẽ tự đ ng khởi đ ng lại và tiếp t c hoạt đ ng theo i đặt tham số tr đó.

thiệt hại l n đối v i module

C h i bị cháy là khá nhỏ khi mu ule đ ợc sử d ng trong khoảng cách ngắn

<b>. ^Max</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Hoạt đ ng voltage (V) 3.3 5.0 5.5 Nên sử d ng 5V

thêm b chuyển đổi Nhiệt đ hoặt đ ng (

⁰

C) -40 - 85 Kiểu dáng công nghiệp

5 ^{Hỗ trợ băng tần ISM}Công

suất tiêu th

Công suất TX tối đ ( Bm) 29.5 30.0 30.5

kbps Tố đ dữ liệu khơng khí

Có thể đ ợc cấu hình thơng qua lệnh i dạng 32/64/128/240 byte

mỗi gói để truy n

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Giao diện truy n thống SMD

<b>- Mạch giao tiếp Lo a ợc sử dụng trên mạch là: </b>

<i>Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp Lora. </i>

Lora E220-400M30S ùng để truy n nhận tín hiệu qua lại. Vi đi u khiển thực hiện đi u kiện trong h ng tr nh xong, nếu thấy th y đổi dữ liệu thì ngay lập t c Lor đ ợc setup ch năng xử lí dữ liệu và truy n tín hiệu đi. Khi đó Lor b n bảng matrix (P10) phát hiện ra tín hiệu đ ợc truy n nhận thì thực hiện ch năng nhận tín hiệu và xử lí tín hiệu đó.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>Bảng 4: Ý nghĩa c c chân c a E22-400M30S </b>

chiếu nguồn

Nút nhấn RF nhận đi u khiển hân, đ ợc kết nối v i IO c vi đi u khiển bên ngoài và đ ợc kích hoạt ở m c cao.

Nút nhấn RF nhận đi u khiển hân, đ ợc kết nối v i IO c vi đi u khiển bên ngoài hoặc DIO2 v đ ợc kích hoạt ở m c cao.

4 DIO2 Ngõ vào / ngõ ra Cổng IO phổ thơng có thể cấu hình

6 DIO1 Ngõ vào / ngõ ra Cổng IO phổ thơng có thể cấu hình

8 NRST Ngõ vào Chân đầu vào kích hoạt thiết lập lại chip, hợp lệ ở m c thấp

50 ohm)

<b>- Cấu hình Lora: </b>

+ Tần số: 433 MHz

+ Công suất phát: 14 dBm + BW: 125

+ SF:5

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

+ CR: 4_6 + CRC: ON

+ Preamble leng: 100 + Header type: Explicit + DATA leng: 6 byte

+ DIO1: Ngắt TX done, RX done, TX RX timeout

<b>- Gói dữ liệu: </b>

+ Byte 0: địa chỉ.

+ Byte 1 – Byte 2: Số xe hiện tại. + Byte 3 – Byte 4: Số chỗ bãi xe. + Byte 5: Checksum 8 byte (CRC8)

<b>2.1.2. Vi iều khiển STM32F103C8T6 </b>

Dòng vi đi u khiển 32 bit STM32 dựa trên b xử lý Arm Cortex-M đ ợc thiết kế để mang lại m đ tự do m i ho ng ời dùng MCU. Nó cung cấp các sản phẩm kết hợp hiệu suất rất cao, khả năng t ng thí h v i thời gian thực, xử lý tín hiệu kỹ thuật số, hoạt đ ng công suất thấp, điện áp thấp và kết nối, trong khi vẫn duy trì tích hợp đầy đ và dễ phát triển.

STM32 là m t trong những dòng chip phổ biến c a ST v i nhi u họ thông d ng nh F0, F1, F2, F3, F4….. STM32F103 thu c họ F1 v i lõi là ARM COTEX M3. STM32F103 l vi đi u khiển 32 bit, tố đ tối đ l 72MHz. B nh nhúng tố đ cao (b nh fl sh l n đến 128Kbyte v SRAM l n đến 20Kbyte) và m t loạt các công I/O nâng cao, thiết bị ngo i vi đ ợc kết nối v i h i APB buses. Gi th nh ũng kh rẻ so v i các loại vi đi u khiển có ch năng t ng tự. Mạch nạp ũng nh ông lập trình kh đ ạng và dễ sử d ng.

