bai toan van NCKH xay dựng mô hình nhà thí nghiệm cho vi điều khiển nâng cao

TRƢỜNG ĐH LẠC HỒNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT

NAM

KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-----o0o-----

Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học

XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM NHÀ
THÔNG MINH ỨNG DỤNG TRONG MÔN HỌC
THỰC HÀNH VI ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO

Sinh viên thực hiện: Phạm Hồng Sơn
Vũ Ngọc Toàn
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đỗ Bình Nguyên

1


Biên Hòa, ngày 5 tháng 11 năm 2016

Trƣờng Đại Học Lạc Hồng
Khoa Cơ Điện – Điện Tử
BẢN CAM KẾT KHÔNG ĐẠO VĂN
Kính gửi:
Ban lãnh đạo khoa Cơ Điện – Điện Tử

Phòng NCKH
Sinh viên: Phạm Hồng Sơn
MSSV:

312000213

Lớp:

12DT111

Sinh viên: Vũ Ngọc Toàn
MSSV:

112000676

Lớp:

12TD111

Thực hiện đề tài NCKH “Xây dựng mô thình thí nghiệm nhà thông minh ứng
dụng trong môn học thực hành vi điều khiển nâng cao” do Th.s Đỗ Bình Nguyên
hƣớng dẫn.
Chúng tôi xác nhận đề tài này do chúng tôi tự nghiên cứu và cam kết tuyệt đối
không vi phạm quy định đạo văn của nhà trƣờng.
Giáo viên hƣớng dẫn

Sinh viên

Khoa…………………………………….
(Ký tên đóng dấu)

2

Sinh viên


TÓM TẮT
Đề tài “Xây dựng mô hình thí nghiệm nhà thông minh ứng dụng trong môn
học thực hành vi điều khiển nâng cao” đƣợc nghiên cứu nhằm mục đích hỗ trợ môn
học “Vi điều khiển nâng cao” giúp sinh viên có thể tự học, nghiên cứu và điều khiển
đƣợc các thiết bị cảm biến, các module điều khiển trên mô hình thí nghiệm để biến
mô hình nhà kit thí nghiệm thành một mô hình nhà thông minh nhƣ thực tế, sinh
viên có thể ứng dụng và mang những thiết bị đó vào đời sống của chính mình, xã
hội… từ những gì đã học trên mô hình kit thí nghiệm. Trọng tâm đề tài là thiết kế
mô hình kit thí nghiệm gồm phần khung mô hình nhà, các board kit thí nghiệm. Mô
hình đƣợc điều khiển bởi các thiết bị tự động từ các cảm biến PIR, Gas, Mƣa, Nhiệt
độ, Độ ẩm… các module chính SIM900, Ethernet, RFID. Các module thí nghiệm
đƣợc điều khiển độc lập từ cho mỗi phòng và đƣợc giao tiếp với nhau qua chuẩn
giao tiếp UART về với board chủ. Mô hình kit thí nghiệm đƣợc thiết kế bắt mắt với
nhiều module, cảm biến đa dạng gần giống với các thiết bị công nghệ thật trong nhà
thông minh thực tế và thực hành đƣợc 4 sinh viên trên kit thí nghiệm một lúc.

3


MỤC LỤC
Chƣơng 1 TỔNG QUAN ............................................................................................ 7
1.1. Mục đích của đề tài ........................................................................................... 7
1.2. Giới thiệu tổng quan kit thí nghiệm nhà thông minh........................................ 7
1.3. Những giải pháp khoa học đã đƣợc thực hiện trong và ngoài nƣớc ................. 8
1.3.1. Mô hình nhà thông minh của Đại học Hertfordshire ................................. 8

1.3.2. Mô hình nhà thông minh Đại học Bách Khoa TP.HCM ............................ 9
Chƣơng 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH KIT THÍ NGHIỆM THỰC TẾ ....................... 11
2.1. Nghiên cứu thiết kế mô hình .......................................................................... 11
2.2. Thi công mô hình và thực tế ........................................................................... 12
Chƣơng 3 MODULE ĐIỀU KHIỂN VÀ NGUYÊN LÝ KẾT NỐI......................... 13
3.1. Giới thiệu board mạch, module và cảm biến .................................................. 13
3.1.1. Arduino Mega 2560.................................................................................. 13
3.1.2. Module SIM900 shield ............................................................................. 14
3.1.3. Module RFID ........................................................................................... 15
3.1.4. Cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR ..................................................... 16
3.1.5. Mạch thời gian thực RTC DS1307 ........................................................... 17
3.1.6. Cảm biến DHT11 ..................................................................................... 18
3.1.7. Cảm biến mƣa........................................................................................... 19
3.1.8. Cảm biến Gas MQ-2................................................................................. 20
3.2. Thiết kế mạch và thực nghiệm........................................................................ 20
3.2.1. Khối điều khiển trung tâm ........................................................................ 20
3.2.2. Khối shield SIM900 ................................................................................. 21
4


