đồ án điện tử điển hình

Trong xu hướng phát triển không ngừng của nền công nghệ những thập kỷ qua, công nghệ điện tử cũng ngày càng phát triển vượt bậc. Các vi mạch với khả năng tích hợp ngày càng lớn, tốc độ xử lý được tăng cao, chính xác hơn và giá thành rẻ hơn. Ban đầu, các IC được chế tạo với những chức năng chuyên dụng, dần dần yêu cầu một linh kiện đa năng ra đời. Vi xử lý là một linh kiện cho phép hoạt động theo một chương trình mà người sử dụng đặt ra, được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Sinh viên : Nông Ngân Khánh

Lê Thị Thúy Ngân

Nguyễn Thị Hồng Thái

Lớp : K46KDT.01

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Hoàng Việt

Thái Nguyên – 2014

TRƯỜNG ĐHKTCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

MÔN HỌC: CÁC HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ ĐIỂN HÌNH

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

Sinh viên: Nông Ngân Khánh

Lê Thị Thúy Ngân

Nguyễn Thị Hồng Thái

Lớp : K46KDT.01

Ngành : Kỹ Thuật Điện Tử

Ngày giao đề Ngày hoàn thành

1.Tên đề tài : Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại.

2 Nội dung thuyết minh tính toán:

- Tìm hiểu về hệ thống báo trộm

- Thiết kế hệ thống báo trộm

- Tìm hiểu modul sim

- Phối hợp modul sim với mạch thiết kế

- Mô phỏng và làm mạch thực

3 Các bản vẽ, chương trình và đồ thị

- Vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch điện thiết kế, kết quả mô phỏng, đồ thịminh họa hoạt động (nếu cần)