Vi đi u khiển STM32 hoạt đ ng v i nguồn điện từ 2.0V đến 3.6V, dải nhiệt đ từ -40

⁰

C đến +85

<small>0</small>

C, dải nhiệt đ mở r ng từ -40

⁰

C đến +105

<small>0</small>

C. M t chế đ tiết kiệm năng l ợng toàn diện cho phép thiết kế các ng d ng sử d ng ít năng l ợng.

STM32F103xx phù hợp v i nhi u ng d ng nh truy n đ ng đ ng , đi u khiển ng d ng, thiết bị y tế và thiết bị cầm tay, PC và thiết bị ngoại vi h i g me, n n tảng GPS, ng d ng công nghiệp, PLC, b biến tần, máy in, máy quét, hệ thống báo đ ng, hệ thống liên lạc video và HVACS.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

STM32F103xx ho n to n t ng thí h v i các phần m m v tính năng. STM32F103x4 v STM32F103x6 đ ợ x định là thiết bị có mật đ thấp, STM32F103x8 v STM32F 103xB đ ợc gọi là thiết bị có mật đ trung bình và STM32F103xC, STM32F103xD v STM32F103XE đ ợc gọi là thiết bị có mật đ cao.

Các thiết bị mật đ thấp và cao là phần mở r ng c a thiết bị STM32F103x8/B, húng đ ợc chỉ định trong bảng dữ liệu STM32F103x4/6 và STM32F103xC/D/E t ng ng. Các thiết bị mật đ thấp ó ung l ợng b nh Flash và RAM thấp h n, ít b hẹn giờ và thiết bị ngoại vi h n. C thiết bị mật đ cao có b nh Flash và dung l ợng RAM o h n, ũng nh thiết bị ngoại vi bổ sung nh SDIO, FSMC, 12S v DAC, trong khi vẫn t ng thí h đ ợc v i các loại khác c a dòng STM32F103xx.

STM32F103XE là sự thay thế vào cho các thiết bị mật đ trung bình STM32F103x8/B, ho phép ng ời dùng thử các mật đ b nh khác nhau và mang lại m đ tự o o h n trong hu kỳ phát triển.

<i>Hình 2.2. STM32F103C8Tx. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<i>Hình 2.3. Giải thích STM32F103C8.</i>

Phần m m lập tr nh nh : IAR Embe e Workben h, Keil C,…

Có nhi u loại th viện lập tr nh ho STM32 nh : STM32Snippets, STM32Cube LL, St n r Peripher l Libr ries, STM32Cube HAL, Mbe ore,…

Mạch nạp ho STM32 nh : ULINK, J-LINK, CMSIS-DAP, STLINK,….ở đây mình sử d ng:

KIT STM32F103C8T6 Mini thu c loại kit phát triển đ n giản, kit r đầy đ chân c vi đi u khiển, có cổng giao tiếp USB và cổng nạp SWD, sử d ng dòng 32 bit c a dịng ST.

<b>- Các thơng số c bản c a Vi iều khiển STM32F103C8T6: </b>

+ Điện áp hoạt đ ng: 2.0 – 3.6VDC.

+ B nh : 64 kbytes (b nh lập trình), 20 kbytes SRAM.

+ Điện áp cấp 5VDC qua cổng Micro USB sẽ đ ợc chuyển đổi thành 3V3 qua IC nguồn và cấp ho Vi đi u khiển chính.

+ Có tích hợp sẵn thạch anh 8MHz.

+ Ra hân đầy đ tất cả các GPIO và giao tiếp: CAN, I2C, SPI, UART/USART, USB.

+ Kí h th c: 5.3cm x 2.2cm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

+ Kiểm tra lỗi CRC và 96-bit ID.

<b>- Các thông số kỹ thuật c a Kit phát triển STM32F103C8T6: </b>

<i>Hình 2.4. Kit phát triển STM32F103C8T6 Blue Pill ARM Cortex-M3. </i>

tham chiếu nguồn

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Tạo project v i STM32F103C8 nhờ CubeMX và KeilC.

<b> Phần mềm STM32CubeMX là m t công c hỗ trợ việc cấu hình các ch năng </b>

ho òng vi đi u khiển STM32 qua các giao diện đồ họa và sinh code từ các cấu h nh đó.