3.2.3. Khối nguồn ............................................................................................... 21
3.2.4. Khối hiển thị ............................................................................................. 22
3.2.5. Khối cảm biến nhiệt độ - độ ẩm ............................................................... 22
3.2.6. Khối cảm biến thẻ từ ................................................................................ 23
3.2.7. Khối cảm biến chuyển động ..................................................................... 23
3.2.8. Khối đồng hồ thời gian thực ..................................................................... 24
Chƣơng 4 SƠ ĐỒ KẾT NỐI VÀ LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT ...................................... 25
4.1. Sơ đồ kết nối ................................................................................................... 25
4.2. Lƣu đồ giải thuật ............................................................................................. 28
4.2.1. Lƣu đồ điều khiển SIM900 ...................................................................... 28

4.2.2. Lƣu đồ điều khiển RFID .......................................................................... 32
4.2.3. Lƣu đồ điều khiển cảm biến PIR .............................................................. 37
4.2.4. Lƣu đồ điều khiển cảm biến gas ............................................................... 41
4.2.5. Lƣu đồ điều khiển DHT11 ....................................................................... 43
4.2.6. Lƣu đồ điều khiển cảm biến mƣa ............................................................. 45
Chƣơng 5 KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ................................................. 47
5.1. Kết quả ............................................................................................................ 47
5.2. Tính mới và tính sáng tạo ............................................................................... 47
5.3. Khả năng áp dụng ........................................................................................... 47

5


ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, trên thế giới và cả Việt Nam đang có sự phát triển không ngừng về
mặt khoa học kĩ thuật, điện - điện tử và công nghệ thông tin, nó đã đem lại nhiều sự
tiện lợi giúp cho đời sống con ngƣời càng ngày càng hiện đại và tiên tiến hơn, một
cuộc sống hoàn thiện hơn nhƣ : tiện ích, tiện nghi và an toàn khi chủ nhà vắng nhà
là mong ƣớc của nhiều hộ gia đình.
Hiện nay, các thiết bị công nghệ thông minh đã đƣợc vào đời sống con ngƣời,
nhất là trong sinh hoạt hằng ngày. Do đó, con ngƣời đã dần làm quen đến các thiết
bị thông minh này. Tại Việt Nam, đã có nhiều công ty cho ra đời các dự án nhà
thông minh, nhƣng giá thành quá cao so với khoản thu nhập của họ hàng tháng nên
càng ngày các thiết bị thông minh trở nên xa lạ với các gia đình có thu nhập thấp.
Quá trình học môn lập trình vi điều khiển hiện nay chỉ dựa trên các phần
mềm mô phỏng, kit thí nghiệm đơn giản hạn chế, không trực quan sinh động khiến
sinh viên không hình dung đƣợc môi trƣờng thực tế khi học tập. Ở trƣờng, học vi
điều khiển nâng cao sẽ bổ sung thêm kiến thức chuyên sâu hơn cho sinh viên nhƣng
chỉ học dựa trên lý thuyết thì sinh viên sẽ không hiểu và nhanh quên mà trƣờng chƣa
có mô hình thí nghiệm vi điều khiển nâng cao dẫn đến sinh viên dễ quên và không

nắm hết kiến thức.
Mô hình nhà thông minh đƣợc trang nhiều loại thiết bị điện tử, các loại
module và cảm biến thông qua nhiều chuẩn giao tiếp khác nhau, việc thực hiện điều
khiển mô hình nhà thông minh sẽ ôn lại cho sinh viên các nền tảng kiên thức cơ bản
và phát triển thêm các kiến thức nâng cao, qua đó sinh viên sẽ hiểu rõ hơn quy trình
điều khiển nhà thông minh là nhƣ thế nào.

6


Chƣơng 1 TỔNG QUAN
1.1.Mục đích của đề tài
1) Xây dựng một mô hình nhà thông minh với các hệ thống tự động hóa và
các hệ thống thông minh nhƣ: hệ thống điều khiển thiết bị, hệ thống mở cửa bằng
thẻ từ, hệ thống cảnh báo trộm... giá thành phù hợp với nền kinh tế Việt Nam hiện
nay.
2) Thiết kế mô hình thí nghiệm cho môn thực hành vi điều khiển nâng cao, đa
dạng các thiết bị điện, cảm biến, module thực tế ngoài thị trƣờng để sinh viên có cơ
hội tiếp cận và học tập.

1.2.Giới thiệu tổng quan kit thí nghiệm nhà thông minh
Cuối những năm 1990, nhà thông minh vẫn đƣợc xem là một thứ xa xỉ của
nhà giàu. Tuy nhiên, với sự ra đời và phổ biến của công nghệ vi điện tử và chi phí
ngày càng giảm của chúng, chi phí của các thiết bị điện tử thông minh cũng đã giảm
đáng kể cho phép các công nghệ điều khiển thông minh có thể đƣợc ứng dụng rộng
rãi.
Nhà thông minh (Smart Home) là ngôi nhà đƣợc trang bị các hệ thống thông
minh tự động điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, an ninh, tuyển thông đa phƣơng
tiện, rèm cửa và một số tính năng khác nhằm làm cho cuộc sống con ngƣời ngày
càng hiện đại hơn, tiện nghi hơn, an toàn hơn và góp phần tiết kiệm đƣợc nhiều

nguồn tài nguyên.
Để đƣợc gọi là nhà thông minh ( Smart Home ) ngôi nhà phải đƣợc xây dựng
kết hợp với nhiều công nghệ tiện ích hiện đại, giúp ích cho dời sống đƣợc cải thiện
và nâng cao chất lƣợng. Nhà thông minh đƣợc chia ra rất nhiều cấp mức độ khác
nhau tùy vào công nghệ mình sử dụng, giá thành, các tập đoàn cung cấp… Nhu cầu
của mỗi gia đình và tài chính là khác nhau vì thế để sở hữu những căn hộ thông
minh là một ƣớc mơ của nhiều gia đình chƣa có mức thu nhập thấp. Để sở hữu đƣợc
những công nghệ đó những gia đình có thể lựa chọn mục đích riêng cho gia đình
mình là: điều khiển đƣợc các thiết bị trong nhà một cách an toàn và tiện ích, cao cấp
7


hơn là điều khiển qua điện thoại, các thiết bị không dây Bluetooth, mạng internet
( IoT )… Hay ngôi nhà của mình cần đƣợc trang bị nhiều thiết bị công nghệ khác
liên quan đến an toàn và an ninh là: cảnh báo ra vào đóng cửa, cảnh báo cháy, cảnh
báo mƣa, hiển thị nhiệt độ và cảnh báo trộm cƣớp để đối phó và điều khiển đƣợc các
thiết bị tƣơng ứng xử lý.

Hình 1.1: Nhà thông minh
Vài năm trở lại đây, khi thế giới đang dần tiến vào kỷ nguyên Internet of
Things (IoT), kết nối mọi vật qua Internet, nhà thông minh trở thành một xu hƣớng
công nghệ tất yếu, là tiêu chuẩn của nhà ở hiện đại. Tại triển lãm lớn nhất thế giới về
công nghệ điện tử và tiêu dùng diễn ra đầu tháng 1/2015 tại Las Vegas (Mỹ), nhà
thông minh là một trong những chủ đề “nóng” nhất.

1.3.Những giải pháp khoa học đã đƣợc thực hiện trong và ngoài nƣớc
1.3.1. Mô hình nhà thông minh của Đại học Hertfordshire
“Số lƣợng ngƣời già ngày tăng theo từng năm và nhiều thống kê cho thấy tỷ
lệ ngƣời già sống độc thân cũng tăng dần”, Discovery dẫn lời ông Johann Siau,
giảng viên bộ môn hệ thống liên lạc kỹ thuật số của Đại học Hertfordshire tại Anh.

8


Discovery cho biết, Siau và các đồng nghiệp đang thực hiện dự án nhà thông
minh mang tên InterHome. Mục tiêu ban đầu của dự án là cho phép chủ nhân điều
khiển các thiết bị trong nhà bằng máy tính hoặc điện thoại di động. Ngoài ra nó còn
giúp chủ nhà giảm lƣợng điện tiêu thụ hàng ngày.
Nhóm của Siau cũng xem xét việc bổ sung nhiều dịch vụ khác vào hệ thống
nhà thông minh, nhƣ chức năng gửi thông điệp cảnh báo khi một ngƣời mắc bệnh
mất trí nhớ lạc đƣờng và không về nhà.

Hình 1.2: Một mô hình nhà thông minh của Đại học Hertfordshire.
Ƣu điểm: nhà thông minh có thế nhận biết đƣợc ngƣời trong nhà bị ốm và
thông báo cho ngƣời thân qua các thiết bị di dộng, internet để ngƣời thân biết và
theo dõi từ xa.

1.3.2. Mô hình nhà thông minh Đại học Bách Khoa TP.HCM
Đề tài thiết kế bởi 3 sinh viên Đại học Bách Khoa TP.HCM, Đạt giải nhất
trong cuộc thi “thiết kế hệ thống với chip vi điều khiển (MCU) lần thứ hai do Texas
Intruments (TI)- công ty điện tử bán dẫn và công nghệ xử lý tín hiệu số tổ chức.
Ý tƣởng của đề tài xuất phát từ thực tiễn khi thấy xã hội mình ngày càng tiến
bộ, công nghệ ngày càng tiên tiến thì đời sống con ngƣời phải đƣợc cải thiện hơn.
Mà nhà chính là nơi gắn bó với con ngƣời nhất, chia sẻ nhiều điều với con ngƣời
9


nhất. Hơn nữa, đề tài này khá rộng và phải làm nhiều, và chúng em cũng muốn thử
sức mình ở một đề tài khó nhƣ vậy.

Hình 1.3: Mô hình nhà thông minh của sinh viên Đại học Bách Khoa

Ƣu điểm: điều khiển đƣợc các thiết bị đèn, cửa trong nhà qua thiết bị tự động,
mã khóa bằng mật khẩu..

10


Chƣơng 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH KIT THÍ NGHIỆM
THỰC TẾ
2.1.Nghiên cứu thiết kế mô hình
Qua tìm hiểu các ngôi nhà thực tế, kết hợp với yêu cầu thực tế giảng dạy tại
khoa Cơ điện – Điện tử trƣờng đại học Lạc Hồng, nhóm đã xây dựng và thiết kế lại
mô hình nhà cho riêng mình để làm đề tài.
Mô hình đƣợc thiết kế 4 phòng gồm phòng khách, 2 phòng ngủ và phòng bếp.
Trong mỗi phòng đều đƣợc trang bị nhiều loại cảm biến và board điều khiển để sinh
viên có đầy đủ thiết bị thực hành trên mô hình nhà thông minh.
Mô hình nhà đƣợc thiết kế trên phần mềm SolidWorks và sử dụng gỗ gia
công trên máy phay CNC để dựng lên khung mô hình.
Mô hình nhà có kích thƣớc: 100 x 80 x 40 cm.

Hình 2.1: Mô hình nhà thông minh trên phần mềm SOLIDWORK.

11


2.2.Thi công mô hình và thực tế

Hình 2.2: Khung mô hình nhà thông minh hoàn thiện.
Qua việc thiết kế và nhóm đã tiến hành thi công gia công mô hình kit thành
công và hoàn thành sản phẩm:
 Thông tin về mô hình:

•

Chất liệu gia công tƣờng nhà: ván gỗ bột 4mm

•

Chất liệu gia công sàn nhà: ván gỗ thông 10mm

•

Chất liệu gia công hộp chân nhà: gỗ xoan đào 15mm

•

Kích thƣớc mô hình: 1000 x 800 x 20mm

•

Độ bền: bền

•

Mô hình đƣợc lắp các thiết bị điều khiển ngõ ra: đèn LED, màn hình
LCD, động cơ sevor, quạt mini.

