ĐIỀU KHIỂN THIẾT bị, GIÁM sát AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM (có code và mạch in)

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN
NINH NHÀ QUA MẠNG GSM

1


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ..........................................................................................VII
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...................................................................................VIII
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................IX
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MIMO.....................................................1
1.1

GIỚI THIỆU..................................................................................................................1

1.2

NGUYÊN LÝ CHUNG....................................................................................................1

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI............................................................................2
2.1

SƠ ĐỒ KHỐI CỦA ĐỀ TÀI.............................................................................................2

2.2

CÁC LINH KIỆN TRONG TỪNG KHỐI............................................................................2

2.2.1

Khối nguồn..........................................................................................................2

2.2.2

Khối cảm biến hồng ngoại..................................................................................3

2.2.3

Khối cảm biến nhiệt độ.......................................................................................4

2.2.4

Khối vi điều khiển...............................................................................................5

2.2.5

Khối Module sim900a.........................................................................................6

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG...............................................................................7
3.1

MÔ HÌNH MÔ PHỎNG..................................................................................................7

3.2

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG...................................................................................................9

CHƯƠNG 4. NHẬN XÉT..................................................................................................10
4.1

NHẬN XÉT................................................................................................................10

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN...................................................................................................11
5.1

KẾT LUẬN.................................................................................................................11

5.2

HƯỚNG PHÁT TRIỂN..................................................................................................11

PHỤ LỤC A 13

2


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
HÌNH 1: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA LM7805..............................................................................3
HÌNH 2: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA LM358. ..............................................................................4
HÌNH 3: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA LM35. ................................................................................5
HÌNH 4: SƠ ĐỒ CHÂN PIC 16F877A...............................................................................6
HÌNH 5: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH...................................................................8
HÌNH 5: MẠCH THỰC TẾ...............................................................................................10

3


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG 1: THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA LM7805............................................................3
BẢNG 2: THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA LM358..............................................................4
BẢNG 3: THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA LM35................................................................5

BẢNG 4: THÔNG SỐ KĨ THUẬT CỦA MODULE SIM...............................................7

4


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
SIM Subcriber Identity Module

5


ĐỒ ÁN 3
Trang 1/16

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MIMO

1.1 Giới thiệu
Hiện nay, cuộc sống con người ngày càng bận ro và đa phần thời gian đều ở ngoài
đường. Cho nên, sự có mặt của các thiết bị để có thể giám sát sự an ninh của nhà ở
ngày một quan trọng. Hôm nay, em xin mạnh dạng đưa đề tài này vào làm đề tài đồ
án 3 của em
1.2 Nguyên lý chung
Sử dụng LM35 để đọc nhiệt độ trong nhà và gửi tín hiệu đến vi điều khiển. Vi điều
khiển sẽ cảnh báo khi nhiệt độ tăng cao và gửi tin nhắn cảnh báo đến người dùng
thông qua Module Sim900a.
Led thu hồng ngoại sẽ đọc tín hiệu được phát ra từ led phát hồng ngoại. Khi có
người lạ đột nhập, led thu không nhận được tín hiệu từ led phát. Sử dụng LM358
để đọc tín hiệu từ cặp led hồng ngoài và xuất ra các mức logic khác nhau. LM358 sẽ

gửi tín hiệu đến vi điều khiển. Vi điều khiển sẽ cảnh báo khi có người lạ đột nhập và
gửi tin nhắn cảnh báo đến người dùng thông qua Module Sim900a.
Các thiết bị trong nhà được bật tắt thông qua vi điều khiển. Vi điều khiển sẽ gửi tin
nhắn thông báo đến người dùng. Và người dùng sẽ gửi tin nhắn để điều khiển các
thiết bị trong nhà.

CHƯƠNG 2.

NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

1.3 Sơ đồ khối của đề tài

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 2/16

KHỐI NGUỒN
5V

KHỐI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI
KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘKHỐI VI ĐIỀU KHIỂN KHỐI MODULE SIM900A

KHỐI HIỂN THỊ

KHỐI ĐIÈU KHIỂN

1.4 Các linh kiện trong từng khối
1.1.1 Khối nguồn.

LM7805 thuộc họ IC 78xx dùng để ổn định điện áp đầu ra.

Hình 1: Sơ đồ chân của LM7805.1

Điện áp vào lớn nhất
Điện áp vào nhỏ nhất
Kiểu đóng vỏ
Nhiệt đô hoạt động lớn nhất

20V
7V
TO-220
85 độ C.

1 />ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 3/16

Nhiệt độ hoạt đông nhỏ nhất
Dòng đầu ra
Điện áp ổn định

-20 độ C
1.5A
5V

Bảng 1: Thông số kĩ thuật của LM7805.

1.1.2 Khối cảm biến hồng ngoại.
LM358 là dual op-amp, bộ khuếch đại thuật toán kép, bên trong có 2 op-amp. Mỗi
op-amp 3 chân.

Hình 2: Sơ đồ chân của lm358. 1

Thông số kĩ thuật của LM358:
Điện áp vào lớn nhất
Điện áp vào nhỏ nhất
Điện áp ra ở mức thấp
Điện áp ra ở mức cao

3V
32V
5-20mV
Vcc/2
Bảng 2: Thông số kĩ thuật của LM358.