- Viết và giải thích chương trình viết trên thiết bị điều khiển

TRƯỜNG ĐHKTCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

Sinh viên: Nông Ngân Khánh

Lê Thị Thúy Ngân

Nguyễn Thị Hồng Thái

Lớp : K46KDT.01

Ngành : Kỹ Thuật Điện Tử

Ngày giao đề Ngày hoàn thành

1.Tên đề tài : Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại

2 Nội dung thuyết minh tính toán: Mạch bao gồm các khối sau:

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 20

GIÁO VIÊN CHẤM

(Ký ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu đề tài 1

1.2 Ý nghĩa đề tài 1

1.3 Mục đích đề tài 1

1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài 2

1.4.1 Các sản phẩm đã có 2

1.4.2 Các phương án thực hiện: 4

1.4.2.1 Lựa chọn phương án 4

1.4.2.2 Lý do chọn phương án 4

1.4.3 Giới hạn đề tài 4

CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 5

2.1 Sơ đồ khối của mô hình 5

2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ 5

2.2 Lựa chọn linh kiện 6

2.2.1 Khối điều khiển 6

2.2.2 Thiết bị hiển thị 7

2.2.3 Khối nhập dữ liệu 7

2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động 8

2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện 9

2.3.1 Giới thiệu modul SIM900 9

2.3.1.1 Modul SIM là gì? 9

2.3.1.2 Modul SIM900 9

2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900 9

2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân 11

2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900 12

2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A 15

2.3.2.1 Tổng quan về PIC 15

2.3.2.2 Giới thiệu về PIC 16F877A 16

2.3.3 Cảm biến chuyển động – PIR 20

2.3.4 Khối hiển thị LCD 23

2.3.4.1 Hình ảnh thực tế 23

2.3.4.2 Sơ đồ chân LM016L: 23

2.3.4.3 Chức năng các chân của LCD 24

2.3.4.4 Sơ đồ khối của LCD LM 016L 26

2.3.5 Keypad 4X4 27

2.4 Mô phỏng mạch chống trộm dùng modul sim 29

2.4.1 Khởi động hệ thống 29

2.4.2 Khi có người đi vào vùng cảm biến ( khi 2 cảm biến tác động) 30

2.5 Nguyên lý của mạch diện 31

2.6 Chương trình thực hiện 31

2.6.1 Lưu đồ thuật toán 31

2.6.2 Chương trình 33

2.7 Mạch nguyên lý 50

2.8 Mạch in 51

2.8.1 Hình ảnh 3D mặt sau 51

2.8.2 Hình ảnh 3D mặt trước 52

2.8.3 Mạch in 53

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 54

3.1 Kết quả thực hiện 54

3.2 Hướng phát triển đề tài 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

MỤC LỤC SƠ ĐỒ 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu đề tài 1

1.2 Ý nghĩa đề tài 1

1.3 Mục đích đề tài 1

1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài 2

1.4.1 Các sản phẩm đã có 2

Hình 1.2 Mạch báo trộm bằng lazer 3

1.4.2 Các phương án thực hiện: 4

1.4.2.1 Lựa chọn phương án 4

1.4.2.2 Lý do chọn phương án 4

1.4.3 Giới hạn đề tài 4

CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 5

2.1 Sơ đồ khối của mô hình 5

Hình 2.1 Sơ đồ khối của mạch chống trộm sử dụng moodul sim 900 5

2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ 5

2.2 Lựa chọn linh kiện 6

2.2.1 Khối điều khiển 6

2.2.2 Thiết bị hiển thị 7

2.2.3 Khối nhập dữ liệu 7

2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động 8

2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện 9

2.3.1 Giới thiệu modul SIM900 9

2.3.1.1 Modul SIM là gì? 9

2.3.1.2 Modul SIM900 9

2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900 9

Hình 2.2 Modul SIM900 9

2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân 11

Hình 2.3 Sơ đồ chân của modul SIM900 11

2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900 12

2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A 15

2.3.2.1 Tổng quan về PIC 15

2.3.2.2 Giới thiệu về PIC 16F877A 16

a Sơ đồ chân 16

Hình 2.4 Ảnh thực tế PIC16F877A 16

Hình 2.5 Sơ đồ chân của PIC16F877A 17

b Các thông số của PIC 16F877A 17

c Cổng xuất nhập (I/O port) 18

2.3.3 Cảm biến chuyển động – PIR 20

Hình 2.9 Bộ cảm biến chuyển động – PIR 21

Hình 2.10 Nguyên lý phát hiện chuyển động ngang của nguồn thân nhiệt 21

Hình 2.11 Thân nhiệt chưa vào vùng cảm biến 22

2.3.4 Khối hiển thị LCD 23

2.3.4.1 Hình ảnh thực tế 23

Hình 2.13 LCD 23

2.3.4.2 Sơ đồ chân LM016L: 23

Hình 2.14 Sơ đồ chân LCD 24

2.3.4.3 Chức năng các chân của LCD 24

2.3.4.4 Sơ đồ khối của LCD LM 016L 26

Hình 2.15 Sơ đồ khối của LCD 26

2.3.5 Keypad 4X4 27

Hình 2.16 Sơ đồ cấu trúc keypad 4X4 27

Hình 2.17 Mô hình thật của Keypad 4X4 28

2.4 Mô phỏng mạch chống trộm dùng modul sim 29

2.4.1 Khởi động hệ thống 29

Hình 2.18 Khởi động hệ thống 29

2.4.2 Khi có người đi vào vùng cảm biến ( khi 2 cảm biến tác động) 30

Hình 2.19 Khi có người đi vào vùng cảm biến 30

2.5 Nguyên lý của mạch diện 31

2.6 Chương trình thực hiện 31

2.6.1 Lưu đồ thuật toán 31

Hình 2.20 Lưu đồ thuật toán 32

2.6.2 Chương trình 33

2.7 Mạch nguyên lý 50

Hình 2.21 Mạch nguyên lý 50

2.8 Mạch in 51

2.8.1 Hình ảnh 3D mặt sau 51

Hình 2.22 Mạch in 3D mặt sau 51

2.8.2 Hình ảnh 3D mặt trước 52

Hình 2.23 Mạch in 3D mặt trước 52

2.8.3 Mạch in 53

Hình 2.24 Mạch in 53

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 54

3.1 Kết quả thực hiện 54

3.2 Hướng phát triển đề tài 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

LỜI MỞ ĐẦU



Trong xu hướng phát triển không ngừng của nền công nghệ những thập

kỷ qua, công nghệ điện tử cũng ngày càng phát triển vượt bậc Các vi mạch

với khả năng tích hợp ngày càng lớn, tốc độ xử lý được tăng cao, chính xáchơn và giá thành rẻ hơn Ban đầu, các IC được chế tạo với những chức năngchuyên dụng, dần dần yêu cầu một linh kiện đa năng ra đời Vi xử lý là mộtlinh kiện cho phép hoạt động theo một chương trình mà người sử dụng đặt ra,được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực.

Đời sống xã hội ngày một thay đổi, bên cạnh những tiến bộ thì các vấn

đề cũng nảy sinh ngày càng nhiều, đặc biệt là khi quy mô hoạt động của tổchức được mở rộng Trong nhiều trường hợp, việc quản lý trở nên vô cùngkhó khăn khi số lượng quản lý quá lớn, làm cho hoạt động bị đình trệ, mấtnhiều thời gian mà lại không hiệu quả Do vậy, một hệ thống tự động điều tiết

sẽ giúp cho con người dễ dàng hơn trong việc giám sát, đảm bảo tính côngbằng, và đặc biệt là sự tiến bộ trong các hoạt động xã hội

Bằng một ý tưởng có tính ứng dụng cao ngoài thực tế, chúng em lựa

chọn đề tài “Thiết kế hệ thống báo trộm qua mạng điện thoại” Hệ thống

có khả năng tự động cảnh báo bằng chuông khi có trộm Đây là hệ thống đượcứng dụng ở các nhà kho, ngân hàng, nó còn cảnh báo cho cư dân trong tòanhà … nơi mà cần hệ thống bảo mật tốt mỗi ngày.Ngoài ra, hệ thống này làgiải pháp tốt cho các thiết bị cần bảo mật ở các công ty, bệnh viện, cơ quanhành chính, cơ quan thuế và hải quan, các công ty bảo hiểm, ngân hàng vàchứng khoán, các trung tâm dịch vụ, nhà ga bến xe… Dưới sự kiểm soát của

hệ thống này, quá trình bảo mật sẽ trở nên tốt hơn và hiệu quả hơn

LỜI CẢM ƠN



Để hoàn thành tốt đề tài này chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáoNguyễn Hoàng Việt, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng em theo đúngthời gian và đúng hướng Những kiến thức thu nhặt được trong quá trìnhnghiên cứu đề tài, phần nhiều được thầy hướng dẫn đều rất có ích, giúp chúng

em hiểu rõ hơn, nắm chắc hơn một số vấn đề cơ bản, đồng thời sẽ giúp íchchúng em trong con đường học tập và nghiên cứu sau này cũng như trongtương lai Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thư viện trường ĐH KĩThuật Công Nghiệp Thái Nguyên đã cung cấp rất nhiều tài liệu, giáo trìnhquan trọng giúp chúng em thu thập và hệ thống kiến thức để hoàn thành đềtài Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến các trang web nhưwww.dientuvietnam.net ,minhdt, Đã cho chúng em rất nhiều kiến thức phục

vụ đề tài và hoàn thành tốt dược đề tài này Do thiếu kiến thức chuyên môn vàthiếu kinh nghiệm thực tế nên đề tài của chúng em còn nhiều hạn chế Rấtmong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1.1 Giới thiệu đề tài