12


Chƣơng 3 MODULE ĐIỀU KHIỂN VÀ NGUYÊN LÝ
KẾT NỐI

3.1. Giới thiệu board mạch, module và cảm biến
3.1.1. Arduino Mega 2560

Hình 3.2: Arduino mega 2560
Mô hình thí nghiệm nhà thông minh sử dụng chíp ATmega 2560 đƣợc tích
hợp Board Arduino mega 2560.
Tuy sử dụng phần cứng trên nền tảng board Arduino mega 2560 nhƣng vẫn
lập trình dựa trên trên phần mềm CodevisionAVR.
 Thông số kĩ thuật:
•

Vi điều khiển: ATmega 2560

•

Điện áp hoạt động: 5V

•

Nguồn ngoài: 7-9V

•

54 chân Digital (15 chân PWM).

•

16 chân analog.

•

4 bộ UART.

•

1 bộ SPI.
13


•

1 bộ I2C.

•

6 chân ngắt ngoài.

•

Bộ nhớ Flash: 256KB, 8KB sử dụng cho Bootloader

•

SRAM:8 KB

•

EEPROM: 4 KB

•

Xung clock: 16 MHz

3.1.2. Module SIM900 shield

Hình 3.3: Module SIM900 shield
SIM900 Shield là board mở rộng GMS/GPRS cho Arduino sử dụng module
SIM900 Quad-band GSM / GPRS nó đƣợc điều khiển thông qua tập lệnh AT (AT
Commands) hoàn toàn tƣơng thích với các board Arduino và Mega.
 Thông số kĩ thuật:
•

Quad-Band 850/900/1800/1900MHz

•

GPRS multi-slot calss 10/8

•

GPRS mobile station class B

•

Compliant to GSM phase 2/2+
14


•

Class 4 (2W@850/900MHz)

•

Class 1 (1W@1800/1900MHz)

•

Điều khiển và các tập lệnh (GSM 07.07, 07.05 and SIMCOM
enhanced AT Commands)

•

Dịch vụ tin nhắn ngắn.

•

Chỉ số: PWR, status LED, net status LED

•

Nguồn cấp: 9~20V, compatible with Arduino

•

Giao thức truyền thông: UART

3.1.3. Module RFID

Hình 3.4: Module RFID RC522

Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 cảu phillip dùng để đọc và ghi
sữ liệu cho thể NFC tần số 13.56mhz.
 Thông số kĩ thuật:
•

Dòng chế độ chờ: 1013mA.

•

Dòng chế độ nghỉ: <80uA.

•

Tần số sóng mang: 13.56MHZ.

•

Khoảng cách hoạt động: 0~60mm.

•

Giao tiếp: SPI.
15


•

Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s.

•

Các loại card RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare
UltraLight, mifare Pro, mifare Defire.

•

Kích thƣớc: 40mm x 60mm.

3.1.4. Cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR
Hình 3.5: Cảm Biến Thân Nhiệt Chuyển Động PIR
Cảm biến PIR phát hiện chuyển động bằng cách đo những thay đổi trong bức
xạ hồng ngoại phát ra bởi các đối tƣợng. Khi phát hiện chuyển động cảm biến PIR
sẽ xuất ra 1 xung ở mức cao, xung này đƣợc đọc bởi 1 vi điều khiển để thực hiện
chức năng mong muốn.
 Thông số kỹ thuật:
•

Phạm vi phát hiện: góc 360 độ hình nón, độ xa tối đa 6m.
16


•

Nhiệt độ hoạt động: 32-122oF(50oC)

•

Điện áp hoạt động: DC 3.8V – 5V

•

Mức tiêu thụ dòng: <50uA

•

Thời gian báo: 30s có thể chỉnh bằng biến trở.

•

Độ nhạy có thể điều chỉnh bằng biến trở.

•

Kích thƣớc: 1.27 x 0.96 x1.0

3.1.5. Mạch thời gian thực RTC DS1307

Hình 3.6: Mạch Thời Gian Thực RTC DS1307
Module thời gian thực DS1307 có chức năng lƣu trữ thông tin ngày tháng
năm cũng nhƣ giờ phút giây, nó sẽ hoạt động nhƣ một chiếc đồng hồ và có thể xuất
dữ liệu ra ngoài qua giao thức I2C. Module đƣợc thiết kế kèm theo một viên pin
đồng hồ có khả năng lƣu trữ trũ thông tin lên đến 10 năm mà không cần cấp nguồn
5V từ bên ngoài.module đi kèm với EEPROM AT24C32 có khả năng lƣu trữ thêm
thông tin lên đến 32Kbit.
 Thông tin kĩ thuật:
•

Nguồn cung cấp: 5VDC
17

•

Khả năng lƣu trữ 32K bit với EEPROM AT24C32

•

Sử dụng giao thức 2 dây I2C.