1.1.3 Khối cảm biến nhiệt độ
LM35 là cảm biến dùng để đo nhiệt độ analog.

1 />ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 4/16

Hình 3: Sơ đồ chân của LM35. 1

Thông số kĩ thuật của LM35.

Đơn vị nhiệt độ
Nhiệt độ thay đổi tuyến tính
Điện áp hoạt động
Dải nhiệt độ

Độ C
10mV/độ C
4-30V
-55 đến 150

Bảng 3: thông số kĩ thuật của LM35

1.1.4 Khối vi điều khiển
Pic 16f877A là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay, đủ mạnh về tính năng.
Cấu trúc tông quát của PIC 16f877a như sau:
-

8K Flash ROM.

-

368 bytes RAM.

-

256 bytes EEPROM.

-

5 port (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập.

-

2 bộ định thời 8 bits.

-

Một bộ định thời 16 bits.

-

1 bộ biến đổi ADC 10 bits, 8 ngõ vào.

-

Tần số hoạt động tối đa 20 MHz.

1 />ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 5/16

Hình 4: Sơ đồ chân PIC 16f877A.1

1.1.5
Khối Module sim900a
IC chính
Điện áp vào
Dòng cấp vào thấp nhất

Dòng chế độ chờ
Dòng khi hoạt động

Module GSM GPRS Sim900A
4.5-5V
500mA
10mA
100mA-2A

Bảng 4: Thông số kĩ thuật của module sim

1 />ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 6/16

CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

1.5 Mô hình mô phỏng
Sơ đồ nguyên lý của mạch được thiết kế như sau:

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý của mạch

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3

Trang 7/16

BẮT ĐẦU

CẤP NGUỒN

CẢM BIẾN=1
BÁO TRỘM

LM35>30
BÁO CHÁY

GỬI SMS

GỬI SMS

NGẮT NGUỒN

KẾT THÚC

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 8/16

1.6 Kết quả mô phỏng

Hình 5: mạch thực tế

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 9/16

CHƯƠNG 4.

NHẬN XÉT

Mạch thực tế và lý thuyết gần giống nhau do có sai lệch trong lúc tính toán hoặc sụt
áp trong thực tế. Tuy vậy, sai lệch là không nhiều vẫn đúng với yêu cầu đề tài

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 10/16

CHƯƠNG 5.

KẾT LUẬN

1.7 Kết luận
Dưới sự hướng dẫn của Th.s Trần Công Thịnh, em cũng đã hoàn thành xong được
đề tài. Mạch này có thể đưa vào thực tế bởi vì giá thành của nó rẻ và hoạt động khá
ổn định
1.8 Hướng phát triển
Trong thời gian tới, em sẽ cố gắng để mạch có nhiều tính năng hơn như là tự dập
lửa và thu gọn mạch nhỏ gọn hơn

.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 11/16

PHỤ LỤC A
#include <main.h>
#define baotrom pin_b0
#define ledbaochay pin_c0
#define ledbaotrom pin_c1
#define dktb1 pin_b1
#define dktb2 pin_b2
#define dktb3 pin_b3
#define tb1 pin_c2
#define tb2 pin_c3
#define tb3 pin_c4
void main()
{
//khai bao bien cuc bo nay
int16 GiaTriADC;
int16 NhietDo;
float Tam;

lcd_init();
lcd_putc('\f');
setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);
setup_adc_ports(AN0_AN1_AN2_AN3_AN4);

while(TRUE)

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 12/16

{
//TODO: User Code
/*
theo ly thuyet ta co
cu 5000mv
vay x

-->
<--

1023 adc
GiaTriADC

=> x = (5000*GiaTriADC)/1023
mat khac theo datasheet thi:
cu 10mv

-->

1C

vay (5000*GiaTriADC)/1023 -->

y

=> y = ((5000*GiaTriADC)/1023)/10 = (500*GiaTriADC)/1023
*/

set_adc_channel(0);
GiaTriADC = read_adc();
Tam = (500f*(float)GiaTriADC)/1023f;
NhietDo = (int16)Tam;
lcd_gotoxy(1,1);
printf(lcd_putc,"TMP1=%lu",NhietDo);
if(NhietDo > 30)
{
output_high(ledbaochay);
delay_ms(100);
output_low(ledbaochay);
delay_ms(100);
}
else output_low(ledbaochay);

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 13/16

if(input(baotrom)==1)
{
output_high(ledbaotrom);

delay_ms(100);
output_low(ledbaotrom);
delay_ms(100);
}
else output_low(ledbaotrom);
if(input(dktb1)==0)
{
output_high(tb1);
delay_ms(100);
}
else output_low(tb1);
if(input(dktb2)==0)
{
output_high(tb2);
delay_ms(100);
}
else output_low(tb2);
if(input(dktb3)==0)
{
output_high(tb3);
delay_ms(100);
}

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM


ĐỒ ÁN 3
Trang 14/16

else output_low(tb3);

}
}

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ, GIÁM SÁT AN NINH NHÀ QUA MẠNG GSM