ĐỒ ÁN 3

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ TRONG
NHÀ QUA ĐIỆN THOẠI (SMS)


MỤC LỤC


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
HÌNH 2-1: SƠ ĐỒ CÁC CHÂN TRONG PIC16F877A[1].......................................5
HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA PIC16F877A[1]...............................................................7
HÌNH 2-3: SƠ ĐỒ CÁC CHÂN TRONG LCD 16X2[1].................................................8
HÌNH 2-4: SƠ ĐỒ CHÂN TRONG SIM900A[1].............................................................9
HÌNH 2-5: SENSOR CẢM BIẾN ÁNH SÁNG[1]..........................................................11
HÌNH 2-6: MODULE THỜI GIAN THỰC DS1307[1]..................................................11
HÌNH 3-: MẠCH NGUYÊN LÝ TRÊN PROTEUS.......................................................14
HÌNH 3-2: LAYOUT MẠCH TRÊN PROTEUS............................................................15


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG 2-1: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN PIC16F877A.....................................................6
BẢNG 2-2: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG LCD 16X2........................................8
BẢNG 2-3: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG SIM900A..........................................9
BẢNG 2-4: TẬP LỆNH AT TRONG SIM900A..............................................................10
BẢNG 2-5: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG DS1307............................................12
BẢNG 2-6: BẢNG CHI TIẾT CÁC THANH GHI.........................................................12


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT


Trang 6/32

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, yếu tố tự động là không thể thiếu để cuộc sống hiện đại, điều khiển các
thiết bị dân dụng hay trong nông nghiệp từ xa giúp người sử dụng thuận tiện bật tắt,
hẹn giờ, hay đảm bảo độ chính xác trong quá trình hoạt động của thiết bị: thời gian
tưới nước, lượng nước, tự động tắt khi quên…
Vì vậy, với những nhu cầu đó, mạch điều khiển thiết bị qua SMS giúp rất nhiều
trong nông nghiệp, gia đình.
1.2 Nhiệm vụ đề tài
- Dùng VDK PIC.
- Bật tắt đèn, kết hợp sensor quang.
- Cài đặt thời gian tưới cây qua SMS.
- Giám sát trạng thái thiết bị.
- Thiết kế và thi công hệ thống.
1.3 Đã thực hiện
- Sử dụng điện thoại để điều khiển bật tắt thiết bị ( đèn LED) trực tiếp qua
-

SMS.
Dùng cảm biến ánh sáng để tự động bật tắt đèn khi thiếu ánh sang, khi
đèn thay đổi trạng thái, hệ thống sẽ gửi tin nhắn lên điện thoại người

-

dùng.
Hẹn thời gian bật tắt thiết bị, ứng dụng trong hệ thống tưới nước tự động,
có sử dụng module thời gian thực hiện thị thời gian lên LCD.



(điện thoại)

Module thời gian
Khối hiện thị
Mạch
điều
khiển
và
giám
sát
thiết
bị
trong
nhà
qua
điện
thoại
(SMS)
thực
(LCD 16x2)


ĐỒ ÁN 3
Trang 8/32

Chức năng các khối:
-

Khối điều khiển, đảm bảo mạch hoạt động bình thường, điều khiển, xử lý dữ



ĐỒ ÁN 3
Trang 9/32

-

1 bộ định thời giám sát (WatchDog Timer).
1 cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển.
1 cổng nối tiếp.
15 nguồn ngắt.
Có chế độ tiết kiệm năng lượng.
Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming).
Được chế tạo bằng công nghệ CMOS.
35 tập lệnh có độ dài 14 bits.
Tần số hoạt động tối đa 20MHz.

1.1.1.2Sơ đồ các chân

HÌNH 2-1: SƠ ĐỒ CÁC CHÂN TRONG PIC16F877A[1].

OSC1/CLKIN

Chân ngõ vào của mạch dao động thạch anh. Định tần cho
xung nhịp và cũng là một chân ngõ vào của mạch tạo xung

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3

RB1, RB2, RB3

Chân xuất nhập Port B.

RB4, RB5

Chân xuất nhập của Port B và phát động ngắt theo sự thay đổi
trên các chân này.

RB6

Chân xuất nhập của Port B và phát động ngắt theo sự thay đổi
trên chân này. Nó còn có thể lập trình để dùng chân này phát
xung nhịp dùng cho công năng truyền dữ liệu nối tiếp.

RB7

Chân xuất nhập của Port B và phát động ngắt theo sự thay đổi
trên chân này. Nó còn có thể lập trình để dùng chân này trao
đổi dữ liệu dùng cho công năng truyền dữ liệu nối tiếp.

VSS

Chân nối đất để lấy dòng (ở đây là dòng điện tử).

VDD

Chân nối vào nguồn dương (từ 2V đến 5.5V).
BẢNG 2.1: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG PIC16F877A.


VEE

Điều chỉnh độ tưởng phản cho LCD.

RS

Điều chỉnh thanh ghi nào sẽ ghi dữ liệu.

RW

Chọn chế độ đọc và ghi, tùy thuộc vào người lập trình.

E

Cho phép ghi vào LCD.

D0 - D7

8 đường bus để trao đổi thông tin.

LEDA/

Nguồn dương và âm cho đèn nền.

K

BẢNG 2-2: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG LCD 16X2.
1.1.1.4SIM900A

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)

Headphone

Chân phát âm thanh.

Microphone

Chân nhận âm thanh .

GND

Chân Mass, cấp 0V.

BẢNG 2-3: CHỨC NĂNG CÁC CHÂN TRONG SIM900A.
 Tập lênh điều khiển.

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 14/32

AT+CNMI

Hiển thị nội dung tin nhắn gửi đến

ATE[x]<CR><LF>(lệnh)

Chế độ echo là chế độ phản hồi dữ liệu truyền đến

OK<CR><LF>( trải lời)

Sensor cảm biến ánh sáng sử quang trở có thể thay đổi điện trợ dựa vào ánh sáng
bên ngoài, tín hiệu ra vào của cảm biến tương ứng với các mưc 1 0 tượng trưng cho
trạng thái của thiết bị muốn bật hay tắt.
Gồm 3 chân:
-

VCC: chân cấp nguồn dương (3.3/5V).
VSS: chân nối đất
D0: chân dữ liệu, khi trời tối, điện trở tăng cao không cho dòng điện đi qua
và ngược lại. Dữ liệu sẽ được thu lại và truyền về vi điều khiển.

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 15/32

HÌNH 2-5: SENSOR CẢM BIẾN ÁNH SÁNG [1].
1.1.1.6Module thời gian thực DS1307.
DS1307 là module cho phép người dùng có thể hiển thị thời gian chính xác với thời
gian trong thực tế bao gồm giờ, phút, giây.

HÌNH 2-6: MODULE THỜI GIAN THỰC [1].
X1

Kết nối đến thạch anh 32.768Khz làm nguồn dao động cho chip

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)




BẢNG 2-6: CHI TIẾT CÁC THANH GHI.

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ CHI TIẾT
1.7 Lưu đồ giải thuật
Bắt đầu

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 17/32

Khởi tạo hệ thống

Đúng

Kiểm tra hệ thống

Sai

Gọi đến người

LCD tắt

Đúng
Xử lý
Hiện
thời gian, trạng


tin nhắn được gửi về Sim900 và thông báo về khối điều khiển. PIC sẽ bật tắt thiết bị
tùy theo lệnh. Đồng thời LCD hiện trạng thái hiện tại của thiết bị và báo ngược về
điện thoại người dùng đã bật thiết bị thành công.
Kết thúc hoạt động.

1.8 Mạch nguyên lý.

HÌNH 3-1: MẠCH NGUYÊN LÝ TRÊN PROTEUS.

1.9 Layout mạch.

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 19/32

HÌNH 3-2: LAYOUT MẠCH TRÊN PROTEUS.

CHƯƠNG 4. THI CÔNG MẠCH VÀ ĐO
ĐẠT ĐIỆN ÁP

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 20/32

-



Mạch hẹn giờ bật tắt thiết bị ứng dụng nhiều trong sử dụng bật tắt tưới nước tự động
trong nhà mà không cần có mặt, có thể ở xa và giám sát trạng thái thiết bị đang bật.
Có thể ứng dụng trong nông nghiệp
1.14 Hướng phát triển của đề tài.
Nếu đề tài được đầu tư nhiều hơn về tài chinh, thời gian. Thì có thể sẽ tiếp tục phát
triển thêm nhiều tính năng:
Điều khiển bằng cách gọi điện, thông qua giọng nói.
Thay thế đèn LED bằng các thiết bị gia dụng, các hệ thống tưới nước.
Tiếp tục nghiên cứu các tính năng qua giọng nói.
Có thể giám sát qua máy tính, giảm chi phí qua đường dây điện thoại.

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 22/32

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1]

.

Tiếng Anh:
[2]

.

[3]

char c,c1,c2,c3,c4;//Kiem tra co tin nhan moi
unsigned int8 i=0,j=0,k=0;
unsigned int8 new_sms=0,hen;
unsigned int8 index=0;
char st[4];
#define as input(pin_D5)
int Giay,Phut , Gio ,tam;
/
*******************,************************************************
*******************************************************************
***/
void Delete_SMS(); //Ham xoa tin nhan

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)


ĐỒ ÁN 3
Trang 24/32

void send_sms(unsigned char n); //Ham gui tin nhan xac dinh sim900a khoi dong
xong
void call();
void anh_sang();
void khoi_tao(); //Cau hinh SIM
void clear_buffer(unsigned int8 time); //Reset lai bo nho dem de tranh bi treo
void Turn_ON(char name); //Ham bat thiet bi
void Turn_OFF(char name); //Ham tat thiet bi
void All_ON(); //Ham tat ca bat thiet bi
void All_OFF(); //Ham tat ca tat thiet bi
//Khi gui tin nhan den SIM900A se xay ra ngat RDA

ban dau no nhan duoc chinh la tin nhan moi

}
void main()
{
// set_tris_C(0b10000000);
lcd_init(); //Ham khoi tao LCD
lcd_putc('\f'); //Xoa trang man hinh
enable_interrupts(INT_RDA); //Cho phep ngat UART
enable_interrupts(GLOBAL);
delay_us(10);
All_OFF();
khoi_tao();
clear_buffer(1);
lcd_gotoxy(1,1);
printf(lcd_putc," He thong khoi ");
lcd_gotoxy(1,2);
printf(lcd_putc," dong hoan tat! ");
delay_ms(5000);
while(true)
{
Turn_ON(sms[0]);
Turn_OFF(sms[0]);

Mạch điều khiển và giám sát thiết bị trong nhà qua điện thoại (SMS)