Khéo tay hay làm Khéo tay hay làm Khéo tay hay làmkl kieu anh dung

M ột số loại cảm biến quang: - Quang tr ở: động được tạo ra từ vật liệu bán dẫn mà bề mặt của nó được phơi sáng và điện trở Đặc tuyến của một loại quang trở thông dụng: R 1M... HƯỚNG C

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ồ Chí Minh, tháng 1 năm 2013

Gi ới thiệu

nước ta cũng như nhiều nước trên thế giới Nó trở thành nghĩa vụ của mỗi người

dân Trên các phương tiện thông tin đại chúng luôn tuyên truyền giáo dục cho mỗi

người dân ý thức phòng cháy chữa cháy, nhằm mục đích hạn chế những vụ cháy

đáng tiếc xảy ra

cháy đến các cơ quan chức năng

thống báo cháy ” với giá thành thấp phù hợp với hầu hết các kiến trúc mạng máy

LỜI CẢM ƠN

Trên con đường học vấn của mình, tới nay chúng em đã đi qua bao chặng

đường từ tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông và hiện bây giờ là giảng

đường Đại học Và cứ đi qua mỗi chặng đường như vậy thì chúng em lại như được

đã tiếp thu, học tập được biết bao những kiến thức chuyên môn trong lĩnh vực khoa

chúng em đã đi qua Chúng em sẽ nhớ mãi những công lao to lớn của các thầy cô đã

hướng dẫn, theo sát, ân cần chỉ bảo chúng em từng bước, kịp thời một cách nhiệt

hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

M ỤC LỤC

Ch ương 1: Sơ lược về hệ thống báo cháy 1

1.1 Cách nhận biết báo cháy 1

1.2 Các bộ phận chính 1

1.3 Hướng chọn đề tài 5

Chương 2: Vi điều khiển PIC16F877A 6

2.1 Giới thiệu chung 6

2.2 Đặc điểm chung vi điều khiển PIC16F877A 6

2.3 Kiến trúc của vi điều khiển 8

2.4 Bộ chuyển đổi ADC 12

2.5 Giao tiếp nối tiếp 13

Chương 3: Tổng quát về GSM 15

4.1 Giới thiệu về GSM 15

4.2 Giới thiệu về SMS và GPRS 17

4.3 Socket TCP 20

Chương 4: Giới thiệu Modul SIM548 23

4.4 Giới thiệu 23

4.5 Phần cứng module SIM548 26

4.6 Tập lệnh AT 35

Chương 5: Giới thiệu cảm biến nhiệt và các linh kiện khác 47

5.1 Cảm biến 47

5.2 LCD 51

5.3 IC nguồn LM2576 54

Chương 6: Thi công 56

6.1 Nguồn 57

6.2 SIM 57

6.3 Vi điều khiển 59

6.4 Thuật toán 60

Chương 7 : Kết quả và nhận xét 61

7.1 Kết quả thực tế 61

7.2 Nhận xét 63

Chương 8: Kết luận 65

8.1 Kết quả đạt được và ý nghĩa 65

8.2 Hướng phát triển 65

Tài liệu tham khảo 66

CÁC TỪ VIẾT TẮT:

LIỆT KÊ HÌNH:

Hình 26: Gửi dữ liệu qua GPRS

Hình 29: IC LM2576

CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG BÁO CHÁY

1.1 CÁCH NH ẬN BIẾT VÀ BÁO CHÁY:

sau:

 Có mùi cháy, mùi khét

Để đề phòng cháy chúng ta có thể dựa vào những dấu hiệu trên để đặt các

đoạn đầu

1.2 CÁC B Ộ PHẬN CHÍNH:

1.2.1 C ảm biến:

xác của hệ thống

Các đặc tính của cảm biến: độ nhạy, độ ổn định, độ tuyến tính

a C ảm biến nhiệt:

điện, đây là loại cảm biến có độ nhạy tương đối cao và tuyến tính Nguyên tắc làm

IC c ảm biến:

Thermistor:

là điện trở nên trong quá trình hoạt động Thermistor tạo ra nhiệt độ vì vậy gây sai số

lớn

Thermo Couples:

động tỉ lệ thuận với sự chênh lệnh nhiệt độ giữa hai mối nối Thermo couple có hệ

số nhiệt dương

b C ảm biến lửa:

c C ảm biến khói:

Thường cảm biến khói là bộ phân riêng biệt chạy bằng PIN được thiết kế để

đòi hỏi phải đảm bảo về mặt thẩm mỹ Có hai cách cơ bản để thiết kế bộ cảm biến

khói

Cách thứ hai sử dụng các linh kiện thu phát quang Người ta dùng linh kiện

khói đi ngang qua vùng bảo vệ sẽ che chắn hoặc làm giảm cường độ ánh sáng chiếu

phương pháp thứ hai, nhưng khó thực thi, khó lắp đặt Còn cách thứ hai tuy ít nhạy

hơn nhưng linh kiện dễ kiếm và dễ thực thi cũng như dễ lắp đặt

d M ột số loại cảm biến quang:

- Quang tr ở:

động được tạo ra từ vật liệu bán dẫn mà bề mặt của nó được phơi sáng và điện trở

Đặc tuyến của một loại quang trở thông dụng:

R 1M

- C ảm biến quang bán dẫn:

Đây là loại cảm biến dùng các linh kiện bán dẫn quang như: diode, photo

diode, phototransistor, …Khi có ánh sáng đập vào mặt bán dẫn làm giải phóng các

điện tử tự do và các đện tử này sẽ chuyễn động tạo thành dòng điện

- C ảm biến quang nhiệt:

được nhận biến bằng bộ cảm biến nhiệt, nhiệt độ tỉ lệ với cường độ ánh sáng chiếu

tác động không phải do cháy ở tại nơi đặt cảm biến thì sẽ bị phát hiện nhầm Vì vậy

1.2.2.Thi ết bị báo động:

Báo động tại chỗ ta có thể sử dụng các chuông điện, mạch tạo còi hụ hay

phát ra tiếng nói để cảnh báo

Báo động qua tin nhắn điện thoại giúp ta đáp ứng nhanh các thông tin về sự

cơ quan như: nhà riêng, công an, phòng cháy chữa cháy…

1.3 HƯỚNG CHỌN CỦA ĐỀ TÀI:

hướng chọn đề tài của em là sẽ thiết kế hệ thống báo cháy đơn giản, hiệu quả và giá

thành tương đối so với các thiết bị báo cháy thông thường loại một nhưng có khả

năng giám sát nhiệt độ của loại 2

Do đó trong luận văn này sẽ trình bày mô hình thiết bị cảm ứng nhiệt gửi

CHƯƠNG II: VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A

2.1 GI ỚI THIỆU CHUNG:

PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer"

• 8/16 bit timer

2.2 ĐẶC ĐIỂM CHUNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A:

Đây là vi điều khiển thuộc họ Pic 16Fxxx với tập lệnh là 35 lệnh có độ dài

tối đa cho phép là 20MHz với chu kỳ lệnh là 200ns, bộ nhớ chương trình 8K x14

Các đặc tính ngoại vi bao gồm các khối chức năng sau:

đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay sau khi vi điều khiển hoạt động

ở chế độ sleep

2.3 KI ẾN TRÚC CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A:

2.3.1 C ấu trúc các khối:

thiết bị ngoại vi (output) và nhập dữ liệu từ thiết bị ngoại vi vào vi điều khiển

thanh ghi TRISA Ngược lại, muốn xác lập chân nào trong PORTA là output bit

điều khiển tương ứng chân đó trong thanh ghi TRISA.Bên cạnh đó, PORTA còn có

(Parallel Slave Port)

thanh ghi TRISE:

+ Các chân PORTE có ngõ vào analog

toán khi thực thi

• INSTRUCTION_REG: thanh ghi l ệnh 14 bit (ứng với 1 lệnh của PIC)

2.3.2 B ộ nhớ:

dung lượng bộ nhớ 8K word (1 word = 14 bit) Bộ nhớ chương trình có khả năng

chứa 8192 lệnh.Để mã hóa được địa chỉ của 8K word của bộ nhớ chương trình,

thanh ghi bộ nhớ chương trình có 13 bit Khi vi điều khiển được reset, bộ nhớ

chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0000h (Reset vector) Khi có ngắt xảy ra, bộ nhớ

chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0004h (Interrupt vector).Bộ nhớ chương trình không

Bộ nhớ dữ liệu của PIC là bộ nhớ EEPROM được chia thành nhiều bank Bộ

nằm trong vùng địa chỉ thấp và các thanh ghi đa mục đích (General Purpose

Register) nằm trong các vùng địa chỉ còn lại trong bank Các thanh ghi thường

xuyên được sử dụng (như thanh ghi STATUS) sẽ được đặt ở tất cả các bank của bộ

chương trình

2.4 B Ộ CHUYỂN ĐỔI ADC

VDD hay VSS được xác lập trên hai chân RA3 và RA2 Kết quả chuyển đổi tín hiệu

tương tự sang số là 10 bit được lưu trong hai thanh ghi ADRESH:ADRESL Quy

2.5 GIAO TI ẾP NỐI TIẾP

BRGH ( TXSTA<2>)

được truyền từlần tải cuối cùng Khi Bit Stop được truyền, thanh ghi TSR được tải

đặt Bit BRGH

SPEN lên 1

5 Cho phép truyền bằng cách đặt Bit TXEN, mà cũng sẽ đặt Bit TXIF lên 1

đặt

CHƯƠNG III: TỔNG QUÁT VỀ GSM VÀ SOCKET TCP

3.1 GI ỚI THIỆU VỀ GSM

GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di

động số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G (second generation) có

lượng cao với các băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz,

được tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định

thêm các tính năng truyền dữ liệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn

nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có

• Đặc điểm của công nghệ GSM

tự

sự thay đổi, điều chỉnh nào Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ

multiplexing ) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate

băng tần GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM

1800/1900Mhz

3,1khz đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps)

• C ấu trúc mạng GSM

• M ạng GSM ở Việt Nam

động công nghệ GSM lớn nhất của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel

Cho tới thời điểm này, thị trường th ông tin di động của Việt Nam đã có

3.2 GI ỚI THIỆU VỀ SMS VÀ GPRS

3.2.1 SMS

Châu âu vào năm 1992 Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM (G lobal

Tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm từ đó,có thể thấy

được là dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là giới hạn Một tin nhắn

có thể chứa :

tự 16 bit)

Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau Nó có thể hoạt

động tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, bao gồm cả Ả rập, Trung

Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở lên rộng khắp Các tin

mang nó theo người hầu như cả ngày Với một điện thoại di động , bạn có thể gửi và

đọc các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khó khăn gì khi bạn

đang ở trong văn phòng hay trên xe bus hay ở nhà…

Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện thoại mà tắt nguồn Nếu như

đó Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn đó rồi sau đó gửi nó tới

người bạn đó khi điện thoại của người bạn này mở nguồn

• C ấu trúc SMS:

- Instructions to air interface : Chỉ thị dữ liệu kết nối với air interface (giao

diện không khí)

- Instructions to handset : Chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay

- Instructions to SIM (optional) : Chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM

(Subscriber Identity Modules)

3.2.2 GPRS

được Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu tiêu chuẩn hoá vào năm 1993, đó là dịch

cơ bản của công nghệ là sử dụng các gói tin để truyền tải dữ liệu trên mạng khi và

dụng) v.v

Ưu thế cơ bản của các mạng GPRS là ở chỗ người sử dụng chỉ phải chi trả cho

lượng thông tin phát /thu chứ không phải cho thời gian vào mạng Trước khi có tiêu

chuẩn công nghệ GPRS, thuê bao phải trả tiền cho toàn bộ thời gian kết nối mà

Nói một cách khác, tài nguyên của mạng chỉ phát huy hiệu lực trong thời gian

hơn gần gấp 12 lần so với truyền số liệu trong các mạng GMS thông thường (9,6

thường chỉ trong khoảng 30-40kbit/s

thác đa dạng hoá các dịch vụ Các dịch vụ mới sẽ làm tăng nhu cầu về dung lượng

đường truyền trên các tài nguyên vô tuyến và các tiểu hệ thống cơ sở Một phương

pháp GPRS dùng để làm g iảm bớt các tác động đến dung lượng đường truyền là

hiệu quả hơn

Để cung cấp các dịch vụ mới cho người sử dụng điện thoại di động, GPRS là

bước quan trọng hội nhập tới các mạng thông tin thế hệ ba (3G) GPRS cho phép

3.3 SOCKET TCP

Socket là một cổng logic mà một chương trình sử dụng để kết nối với một

chương trình khác chạy trên một máy tính khác trên Internet Chương trình mạng có

- Ứng dụng Client – Server :

giải quyết một công việc là nhận dữ liệu đó -> xử lý -> trả kết quả lại cho Client

+ Client là ứng dụng được phục vụ, nó chỉ gởi truy v ấn và chờ đợi kết quả từ

Server

- TCP là một trong các giao thức cốt lõi của bộ giao thức TCP/IP Giao thức TCP

- UDP là một trong 2 giao thức chính của mô hình TCP/IP để truyền tải dữ liệu Độ

CHAT,GAME ONLINE,…

CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU MODULE SIM548

4.1 GI ỚI THIỆU

GSM/GPRS, đồng thời sản phẩm này cũng được tích hợp kĩ thuật GPS cho định vị

vệ tinh Thiết kế gọn giúp SIM548C dễ tích hợp GSM/GPRS & GPS thành giải

Đây là module GSM/GPRS và GPS của hãng SIMCOM

• GPRS multi-slot class 10

- Class 4 (2W @ GSM850/900MHz)

- Class 1 (1W @ GSM1800/1900MHz)

SIMCom)

Thông s ố kỹ thuật cho GPS:

• Date WGS-84

- Hot start<1s, trung bình, nơi thông thoáng

GSM/GPRS & GPS

Hình 16: SIM 548 và các thiết bị đi kèm

4.2 PH ẦN CỨNG MODULE SIM548

4.2.1 Ph ần cứng ứng dụng GSM của SIM548C

Muốn giao tiếp với module SIM548C phải thông qua một chuẩn đế cắm 60

Hai ngõ vào analog Ngõ vào ra dành cho Simcard

dùng để cung cấp nguồn

Vmax= 4.5V Vmin=3.4V Vnorm=4.0V

GND Chân nối đất dành cho

DISP_RST O VOLmin=GND

VOLmax=0.2V VOHmin=2.7 VOHmax=2.9

module GSM

VILmin=0V VILmax=0.9 VIHmin=2.0 VIHmax= 3.2 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin=2.7 VOHmax=2.9

Port nối tiếp 1

tiếp đã sẵn sàng

VILmin=0V VILmax=0.9 VIHmin=2.0 VIHmax= 3.2 VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin=2.7 VOHmax=2.9

Port nối tiếp 2

giao tiếp bằng tập lệnh

AT

Các chân dành cho Sim card

liệu với SIM

VILmin=0V VILmax=0.3*

SIM_VDD VIHmin=0.7*

SIM_VDD VIHmax= SIM_VDD +0.3

VOLmin=GND VOLmax=0.2V VOHmin=SIM_VDD -0.2

VOHmax=SIM_VDD

Điện áp ngõ vào từ 24V

độ của pin

0-1.2V

4.2.2 Ứng dụng GSM trên module SIM548

a B ật ứng dụng GSM

 S ử dụng chân PWRKEY để bật ứng dụng GSM

Để cho phép ứng GSM hoạt động,yêu cầu phải giữ chân PWRKEY ở mức

 S ử dụng chân VCHG để bật ứng dụng GSM

Đây là chân dành cho bộ sạc pin của module SIM548C.Nếu bộ sạc được nối

ứng dụng GSM,module sẽ gửi thông báo:

RDY

GHOST MODE

+CFUN: 0

điện,tất cả chức năng của ứng dụng GSM được mở và cho phép thực hiện được tất

From GHOST MODE to NORMAL MODE

 S ử dụng bộ thời gian thực RTC để bật ứng dụng GSM (chế độ báo động)

Ở chế độ báo động, cho phép ứng dụng GSM hoạt động bằng việc sử dụng

động Lúc này module sẽ gừi thông báo:

RDY

ALARM MODE

AT+CFUN=1 được gửi đến,việc module tự động tắt sẽ không xảy ra Cũng trong

b T ắt ứng dụng GSM

• S ử dụng chân PWRKEY để tắt ứng dụng GSM

NORMAL POWER DOWN

• S ử dụng lệnh AT để tắt ứng dụng GSM

trả thông báo:

NORMAL POWER DOWN

• Chú ý:

POWER LOW WARNNING

POWER LOW DOWN

“AT+CMTE” khi module đang hoạt động

4.2.3 Truy ền thông nối tiếp

Để giao tiếp và sử dụng ứng dụng GSM,module SIM548C cung cấp chuẩn

giao tiếp nối tiếp

/RTS và /CTS,đường truyền điều khiển /DTR,/DCD và /RING

38400, 57600, 115200

19200, 38400, 57600, 115200

4.2.4 K ết nối với SIM card

- Cấu tạo đế SIM card:

để cung cấp nguồn 33.0V±10% hay

4.2.5 Tr ạng thái chân STATUS

Ta có thể biết được tình trạng của mạng GSM thông qua chân STATUS

động

4.3 T ập lệnh AT

4.3.1 Các thu ật ngữ

<CR> : Carriage return (Mã ASCII 0x0D)

<LF> : Line Feed (Mã ASCII 0x0A)

TE : Terminal Equipment - Thiết bị đầu cuối (máy tinh, hệ vi điều khiển)

<n> : Đối số của lệnh, đối số có thể có 1 hoặc nhiều đối số, đối số có thể tùy

“ATS<n>=<m>”

Với :

<n> : Chỉ số của thanh ghi S được thiết lập

<m> : Giá trị đặt cho thanh ghi S <m> có thể tùy chỉnh, nếu thiếu, giá trị

mặc đinh sẽ được đặt cho <m>

liệt kê ở bảng bên dưới :

Kết hợp các lệnh AT liên tiếp trên cùng một dòng lệnh : Chỉ cần đánh “AT”

ứng này trước khi nhập lệnh AT tiếp theo

<index>: vị trí ngăn nhớ lưu tin nhắn

(AT+CMGF=1):

AT+CMGS=<da>[,<toda>]<CR> nội dung tin nhắn <ctrl-Z/ESC>

Các thông số:

<da>: số điện thoại nhận tin nhắn

<toda>: Định dạng dạng địa chỉ thể hiện trong số điện thoại

(AT+CMGF=0):

AT+CMGS=<length><CR> PDU is given <ctrl-Z/ESC>

Dạng text : +CMGS: <mr>

0: lưu các mã lệnh chỉ thị kết quả trong bộ đệm của module Nếu

trực tiếp cho thiết bị

2: Lưu các mã lệnh chỉ thị kết quả trong bộ đệm của module nếu kết

lập lại Ngược lại gửi chúng trực tiếp cho thiết bị

<mt>

<IP address> : địa chỉ IP của người điều khiển từ xa

<port> : cổng liên kết

<domain name> : tên miền điểu khiển từ xa

4.3.4 Lưu đồ điều khiển Sim548