•

Lƣu trữ thông tin chính xác đến năm 2100.

•

Có pin đồng hồ lƣu trữ thông tin.

•

Có ngõ ra tần số 1Hz

•

Kích thƣớc: 16x22x23mm

3.1.6. Cảm biến DHT11

Hình 3.7: Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11
Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 là cảm biến rất thông dụng hiện nay vì chi
phí rẻ và rất dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1 wire. Bộ tiền xử lý tín hiệu tích hợp

trong cảm biến giúp bạn có đƣợc dữ liệu chính xác mà không phải qua bất kì tính
toán nào.
 Thông số kỹ thuật:
18


•

Nguồn: 3~5VDC.

•

Dòng sử dụng: 2.5mA max

•

Đo tốt hơn ở nhiệt độ 0 – 50oC.

•

Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz

3.1.7. Cảm biến mƣa

Hình 3.8: Cảm biến mưa
 Thông số kĩ thuật:
•

Điện áp:5V

•

Đầu ra: đầu ra kĩ thuật số (0 và 1)

•

Đầu ra TTL, tín hiệu đầu ra TTL có giá trị thấp.

•

Đọ nhảy có thể điều chỉnh thông qua biến trở

19


3.1.8. Cảm biến Gas MQ-2

Hình 3.9: Cảm biến Gas MQ-2
 Thông số kỹ thuật:
• Nguồn điện áp: 5v
•

Ngõ ra tín hiệu: Digital và Analog

•

Có thể điều chỉnh mức báo bằng biến trở

3.2.Thiết kế mạch và thực nghiệm
3.2.1. Khối điều khiển trung tâm

Khối xử lý trung tâm đƣợc sử dụng chip ATmega 2560 tích hợp trong board
Arduino Mega 2560.
Tận dụng board có sẵn trong thị trƣờng, dễ thay thế, giá thành rẻ,.....
Tuy sử dụng board Arduino nhƣng nền tảng lập trình vẫn dựa trên phần mềm
CodevisionAVR.

20


Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển trung tâm.

3.2.2. Khối shield SIM900
Module shield SIM900 sử dụng chuẩn giao tiếp UART để giao tiếp với chip
điều khiển

Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý khối Module shield SIM900

3.2.3. Khối nguồn
Sự dụng nguồn điện áp 5V và 12V trên bộ nguồn máy tính, sự dụng thêm
mạch giảm áp DC LM2596 3A để giảm áp từ 12VDC xuống còn 9VDC, cấp nguồn
cho board Arduino Mega 2560 hoạt động.
21


Hình 3.12: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn

3.2.4. Khối hiển thị
Sử dụng LCD 16x02 để hiện thị thông tin nhƣ hiển thị thời gian, hiện thị
những cài đặt mà ngƣời dùng muốn cài.

Hình 3.13: Sơ đồ nguyên lý khối hiện thị.

3.2.5. Khối cảm biến nhiệt độ - độ ẩm
Về hệ thống đo nhiệt độ độ ẩm cho nhà thông minh thì mô hình sử dụng 2
cảm biến đó là DHT11 chuẩn giao tiếp 1 wire và cảm biến LM35 đọc giá trị ADC
về.

22


Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý khối nhiệt độ LM35

3.2.6. Khối cảm biến thẻ từ
Sự dụng loại Module RFID RC522 với chuẩn giao tiếp SPI để giao tiếp với
khối trung tâm.

Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý cảm biến thẻ từ RFID.

3.2.7. Khối cảm biến chuyển động
Khối cảm biến chuyển động sử dụng loại cảm biến thân nhiệt PIR để nhận
biết sự chuyển động của môi trƣờng xung quanh.

23


Hình 3.16: sơ đồ nguyên lý khối cảm biến chuyển động.

3.2.8. Khối đồng hồ thời gian thực
Sử dụng chức năng đếm và lƣu thời gian thực của module RTC DS1307 trên
chuẩn giao tiếp I2C để phục vụ 1 số hệ thống thông minh.

Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý khối thời gian thực.

24


Chƣơng 4 SƠ ĐỒ KẾT NỐI VÀ LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT
4.1.Sơ đồ kết nối

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý kết nối chân giữa các module

25