<b>- B c 1: </b>

+ Tạo m t project m i: File New project hoặc vào ACCESS TO MCU SELECTOR nếu lập trình 1 MCU STM32 bất kỳ, hoặc nhấn vào ACCESS TO BOARD SELECTOR nếu lập trình trên 1 board phát triển c a hãng STM32.

+ Mở 1 project m i tạo gần đây: họn m ―Re ent Opene Proje ts‖. + Mở 1 project bất kỳ : Chọn m ―Other Proje ts‖.

<i>Hình 2.5. Tạo project, mở project gần đây và bất kỳ. </i>

<b>- B c 2: </b>

<b>+ Chọn File→New oject, giao diện chọn vi đi u khiển STM32 sẽ hiện ra. </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

+ Chọn vi đi u khiển: Tại m c Part Number Search nhập v o t n vi đi u khiển mà mình muốn cấu hình.

<b>+ S u đó nhấn ―Start Project‖. </b>

<i>Hình 2.6.Tìm kiếm STM cài đặt và tạo project mới. </i>

<b>- B c 3: Cấu hình cho chip </b>

<b>+ Tại m ―Pinout & Configuration‖: </b>

<b> Cấu h nh ph ng th c nạp code: Chúng ta chọn ―System Co e” → ―SYS‖ → ―Debug‖ → Serial Wire để nạp h ng tr nh ho VDK qu 2 hân SWDIO v </b>

SWCLK (đây hính l 2 hân a mạch nạp ST-Link V2 kết nối v i vi đi u khiển).

<i>Hình 2.7. Cấu hình chip các chân GIPO. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

 Cấu hình các ngồi vi: Có thể cấu h nh ngo i vi nh GPIO, ADC, TIME, UART, SPI, I2C… bằng cách click chu t trực tiếp vào chân mà mình muốn cấu hình (Có thể zoom in/zoom out bằng h lăn hu t).

<i>Hình 2.8. Cấu hình các chân ngồi vi. </i>

+ Ngồi ra, có thể cấu hình các ngồi vi khác tại m c System Core, Analog, Timers. Conne tivity,…

<i>Hình 2.9. Cấu hình các chân ngoại vi bằng thư mục. </i>

<b>- B c 4: Cấu h nh lo k ho vi đi u khiển. </b>

<b>+ Tại m ―Clock Configuration‖: Cấu hình lựa chọn nguồn tạo o đ ng và tần số </b>

hoạt đ ng ho vi đi u khiển thông qua Clock tree. Ở đây h yếu sẽ có 2 nguồn cấp Clock chính cho VDK.

 Nguồn Clock n i từ b o đ ng RC do Chip hỗ trợ (HSI).  Nguồn Clock từ thạch anh ngoài (HSE).

+ Nếu nh tr n mạch có thạch anh ngồi thì mình khun nên cấu hình Clock từ nguồn này sẽ đem lại đ chính xác cao và m c tiêu th điện năng thấp h n. Nếu

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

nh tr n mạch khơng có thạch anh ngồi thì các bạn chọn cấu hình từ b o đ ng n i RC c a Chip.

<i>Hình 2.10. Cấu hình thạch anh. </i>

<b>- B c 5: Thiết lập thông tin Project và tạo code. </b>

<b>+ Các bạn đi n tên c a project tại m ―Project Name‖. + Chọn th m l u project tại m ―Project Location‖. </b>

<b>+ Tại m ―Toolchain / IDE‖, húng t họn ―MDK-ARM V5‖. + Cuối cùng ấn ―GENERATE CODE‖. </b>

<i>Hình 2.11. Thiết lập tên, chọn module được dùng trong hệ thống. </i>

<b> V i KeilC IDE: KeilC là 1 IDE giúp lập trình viên viết Code, Debug, Load h ng tr nh xuống vi đi u khiển. </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

- Sau khi tạo code thành cơng v i CubeMX, sẽ có thông báo hiện ra,chúng ta chọn

<b>―Open Project‖. </b>

- Lúc này KeilC sẽ mở lên v i project chúng ta vừa tạo, các bạn mở file ―m in. ‖ tại

