quangphong098
New Member
Download miễn phí Điều khiển và kiểm tra thiết bị điện bằng điện thoại di động qua soạn tin nhắn
Lời nói đầu
***
Với sự phát triển mạnh mẽ của Khoa học kĩ thuật trong những thập niên gần đây, ngành Bưu chính viễn thông đã tạo ra bước ngoặc quan trọng trong lĩnh vực thông tin để đáp ứng nhu cầu của con người. Hiện nay, hệ thống thông tin qua mạng điện thoại đã được toàn cầu hóa, trở nên gần gũi và quen thuộc với con người. Nhờ hệ thống thông tin này mà con người đã không bị hạn chế về khoảng cách liên lạc. Trong lĩnh vực thông tin đã đáp ứng được nhu cầu cần thông tin của con người. Vậy trong lĩnh vực điều khiển tự động thì sao?
Thật vậy, trong việc điều khiển có nhiều cách như: điều khiển bằng tia hồng ngoại, điều khiển bằng vô tuyến nhưng các cách ấy đều phụ thuộc vào khoảng cách, chỉ có tác dụng trong phạm vi điều khiển gần.
Với sự phát triển của KHKT, với mức độ nhu cầu của con người ngày càng cao, đòi hỏi con người phải điều khiển được một thiết bị điện nào đó mà không bị hạn chế về khoảng cách điều khiển. Từ đó, ý tưởng đề tài là phải thiết kế một hệ thống dùng ngay chính đường truyền có sẵn của mạng thông tin qua điện thoại để điều khiển.
Với kết quả khả quan trong việc nghiên cứu, thiết kế đề tài của một số tài liệu tham khảo và thực tế đã chắc chắn rằng việc sử dụng điện thoại di động để điều khiển thiết bị điện là một vấn đề hoàn toàn có thể được, có tính khả thi, phù hợp với xu thế mới của con người. Đó cũng chính là vấn đề mà sinh viên thực hiện đề tài đang quan tâm.
Với lượng kiến thức được truyền đạt trong suốt khóa học, với khả năng của bản thân và thời gian cho phép để thực hiện đề tài nên cá nhân sinh viên thực hiện vẫn còn những giới hạn cụ thể trong đề tài.
Sau một thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp,bản thân sinh viên đã được mở rộng và hiểu biết thêmvề các thiết bị chế tạo, cũng như phát hiện ra nhiều thiếu sót.Ngoài ra, nó còn giúp cho em tìm hiểu thêmmột số ứng dụng thực tế của nhiều thiết bị, linh kiện trong thực tiễnvà làm cho kiến thức của em ngày càng được nâng cao.
Qua đó, em xin chân thành cám ơncôTh.S Vũ Thị Hồng Nga và thầy Th.S Trần Nguyên Bảo Trânkhoa Công nghệ điện tử đã nhiệt tình giúp đỡvà hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp.
Nếu trong quá trình trình bày có gì không đúnghay chưa hợp lý thì kính mong quí thầy côsửa chữa và có những ý kiến đóng
Mục Lục
***
Trang
Lời nói đầu 1
Nhận xét của GV hướng dẫn 2
Nhận xét của GV phản biện 3
CHƯƠNG 1: Lý thuyết liên quan .5
1. Các cách giao tiếp qua máy tính
2. Module Sim300C .17
2.1 Giới thiệu
2.2 Cấu tạo .18
2.3 Giao tiếp giữa Module với VXL 22
3. Vi xử lý 8951 .24
4. Giải quyết vấn đề .44
CHƯƠNG 2: Thực hiện đồ án 45
1. Linh kiện
2. Sơ đồ khối của mô hình .61
3. Sơ đồ mạch nguyên lý .62
4. Sơ đồ mạch Layout 74
5. Nguyên lý hoạt động .76
6. Lưu đồ giải thuật .80
7. Chương trình vi xử lý 82
CHƯƠNG 3: Đánh giá – Kết luận . 118
1. Kết quả thực hiện đề tài
2. Đánh giá đề tài đã thực hiện
3. Kết luận - Hướng phát triển của đề tài 119
*Tài liệu tham khảo
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
- Port 0: là port có 2 chức năng ở các chân 32-39 của 8951. Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu.
- Port 1: là port I/O trên các chân 1-8. Chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài.
- Port 2: là port có tác dụng kép trên các chân 21-28, được dùng như các đường xuất nhập.
- Port 3 : là port có tác dụng kép trên các chân 10-17. Các chân của port này có nhiều chức năng.
1.7 MAX3238:
Hình 2.11: Sơ đồ chân của MAX3238.
1.8 PT2262:
Hình 2.12: Sơ đồ chân của PT2262.
Hình 2.13: Sơ đồ khối của PT2262.
Hình 1.14: Sơ đồ nguyên lý của bộ phát.
