CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout)

CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout) CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout) CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout) CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout) CẢNH báo NHIỆT độ QUA SMS DÙNG PIC (có code và layout)

CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ QUA SMS

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VIII CHƯƠNG 1.SƠ LƯỢC VỀ CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ QUA SMS 1

1.1 GIỚI THIỆU : 1

1.2 NGUYÊN LÝ CHUNG : 2

1.3 PHẦN MỀN CCS2

CHƯƠNG 2.TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN CÓ TRONG ĐỀ TÀI 3

2.1 LINH KIỆN TRONG MẠCH: 3

CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ MẠCH 9

3.1 SƠ ĐỒ KHỐI9

3.2 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT 10

3.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH: 11

 Khối đo nhiệt độ 11

 Khối hiển thị 11

 Khối vi điều khiển 11

 Khối module sim 12

CHƯƠNG 4.THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG PHẦN CỨNG 13

HÌNH 2.2:SƠ ĐỒ CHÂN PIC16F877A 4

HÌNH 2.3:CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35 4

HÌNH 2.4:ĐIỆN TRỞ 5

HÌNH 2.5:LCD 5

HÌNH 2.6:MODULE SIM 900 6

HÌNH 4.1:LAYOUT MẠCH THIẾT KẾ 13

HÌNH 4.2:MẠCH IN XUẤT RA PDF 13

HÌNH 4.3:MẠCH THỰC TẾ 14

SMS Short Message Services

LCD Liquid Crystal Display

PDF Portable Document Format

PIC Programmable Interface Controller

CHƯƠNG 1 SƠ LƯỢC VỀ CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ QUA SMS

1.1 Giới thiệu :

 Cảnh báo nhiệt độ trong thực tế

Trong xã hội hiện nay với sự phát triển chống mặt của các nước trên thế giới và

sự chuyển giao cơ cấu lao động từ thủ công sang tự động nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất Do đó sự xuất hiện của nhiều khu công nghiệp và máy móc là điều không thể tranh khỏi, dẫn đến lượng khí thảy được thảy ra môi trường ngày một tăng cao Với thực trạng đó thì làm cho Trái Đất ngày càng nóng lên, tần suất của những vụ cháy nổi càng cao Nên cần có sự cảnh báo nhiệt độ trong giới hạn trước khi dẫn đến sự cố

Với công nghệ đang phát triển như hiện nay thì chắc mọi người ai cũng có riêng cho mình một chiếc điện thoại từ phổ thông cho đến điện thoại thông minh nhưng chắc chắn chúng đề có thể nhận được tin nhắn sms Do đó nên nhiệt độ được cảnh báo qua tin nhắn sms sẽ rất hữu ích và thuận tiện

- Cần phải có sóng điện thoại mới gửi tin nhắn cảnh báo được.

- Có sai lệch so với nhiệt độ thực tế.

 Ứng dụng thực tế

Có ứng dụng quan trọng trong đời sống giúp kiểm soát được nhiệt độ để kịp thờiđiều chỉnh, kiểm tra nhiệt độ thiết bị từ xa mà chúng ta không thể trực tiếp kiểm tra

để tránh tình trạng quá nhiệt gây hỏng thiết bị

1.2 Nguyên lý chung :

Mạch sử dụng LM35 để kiểm tra nhiệt độ bằng cách gửi tín hiệu analog về cho

vi điều khiển, vi điều khiển sẽ giải mã tín hiệu analog sang digital để xử lý Vi điều

xử lý tín hiệu và kiểm tra với điều kiện an toàn đã thiết lập Nếu tín hiệu nằm trong ngưỡn cho phép thì quá trình này được lặp lại đến khi quá ngưỡn thì vi điều khiển

sẽ gửi tín hiệu đến module sim 900 để gửi tin nhắn về điện thoại thông báo quá nhiệt độ

1.3 Phần mền CCS

Trong thời đại phát triển như hiện nay sự xuất hiện của cái vi xử lý ngày càng nhiều Vi điều khiển chỉ làm việc với bit 0 và bit 1 nên chúng ta cần có một chương trình để biên dịch từ một ngôn ngữ khác sang ngôn ngữ mà vi xử lý có thể hiểu được để thực hiện những việc mà chúng ta mong muốn Ban đầu thì vi xử lý được viết theo ngôn ngữ Assmebly nhưng để viết được bằng ngôn ngữ Assmebly đòi hỏi người lập trình phải hiểu thật sâu về phần cứng thì mới có thể viết được chương trình cho vi điều khiển Từ sự khó khăn đó nên sự ra đời của những phần mền có khả năng biên dịch ra ngôn ngữ vi điều khiển trên một nền tảng khác mà mọi người đều có thể dễ dàng tiếp cận Sự ra đời của của các trình biên dịch trên nền tảng của ngôn ngữ C không đòi hỏi người viết hiểu quá sâu về phần cứng, và CCS là một trong số đó

CCS là chương trình biên dịch trên nền tảng ngôn ngữ C cho vi điều khiển PIC Trong đó chương được tích hợp sẵn 3 trình biên dịch cho 3 dòng PIC

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN CÓ TRONG ĐỀ TÀI

2.1 Linh kiện trong mạch:

 PIC16F877A

Hình 2.1: PIC16F877A

- PIC16F877A có 40 chân với các cấu trúc và chức năng:

+ Có cổng giao tiếp song song

+ Bộ nhớ flash ROM 8K x 14 ký tự

+Bộ nhớ RAM 368 x 8 bytes

+ Bộ nhớ EEPROM 256 x 8 bytes

+ Cổng xuất nhập có 5 cổng (a, b, c, d, e) tương ứng 33 chân của PIC

+ Có 3 bộ định thời trong đó có 2 bộ định thời 8 bit (timer 0, timer 2) và 1 bộđịnh thời 16 bit (timer 1)

+ Biến đổi tín hiệu analog sang digital

+ Chức năng Compator so sánh tương tự

+ Chức năng Watch Dog Timer định thời giám sát

+ Cổng nối tiếp có thể nạp chương trình bằng cổng này

+ Chế độ Sleep Mode tiết kiệm năng lượng

+ Có 15 ngắt

+ 35 lệnh điều khiển độ dài tối đa 14 bit

+ Hoạt động với tần số tối đa là 20Mhz

-Sơ đồ chân 16F877A:

Hình 2.2:Sơ đồ chân PIC16F877A

 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM35

Hình 2.3:Cảm biến nhiệt độ LM35

- Cảm biến nhiệt độ LM35 là bộ cảm biến mạch tích hợp với độ chính xác cao đầu ra tỷ lệ theo thang độ Celsius Không yêu cầu phải cân chỉnh khi sử dụng

- Các đặc điểm kỹ thuật

+ Điện áp 5V DC

+ Công suất tiêu thụ 60A

+ Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/0C

+ Độ sai lệch ¼0C ở nhiệt độ phòng và ¾0C ở nhiệt độ ngoài khoảng 20C

- LCD là màn hình có tích hợp sẵn chip điều khiển dùng để hiển thị dữ liệugồm 16 chân:

+ Chân 1 (Vss): Nối đất cho LCD

+ Chân 2 (Vdd): Cấp nguồn 5V DC cho LCD

+ Chân 3 (Vee): Nối với biến trở để điều chỉnh độ tương phản

+ Chân 4 (RS): Chọn thanh ghi

+ Chân 5 (RW): Chọn chế độ đọc hoặc ghi

+ Chân 6 (E): Cho phép nhận dữ liệu hoặc không

+ Chân 7-14 (D0- D7): Đường truyền dữ liệu

+ Chân 15 (A): Cấp nguồn 5V DC cho đèn nền

+ Chân 16 (K): Nối đất cho đèn nền

- Đặc điểm của LCD

+ Sử dụng nguồn điện 5V DC

+ Hiện thị 16 ký tự trên 2 hàng

+ Có 2 loại là nền xanh lá chữ đen và nền xanh dương và chữ trắng

+ Có 16 chân thẳng hàng khoảng cách 2 chân 0.1 inch

 MODULE SIM 900

Hình 2.6:Module Sim 900

- Tổng quan về module sim 900

+ Một modem GSM là một modem wireless, nó làm việc cùng với mộtmạng wireless GSM

+ Giống như một điện thoại di động GSM , một modem GSM yêu cầu 1thẻ sim với một mạng wireless để hoạt động

+ Module SIM 900 là một trong những loại modem GSM NhưngModule SIM 900 được nâng cao hơn có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn

Nó sử dụng công nghệ GSM/GPRS hoạt động ở băng tầng GSM850Mhz, EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, có tínhnăng GPRS của Sim 900

- Đặc điểm của module sim 900

+ Nguồn cung cấp khoảng 3,4 – 4,5V

+ Nguồn lưu trữ

+ Băng tần: GSM 850Mhz EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS1900Mhz SIM 900 có thể tự động tìm kiếm các băng tần

+ Điều khiển bằng tập lệnh AT

- Tập lệnh AT

+ AT: Trả lại OK để kiểm tra sim

+ ATE0: Tắt chế độ echo

+ AT + CPBS = "ON": Bật bộ nhớ danh bạ của SIM

+ AT+CSCS?: Kiểm tra trung tâm tin nhắn có khả dụng không

+ AT&W: Lưu trữ tất cả các cài đặt

+ AT+CSCS=\”GSM\”: Đặt chế độ văn bản ký tự GSM

+ AT+CMGF=1: Đặt chế độ văn bản

+ AT+CNMI=2,1,0,0,0: Dẫn tin nhắn mới đến thiết lập mặc định

+ AT+CSAS: Lưu cài đặt tin nhắn sms

+ AT+CMGS=\”Số điện thoại\”: Gửi tin nhắn đến số điện thoại

+ AT+CMGDA=”DEL READ”: Xóa tất cả tin nhắn trên thẻ SIM

+ AT+CMGDA=”DEL UNREAD”: Xóa tất cả các tin nhắn chưa đọc

+ AT+CMGDA=”DEL SENT”: Xóa tất cả các tin nhắn đã gửi+ AT+CMGDA=”DEL ALL”: Xóa tất cả tin nhắn lưu trên SIM+ ATD+Số điện thoại: Thực hiện cuộc gọi đến số điện thoại+ ATA: Trả lời cuộc gọi

+ ATH: Kết thúc cuộc gọi

- Chân module sim 900

+ Chân 1 (Gnd): Chân nối mass

+ Chân 2 (5V): Cấp nguồn 5V cho module sim

+ Chân 3 (Bat): Cấp nguồn 3.7V cho module sim

+ Chân 4 (Dtr): Chân chức năng của module sim

+ Chân 5 (Txd): Chân truyền dữ liệu

+ Chân 6 (Rxd): Chân nhận dữ liệu

+ Chân 7 (SN): Chân nối ngõ ra âm thanh âm

+ Chân 8 (SP): Chân nối ngõ ra âm thanh dương

+ Chân 9 (McN): Chân nối ngõ vào âm thanh âm

+ Chân 10 (McP): Chân nối ngõ vào âm thanh dương

-CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH

3.1 Sơ đồ khối

3.2 Sơ đồ giải thuật

Gửi SMS

Kết thúcSai

Đúng

3.3 Nguyên lý hoạt động của mạch:

 Khối đo nhiệt độ

Khối kiểm tra nhiệt độ bằng cách xuất giá trị điện áp tương ứng Cấp cho cảmbiến nhiệt độ LM35 nguồn 5V và sử dụng ADC 10 bit Với LM35 ngõ ra 10mVtương ứng với 10C, bộ ADC 10 bit tương dương giá trị 1023 và 5V tương ứngvới 5000mV Từ đó ta suy ra nhiệt độ bằng 500 nhân với giá trị ADC chia cho1023

 Khối hiển thị

LCD được hiển thị theo cơ chế 4 bit, các chân được nối với port B của vi điềukhiển PIC16F877A

 Khối vi điều khiển

- Khi khởi động PIC gửi nội dung lên LCD bằng các lệnh điều khiển

GiaTriADC = read_adc();

Muon= (500f*(float)GiaTriADC)/1023f;

NhietDo=(int16)Muon;

- Nếu kiểm tra điều kiện từ 40 độ trở lên thì PIC sẽ gửi tín hiệu lên module

sim để điều khiển qua 2 chân Tx và Rx bằng các lệnh:

 Khối module sim

- Khi cấp nguồn module sim sẽ vào chế độ dò sóng quá trình này diễn ranhanh hay chậm phụ thuộc vào cường độ phủ sóng của sim Khi dò được

sóng thì đợi dữ liệu từ PIC gửi lên khi quá nhiệt độ ngưỡn cho phép để thựchiện gửi tin nhắn đi đến số điện thoại đã thiết lập sẵn.

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG PHẦN CỨNG

4.1 Mạch in

Thiết kế layout mạch in

Hình 4.1:Layout mạch thiết kế Xuất mạch in ra PDF

Hình 4.2:Mạch in xuất ra PDF

4.2 Mạch thực tế

Hình 4.3:Mạch thực tế

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN

Mạch hoạt động do trên vi điều khiển PIC16F877A có bộ chuyển đổi tính tínanalog sang digital để mã hóa dữ liệu dữ liệu từ LM35 gửi về và chân Rx Tx để kếtnối được với Module Sim900 để gửi dữ liệu sau khi đã xử lý là điều khiển ModuleSim 900 bằng tập lệnh AT

 Ưu điểm

- Mạch gửi tin nhắn ổn định khi quá nhiệt

- Không cần phải canh chỉnh nhiệt độ khi sử dụng

- Nhiệt độ sai lệch với thực tế tương đối ít

 Khuyết điểm

- Chỉ cho biết quá nhiệt độ nhưng không biết chính xác nhiệt độ lúc đó là quá baonhiêu độ

- Chỉ gửi tin nhắn được cho 1 số điện thoại

- Không kiểm tra được tài khoản còn trong sim

 Hướng phát triển

Có thể hoàn thiện mạch cảnh báo nhiệt độ chính xác hơn và điều khiển bật tắt thiết

bị qua tin nhắn sms

TÀI LIỆU THAM KHẢO

#define LCD_RS_PIN PIN_B1

#define LCD_RW_PIN PIN_B2

#define LCD_ENABLE_PIN PIN_B3

#define LCD_DATA4 PIN_B4

#define LCD_DATA5 PIN_B5

#define LCD_DATA6 PIN_B6

#define LCD_DATA7 PIN_B7