<b>m c ―Application/User‖. </b>

<i>Hình 2.12. New Project, double main.c viết chương trình. </i>

<b>- Các bạn chọn biểu t ợng Build (hoặc ấn phím F7) để buil h ng tr nh, v họn biểu t ợng Load (hoặc ấn phím F8) để nạp code xuống Dev Kit. </b>

<i>Hình 2.13. Build (F7) và Load (F8) </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

- Tại lần nạp đầu tiên sẽ yêu cầu cấu hình mạch nạp sẽ để mặ định nh b n i:

<i>Hình 2.14. Cấu hình mặc định cho mạch nạp. </i>

- Kết nối kit STM32 v i mạch nạp nh b n i - ST Link STM32:

+ 3.3V ————————————3.3V + GND ————————————GND + SWDIO ———————————SWDIO + SWCLK ———————————SWCLK

- Nhấn RUN nạp code để kiểm tra mạch nạp đã kết nối đúng h

<i>Hình 2.15. Nhấn Run để kiểm tra kết nối mạch nạp. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b>2.1.4. Cảm biến vòng từ (PD132) </b>

V i sự phát triển nhanh chóng c a cơng nghệ tiên tiến v từ đ ng hó , để phát hiện xe đ ng l u thông ó rất nhi u h nh : cảm biến chuyển đ ng, cảm biến áp lực, cảm biến siêu âm, vịng dị từ tính.... Trong đó, nổi bật là cơng nghệ dùng vịng từ để dị từ tính phát hiện xe l ph ng ph p đ ng tin ậy và ít sai số nhất. Hiện n y ph ng ph p n y đ ng sử d ng rất r ng rãi trong lĩnh vực giao thông và các giải pháp liên quan.

<b>- Các thành phần chính trong hệ thống phát hiện xe bao gồm: </b>

+ M t vòng lặp từ tính (đ ợc lắp đặt ở b n i b mặt đ ờng, n i ph ng tiện bắt bu đi qu ).

+ Dây tín hiệu kéo dài từ vịng lặp t i t đi u khiển.

+ B thiết bị phát hiện xe (b dò vòng từ). Thiết bị n y thông th ờng đ ợ đặt ở h p kỹ thuật, cho phép kết nối v i PLC, LED, đèn, òi, b rie....

<b>- Thông số kỹ thuật: </b>

+ Điện áp hoạt đ ng: 220VAC +10% + Sự tiêu th năng l ợng: ≤5VA + R le đầu ra: 240V/5AAC

+ Dải tần số: 20 kHz đến 170 kHz + Thời gian phản ng: 10ms

+ Thời gian giữ tín hiệu: Vơ hạn/ gi i hạn khi đ cập vĩnh viễn 10 phút + Đ nhạy: Có thể đi u chỉnh theo 8 b c

+ Hệ thống dây điện: 50μH đến 1000 μH. Lý t ởng là 150-300µH

+ Hệ thống dây kết nối vòng: Chi u dài tối đ 20 mét, xoắn ít nhất 20 lần mỗi mét + Thời gian tự đ ng sửa lỗi: 1 đến 2 giây

+ Nhiệt đ hoạt đ ng: -20°C đến +65°C + Nhiệt đ bảo quản: -40°C đến +85°C

+ Kí h th c (bao gồm bệ): 78x40x108 mm (L x W x H) + Khối l ợng tịnh (bao gồm bệ): 265g

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>- Ngun lí hoạt ng: </b>

<i>Hình 2.16. Sơ đồ kết nối phần cứng PD132. </i>

<b>* Chú thích: </b>

1. 230VAC 50/60 Hz 2. Trung tính (N)

3. R le xung, tiếp điểm th ờng mở 4. R le xung, tiếp điểm chung 5. Hiện diện, tiếp điểm th ờng mở 6. R le hiện diện, tiếp điểm chung 7. Vòng lặp (đầu dây)

8. Vòng lặp (cuối dây) 9. Nối đất (Mass)

10. R le hiện diện th ờng đóng 11. R le xung tiếp điểm th ờng đóng

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i>Hình 2.17. Sơ đồ ngun lí PD132 và vịng lặp cảm ứng từ. </i>