1.9 PT2272 L4/M4:
Hình 2.15: Sơ đồ chân của PT2272.
Hình 2.16: Sơ đồ khối của PT2272.
1.10 UL2803 :
Hình 1.17: Sơ đồ nguyên lý cổng vào – ra của UL2803.
Hình 2.18: Sơ đồ chân của UL2803.
2. Sơ đồ khối của mô hình
Thiết bị ĐK Th.bị Bộ Thu Sóng RF Bộ Phát
Không dây
ĐK
Th.bị
Có dây
Vi Điều Khiển
Ăngten
Cảm ứng dòng Cổng
thiết bị RS-232
Module Sim300C
GSM / GPRS
Điện thoại di động
Mobile
Hình 2.19: Sơ đồ khối của mô hình.
+ Dùng phương pháp soạn tin nhắn SMS từ điện thoại di động của người quản lý gửi đến một số SIM bất kỳ đã được lắp đặt sẵn trên hộp Module Sim300C(GSM / GPRS) bằng việc sử dụng anten thu sóng. Khi nội dung tin nhắn hay dữ liệu đã được Module Sim300C (GSM / GPRS) nhận thì nó đưa vào vi điều khiển xử lý thông qua việc sử dụng cổng giao tiếp RS-232, bằng chương trình các câu lệnh đã được lập trình sẵn trên vi xử lý 89C51 thì nó sẽ điều khiển các thiết bị hoạt động (có thể điều khiển không dây bằng bộ thu – bộ phát và có dây) theo đúng yêu cầu nội dung tin nhắn của người quản lý.
+ Khi thiết bị đã hoạt động hay không hoạt động (tạm ngừng hay hư hỏng) thì có một bộ phận cảm ứng dòng (cuộn dây) sẽ cảm ứng dòng điện của thiết bị để xác định tình trạng họat động của thiết bị, rồi đưa về bộ phận vi điều khiển nhận biết và xử lý, tạo nên một tin nhắn hay dữ liệu báo kết quả về số máy điện thoại của người quản lý thông qua Module Sim300C (GSM / GPRS).
3. Sơ đồ mạch nguyên lý
3.1 Khối vi điều khiển:
Hình 2.20: Sơ đồ nguyên lý khối vi điều khiển.
Khối vi điều khiển được chia làm 3 phần chính :
+ Khối nguồn
+ Khối reset
+ Khối xử lý và lưu trữ dữ liệu
a. Khối nguồn:
7805
Hình 2.21: Sơ đồ mạch khối nguồn.
Nhiệm vụ khối nguồn là cung cấp mức điện áp 5VDC ổn định cho mạch điện. Sử dụng nguồn AC qua cầu chỉnh lưu -> 12V, qua IC 7805 tạo ra điện áp 5VDC.
b. Khối Reset:
Reset
(p_9)
Hình 2.22: Sơ đồ mạch của khối reset.
Nhiệm vụ của khối reset là tạo lại trạng thái ban đầu khi khối xử lý bị treo (không thể tiếp tục họat động được). Khối này sử dụng IC 555, IC 4518 và IC 4001 (có 4 cổng NOR).
c. Khối xử lý và lưu trữ dữ liệu:
Khối này có nhiệm vụ lưu trữ thông tin dữ liệu (DS12C887), xử lý dữ liệu (89C51) từ module Sim300C đưa tới và xuất lệnh để điều khiển (89C51) đóng ngắt thiết bị.
+ Dallas DS12C887 vừa có chức năng là đồng hồ thời gian thực vừa có chức năng lưu trữ dữ liệu tạm thời. Xem chi tiết ở phần 1.5 tr50.
+ Vi xử lý có chức năng như sau :
Thu nhận dữ liệu từ module Sim300C thông qua cổng RS-232 và xuất ra lệnh từ các port để điều khiển khối relay đóng ngắt thiết bị.
Khi thiết bị đóng hay mở thông qua khối cảm biến dòng đưa tín hiệu về các chân port của vi xử lý. 89C51 sẽ xử lý và xuất lệnh đưa đến module Sim300C để thông báo cho người quản lý.
P0.0, P0.2, P0.4, P0.6, P2.5, P2.7 được nối vào chân số 2 (chân katốt của diode phát) của opto 4N35. Nhiệm vụ đóng mở relay cho thiết bị.
P0.1, P0.3, P0.5, P0.7, P2.4, P2.6 được nối vào chân số 1 ngõ ra của IC HA17358. Nhiệm vụ nhận tín hiệu hồi về của thiết bị (đóng hay mở).
P1.0 – P1.7 được nối với chân 4 - 11 của Dallas DS12C887. Đây là lọai bus đa hợp, vừa là chân địa chỉ vừa là chân dữ liệu. Nhiệm vụ truyền thông tin dữ liệu qua lại.