Như chúng ta đã biết, trong thời gian gần đây tình trạng trộm cắp đã trởnên tinh vi và phổ biến tại Việt Nam Các vụ việc trên không những gây thiệthại lớn về tiền, tài sản của các gia đình, tạo ra sự lo lắng cho nhiều người, màcòn ảnh hưởng đến trật tự an toàn xã hội Sau hàng loạt vụ việc trên nhiều giađình đã có biện pháp tăng cường lắp đặt các hệ thống báo trộm cho gia đình.Tuy nhiên những biện pháp đó đôi khi cũng không phát huy được nhiều tácdụng

Từ những yêu cầu thực tế đó, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộcsống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạnh di động nên chúng

em đã chọn đề tài “Hệ Thống Báo Trộm Ứng Dụng Modul Sim 900” nhằm

đáp ứng được nhu cầu giám sát điều khiển từ xa bằng điện thoại di động vàgóp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của gia đình và toàn xã hội

1.2 Ý nghĩa đề tài

Ngày nay đi cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, việc bảomật đã trở nên quen thuộc và thông dụng đối với người dân Việt Nam Tuynhiên trong thời gian gần đây tình trạng trộm cắp, đục phá các gia đình, cơquan… diễn ra thường xuyên không những ảnh hưởng tới tài sản, uy tín củacác công ty mà còn ảnh hưởng đến an ninh trật tự xã hội

Từ những nhu cầu thực tế đó, chúng em muốn đưa ra giải pháp thiết kếmột hệ thống giám sát, điều khiển an ninh cho các gia đình, cơ quan thôngqua tin nhắn SMS, đề tài lấy cơ sở là tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị.Việc sử dụng tin nhắn SMS để điểu khiển thiết bị có những thuận lợi là tiếtkiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động cao (nghĩa là chỗ nào có phủsóng mạng điện thoại di động ta cũng đều có thể điều khiển thiết bị được).Ngoài ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đốitượng khác nhau trong dận dụng cũng như trong công nghiệp

1.3 Mục đích đề tài.

Để tài được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng

những kiến thức đã học trong nhà trường để “Thiết kế hệ thống báo trộm

qua mạng điện thoại” Hệ thống tích hợp modul điều khiển giám sát trung

tâm và modul báo động (cảnh báo) cùng các modul tiện ích khác Với modulbáo động, hệ thống sử dụng cảm biến chuyển động để gửi thông tin dữ liệu về

bộ xử lý trung tâm khi có tác động của đối tượng bên ngoài (có tác động bấthợp pháp) Qua xử lý, dữ liệu sẽ được gửi về thiết bị đầu cuối (mobile) để báocho biết có tác động của đối tượng bên ngoài (có tác động bất hợp pháp).Modul điều khiển giám sát có chức năng điều khiển và giám sát.

1.4 Phân tích đề tài và lý do chọn đề tài

mắt thu) sau 1 khoảng thời gian thì chân 3 (output) sẽ lên mức cao, tạotín hiệu đưa vào IC UM66 (đây là IC nhạc có 3 chân), sau đó tín hiệu

từ IC ra đưa vào transistor T2 khuếch đại rồi đưa ra loa

b/ Mạch chống trộm dùng Laser:

- Ưu điểm: Tín hiệu mạnh Độ chính xác cao Ít bị nhiễu

- Khuyết điểm: Chi phí cao Có thể bị phát hiện trong môi trường quá tối

Hình 1.2 Mạch báo trộm bằng lazer

- Phân tích hoạt động: Led2 ở đây là modul phát laser LDR là quangtrở Bình thường, tia laser từ modul laser được chiếu thẳng qua quangtrở làm trị số điện trở của quang trở nhỏ, không đủ phân cực chotransistor Q2 dẫn, Q2 tắt làm cho transistor Q3 dẫn, tín hiệu từ cực Ccủa transistor Q3 được đưa đến chân 2 (Trigger) của IC 555 Vì Q3dẫn nên cực C của Q3 sẽ ở mức thấp, chân 2 của IC 555 không có tínhiệu nên chân 3 (output) của IC cũng không có tín hiệu ra Khi cóngười đi qua chắn ngang đường đi của tia laser, quang trở không cóánh sáng chiếu vào nên trị số lớn, phân cực cho Q2 dẫn làm Q3 tắt, cực

C của Q3 lên mức cao, đưa tín hiệu đến chân 2 của IC 555, IC 555trong trường hợp này là một mạch dao động tạo xung vuông (có biến

trở để chỉnh chu kỳ xung vuông tạo ra) nên khi có tín hiệu vào chân 2thì sẽ tạo ra xung vuông ở ngõ ra chân 3 Tín hiệu được đưa đến ICHT2860 ( là loại IC có các ngõ vào cài đặt để lựa chọn các loại âmthanh nạp sẵn trong IC) sau đó tín hiệu được đưa qua Transistor Q4khuếch đại rồi phát ra loa

1.4.2 Các phương án thực hiện:

Có nhiều phương án thực hiện như dùng hồng ngoại, dùng laser, sửdụng mạch cảm biến PIR để phát hiện người hay vật chuyển động trongphạm vi nhất định

1.4.2.1 Lựa chọn phương án

Sử dụng hai cảm biến PIR để phát hiện người hay vật chuyển động sau

đó kết nối với modul sim báo cho người sử dụng biết có trộm đột nhập

1.4.2.2 Lý do chọn phương án

 đơn giản

 dễ lắp đặt độ nhạy cao phạm vi tác dụng rộng

 có nhiều ưu điểm hơn các phương án trên do:

 Nếu sử dụng tia laser: dễ bị phát hiện trong khi trời tối, chi phícao

 Nếu sử dụng tia hồng ngoại : dễ bị nhiễu, độ ổn định không cao,tín hiệu điều khiển yếu trong môi trường xuất hiện nhiều sónggần với hồng ngoại

 Sử dụng modul sim: điều khiển đơn giản hiệu quả, tiện lợi chongười sử dụng dù ở xa hay ở gần đều có thể điều khiển và biếtđược có người đột nhập hay không chỉ cần có phủ sóng điệnthoại di động Hệ thống có khả năng tự động cảnh báo bằngchuông và thông báo cho người dùng biết khi có trộm

1.4.3 Giới hạn đề tài

- Chỉ sử dụng được ở vùng có phủ sóng điện thoại di động

- Tác động được trong vùng cảm biến

- Thông tin truyền đi sẽ bị nhiễu hoặc chậm trễ do mạng di động ( có thể dongẽn mạng)

- Chỉ sử dụng cho một cửa ra vào

CHƯƠNG 2:NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI2.1 Sơ đồ khối của mô hình

Hình 2.1 Sơ đồ khối của mạch chống trộm sử dụng moodul sim 900

2.1.1 Chức năng của các phần tử trong sơ đồ

 Khối xử lý trung tâm: Có nhiệm vụ gửi nhận dữ liệu với Modul Sim900một cách liên tục Khối này chỉ có PIC 16F877A, điều khiển mọi hoạtđộng của hệ thống, gửi tin nhắn đến điện thoại người dùng nếu có trộmbáo ra chuông báo, nhận tin nhắn tắt chuông từ người dùng

 Khối cảm biến: Phát hiện có trộm, khi có trộm cảm biến ở mức logic 1hoặc mức 0

 Modul sim 900: Có chức năng như một điện thoại di động để kết nốivới vi điều khiển Nó được đặt cố định và thường xuyên kết nối với vi

điều khiển Khi người sử dụng nhắn một tin nhắn SMS có nội dung làmột lệnh yêu cầu điều khiển thiết bị, nó sẽ nhận tin nhắn và được xử lýbởi câu lệnh điều khiển được lập trình và được nạp vào vi điều khiển.

 Bàn phím: Cài đặt dữ liệu: số điện thoại, mật khẩu, số nhà…

 Hiển thị: Có chức năng hiển thị cho người sử dụng biết có người lạ độtnhập và để cài đặt dữ liệu

 Chuông báo: Có chức năng phát ra âm thanh khi có người lạ đột nhập

 Khối nguồn: Cung cấp cho khối IN/OUT hoạt động gồm 2 loại nguồn5V và 9V

2.2 Lựa chọn linh kiện

Trong hệ thống ta có thể thiết kế với nhiều loại linh kiện khác nhau, vàtrong từng khối ta cũng có nhiều lựa chọn khác nhau:

2.2.1 Khối điều khiển

Có thể sử dụng các loại VĐK như AVR, 8051, ARM, PIC mà có khảnăng đáp ứng cho việc thực hiện các phép tính toán ( + - * / ) đáp ứng yêucầu của bài toán

Tính năng của một số VĐK điển hình :

 Vi điều khiển AVR

AVR là VDK do hãng Atmel sản xuất, là chip VĐK 8 bit với cấu trúc tập lệnhđơn giản.AVR có các tính năng cơ bản sau:

+ Có thể sử dụng xung clock lên đến 16MHz, hoặc sử dụng xung clock nộilên đến 8MHz

+ Bộ nhớ chương trình Flash có thể lập trình lại nhiều lần và dung lượng lớn,

có SRAM lớn, và đặc biệt có bộ nhớ lưu trữ lập trình được EEPROM

+ Nhiều ngõ vào ra (I/O port) 2 hướng

+ Các bộ chuyển đổi Analog – Digital với độ phân giải 10 bit

+ Giao diện nối tiếp UASRT ( thích hợp với chuẩn RS232)

 Vi điều khiển 8051

Vi điều khiển 8051 do hãng intel sản xuất, ra đời đầu tiên vào năm 1980, nó

là vi điều khiển đầu tiên của họ MCS-51

Các tính năng cơ bản của 8051 như sau:

+ 8kB bộ nhớ chương trình

+ Dao động bên ngoài với thạch anh < 24MHz

+ 4 port xuất nhập

+ 3 Timer/counter 16 bit

+ Nạp chương trình song song hoặc nối tiếp.

 Vi điều khiển ARM

ARM là một loại cấu trúc VXL 32-bit kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trongcác thiết kế nhúng

 Tuy nhiên trong hệ thống này lựa chọn PIC 18F877A là tối ưu nhất vì :

- Họ vi điều khiển này có thể dễ dàng mua trên thị trường

- Tính phổ biến cao

- Giá thành hợp lí

- Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển hoạt động độc lập

- Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, ngônngữ lập trình khá phổ biến

- Không quá phức tạp trong lập trình

- Lập trình trên LCD đơn giản hơn nhiều so với 8051

-ARM có giá thành cao và lãng phí tài nguyên vì ARM là loại chíp cao cấp

có khả năng thực hiện công việc lớn hơn như thế nhiều lần

2.2.2 Thiết bị hiển thị

Có thể sử dụng rất nhiều thiết bị hiển thị có khả năng đáp ứng cho hệthống này như: LED 7 thanh, LED ma trận, LED đơn, LCD, hay thậm chí làmàn hình máy tính Đặc điểm và tính năng một số thiết bị hiển thị:

 LED 7 thanh: Thiết bị này có thể hiển thị một cách rõ ràng, giá thành

rẻ, tuy nhiên số kí tự hiển thị bị hạn chế Nếu dùng cho hệ thống này thìphải cần rất nhiều LED và kích thước sẽ rất lớn

 LED đơn: Đây cũng là thiết bị hiển thị tuy nhiên không thể dùng chi hệthống vì sẽ cần rất nhiều LED cho hệ thống và kích thước của hệ thống

chứa tất cả bảng mã ASCII như keyboard và vì thế KEYPAD thường đượctìm thấy trong các thiết bị chuyên dụng.