H i đầu dây vòng lặp cảm ng (loop 7,8) s u khi hôn v v đ ợc kết nối v i p điện. C p điện đ ợc chạy vào h p kỹ thuật v đ ợc kết nối v i các thiết bị phát hiện xe. Thiết bị phát hiện xe - b dò vòng từ sẽ gây ra m t từ tr ờng trong khu vực vòng lặp. M t tần số liên t c sẽ đ ợc thiết lập ở trạng th i b nh th ờng ( trạng thái khơng ó xe đi qu ). Khi ó m t vật kim loại l n (xe máy, ô tơ,....) di chuyển trên b mặt vịng lặp, nó sẽ l m tăng tần số v đ ợc nhận biết bởi b dò vòng từ. Khi nhận đ ợc tín hiệu, đèn thơng b o tr n b đi u khiển PD132 đổi trạng thái led, b dị vịng từ đóng ngắt các tiếp điểm và gửi tín hiệu ho vi đi u khiển xử lí. Vi đi u khiển gửi tín hiệu xuống đi u khiển Barie.

<b>- B dò vòng từ cũng có ất nhiều loại nh : </b>

+ B dò vòng từ 1 k nh: LD100, LD101, LD130, LD132, LD160, LD162,…. + B dò vòng từ 2 k nh: LD200, LD220, LD221, LD222, LD232,….

+ B dò vòng từ 4 k nh: LD400, LD401, LD402,….

.

<i>Hình 2.18. PD132 (1 kênh) và PD232 (2 kênh). </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>- Điều chỉnh tần số: Có 4 lựa chọn. Có thể th y đổi bằng nút nhấn DIP1, DIP2 </b>

<i>Hình 2.20. Điều chỉnh độ nhạy (DIP3,DIP4,DIP5). </i>

Có thể đi u chỉnh đ nhạy ở mặt tr c c a vỏ bằng công tắc nhúng DIP3, DIP4 v DIP5. Đ ợ đặt c thể bằng h th y đổi các công tắc trong bảng b n i. Tiến hành chạy thử v i ph ng tiện kh nh u, ô tô, xe đạp, v.v. Lặp lại nhi u lần cho đến khi máy dò ổn định để hoạt đ ng b nh th ờng.

+ DIP 3: Phát hiện xe trong các ngày tại cùng m t thời điểm. B nh th ờng để chế đ Off.

+ DIP 4: Làm chậm sự chuyển mạch ON c a b ete tor. B nh th ờng để chế đ Off. + DIP 5: Tăng m đ nhạy c a b ò. B nh th ờng để chế đ Off.

+ DIP 6: Th y đổi tần số vòng Loop. Trong tr ờng hợp vòng loop bị t đ ng c a vòng Loop kế bên hoặc bởi m t nguồn khác thì ta có thể bật Swit h 6 để loại bỏ vấn đ n y. B nh th ờng thì Switch 6 ở chế đ off.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

+ Nếu DIP7 là vị trí ―TẮT‖, khi ph t hiện ó xe đi qu vịng điện cảm ng, role1 và role2 đ ợc cấp điện; Khi phát hiện thấy xe đ ng rời khỏi vòng lặp, role1 và role2 sẽ bị ngắt điện. Nếu DIP7 là vị trí ―BẬT‖, khi ph t hiện ó xe đi qu vòng lặp, role2 đ ợc cấp điện; rel y2 không đ ợc cung cấp năng l ợng và trì hỗn 500 ms, rel y1 đ ợc cung cấp năng l ợng trong 500 ms.

+ DIP8 : TẮT : Hiện diện có gi i hạn (10 phút), BẬT : Hiện diện vĩnh viễn.

<b>- Thông số kỹ thuật vòng loop: </b>

+ Vòng phải bao gồm ây h điện có diện tích mặt cắt bằng đồng tối thiểu t ng đ ng 1,5 milimét vuông. B cấp liệu phải cùng loại vật liệu nh ng đ ợc xoắn tối thiểu 20 vòng trên m t mét.

+ Các mối nối trong vịng lặp hoặc b nạp khơng đ ợc khuyến nghị. Nếu đi u này là không thể, các mối nối phải đ ợc hàn và kết thúc bằng m t mối nối không thấm n . Đi u này cực kỳ quan trọng đối v i hiệu suất m y ò đ ng tin ậy.

+ Khi sử d ng các b cấp nguồn vòng dài hoặc các b cấp nguồn đ ợ định tuyến cùng v i hệ thống ây điện khác, nên sử d ng cáp có màn chắn cho b cấp nguồn. Màn hình chỉ đ ợc nối đất ở đầu dò.

<b>- Cảm biến vòng lặp (Loop): </b>

+ Các vòng cảm biến phải có hình chữ nhật, trừ khi đi u kiện đị điểm cho phép, và th ờng phải đ ợc lắp đặt v i các cạnh dài nhất vuông góc v i h ng di chuyển giao thông. Các cạnh n y lý t ởng nhất nên cách nhau 1 mét.

+ Chi u dài c a vòng lặp sẽ đ ợ x định bởi chi u r ng c on đ ờng đ ợc giám sát. vịng lặp phải chạm t i trong vịng 300mm tính từ mỗi mép đ ờng.

+ Nói chung, các vịng có số đo hu vi v ợt qu 10 mét n n đ ợc lắp đặt bằng 2 vòng ây, trong khi vịng ó hu vi i 10 mét nên có ba vịng dây trở lên. Các vòng có số đo hu vi nhỏ h n 6 mét n n ó bốn vịng. Tại thời điểm lắp đặt, tốt nhất là xây dựng các vòng li n k v i ba và bốn cu n ây luân phi n để tránh nhiễu xuyên âm.

<b>- C i ặt vòng loop: </b>

+ Tất cả i đặt vòng cố định n n đ ợ i đặt tr n đ ờng bằng cách cắt các khe bằng đĩ ắt n hoặc thiết bị t ng tự. M t đ ờng cắt chéo 45 phải đ ợc thực hiện trên các góc c vòng ây để giảm khả năng h hỏng có thể gây ra cho cáp vịng ở các góc vng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>2.1.5. Nguồn cung cấp (Power Supply) </b>

<i>Hình 2.21. Power supply (nguồn tổ ong). </i>

Nguồn tổ ong (nguồn xung) đ ợc thiết kế v i tác d ng chuyển đổi từ nguồn điện xoay chi u 220V sang 1 chi u 12V. Nguyên tắc hoạt đ ng đ ợc dựa trên dao đ ng xung bằng các mạ h điện tử cùng v i sự kết hợp v i 1 biến áp xung.

Nh húng t đã biết, đối v i nguồn tuyến tính đ ợc sử d ng v i biến áp sắt từ ùng để hạ điện áp rồi s u đó sử d ng m t mạch chỉnh l u, ùng v i sự kết hợp c a IC nguồn để có thể tạo ra các nguồn điện áp m t chi u theo yêu cầu. Nh ng nh ợ điểm

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

c a nguồn tuyến tính khó có thể khắc ph đó l kí h th th ờng khá l n và cồng k nh, rất tốn vật liệu.

Ưu điểm là giá thành sản phẩm rẻ, rất gọn và nhẹ dễ dàng có thể tích hợp vào các thiết bị nhỏ, hiệu suất làm việc cao.

Nh ợ điểm là việc chế tạo khá khó vì cần địi hỏi kỹ thuật cao, thiết kế khá ph c tạp, quá trình sửa chữ ũng sẽ rất khó khăn đối v i những ng ời m i, ngồi ra thì tuổi thọ c a loại nguồn n y ũng không o.

Ch năng a từng linh kiện chính trong nguồn tổ ong. Đối v i m t nguồn tổ ong sẽ có những linh kiện bản nh s u:

<i>Hình 2.22. Cấu tạo cơ bản của nguồn xung. </i>

<b>Biến áp xung: Cấu tạo gồm các cu n dây quấn trên m t lõi từ, lõi từ đ ợc sử </b>

d ng ở đây l lõi ferit. Đối v i 1 biến p xung ó ùng hung kí h th c v i biến áp sắt từ thì biến p xung th ờng sẽ cho ra công suất l n h n rất nhi u so v i biến áp th ờng. Ngồi ra, biến áp xung cịn có thể hoạt đ ng rất tốt ở các dải tần cao.

<b>Cu n chống nhiễu, diode chỉnh l u, tụ lọc s cấp: Khối này có nhiệm v </b>

biến đổi điện áp xoay chi u th nh điện áp 1 chi u và tích trữ trên t lọ s ấp để có thể cung cấp năng l ợng cho cu s ấp c a biến áp xung.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<b>Sị cơng suất: Là m t trong những linh kiện bán dẫn đ ợc sử d ng giống nh </b>

m t công tắc chuyển mạch. Các linh kiện có thể đ ợc sử d ng nh mosfet, tr nsistor, IGBT, IC tích hợp có nhiệm v đóng ắt điện từ ở chân (+) c a t lọ s ấp vào cu n ây s ấp biến áp xung.

<b>Tụ lọc th cấp: Sử d ng để tích trữ nguồn điện từ cu n th cấp c a biến áp </b>

xung để đ đến tải tiêu th . Khi cu n s ấp c a biến - p đ ợ đóng ắt điện liên t c bằng sị cơng suất thì sẽ xuất hiện dịng từ tr ờng biến thiên dẫn đến cu n th cấp c a biến áp sẽ xuất hiện m t điện p đầu r . Điện áp này sẽ đ ợc chỉnh l u thông qu diode rồi lại đ r t lọc th cấp để san phẳng điện p giúp điện p đầu ra ổn định h n.

<b>Cầu chì: Giúp bảo vệ mạ h trong tr ờng hợp quá tải hoặc nguồn bị ngắn mạch. IC quang và IC TL431: Là khối có nhiệm v tạo ra m t điện áp cố định để có </b>

thể giúp khống chế đ ợ điện p đầu ra bên cu n th cấp giúp nguồn ổn định theo ý muốn. Nhiệm v c a chúng là khống chế o đ ng đóng ắt điện vào cu n s ấp c a biến p s o ho điện p đầu ra bên th cấp có thể đạt đ ợ đúng nh y u ầu.

<b>2.1.6. Relay trung gian </b>

- Relay trung gian, có thể hiểu m t h đ n giản là m t loại mạ h điện tử, có ch c năng t ng tự công tắc on/off trong nhà c a bạn. Rel y trung gi n đóng v i trị truy n tải điện, nhận tín hiệu từ thiết bị có cơng suất nhỏ sang thiết bị có cơng suất l n h n. Có 3 loại relay trung gian: 8 chân, 12 chân, 14 chân v i m điện thế là 5V, 12V, 24V.

<b>- Relay ợc cấu tạo từ cu n hút và mạch tiếp điểm: </b>

+ Cu n hút (n m hân điện) gồm có lõi thép và cu n dây. Cu n ây ùng để cu n ờng đ , điện áp hay có thể cu n cả hai. Lõi thép sẽ đ ợ định vị bằng m t vít đi u chỉnh bởi lị xo.

+ Mạch tiếp điểm gồm có tiếp điểm thuận và tiếp điểm nghịch. Tiếp điểm nghịch sẽ đảm nhận v i trị đóng ắt tín hiệu thiết bị v i tải trọng nhỏ đ ợc cách ly v i cu n hút.

<b>- Nguyên lý hoạt ng: Khi ó ịng điện chạy qua cu n dây c a relay, tạo thành từ </b>

tr ờng hút, tự t đ ng để đóng hoặc mở các tiếp điểm điện. Từ đó l th y đổi các tiếp điểm đ ng lực trên relay trung gian.

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i>Hình 2.23. Sơ đồ nguyên lý của Relay trung gian. </i>

<i><b>* Chú thích: </b></i>

Chân 1, 2, 3, 4 l NC (th ờng đóng) Chân 5, 6, 7, 8 l NC (th ờng mở) Chân 9, 10, 11, 12 là COM

Chân 13, 14 là chân cấp điện cho cu n dây hoạt đ ng

Đúng nh t n gọi, Relay trung gian thực hiện nhiệm v chính là chuyển tiếp mạ h điện đến các thiết bị khác. Giúp bảo vệ thiết bị điện, kéo dài tuổi thọ c a pin. Relay có khá nhi u tiếp điểm (mở, đóng) ho n n ó thể dùng các tiếp điểm đó để đi đi u khiển các mạ h đi u khiển kh theo suy nghĩ a mình. Chỉ áp d ng cho relay trung gian v i tải ó òng điện cỡ vài ampe, còn ph tải có dịng l n h n th ùng Contactor.

<i>Hình 2.24. Mạch cơng suất sử dụng Relay trung gian. </i>

<b>2.1.7. Nút nhấn (Botton) </b>

Botton là nút nhất, nút nhấn có rất nhi u loại và mỗi loại có ng d ng riêng, chỉ cần vận d ng hợp lí và sáng tạo th húng t đ u có thể làm ra m t sự án yêu thích.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i>Hình 2.27. Nút nhấm PLC. </i>

<b>2.1.8. LCD </b>

Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liqui Cryst l Displ y) đ ợc sử d ng trong rất nhi u các ng d ng c VĐK. LCD ó rất nhi u u điểm so v i các dạng hiển thị khác: Nó có khả năng hiển thị kí tự đ ạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa), dễ ng đ v o mạch ng d ng theo nhi u giao th c giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẽ …

Có rất nhi u loại LCD v i nhi u h nh ng v kí h th c khác nhau. Có rất nhi u loại LCD v i nhi u h nh ng v kí h th c khác nhau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i>Hình 2.28. Màn hình LCD 16x2. </i>

<b>Bảng 6: Ch c năng c c chân c a lcd 16x2 </b>

1 Vss ^{Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này v i GND}c a mạ h đi u khiển

2 VDD ^{Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này v i}VCC=5V c a mạ h đi u khiển

3 VEE Đi u chỉnh đ t ng phản c a LCD.

Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS v i logi ―0‖ (GND) hoặ logi ―1‖ (VCC) để chọn thanh ghi.%0D%0A+ Logic ―0‖: Bus DB0-DB7 sẽ nối v i thanh ghi lệnh IR c a LCD (ở chế đ ―ghi‖ - write) hoặc nối v i b đếm địa chỉ c a LCD (ở chế đ ―đọ ‖ - re )%0D%0A+ Logi ―1‖: Bus DB0-DB7 sẽ nối v i thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD.

Chân chọn chế đ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W v i logic ―0‖ để LCD hoạt đ ng ở chế đ ghi, hoặc nối v i logi ―1‖ để LCD ở chế đ đọc.

Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu đ ợ đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ đ ợc chấp nhận khi có 1 xung cho phép c a chân E.%0D%0A+ Ở chế đ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ đ ợc LCD chuyển vào (chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện m t xung (high-to-low transition) c a tín hiệu chân E.%0D%0A+ Ở chế đ đọc: Dữ liệu sẽ đ ợc LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

lên (low-to-high transition) ở chân E v đ ợc LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống m c thấp.

7 - 14

DB0 – DB7

T m đ ờng c a bus dữ liệu ùng để tr o đổi thông tin v i MPU. Có 2 chế đ sử d ng 8 đ ờng bus này :%0D%0A+ Chế đ 8 bit : Dữ liệu đ ợc truy n trên cả 8 đ ờng, v i bit MSB là bit DB7.%0D%0A+ Chế đ 4 bit : Dữ liệu đ ợc truy n tr n 4 đ ờng từ DB4 t i DB7, bit MSB là DB7

<b>* Ghi chú : Ở chế đ ―đọ ‖, nghĩ l MPU sẽ đọc thông tin từ LCD thông qua các </b>

chân DBx. %0D%0ACòn khi ở chế đ ―ghi‖, nghĩ l MPU xuất thông tin đi u khiển cho LCD thông qua các chân DBx.

<b>- Kết nối LCD chuẩn thơng qua I2C: </b>

<i>Hình 2.29. LCD giao tiếp chuẩn I2C. </i>

Tr đây, húng t vẫn th ờng giao tiếp LCD bằng h thông th ờng, hệ thống ây điện giữa LCD và bo vi xử lí là rất ph c tạp. Do đó, LCD I2C đ ợc tạo ra để đ n giản ây điện. LCD I2C bao gồm: m t LCD b nh th ờng, m t module I2C và m t chiết áp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<i>Hình 2.30. LCD I2C. </i>

<b>- S ồ chân: </b>

+ GND: Cần đ ợc kết nối v i Mass c a nguồn điện (0V).

+ VCC: Nguồn cung cấp điện cho màn hình LCD, cần đ ợc kết nối v i VCC (5V). + SDA: Tín hiệu dữ liệu I2C.

+ 4 con FET kích 16 hàng (1 cịn kéo 4 hàng).

+ 2 jump kết nối 2×8. 1 i l đầu vào dữ liệu, 1 i l đầu r (để mắc nối tiếp v i tấm khác).

<b>- S ồ chân và ch c năng: </b>

<i>Hình 2.31. Cổng kết nối với P10. </i>

</div>