Hệ thống an ninh gia đình

Lời cam đoan

LỜI CAM ĐOAN
--
Tôi xin cam đoan nội dung của đồ án này không phải là bản sao chép của bất cứ
đồ án hoặc công trình đã có từ trước. Nếu vi phạm tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật của
Khoa.

Ngày 02 tháng 06 năm 2014
Sinh viên thực hiện

1


Phân công nhiệm vụ
PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Vũ Tất Thành
-

Nghiên cứu các đề tài liên quan
Đề xuất mô hình tổng quan của hệ thống
Tìm hiểu về các linh kiện sử dụng trong mạch
Tính toán thiết kế mạch
Thi công mạch
Viết và tối ưu code
Kiểm tra và sửa lỗi hệ thống.

Nguyễn Văn Nhẫn
-

Nghiên cứu về các đề tài liên quan
Tìm hiểu về nội dung lý thuyết
Thi công mạch
Sửa code
Kiểm tra và sửa lỗi hệ thống

2


Mục lục
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………………………1
PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ……………………………………………………………….2
MỤC LỤC………………………………………………………………………………...3
CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………………………………5
DANH MỤC HÌNH ẢNH………………………………………………………...………6
LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………………….8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG AN NINH GIA ĐÌNH…….……………..9
1.1 Ý tưởng đề tài.………………………………………………………………………...9
1.2 Nội dung đề tài…………………………………………………………………….......9
1.3 Sơ đồ khối…………………………………………………………………………....10
1.3.1 Khối Khóa điện tử………………………………………………………………..10
1.3.2 Khối Báo trộm………………………………………………………………..…..11
1.3.3 Khối Báo cháy………………………………………………………………...….11
1.3.4 Khối xử lý trung tâm……………………………………………………………..12
1.3.5 Khối Relay……………………………………………………………………….12
1.4 Trình tự chức năng…………………………………………………………………..12
1.5 Kết luận chương……………………………………………………………………..13
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI...........14
2.1 Giới thiệu chương…………………………………….……………………………...14

2.2 PIC16F877………………………………………..………………………….……...14
2.3 Màn hình LCD HD44780…………………………………………………………...15
2.4 Module thu/phát RF433MHz………………………………………………………..18
2.4.1 Module phát RF 433 MHz ………………………………………………………..18
2.4.2 Module thu RF433 MHz.……………………………………………...…………..19
2.5 Cảm biến gas MQ-6……………………….......…………………………………….19
2.6 Cảm biến nhiệt LM35…………………………………………………….…………21
2.7 Module cảm biến chuyển động PIR ………………………………………………...23
2.8 Module SIM 900…………………. ………………………………………………...23
3


Mục lục
2.9 Kết luận chương……………………………………………………………………..24
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH VÀ TÍNH TOÁN………………………….…………….25
3.1 Giới thiệu chương…………………………………………….……….……………..25
3.2 Sơ đồ mạch……………………….……………………………………………….…25
3.2.1 Khối khóa điện tử …………………………………………………………………25
3.2.2 Khối báo trộm ……………………………………………….………………….....27
3.2.3 Khối báo cháy………………………………….……………….…………..….…..29
3.2.4 Khối xử lý trung tâm…...……………………………………….…………..……...31
3.2.5 Khối Relay………………………………………………………………………....33
3.3 Tính toán…………………………………………………………………………..…35
3.3.1 Mạch điều khiển chuông……………………………………………………….…..35
3.3.2 Mạch điều khiển Relay……...……………………………………………………..36
3.3.3 Tính toán mạch kích dẫn opto ……………………………………………………..38
3.4 Kết luận chương…………………………………………………………………...…39
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN.…….…………………………...40
4.1 Giới thiệu chương ……………………………………..…………………………….40
4.2 Khối khóa điện tử………………...…………………………………….…………....40

4.3 Khối báo trộm………………………………………………………………………..42
4.4 Khối báo cháy…………………………………………………………………….….43
4.5 Khối xử lý trung tâm…...…………………………………………………………….44
4.6 Khối bật/tắt Relay.………………………………………………………….………..48
4.7 Kết luận chương……………………………………………………………………...48
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI…………………………….….49
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………….51
PHỤ LỤC………………………………………………………………………………..52

4


Các từ viết tắt

CÁC TỪ VIẾT TẮT
AD: Adress
CMOS: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor
GND: Ground
ISP: Internet service provider
I/O: Input/Output
ICSP: In-Circuit Serial Programming
LCD: Liquid-crystal display
MCU: Multipoint control unit
MPU: MIDI Processing Unit
RAM: Random Access Memory
RF: Radio frequency
ROM: Read-only memory
SMS: Short Messeage Service

5

Danh mục hình ảnh
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ khối
Hình 2.1: Sơ đồ chân và hình dạng của PIC16F877
Hình 2.2: Hình dáng của loại LCD thông dụng
Hình 2.3: Sơ đồ chân của LCD
Hình 2.4: Module phát RF 433 MHz
Hình 2.5 Module thu RF433MHz
Hình 2.6: Cảm biến gas MQ-6
Hình 2.7: Sơ đồ phân bố chân của MQ-6
Hình 2.8: Sơ đồ mạch đo các thông số của MQ-6
Hình 2.9: Cảm biến nhiệt LM35
Hình 2.10: Sơ đồ nối mạch LM35 (1)
Hình 2.11: Sơ đồ nối mạch LM35 (2)
Hình 2.12: Cảm biến chuyển động PIR
Hình 2.13: Module sim 900A
Hình 3.1: Sơ đồ mạch của khối khóa điện tử
Hình 3.2: Sơ đồ mạch của khối báo trộm
Hình 3.3: Sơ đồ mạch của khối báo cháy
Hình 3.4: Sơ đồ mạch của khối trung tâm
Hình 3.5: Sơ đồ mạch của khối bật/tắt relay
Hình 3.6: Mạch điều khiển chuông
Hình 3.7: Mạch điều khiển led và relay
Hình 3.8: Mạch kích dẫn opto
Hình 4.1: Lưu đồ thuật toán begin của khóa điện tử
Hình 4.2: Lưu đồ thuật toán hàm bat_canh_bao và doi_mat_khau khối khóa điện tử
Hình 4.3: Lưu đồ thuật toán của khối báo trộm
Hình 4.4: Lưu đồ thuật toán khối báo cháy

Hình 4.5: Lưu đồ thuật toán hàm chính khối xử lý trung tâm
Hình 4.6: Lưu đồ thuật toán hàm thiết lập khối xử lý trung tâm
6


Danh mục hình ảnh
Hình 4.7: Lưu đồ thuật toán hàm set_relay và doi_sdt của khôi xử lý trung tâm
Hình 4.8: Lưu đồ thuật toán hàm bao_dong của khối xử lý trung tâm
Hình 4.9: Lưu đồ thuật toán hàm chính khối bật/tắt relay

7


Lời mở đầu

LỜI MỞ ĐẦU
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. Cho nên việc lắp đặt hệ thống an ninh có vai trò rất quan trọng,
giúp ngăn chặn và xử lý kịp thời các đám cháy cũng như cảnh báo, phát hiện trộm.
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.
Để thực hiện nội dung này, đồ án gồm có 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình
Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện sử dụng trong đề tài
Chương 3: Sơ đồ mạch và tính toán

Chương 4: Xây dựng lưu đồ thuật toán
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.
Với sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Xứng cùng những kiến thức đã học từ các thầy cô,
học hỏi từ bạn bè và tự tìm tòi trên Internet, nhóm chúng tôi đã hoàn thành hệ thống an
ninh cho nhà ở có vi xử lý giao tiếp RF với các module cảm biến cùng 3 chế độ cảnh báo
được nhập từ bán phím, tự động ngắt điện và kích hoạt hệ thống chữa cháy khi có cảnh
báo nguy hiểm, đồng thời gửi tin nhắn SMS thông báo đến người dùng.
8


Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG AN NINH GIA ĐÌNH
1.1 Ý tưởng đề tài
Trong năm 2013, cả nước xảy ra gần 2.600 vụ cháy nổ, làm chết 124 người và bị thương
349 người. Lực lượng phòng cháy chữa cháy đã lập biên bản hơn 27.500 trường hợp vi
phạm về cháy nổ, đồng thời huy động 46.300 lượt cán bộ chiến sĩ trực tiếp cứu chữa
1.539 vụ cháy.
Những vụ cháy liên quan đến nhà cao tầng, chợ, trung tâm thương mại, khu chung cư có
chiều hướng gia tăng. Đây cũng là năm xảy ra nhiều vụ cháy nổ đặc biệt nghiêm trọng về
số người chết và thiệt hại về tài sản. Riêng vụ nổ nhà máy pháo hoa ở Phú Thọ đã làm
chết 26 người và gần 100 người bị thương, toàn bộ nhà máy bị san phẳng, thiệt hại
khoảng 53 tỉ đồng.
Trong những năm gần đây, tình hình cháy trên địa bàn toàn quốc có những diễn biến
phức tạp. Tuy số vụ cháy có chiều hướng giảm nhưng vẫn xảy ra những vụ cháy lớn gây
hậu quả nghiêm trọng. Đặc biệt vào mùa khô và các đợt lễ, tết... Nguyên nhân chủ yếu là
do bất cẩn trong sinh hoạt và việc sử dụng điện của người dân.
Thêm vào đó, trộm cắp cũng đang là vấn đề nhức nhối gây mất trật tự an ninh xã hội, đe
dọa đến tính mạng và tài sản của người dân. Từ đầu năm đến nay, thành phố Đà Nẵng

liên tiếp xảy ra nhiều vụ trộm đột nhập vào nhà dân lấy tài sản, số vụ án được phá chỉ gần
30%.
Tóm lại, việc lắp đặt hệ thống an ninh gia đình có chức năng báo cháy và cảnh báo đột
nhập là nhu cầu chính đáng và cần thiết, giúp người dùng an tâm hơn và phòng tránh
được các rủi ro đáng tiếc.
1.2 Nội dung đề tài
• Cảnh báo cháy.
• Cảnh báo trộm.
• Khi có sự cố về cháy hoặc có trộm đột nhập thì hệ thống phát chuông báo động,
đồng thời gửi SMS cảnh báo đến chủ nhà.
1.3 Sơ đồ khối

9


Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình

Hình 1.1: Sơ đồ khối
1.3.1 Khối Khóa điện tử
Bao gồm:
• Sử dụng vi xử lý pic16f877a.
• Màn hình LCD.
• Cảm biến phát hiện đóng/mở cửa.
• Bộ thu phát RF 433MHz.
Hoạt động:
• Người dùng tương tác với khối này thông qua màn hình LCD và hệ thống
nút bấm để cài đặt các chức năng cảnh báo và thay đổi mật khẩu.
1.3.2 Khối Báo trộm
Bao gồm:
• Vi xử lý pic 16f877a.

• Cảm biến hiện diện.
• Cảm biến phát hiện đóng/mở cửa.
• Bộ thu phát RF 433MHz.
Hoạt động:

10


Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình
• Nhận tín hiệu hoạt động từ module Khóa điện tử thông qua bộ thu
RF433Mhz.
• Phát hiện trộm hoặc cửa bị cạy bằng các cảm biến hiện diện và cảm biến
phát hiện đóng/mở cửa. Khối này gửi tín hiệu cảnh báo đến module Xử lý
trung tâm thông qua bộ phát RF433MHz.
1.3.3 Khối Báo cháy:
Bao gồm:
• Sử dụng vi xử lý pic16f877a.
• Màn hình LCD.
• Cảm biến khi gas.
• Cảm biến nhiệt độ.
• Bộ thu phát RF 433MHz.
Hoạt động:
• Lấy thông tin từ các cảm biến, hiển thị các thông số về nhiệt độ, nồng độ
gas cũng như nguyên nhân dẫn đến sự cố trên màn hình LCD.
• Khi xảy ra cháy, khối này gửi tín hiệu cảnh báo đến khối Xử lý trung tâm
thông qua module phát RF 433MHz.
1.3.4 Khối xử lý trung tâm:
Bao gồm:
• Sử dụng vi xử lý pic16f877a
• Màn hình LCD và hệ thống nút bấm tương tác với người dùng.