2.2.4 Thiết bị phát hiện chuyển động

- Có thể bị phát hiện trong môi trường quá tối

 Cảm biến chuyển động PIR

2.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch điện

2.3.1 Giới thiệu modul SIM900

2.3.1.1 Modul SIM là gì?

Các modul được sử dụng từ những ngày đầu của sự ra đời máy tính.Modul được hình thành từ modulator và demodulator Định nghĩa đặc trưngnày cũng giúp ta hình dung được phần nào về thiết bị này sẽ làm gì

Modul SIM là một module không dây, nó có thể làm việc cùng với mạngđiện thoại di động GMS Hoạt động của modul Wireless giống như củamodule quay số Điểm khác nhau chính là module quay số thì truyền và nhận

dữ liệu thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó ModulWireless thì ghi và nhận dữ liệu thông qua sóng Radio Giống như một điệnthoại di động GMS, Modul SIM yêu cầu một thẻ sim với một sóng mangWireless để hoạt động Các modul SIM còn hỗ trợ một bộ lệnh AT mở rộng.Những lệnh AT mở rộng này được định nghĩa trong các chuẩn của GMS

2.3.1.2 Modul SIM900

Modul SIM900 là một trong những loại modul SIM nhưng nó được nângcấp cao hơn ở chỗ: Có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn so với các moduleSIM khác Nó sử dụng công nghệ GMS/GPRS hoạt động ở các băng tần900Mhz, 1800Mhz và 1900 Mhz

2.3.1.3 Đặc điểm của modul SIM900

• GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps.

• GPRS dữ liệu up lên: Max 42.8 kbps

• SIM900 hỗ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP

• SIM900 tích hợp giao thức TCP/IP

• Toàn bộ chế độ tăng cường (ETS 06.50/06.06/06.80)

• Loại bỏ tiếng dội

+ Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối

• Cổng nối tiếp: 7 cổng nối tiếp (ghép nối)

• Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnhATCommand tới module điều khiển

• Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp

• Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 bps tới 115200 bps.

• Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD

• Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sửa lỗi

+ SIM Application Toolkit

2.3.1.4 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân

Hình 2.3 Sơ đồ chân của modul SIM900

• Chân 55,56,57: Ba chân để kết nối tới nguồn cung cấp, nguồn cung cấpcủa SIM900 là nguồn đơn VBAT là 3,4v – 4,5v

• Chân 17,18,29,39,45,46,53,54,58,61,62,63,64,65: Chân mass

• Chân 25 (ADC): Chân vào của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tựsang số

• Chân 26 (VRTC): Dòng cấp cho chân RTC khi không có pin trong hệthống.

• Chân 15 (VCC_EXT): Nguồn 2,93v từ mạch ngoài, bằng cách đo channày ta có thể biết Module đang bật hay tắt Khi điện áp thấp thì Moduletắt Ngược lại điện áp cao là Module đang bật

• Chân 52 (NETLIGHT): Đầu ra dùng để chỉ báo mạng kết nối đượcModule

• Chân 17 (PWRKEY): Chân này dùng để điểu khiển Module bật/tắt

• Chân 40,41,42,43,44 (KBC): Bàn phím

• Chân 66 (STATUS): Báo tình trạng công việc

• Chân 30 (SIM_VCC): Nguồn cung cấp cho thẻ SIM

• Chân 33 (SIM_RST): Chân Reset cho mạch SIM

• Chân 31 (SIM_DATA): Đầu ra dữ liệu chân SIM

• Chân 32 (SIM_CLK): Chân Clock của SIM

• Chân 34 (SIM_PRESENCE): Chân dò tìm mạng

• Chân 37 (DCD): Dò tìm sóng mang

• Chân 3 (DTR): Chân đầu cuối dữ liệu, báo đầu cuối dữ liệu sẵn sàng

• Chân 10 (RXD): Chân nhận dữ liệu

• Chân 9 (TXD): Chân truyền dữ liệu

• Chân 8 (RTS): Yêu cầu gửi, hoạt động khi module gửi dữ liệu (chuyểnsang trạng thái hoạt động khi sẵn sàng gửi dữ liệu)

• Chân 7 (CTS): Xóa để gửi, hoạt động khi module nhận dữ liệu (báo chothiết bị truyền đã sẵn sàng nhận dữ liệu)

