Đồ án tốt nghiệp thiết kế và thi công mô hình ngôi nhà thông minh

TRƯNG ĐI HC SƯ PHM K THUT TPHCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TO MÁY
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
NGÔI NHÀ THÔNG MINH
GVHD :ThS. Nguyễn Trường Duy
SVTH : Huỳnh Văn Duy
MSSV : 11151205

NỘI DUNG BÁO CÁO
I. Giới thiệu
II. Yêu cầu của hệ thống
III. Thiết kế phần cứng
IV. Thiết kế phần mềm
V. Kết quả thực hiện
VI. Kết luận và hướng phát triển
Lý do chọn đề tài:

Bảo an: Bảo vệ an toàn
cho chủ nhà.

Các hệ thống phụ trợ cho
camera, khi camera bị trục
trặc.

Giám sát: Giám sát hoạt
động của các thiết bị và
điều khiển thiết bị từ xa
I. GIỚI THIỆU
Mục êu đề tài:


Thực hành lại các kiến thức đã học về cảm biến
để sau này vững kiến thức khi đi làm.

Tự làm một hệ thống nhà thông minh cho riêng
mình dựa trên ngôi nhà của em với giá thành rẻ
hơn.
I. GIỚI THIỆU (TT)
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU:

Trong nước: Sản phẩm
SmartHome BKAV điều
khiển trên smartphone, máy
tính bảng bằng giao diện
trực quan 3D, điều khiển
giọng nói thông qua công
nghệ trợ lý ảo.

Nước ngoài: Giám sát
nhịp tim, đột quỵ; nhận biết
cử chỉ của chủ nhà….
I. GIỚI THIỆU (TT)
II. YÊU CẦU HỆ THỐNG

Xây dựng một mô hình ngôi nhà thông minh có hệ thống cửa ra vào
nhập password, hệ thống báo cháy, chống trộm, xử lý khi trời mưa và
điều khiển thiết bị qua điện thoại Android hoặc qua trang Web.
II. YÊU CẦU HỆ THỐNG(TT)

Sơ đồ khối của hệ thống
II. YÊU CẦU HỆ THỐNG(TT)


Tại sao phải sử dụng vi điều khiển Arduino Mega 2560?
•
Nghiên cứu về Arduino
•
Kết nối module Internet,
Bluetooth, WLAN
•
Đối tuợng là mô hình
1. Khối cảnh báo cháy:

Khi nhiệt độ quá mức cho phép thì sẽ xuất tín hiệu về
vi điều khiển
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
•
LM35
•
Điện áp ng\ vào 5VDC
•
Ng\ ra tín hiệu tương tự
nối với ng\ vào tương tự
của Arduino
1. Khối cảnh báo cháy(tt)

Khối báo động ra loa và ra đèn led.
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
•
Tranzitor NPN C1815 để
tắt/ mở loa
•

R7= 1KΩ. R8 =10KΩ
•
R11 =220 Ω
2. Khối nhập password:

Bàn phím ma trận dùng để nhập mật khẩu.
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
•
Bàn phím ma trận 4x4
•
Chân dữ liệu 8 bit.
2. Khối nhập password(tt):

Sơ đồ kết nối khối màn hình hiển thị LCD.
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
•
Màn hình LCD 16x2
•
Chân D0 – D7 là 8
chân dữ liệu 8 bit
•
Chân Anot nối với
nguồn 5V
•
Chân Katot nối với
mass
A
R
D
U

I
N
O
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
3. Khối xử lý khi trời mưa:

•
Cảm biến mưa
•
Chân ra tín hiệu tương
tự
•
Động cơ Servo 5VDC
•
Chân ng\ ra là xung
PWM
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
4. Khối chống trộm:

•
Cảm biến PIR
•
Điện áp ng\ vào 5VDC
•
Ng\ ra tín hiệu số
•
Khi có người đi vào sẽ tự
động báo cho chủ nhà.
III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
5. Khối điều khiển ngoại vi:

III. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG(TT)
6. Khối xử lý trung tâm:


Yêu cầu :

Giám sát trạng thái các thiết bị điện

Thông báo gửi tin nhắn SMS hoặc gọi cho chủ nhà

Điều khiển thiết bị qua Smartphone hoặc qua Web.
IV. THIẾT KẾ PHẦN MỀM
•
Dùng phần mềm ARDUINO
IDE 1.5.4 để lập trình hệ thống

Ứng dụng ARDUDROID
IV. THIẾT KẾ PHẦN MỀM (TT)
•
Ứng dụng mã nguồn mở để lập
trình bằng Arduino
•
Có 12 nút Digital
•
Có 4 nút Analog
IV. THIẾT KẾ PHẦN MỀM (TT)

Trang Web điều khiển thiết bị
IV. THIẾT KẾ PHẦN MỀM (TT)


Lưu đồ giải thuật chương trình chính.
IV. THIẾT KẾ PHẦN MỀM (TT)

Lưu đồ giải thuật chương giám sát
VI. KẾT QUẢ THỰC HIỆN

Thi công hoàn tất mô hình của hệ thống.

Thiết kế hệ thống báo cháy qua SMS.

Thiết kế hệ thống chống trộm qua SMS.

Thiết kế hệ thống xứ lý khi trời mưa.

Thiết kế hệ thống cửa cuốn tự động.

Điều khiển thiết bị qua điện thoại Smartphone
và qua trang Web.
VI. KẾT QUẢ THỰC HIỆN(TT)
Mạch xử lý trung tâm

Phần cứng
VI. KẾT QUẢ THỰC HIỆN(TT)

Hệ thống xử lý khi trời mưa
Sau khi thực hiện xong thì gữi SMS
cho chủ nhà
VI. KẾT QUẢ THỰC HIỆN(TT)


Điều khiển thiết bị qua Smartphone
Giao diện máy tính 4 đèn sáng