P3.3 dùng để điều khiển khối reset khi mô hình bị treo.
P3.4 được nối với chân 13 (CE\) (CS) của DS12C887. Ngõ vào lựa chọn RTC. Xem chi tiết ở tr49.
P3.5 được nối với chân 14 (AS) của DS12C887. Chân chốt địa chỉ. Xem chi tiết ở tr49.
P3.6 được nối với chân 15 (R/W\) của DS12C887. Ngõ vào cho phép đọc/ghi. Xem chi tiết ở tr49.
P3.7 được nối với chân 17 (DS) của DS12C887. Chân chốt dữ liệu. Xem chi tiết ở tr49.
3.2 Khối Relay:
Khối này có nhiệm vụ đóng mở thiết bị khi có lệnh từ vi xử lý và cảm biến dòng khi thiết bị đóng hay mở để đưa về vi xử lý.
+ Khi có lệnh từ vi xử lý (P0.0, P0.2, P0.4, P0.6, P2.5, P2.7) ở mức cao (logic 1) thì opto 4N35 không dẫn -> relay không đóng -> thiết bị không họat động. Còn ở thấp (logic 0) thì diode sẽ sáng -> trans dẫn -> relay được đóng -> thiết bị hoạt động.
+ Khi thiết bị hoạt động thì sẽ có dòng hồi về thông qua cuộn dây vì giá trị dòng nhỏ nên mới cho qua mạch khuếch đại dòng (IC HA17358) ở mức cao (logic 1) đưa đến vi xử lý bởi các port P0.1, P0.3, P0.5, P0.7, P2.4, P2.6. Còn nếu thiết bị không hoạt động -> không có dòng hồi về thì tại các chân port sẽ ở mức thấp (logic 0).
Hình 2.23: Sơ đồ nguyên lý khối Relay.
3.3 Khối Module Sim300C:
Hình 2.24: Sơ đồ nguyên lý của Module Sim300C.
a. Khối nguồn:
Có 3 mức nguồn cơ bản mà Module Sim300C sử dụng đến là 4V, 3V3, 2V5.
Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn.
b. Khối giao tiếp giữa Sim300C và RS232:
Hình 2.26: Sơ đồ nguyên lý giao tiếp của MAX3238.
MAX3238 là bộ thu phát vô tuyến. MAX3238 bao gồm 5 bộ phát, 3 bộ thu được cung cấp bởi nguồn 3V và khối Autoshutdown Plus.
Hình 2.27: Sơ đồ chân của MAX3238.
- Chân 5, 6, 7, 10, 12 (T1out – T5out): ngõ ra của bộ phát được truyền đến cổng RS232.
- Chân 24, 23, 22, 19, 17 (T1in – T5in): ngõ vào của bộ phát nhận tín hiệu từ Sim300C.
- Chân 8, 9, 11 (R1in – R3in): ngõ vào của bộ thu nhận tín hiệu từ RS232.
- Chân 21, 20, 18 (R1out – R3out): ngõ ra của bộ thu được truyền đến Sim300C.
- Chân 26 là chân nguồn (Vcc), chân 2 nối mass (GND).
- Khối Autoshutdown Plus (khối điều khiển) có nhiệm vụ On hay Off họat động nguồn trên mạch điện khi nó nhận biết được một tín hiệu không hợp lý trong việc chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác trên những ngõ vào của những bộ phát và bộ thu.
- Tất cả những chân vào ra của bộ phát và thu đều được bảo vệ bởi mạch ESD.
- Điểm đặc trưng là cung cấp được nguồn dòng 10nA.
- Ngòai ra, MAX3238 còn tương đương với MAX3248 đều sử dụng mức nguồn từ 3V đến 5V5. Nó chỉ khác nhau ở điểm bắt đầu của ngõ vào. MAX3248 có điện áp ngõ vào thấp từ 0.6V đến 1.2V, còn MAX3238 có điện áp ngõ vào chuẩn ở mức 1.8V.
- Tụ C3, C4 dùng để nạp xả điện tích nhanh chóng. Còn tụ C2, C5 có thể tích trữ điện tích lớn cung cấp cho V+ và V-.
- Nếu chân ForceOFF\ nối mass thì các bộ phát và bộ thu ngưng họat động và các ngõ ra có tổng trở cao, ngọai trừ chân R1outB.
c. Khối xử lý trung tâm (Sim300C):
Hình 2.28: Sơ đồ chân của Sim300C.
- Chân 1, 3, 5, 7, 9 nối nguồn. VBAT từ 3V4 – 4V5, thường là 4V.
- Chân 2, 4, 6, 8, 10 và 51 nối mass (GND).
Sim300C MAX3238
DBGTX T1IN
CTS Truyền T2IN
DCD T3IN
RI T4IN
DTR T5IN
DBGRX Nhận...