• Chân 4 (RI): Báo chuông cho biết là thiết bị thu đang nhận tín hiệurung chuông

• Chân 28 (DBG RXD): Đầu ra dùng để điều chỉnh trong nhận dữliệu

• Chân 27 (DBG TXD): Đầu ra dùng để điều chỉnh trong truyền dữliệu

• Chân 21 (SPK1P), 22 (SKP1N): Chân Output, kết nối Speaker

• Chân 19 (MIC1P), 20 (MIC1N): Chân Input, kết nối Microphone

2.3.1.5 Khảo sát tập lệnh AT của modul SIM900

Chuẩn RS232 mô tả một kênh truyền thông với bộ kết nối 9 chân, nóđược thiết kế để thực thi quá trình truyền/nhận các lệnh đến modul được kếtnối với nó Thao tác này bao gồm cả các lệnh quay một số điện thoại nào đó.Thế nên nhất thiết phải có một phương pháp được thiết lập nhằm sử dụngkênh dữ liệu hiện tại để không chỉ truyền dữ liệu từ một điểm đầu cuối này tới

một điểm đầu cuối khác mà nó còn nhắm tới module duy nhất Dennis Hayes

đã đưa ra giải pháp cho vấn đề này trong năm 1977 Module thông minh(Smartmodem) của ông sử dụng chuẩn truyền thông RS232 đơn giản kết nốitới một máy tính để truyền cả câu lệnh và dữ liệu Bởi vì mỗi lệnh bắt đầu vớichữ AT trong chữ Attention nên ngôn ngữ điều khiển được định nghĩa bởiHayes nhanh chóng được biết đến với tên là bộ lệnh Hayes AT Chính vì sựđơn giản và khả năng thực thi với chi phí thấp của nó, bộ lệnh Hayes ATnhanh chóng được sử dụng phổ biến trong các module của các nhà sản xuấtkhác nhau Khi chức năng và độ tích hợp của các module ngày càng tăngcùng thời gian, nên làm cho ngôn ngữ Hayes AT ngày càng phức tạp Vì thếmỗi nhà sản xuất module đã nhanh chóng sử dụng quy tắc riêng cho loạimodule của mình trên nền tảng tập lệnh AT này Ngày nay bộ lệnh AT baogồm cả các lệnh về dữ liệu, fax, voice và các truyền thông SMS

Các lệnh AT là các hướng dẫn được sử dụng để điều khiển một module

AT là một cách viết gọn của chữ Attention Mỗi dòng lệnh của nó bắt đầu với

“AT” hay “at” Đó là lý do tại sao các lệnh modem được gọi là các lệnh AT.Nhiều lệnh của nó được sử dụng để điều khiển các modem quay số sử dụngdây nối, chẳng hạn như ATD(Dial), ATA(Answer), ATH(Hool control) vàATO(Return to online data state), ngoài ra tập lệnh AT còn hỗ trợ cácGSM/GPRS và điện thoại di động

Bên cạnh bộ lệnh AT thông dụng này, các modul GSM/GPRS và cácđiện thoại di động còn được hỗ trợ bởi một bộ lệnh AT đặc biệt đối với côngnghệ GSM Nó bao gồm các lệnh liên quan đến SMS như AT+CMGS (gửi tinnhắn SMS), AT+CMSS (gửi tin nhắn SMS từ một vùng lưu trữ), AT+CMGL(chuổi liệt kê các tin nhắn SMS) và AT+CMGR (đọc tin nhắn SMS)… Vớicác lệnh AT mở rộng này, chúng ta có thể thực hiện một số thao tác sau:

 Đọc, viết, xóa tin nhắn

 Gửi tin nhắn SMS

 Kiểm tra chiều dài tín hiệu

 Kiểm tra trạng thái sạc pin và mức sạc của pin

 Đọc, viết và tìm kiếm về các mục danh bạ

Số tin nhắn SMS có thể được thực thi bởi một modul SMS trên 1 phútthì rất thấp, nó chỉ khoảng từ 6 đến 10 tin nhắn SMS trên 1 phút

a Các lệnh khởi tạo Modul GSM SIM900

• Lệnh AT<cr>

 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:

OK

Và bắt đầu thực hiện các lệnh tiếp theo

 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:

CMS ERROR <err>

• Lệnh AT+CMGF=[<mode>] <cr> lệnh chọn chế độ nhắn tin

 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:

OK

<mode>: 0 dạng dữ liệu PDU

1 dạng dữ liệu kiểu text

 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:

CMS ERROR <err>

• Lệnh AT&W [<n>]

 Nếu lệnh thực hiện được thì trả về:

OK

Và lưu cấu hình cho GSM Modul SIM900

 Nếu lệnh không thực hiện được thì trả về dạng:

<index>: Số nguyên, đó là vị trí ngăn nhớ chứa tin nhắn cần đọc

<mode>: 1 đọc và thay đổi trạng thái của tin nhắn sau khi đọc

0 đọc bình thường

• Lệnh gửi tin nhắn SMS: AT+CMGS

• Lệnh viết tin nhắn rồi lưu vào ngăn nhớ: AT+CMGW

• Lệnh gửi tin nhắn từ một ngăn nhớ nào đó:

• AT+CGDCONT: định nghĩa dạng PDP.

• AT+CGQMIN: chất lượng dịch vụ ở mức thấp nhất

• AT+CGQREQ: chất lượng dịch vụ

• AT+CGDATA: trạng thái dữ liệu vào

• AT+CGREG: tình trạng đăng ký của mạng

• AT+CGCOUNT: đếm gói dữ liệu vào

Trên đây là những kiến thức cơ bản nhất về Modul SIM900 và tập lệnh

AT của SIM900 Để có thể sử dụng hết các chức năng của SIM900 ta phải cómột quá trình tìm hiểu lâu dài kỹ lưỡng Tuy nhiên, trong khuôn khổ của đồ

án chúng em chỉ tập trung vào nghiên cứu một số tính năng chính củaSIM900 nhứ cách khởi tạo cho SIM900, cách nhắn tin, cách đọc và xóa tinnhắn, cách thực hiện và hủy cuộc gọi… đó là những chức năng chính phục vụcho đề tài

Modul SIM900 là thiết bị giao tiếp với dịch vụ mạng – thiết bị trung gian

để nhận tín hiệu tin nhắn SMS điều khiển từ điện thoại người dùng hay gửi tinnhắn báo trở lại cho người dùng Việc xử lý hay sự trao đổi đó do một trungtâm xử lý mà chúng em lựa chọn là vi điều khiển PIC16F877A sẽ được trìnhbày trong mục sau

2.3.2 Tổng quan về vi điều khiển PIC16F877A

2.3.2.1 Tổng quan về PIC

a PIC là gì?

PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịchlà“máy tính thông minh khả trình”do hãng Genenral Instrument đặt tên cho viđiều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bịngoại vi cho vi điều khiển CP1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứuphát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay

b Tại sao lại dùng PIC mà không phải là các loại vi điều khiển khác

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051,Motorola 68HC, AVR, ARM, Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn

bản ở môi trường đại học, bản thân người viết đã chọn họ vi điều khiển PIC

để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các ứng dụng trên công cụ này vì cácnguyên nhân sau: Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng tại thị trườngViệt Nam Giá thành không quá đắt Có đầy đủ các tính năng của một vi điềukhiển khi hoạt động độc lập Là một sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như

về ứng dụng cho họ vi điều khiển mang tính truyền thống: họ vi điều khiển

8051 Số lượng người sử dụng họ vi điều khiển PIC Hiện nay tại Việt Namcũng như trên thế giới, họ vi điều khiển này được sử dụng khá rộng rãi Điềunày tạo nhiều thuận lợi trong quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụngnhư: số lượng tài liệu, số lượng các ứng dụng mở đã được phát triển thànhcông, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ dẫn khi gặp khókhăn,…Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình,nạp chương trình từ đơn giản đến phức tạp,…Các tính năng đa dạng của viđiều khiển PIC, và các tính năng này không ngừng được phát triển

2.3.2.2 Giới thiệu về PIC 16F877A.

a Sơ đồ chân

Hình 2.4 Ảnh thực tế PIC16F877A

Hình 2.5 Sơ đồ chân của PIC16F877A

b Các thông số của PIC 16F877A.

Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có

độ dài 14 bit

- Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock

- Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu kì lệnh là200ns

- Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM và bộnhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte

- Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O

- Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau:

+ Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit

+ Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chứcnăng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạtđộng ở chế độ sleep

+ Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler

- Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rộng xung

- Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI vàI2C

+ Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ

+ Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chânđiều khiển RD, WR, CS ở bên ngoài

- Các đặc tính Analog: 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit.

- Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như:

+ Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần

+ Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần + Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm

- Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm Nạpđược chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit SerialProgramming) thông qua 2 chân

- Watchdog Timer với bộ dao động trong

- Chức năng bảo mật mã chương trình

- Chế độ Sleep

- Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau

c Cổng xuất nhập (I/O port).

- Cổng xuất nhập (I/O port) chính là phương tiện mà vi điều khiển dùng

để tương tác với thế giới bên ngoài Sự tương tác này rất đa dạng và thôngqua quá trình tương tác đó, chức năng của vi điều khiển được thể hiện mộtcách rõ ràng

- Một cổng xuất nhập của vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin),tùy theo cách bố trí và chức năng của vi điều khiển mà số lượng cổng xuấtnhập và số lượng chân trong mỗi cổng có thể khác nhau

- Bên cạnh đó, do vi điều khiển được tích hợp sẵn bên trong các đặctính giao tiếp ngoại vi nên bên cạnh chức năng là cổng xuất nhập thôngthường, một số chân xuất nhập còn có thêm các chức năng khác để thểhiện sự tác động của các đặc tính ngoại vi nêu trên đối với thế giới bênngoài Chức năng của từng chân xuất nhập trong mỗi cổng hoàn toàn cóthể được xác lập và điều khiển được thông qua các thanh ghi SFR liênquan đến chân xuất nhập đó

- Vi điều khiển PIC16F877A có 5 cổng xuất nhập, bao gồm PORTA,PORTB, PORTC, PORTD và PORTE

- Cấu trúc và chức năng của từng cổng xuất nhập sẽ được đề cập cụ thểtrong phần sau

* PORTA :

- PORTA(RPA) bao gồm 6 I/O pin Đây là các chân “hai chiều”(bidirectional pin), nghĩa là có thể xuất và nhập được.

- Chức năng I/O này được điều khiển bởi thanh ghi TRISA (địa chỉ 85h).Muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là input, ta “set” bitđiều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA và ngược lại,muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là output, ta “clear”bit điều khiển tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA

- Thao tác này hoàn toàn tương tự đối với các PORT và các thanh ghiđiều khiển tương ứng TRIS (đối với PORTA là TRISA, đối với

- PORTB là TRISB, đối với PORTC là TRISC, đối với PORTD làTRISD vàđối với PORTE là TRISE)

- Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTA bao gồm: PORTA (địa chỉ05h) : chứa giá trị các pin trong PORTA TRISA (địa chỉ 85h): điều khiểnxuất nhập CMCON (địa chỉ 9Ch): thanh ghi điều khiển bộ so sánh.CVRCON (địa chỉ 9Dh) : thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp.ADCON1 (địa chỉ 9Fh) : thanh ghi điều khiển bộ ADC

* PORTB

- PORTB (RPB) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tươngứng là TRISB Bên cạnh đó một số chân của PORTB còn được sử dụngtrong quá trình nạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khácnhau

- PORTB còn liên quan đến ngắt ngoại vi và bộ Timer0 PORTB cònđược tích hợp chức năng điện trở kéo lên được điều khiển bởi chương trình.Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTB bao gồm: PORTB (địa chỉ06h,106h) : chứa giá trị các pin trong PORTB TRISB (địa chỉ 86h,186h) :điều khiển xuất nhập OPTION_REG (địa chỉ 81h,181h) : điều khiển ngắtngoại vi và bộ Timer0

*PORTC

- PORTC (RPC) gồm 8 pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tươngứng là TRISC Bên cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ sosánh, bộ Timer1, bộ PWM và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP,USART

- Các thanh ghi điều khiển liên quan đến PORTC: PORTC (địa chỉ 07h):chứa giá trị các pin trong PORTC TRISC (địa chỉ 87h): điều khiển xuất nhập

* PORTD

- PORTD (RPD) gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập tươngứng là TRISD PORTD còn là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp PSP(Parallel Slave Port)

- Các thanh ghi liên quan đến PORTD bao gồm: Thanh ghi PORTD:chứa giá trị các pin trong PORTD

+ Thanh ghi TRISD : điều khiển xuất nhập

+ Thanh ghi TRISE : điều khiển xuất nhập PORTE và chuẩn giao tiếpPSP

* PORTE

- PORTE (RPE) gồm 3 chân I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tươngứng là TRISE Các chân của PORTE có ngõ vào analog Bên cạnh đó PORTEcòn là các chân điều khiển của chuẩn giao tiếp PSP

+ Các thanh ghi liên quan đến PORTE bao gồm: PORTE : chứa giá trịcác chân trong PORTE TRISE: điều khiển xuất nhập và xác lập các thông sốcho chuẩn giao tiếp PSP

+ ADCON1 : thanh ghi điều khiển khối ADC

2.3.3 Cảm biến chuyển động – PIR

a Khái niệm

PIR là chữ viết tắt của passive InfraRed sensor (PIR sensor ) Đó là bộcảm biến thụ động dùng nguồn kích thích là tia hồng ngoại Tia hồng ngoại(IR) chính là các tia nhiệt phát ra từ các vật thể nóng Trong các cơ thể sống,trong chúng ta luôn có thân nhiệt (thông thường ở 37 ), và từ cơ thể chúng ta

sẽ luôn phát các tia nhiệt, hay còn gọi là các tia hồng ngoại, người ta sẽ dùngmột tế bào điện để chuyển đổi tia nhiệt ra dạng tín hiệu điện và nhờ đó mà cóthể làm ra cảm biến mà phát hiện ra được các vật thể nóng đang chuyển động.Cảm biến này gọi là thụ động vì nó không dùng nguồn nhiệt tự phát ( làmnguồn tích cực hay chủ động) mà chỉ phụ thuộc vào các nguồn thân nhiệt, đó

là thân nhiệt của các thực thể khác như con người, con vật …

b Cấu trúc của một cảm biến chuyển động – PIR

Hình 2.9 Bộ cảm biến chuyển động – PIR

 Infrared Radial Sensor

 Bên trong có gắn 2 cảm biến tia nhiệt

 Có 3 chân ra: một chân GND, một chân VCC (mức điện áp 3v – 15v), một chân tín hiệu

 Góc dò lớn

 Fresnel Lens: để tăng độ nhạy cho đầu dò thì dùng thêm kính Fresnel

 Nó được thiết kế cho loại đầu có 2 cảm biến

 Góc dò lớn

 Có tác dụng ngăn tia tử ngoại

c Nguyên lý làm việc của cảm biến chuyển động – PIR

Hình 2.10 Nguyên lý phát hiện chuyển động ngang của nguồn thân nhiệt

Nguồn thân nhiệt của con người phát ra tia hồng ngoại, qua kính Fresnel,qua kính lọc lấy tia hồng ngoại, nó được hội tụ trên đầu dò của cảm biến vàtạo ra điện áp được khuếch đại với transistor FET Khi có nguồn thân nhiệt đingang qua, từ 2 cảm biến sẽ cho xuất hiện 2 tín hiệu và tín hiệu này sẽ đượckhuếch đại để có biên độ đủ cao để đưa vào mạch so áp sau đó tác động vàomột thiết bị điều khiển hay báo động.

Cơ chế của nó được thể hiện như sau:

 Khi thân nhiệt chưa đi vào vùng phát hiện (vùng cảm biến) thì tín hiệuchưa xuất hiện, đèn báo vẫn tắt

Hình 2.11 Thân nhiệt chưa vào vùng cảm biến

 Khi thân nhiệt đi vào vùng phát hiện (vùng cảm biến) thì tín hiệu xuất hiện, đèn báo sáng

Hình 2.12 Thân nhiệt đi vào vùng cảm biến

Khi một thân nhiệt đi ngang qua, từ thân nhiệt sẽ luôn phát ra tianhiệt, nó được hội tụ mạnh với kính Fresnel và rồi hội tụ trên đầu dòcảm biến Khi đó sẽ xuất hiện tín hiệu, tín hiệu này sẽ được cho vàomạch xử lý để tạo tác dụng điều khiển hay báo động

 Tia nhiệt

Mọi vật thể đều được cấu tạo từ các phân tử nhỏ li ti, , nhiệt là mộtdạng năng lượng tạo ra từ các dao động của các phần tử, đó là chuyểnđộng hỗn loạn không ngừng Từ các dao động này, nó phát ra các tianhiệt, bằng cảm giác thông thường của giác quan chúng ta gọi là sứcnóng Ở mỗi người, nguồn thân nhiệt thường được điều ổn ở mức 37 ,

đó là nguồn thân nhiệt mà ai cũng có Do vậy, nếu dùng linh kiện cảmứng thân nhiệt kết hợp cùng với cảm ứng chuyển động, chúng ta sẽ cóthiết bị phát hiện ra người lạ đột nhập vào nhà chính xác cao khi chủnhà không có ở nhà

2.3.4 Khối hiển thị LCD

2.3.4.1 Hình ảnh thực tế

Hình 2.13 LCD

2.3.4.2 Sơ đồ chân LM016L: