Home / ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP / Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS và Bluetooth

Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS và Bluetooth

Hình ảnh:

Mã tài liệu: D190204002
Tên đầy đủ: Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn SMS và Bluetooth
Mô tả: Gồm file báo cáo word, file source code pic, file nguyên lý, file mạch in
Gía: 100.000 VNĐ
Tải xuống

Video:

Mục lục:

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.. 1

1.1       GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS VÀ BLUETOOTH   1

1.2       MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI. 2

1.3       Ý TƯỞNG THIẾT KẾ.. 3

1.4       GIỚI HẠN ĐỀ TÀI. 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA.. 5

2.1       TỔNG QUAN VỀ SMS VÀ MẠNG GSM… 5

2.1.1      Tổng quan về SMS. 5

2.1.2      Tổng quan về mạng GSM… 6

2.2       TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH.. 9

2.2.1      Giới thiệu về Bluetooth. 9

2.2.2      Các chuẩn kết nối Bluetooth. 9

2.2.3      Các chuẩn kết nối Bluetooth. 10

2.2.4      Ưu và nhược điểm của công nghệ Bluetooth. 11

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN.. 13

3.1       VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887. 13

3.1.1      Giới thiệu về PIC16F887. 13

3.1.2      Sơ lược về chân PIC16F887. 14

3.1.3      Cấu trúc bộ nhớ PIC.. 14

3.1.4      Các cổng xuất nhập trong PIC.. 15

3.2       MODULE  BLUETOOTH  HC05. 17

3.2.1      Giới thiệu về module HC05. 17

3.2.2      Các thông số kỹ thuật. 18

3.2.3      Phần cứng. 19

3.2.4      Tập lệnh AT mặc định. 22

3.3       MODULE SIM 900A.. 23

3.3.1      Giới thiệu về module SIM900A.. 23

3.3.2      Đặc điểm của Module Sim900A.. 24

3.3.3      Khảo sát tập lệnh AT của Module sim900A.. 25

3.3.4      Các thuật ngữ.. 26

3.3.5      Cú pháp lệnh AT.. 26

3.3.6      Các lệnh AT được sử dụng trong đồ án. 27

3.4       CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35. 29

3.4.1      Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ LM35. 29

3.4.2      Thông số kỹ thuật. 30

3.4.3      Tính toán nhiệt độ đầu ra của LM35. 30

3.4.4      Sai số của LM35. 30

3.5       CẢM BIẾN CẢM BIẾN KHÍ GAS. 31

3.5.1      Giới thiệu về cảm biến khí gas MQ02. 31

3.5.2      Thông số kỹ thuật. 31

3.5.3      Nguyên lý hoạt động. 32

3.6       MODULE RELAY 4 KÊNH.. 33

3.6.1      Giới thiệu về module relay 4 kênh. 33

3.6.2      Các thông số kỹ thuật. 33

3.6.3      Các loại relay. 34

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG.. 35

4.1       ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SMS VỚI MODULE SIM900A.. 35

4.1.1      Sơ đồ khối 35

4.1.2      Nguyên lý hoạt động. 36

4.1.3      Tính toán chi tiết. 37

4.1.4      Mạch in và mạch thực tế. 42

4.1.5      Chương trình. 44

4.2       ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SÓNG BLUETOOTH.. 67

4.2.1      Sơ đồ khối 67

4.2.2      Nguyên lý hoạt động. 68

4.2.3      Tính toán chi tiết. 69

4.2.4      Mạch in và mạch thực tế. 73

4.2.5      Chương trình. 75

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.. 84

5.1       TÓM TẮT.. 84

5.2       KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.. 85

5.3       HƯỚNG PHÁT TRIỂN.. 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO   89

Nội dung chương 1:

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

  • GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS VÀ BLUETOOTH
  • Giới thiệu về điều khiển thiết bị qua SMS:
  • Trên thực tế, gần như các thiết bị tự động trong đời sống của mọi gia đình đều hoạt động độc lập, mỗi thiết bị có một quy trình sử dụng riêng tuỳ thuộc vào sự thiết lập, cài đặt của người sử dụng. Chúng gần như chưa có một sự liên kết nào. Nhưng đối với hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS thì lại khác. Ở đây, các thiết bị được kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh qua một mạch điện điều khiển trung tâm.
  • Điển hình của một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS gồm có các thiết bị ngoại vi đơn giản như: Bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến các thiết bị tinh vi, phức tạp như: Tivi, máy giặt, hệ thống báo động… Chúng liên kết hoạt động thành một hệ thống “thông minh”. Nghĩa là tất cả các thiết bị này sẽ giao tiếp với nhau thông qua một đầu não trung tâm. Đầu não trung tâm ở đây có thể là một máy vi tính hoặc có thể là một mạch vi điều khiển đã được lập trình sẵn tất cả các chương trình điều khiển. Bình thường, các thiết bị trong ngôi nhà này có thể được điều khiển thông qua tin nhắn của chủ nhà. Chẳng hạn như việc tắt quạt, đèn điện…. khi người chủ nhà quên chưa tắt thiết bị điện lúc ra khỏi nhà. Hay có thể bật máy điều hòa để làm mát phòng trước khi về nhà trong một khoảng thời gian nhất định. Bên cạnh đó hệ thống còn có thể gửi tin nhắn và gọi điện thông báo cho chủ nhà biết khi có trộm đột nhập (dùng cảm biến chuyển động kết hợp cảm biến mở cửa) hoặc khi xảy ra hỏa hoạn (dùng cảm biến nhiệt) hay báo động có sự rò rỉ khí gas (dùng cảm biến khí gas).
  • Ta cũng có thể thiết lập mật khẩu trong cấu trúc tin nhắn để nâng cao độ bảo mật hơn cho hệ thống.
  • Giới thiệu về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:

Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên nhu cầu về trao đổi thông tin giải trí, nhu cầu về điều khiển các thiết bị từ xa, ngày càng cao. Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại không thể đáp ứng nhu cầu này, nhất là ở những khu vực chật hẹp, những nơi xa xôi, trên các phương tiện vận chuyển,…Vì vậy công nghệ không dây đã ra đời và phát triển mạnh mẽ, tạo rất nhiều thuận lợi cho con người trong đời sống hằng ngày. Trong những năm gần

đây công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây đang có những bước phát triển mạnh mẽ, góp công lớn trong việc phát triển các hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt là các hệ thống thông minh. Hiện nay, có khá nhiều công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây như RF, Wifi, Bluetooth,SMS…Trong đó, Bluetooth là một trong những công nghệ được phát triển từ lâu và luôn được cải tiến để nâng cao tốc độ cũng như khả năng bảo mật. Trên thị trường Việt Nam hiện nay chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị không dây, đa số những sản phẩm hiện có đều là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Việc nghiên cứu và thiết kế một bộ sản phẩm điều khiển thiết bị không dây có một ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm sự lựa chọn cho người sử dụng, sản phẩm được sản xuất trong nước nên giá thành rẻ và góp phần phát triển các hệ thống điều khiển thông minh. Do đó, nhóm quyết định thực hiện đề tài: “Mạch điều khiển các thiết bị trong gia đình sử dụng Bluetooth “ Đề tài ứng dụng công nghệ Bluetooth phổ biến trên nhiều thiết bị, đặc biệt điểm mới của đề tài so với các sản phẩm hiện có là điều khiển thông qua hệ điều hành Android giúp tận dụng những thiết bị sử dụng hệ điều hành Android có sẵn của ngừời dùng giúp giảm giá thành sản phẩm, ngoài ra với màn hình hiển thị lớn của điện thoại cho phép hiển thị nhiều thông tin hơn. Bộ điều khiển thiết bị từ xa sau khi thi công xong có thể điều khiển được bốn thiết bị. Trong mạch sử dụng smartphone để bắt tín hiệu phát song từ Bluetooth HC-05 và thực hiện việc kết nối và phát tín hiệu điều khiển. Tín hiệu điều khiển sau khi được mã hóa sẽ được truyền về Bluetooth HC-05, dữ liệu sẽ được giải mã và đưa về vi điều khiển 16F887 để xử lý, sau khi xử lý tín hiệu đáp ứng đúng với lập trình thì vi điều khiển 16F887 sẽ thực hiện việc xuất dữ liệu ra các DIGITAL (tức là ngõ ra I/0) để điều khiển khối relay bật tắt từ những yêu cầu của bên phát.