• Bộ module thu/phát RF 433 MHz.
Hoạt động:
• Người dùng tương tác với khối này thông qua màn hình LCD và hệ thống
nút bấm để cài đặt các chức năng đóng ngắt của khối relay và thay đổi số
điện thoại nhận SMS khi xảy ra sự cố.
• Khối này nhận tín hiện cảnh báo từ các module cảnh báo cháy, báo trộm
thông qua module thu RF 433MHz và thực hiện trình tự theo cài đặt ban
đầu.
1.3.5 Khối Relay
Bao gồm:
• Vi xử lý Pic16f877a.
• Các relay đóng/ngắt.
• Bộ thu/phát RF 433 MHz
Hoạt động:
• Bật tắt các Relay khi nhận được yêu cầu từ module thu RF433Mhz khi xảy
ra cháy.
11


Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình
1.4 Trình tự chức năng
Người sử dụng có thể cài đặt các chế độ: cảnh báo khi vắng nhà, cảnh báo khi có người ở
nhà và tắt chức năng cảnh báo trộm thông qua khóa điện tử.
• Chế độ 1: cảnh báo khi vắng nhà
Các module cảm biến hiện diện và các module phát hiện cửa đóng/mở thuộc khối báo
trộm được kích hoạt. Nếu phát hiện có vật di chuyển trong nhà hoặc cửa mở thì ngay lập
tức bật chuông báo động và gửi tin nhắn SMS đến người sử dụng.
Khi phát hiện có nguy cơ cháy: Trong 30 giây đầu, khối báo cháy bật chuông cảnh báo.
Nếu sau 30s các nguy cơ xảy ra cháy không biến mất, khối này sẽ gửi tín hiệu cảnh báo
đến khối xử lý trung tâm. Tại khối xử lý trung tâm, hệ thống gửi tin nhắn SMS đến người

sử dụng đồng thời cắt nguồn điện và bật bơm chữa cháy theo trình tự cài đặt ban đầu của
người sử dụng.
• Chế độ 2: cảnh báo khi có người ở nhà
Chỉ các module phát hiện cửa đóng/mở thuộc khối báo trộm được kích hoạt. Ngay khi có
sự xâm nhập từ bên ngoài được phát hiện bởi các module này, vi điều khiển trung tâm sẽ
bật chuông báo động.
Khi phát hiện có nguy cơ cháy: tương tự chế độ 1 nhưng không thực hiện chức năng gởi
tin nhắn SMS cho người sử dụng.
• Chế độ 3: tắt chức năng cảnh báo
Chỉ có chức năng báo cháy được kích hoạt. Khi phát hiện nguy cơ cháy: tương tự chế độ
2.
1.5 Kết luận chương
Nội dung chính của chương này là giới thiệu mô hình của hệ thống dưới dạng sơ đồ khối,
chỉ ra các linh kiện và chức năng của từng khối và của cả hệ thống, từ đó ta có thể xác
định được các loại linh kiện cần được sử dụng trong đề tài để có thể thực hiện mạch mô
phỏng cho kết quả gần sát với thực tế.

12


Chương 1: Tổng quan về hệ thống an ninh gia đình

13


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC MỘT SỐ LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI
2.1 Giới thiệu chương
Nội dung của chương 2 là giới thiệu loại vi xử lý, các loại module cảm biến về khí gas,
nhiệt độ, chuyển động, module thu/phát RF, loại LCD được sử dụng trong đề tài.

2.2 PIC16F877
PIC16F877A là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay (đủ mạnh về tính năng, có 40 chân, bộ
nhớ đủ cho hầu hết các ứng dụng thông thường).

14


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài

Hình 2.1: Sơ đồ chân và hình dạng của PIC16F877
Cấu trúc tổng quát của PIC 16F877A như sau:
•
•
•
•
•

8 KB Flash ROM
368 Bytes RAM
256 Bytes EEPROM
5 ports (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập
2 bộ định thời 8 bits (Timer 0 và Timer 2)

15


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
• Một bộ định thời 16 bits (Timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng
lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock ngoài
• 2 bộ CCP (Capture / Compare/ PWM)

• 1 bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào
• 2 bộ so sánh tương tự (Compartor)
• Watch Dog Timer
• Một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển
• Một cổng nối tiếp
• 15 nguồn ngắt
• Có chế độ tiết kiệm năng lượng
• Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP
• Được chế tạo bằng công nghệ CMOS
• 35 tập lệnh có độ dài 14 bits
• Tần số hoạt động tối đa 20MHz.
2.3 Màn hình LCD HD44780
Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD được sử dụng trong rất nhiều ứng dụng của vi điều khiển.
LCD có nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác. Nó có khả năng hiển thị kí tự
đa dạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều
giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ.
Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau, trên hình 2.2 là loại
LCD thông dụng.

Hình 2.2: Hình dáng của loại LCD thông dụng
Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp bên trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân giao
tiếp cần thiết. Các chân này được đánh số thứ tự và đặt tên như hình 2.3

16


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài

Hình 2.3: Sơ đồ chân của LCD
Chức năng các chân:

17


Chân
1
2
3
4

Ký hiệu

Mô tả

Vss

Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này

VDD

với GND của mạch điều khiển
Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân

VEE
RS

này với VCC = 5V của mạch điều khiển
Điều chỉnh độ tương phản của LCD.
Chân chọn thanh ghi (Register Select). Nối chân RS với

logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi.
-

Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi
lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” – write) hoặc nối
với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” –
read)

5

R/W

Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ

liệu DR bên trong LCD
Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W
với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối

6

E

với logic “1” để LCD ở chế độ đọc
Chân cho phép (Enable). Các tín hiệu được đặt lên bus
DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung
cho phép của chân E.
-

Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển
vào (chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát

hiện một xung (high-to-low transition) của tín hiệu
chân E

-

Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high
transition) ở chân E và được LCD giữ ở bus đến

7 – 14

khi nào chân E xuống mức thấp
DB0 – DB7Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với
MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này :
-

Chế độ 8 bit: Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường,
với bit MSB là bit DB7

-

Chế độ 4 bit: Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ

15

-

DB4 tới DB7, bit MSB là DB7
Nguồn dương cho đèn nền

16

-

GND cho đèn nền

18


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
Ghi chú: Ở chế độ “đọc”, MPU sẽ đọc thông tin từ LCD thông qua các chân DBx. Còn
khi ở chế độ “ghi”, MPU sẽ xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua các chân DBx.
2.4 Module thu/phát RF433MHz
2.4.1 Module phát RF 433 MHz

Hình 2.4: Module phát RF 433 MHz
• Điện áp làm việc: 3-12VDC
• Tần số hoạt động: 433MHz
• Dòng Duy Trì: 0mA
• Dòng khi phát: 20-28mA
• Truyền khoảng cách: khoảng cách không có Anten: 20-30cm
Tùy thuộc vào Anten Và Môi Trường Truyền. Khoảng cách từ 50-100m. Có thể
đạt tới khoảng cách 500m
• Công suất đầu ra: 16dBm (40mW)
• Tốc độ truyền: <10Kbps
• Điều chế: Ook (AM)
19


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
• Nhiệt độ làm việc: -10 ℃ ~ 70 ℃

• Kích thước: 19x19x8mm (LWH)
2.4.2 Module thu RF433 MHz

Hình 2.5 Module thu RF433MHz
• Điện áp hoạt động: DC5V
• Dòng Hoạt Động (mA): 4mA
• Điều Chế: AM (OOK)
• Nhiệt độ làm việc: -10 ℃ ~ 70 ℃
• Độ Nhạy (dBm): -105dB
• Tần số hoạt động (MHz): 433MHz
• Kích thước (LWH): 30x14x7mm
2.5 Cảm biến gas MQ-6

Hình 2.6: Cảm biến gas MQ-6
20


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài

Hình 2.7: Sơ đồ phân bố chân của MQ-6

Hình 2.8:Sơ đồ mạch đo các thông số của
MQ-6

Sơ đồ phân bố chân của cảm biến khí gas MQ-6 như hình 2.10. Cảm biến có cấu tạo gồm
ống gốm micro AL203, lớp cảm biến SnO2, điện cực đo đạc và sợi nung được gắn cố
định trong lớp vỏ được làm bằng nhựa và lưới thép không gỉ. Sợi nung cung cấp điều
kiện làm việc cần thiết cho hoạt động của các thiết bị cảm biến. MQ-6 có 6 chân, trong
đó 4 chân được dùng để nhận tín hiệu, 2 chân còn lại được dùng để tạo dòng cấp nhiệt.
Giá trị trở kháng của MQ-6 khác so với các loại còn lại. Khi dùng linh kiện này, việc điều

chỉnh độ nhạy là rất cần thiết. Để được kết quả tốt nhất, hiệu chỉnh việc phát hiện khí gây
cháy về 1000ppm trong không khí và sử dụng giá trị trở kháng tải vào khoảng 20KΩ
(trong khoảng 10KΩ đến 47KΩ). Khi đo đạc một cách chính xác, mức gây báo động
thích hợp đối với việc phát hiện khí gas nên được xác định sau khi đã xem xét các ảnh
hưởng về nhiệt độ và độ ẩm.

21


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
2.6 Cảm biến nhiệt LM35

Hình 2.9: Cảm biến nhiệt LM35
Là vi mạch cảm biến nhiệt, điện áp đầu ra tỷ lệ với nhiệt độ.
Để đo dải nhiệt từ 0°C đến 150°C ta nối mạch như sau:

Hình 2.10: Sơ đồ nối mạch LM35 (1)
VOUT = 0mV + 10mV/°C
Tại 0°C áp đầu ra VOUT = 0mV
Tại 25°C, áp đầu ra VOUT = 250mV
Để đo miền nhiệt từ -55°C đến 150°C, nối mạch như sau:
22


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài

Hình 2.11: Sơ đồ nối mạch LM35 (2)
Chọn R1 = −VS/50 μA
VOUT = +1,500 mV tại +150°C
= +250 mV tại +25°C

= −550 mV tại −55°C
2.7 Module cảm biến chuyển động PIR

Hình 2.12: Cảm biến chuyển động PIR
23


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
Là một một module cảm biến chuyển động pyroelectricity (pyroelectric sensor module),
được phát triển để phát hiện cơ thể người, bao gồm cảm biến PIR kết hợp với ống kính
Fresnel được gắn trên một board mạch kích thước nhỏ gọn cùng với một IC Analog và
các linh kiện khác để tạo thành một Module hoàn chỉnh. Đầu ra khi phát hiện vật thể
chuyển động ở mức logic cao và độ rộng xung có thể thay đổi được.
Các tính năng và thông số kỹ thuật
• Kích thước nhỏ gọn: 28 x 28 mm
• Đầu ra header 3-pin, 2.54mm bao gồm VCC, Output, GND)
•

Nguồn cung cấp: 5V-20V DC (Có thể thiết kế từ 3V-24V)

•

Điện áp đầu ra: mức tín hiệu High/Low 3.3V

•

Ngõ ra tương thích TTL

•

Độ nhạy cao

•

Thời gian trễ: 0.5s đến 18 phút, có thể điều chỉnh được bằng cách thay thế linh
kiện R, C

•

Thời gian ức chế: 0.5s đến 50s (chấp nhận 0s)

•

Nhiệt độ làm việc: 15 đến 70 độ C

•

Cảm biến hồng ngoại: 2 yếu tố, độ nhiễu thấp, độ nhạy cao

•

Cảm biến ánh sáng : CdS photocell đã gắn sẵn có ngõ ra riêng

24


Chương 2: Giới thiệu sơ lược một số linh kiện trong đề tài
2.8 Module sim 900

Hình 2.13: Module sim 900A

•

•

Điện áp hoạt động:
•

Nguồn xung sử dụng IC LM2596 cho dòng tải 3A, tần số đáp ứng 150Khz

•

Điện áp ngõ vào: 7-12V DC

•

Điện áp ngõ ra : 4.5V, 4V, 3.3V

•

Điện áp ngõ ra được lựa chọn thông qua một “jumper select “ trên mạch

Giao tiếp máy tính:
•

Cổng USB 2.0 kiểu B cho phép SIM908 giao tiếp máy tính

•

Nút nhấn chọn cổng GSM hoặc GPS giao tiếp với máy tính

•

Sử dụng IC FT232RL chuyển đổi USB TO UART

•

Tích hợp kết nối anten ngoài cho GSM, GPS

•

Tích hợp đế SIM Card trên mạch

•

Tích hợp Transistor kích nguồn và led Netlight
25