 

  • MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
  • Mục đích nghiên cứu về điều khiển thiết bị qua SMS:

Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiến thức đã học trong nhà trường để “ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CÁC THIẾT BỊ BẰNG TIN NHẮN SMS”. Hệ thống tích hợp vi điều khiển giám sát trung tâm, mạch công suất cho các thiết bị trong nhà và sensor cảm biến cùng các module tiện ích khác. Với module báo động, cảm biến rò rỉ khí gas, cảm biến nhiệt độ gửi tín hiệu về bộ xử lí trung tâm khi có tác động (xảy ra rò rỉ khí gas, qua nhiệt độ cho phép). Qua xử lí, tín hiệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối (mobile) của người chủ nhà để báo cho chủ nhà biết có rò rỉ khí gas trong ngôi nhà hay quá nhiệt độ cho phép. Bên cạnh đó việc kiểm tra và xử lý trạng thái bật/ tắt của các thiết bị trong nhà khi chủ nhân không có mặt ở nhà cũng góp phần tích cực trong việc tích kiệm điện năng cho gia đình và quốc gia.

  • Mục đích nghiên cứu về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:
  • Đề tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những kiến thức đã học trong nhà trường để “ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CÁC THIẾT BỊ BẰNG SÓNG BLUETOOTH”. Điều khiển thiết bị bằng sóng Bluetooth Module điều khiển giám sát có chức năng điều khiển và giám sát. Bên cạnh đó việc kiểm tra và xử lý trạng thái bật/ tắt của các thiết bị trong nhà . Công nghệ này hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị di động với nhau và với thiết bị cố định mà không cần một sợi cáp để truyền tải. Tiết kiệm được chi phí lắp đặt nhưng dây cáp rườm rà , cũng như thời gian bật tắt những thiết bị.
  • Đề tài này giúp nhóm hiểu rõ  hơn về nguyên lý thu phát và ứng dụng những lý thuyết được học vào thực tế. Đồng thời tìm hiểu thêm được những điều chưa được học và nâng cao kỹ năng thực hành cũng như là những ứng dụng của mạch trong thực tế.

 

  • Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
  • Ý tưởng thiết kế về điều khiển thiết bị qua SMS:
  • Thiết kế mạch với 16F887 kết nối với module Sim900A điều khiển 4 thiết bị qua mạch relay 4 kênh, có kết hợp cảm biến nhiệt độ và khí gas.
  • Dùng mạng điện thoại di động của các nhà cung cấp dịch vụ như Viettel, Mobiphone, Vinaphone, …. để chủ nhà có thể gửi tin nhắn SMS điều khiển các thiết bị điện và kiểm tra nhiệt độ hiện tại. Hệ thống tự động gửi tin nhắn cảnh báo cho người điều khiển khi nhiệt độ quá mức an toàn hoặc khi có khí gas bị rò rỉ.
  • Ý tưởng thiết kế về điều khiển thiết bị qua sóng Bluetooth:
  • Thiết kế mạch với 16F887 kết nối với module bluetooth HC05 điều khiển 4 thiết bị qua mạch relay 4 kênh.
  • Viết một App Android hiển thị ON/OFF của 4 thiết bị trong nhà.
  • Sử dụng điện thoại có hệ điều hành Android đã có app tạo sẵn để kết nối với mạch bluetooth để điều khiển ON/OFF các thiết bị trong nhà trong phạm vi sóng bluetooth có thể phủ sóng.

 

  • GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Vì lý do thời gian có hạn, kinh phí không nhiều và lượng kiến thức còn hạn hẹp nên việc thiết kế điều khiển thiết bị qua SMS và Bluetooth còn nhiều khuyết điểm như:

  • Chỉ điều khiển 8 thiết bị điện (4 thiết bị điều khiển bằng SMS và 4 thiết bị điều khiển bằng bluetooth).
  • Điều khiển thiết bị bằng sóng  bluetooth  còn bị giới hạn bởi phạm vi hoạt động của module

 

Xem thêm

[ĐATN] MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT NHÀ THÔNG MINH

Mã tài liệu: TNS2021041611 Tên đầy đủ: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT NHÀ …

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *