Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI : DÙNG BLUETOOTH ĐIỀU KHIỂN TẮT BẬT ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 12V Hà Nội , tháng 10 năm 2016 TÊN ĐỀ TÀI: DÙNG BLUETOOTH ĐIỀU KHIỂN TẮT BẬT ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 12V. MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Lời mở đầu 1.2. Lựa chọn các linh kiện CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 2.1. Phân tích đề tài. 2.1.1.Ý tưởng thiết kế. 2.1.2. Vẽ sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của từng khối. 2.2. Sơ đồ nguyên lý. 2.3. Các IC và linh kiện sử dụng trong mạch. 2.3.1 IC Điều khiển 89S52 2.3.2 Bluetooth HC05 2.3.3 Relay 5 chân 2.3.4 Động cơ DC 2.3.5 Một số linh kiện khác sử dụng trong mạch. CHƯƠNG III: CHƯƠNG TRÌNH VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 3.1 Viết chương trình trên phần mềm KejlC. 3.2 Thiết kế mạch in trên proteus. 3.3 Kết quả mạch in thực tế. CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Kết quả. 4.1.1. Ưu điểm của mạch. 4.1.2. Nhược điểm của mạch. 4.2. Ứng dụng và hướng phát triển của đề tài. 4.2.1. Ứng dụng. 4.2.2. Hướng phát triển của đề tài trong tương lai. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Lời mở đầu Điều khiển từ xa là việc điều khiển một mô hình ở một khoảng cách nào đó mà con người không nhất thiết trực tiếp đến nơi đặt hệ thống. Khoảng cách đó tùy thuộc vào từng hệ thống có mức phức tạp khác nhau, chẳng hạn như để điều khiển từ xa một phi thuyền ta cần phải có hệ thống phát và thu mạnh, ngược lại, để điều khiển một trò chơi điện tử từ xa ta chỉ cần một hệ thống phát và thu yếu hơn….Thế giới ngày càng phát triển thì lĩnh vực điều khiển cần phải được mở rộng hơn. Việc ứng dụng điều khiển từ xa vào thông tin liên lạc đã mang lại nhiều thuận lợi cho xã hội loài người, thông tin được cập nhật hơn nhờ sự chính xác và nhanh chóng của quá trình điều khiển từ xa.Trong sinh hoạt hằng ngày của con người như những trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa …) cho đến những ứng dụng gần gũi với con người cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất. Điều khiển từ xa đã thâm nhập vào vấn đề này do đó cho ra những loại điều khiển từ xa, đầu video, VCD, CD,…đều được điều khiển từ xa. Xuất phát từ những ý tưởng đó cùng với sự hướng dẫn của Thầy– giảng viên trường ĐH KTKTCN Hà Nội, chúng em đã chọn đề tài:”Dùng Bluetooth HC05 điều khiển động cơ điện một chiều 12V”. Nhưng do trình độ kỹ thuật còn có nhiều hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em mong được sự thông cảm và chỉ bảo thêm của thầy cô và các bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy Đạt cùng sự giúp đỡ của các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn 1.2. Lựa chọn các linh kiện . Để thực hiện một sản phẩm như trên ở quy mô nhỏ ta có thể sử dụng các họ vi điều khiển khác nhau như AVR, PIC, 8051 hay vi xử lý đa năng như 8086. Tuy nhiên, để tiết kiệm chi phí cũng như xét trên khả năng mua các chíp trên thị trường, tài liệu nghiên cứu về chúng, phát triển nó, nhóm em đã lựa chọn IC 89S52 làm vi điều khiển cho mạch điều khiển này. Ngoài ra, các linh kiện khác hoàn toàn dễ kiếm trên thị trường hiện nay. CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 2.1. Phân tích đề tài 2.1.1 Ý tưởng thiết kế Khoa học công nghệ ngày càng phát triển thì lĩnh vực điều khiển cần phải được mở rộng hơn. Việc ứng dụng điều khiển từ xa vào thông tin liên lạc đã mang lại nhiều thuận lợi cho xã hội loài người, thông tin được cập nhật hơn nhờ sự chính xác và nhanh chóng của quá trình điều khiển từ xa. Từ những thiết bị giải trí, vật dụng hàng ngày, máy móc hay robot đều có được tính năng điều khiển từ xa. Là sinh viên ngành điện tử, đã từng tìm hiểu qua các mạch điều khiển từ xa ví dụ như hồng ngoại, RF, Bluetooth, SMS…khi được giao cho đề tài thiết kế mạch điều khiển động cơ từ xa, cả nhóm đã nghĩ ngay đến phương án thiết kế ra một mạch điện có thể điều khiển được động cơ từ xa thông qua Bluetooth. Sở dĩ nhóm chọn phương thức điều khiển là qua sóng ngắn Bluetooth vì điện thoại smartphone có Bluetooth rất phổ biến, nên khi điều khiển động cơ ( có thể là máy bơm nước, quạt điện…) chỉ với một thao tác trên điện thoại sẽ rất tiện ích và hiệu quả an toàn. Vì thế nhóm đã quyết định từ yêu cầu của đề tài nhóm sẽ thiết kế ra một mạch điện tử có thể điều khiển động cơ thông qua module Bluetooth. 2.1.2 Vẽ sơ đồ khối Khối nguồn: Có chức năng cung cấp nguồn nuôi cho các khối. Trong mạch sử dụng IC7805 chỉnh lưu dòng 12V2A xuống nguồn 5V2A để dùng cho khối Bluetooth, khối relay, khối trung tâm… Ta có: UvaoZvao=UraZra => Ura= Uvao.ZraZvao. Xc= 12ΠfC. Thay số Uvao= 12v, C1=1000uF,C2= 10uF,R=330 ôm => Ura = 5.1V Nguyên lý hoạt động: Ban đầu dòng điện được đưa vào mạch qua Dimono J9, qua Diode D1 nhờ có Diode D1 mà dòng điện sẽ được đi theo 1 chiều, tránh hỏng linh kiện khi ta cắm ngược chiều nguồn vào. Dòng điện sẽ đi qua tụ C8, tụ C8 sẽ giúp tín hiệu điện phẳng và ổn định hơn. Khi dòng đi vào IC7805 với đặc thù của dòng IC7805 là cung cấp ra dòng điện 5V ổn định, dòng này qua C1 10µF, tín hiệu sẽ phẳng và ổn áp hơn. Điện trở R2 và đèn LED D5 có tác dụng thông báo là khối nguồn có điện khi LED sáng. Kết quả là đầu ra của khối nguồn ta có dòng điện 5V. Khối điều khiển trung tâm
TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA: ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI : DÙNG BLUETOOTH ĐIỀU KHIỂN TẮT BẬT ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 12V Hà Nội , tháng 10 năm 2016 GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: DÙNG BLUETOOTH ĐIỀU KHIỂN TẮT BẬT ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 12V Khóa học: 2013-2016 Lớp: CDDT23A Nhóm 4: bao gồm thành viên: Hồ Thị Thắm 2.Nguyễn Thế Tài Lưu Đức Thịnh 4.Nguyễn Tiến Thịnh Bùi Xuân Tới GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Lời mở đầu 1.2.Lựa chọn linh kiện CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 2.1 Phân tích đề tài 2.1.1.Ý tưởng thiết kế 2.1.2 Vẽ sơ đồ khối nguyên lý hoạt động khối 2.2 Sơ đồ nguyên lý 2.3 Các IC linh kiện sử dụng mạch 2.3.1 IC Điều khiển 89S52 2.3.2 Bluetooth HC05 2.3.3 Relay chân 2.3.4 Động DC 2.3.5 Một số linh kiện khác sử dụng mạch CHƯƠNG III: CHƯƠNG TRÌNH VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 3.1 Viết chương trình phần mềm KejlC 3.2 Thiết kế mạch in proteus 3.3 Kết mạch in thực tế CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Kết 4.1.1 Ưu điểm mạch 4.1.2 Nhược điểm mạch 4.2 Ứng dụng hướng phát triển đề tài 4.2.1 Ứng dụng 4.2.2 Hướng phát triển đề tài tương lai GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Lời mở đầu Điều khiển từ xa việc điều khiển mô hình khoảng cách mà người không thiết trực tiếp đến nơi đặt hệ thống Khoảng cách tùy thuộc vào hệ thống có mức phức tạp khác nhau, chẳng hạn để điều khiển từ xa phi thuyền ta cần phải có hệ thống phát thu mạnh, ngược lại, để điều khiển trò chơi điện tử từ xa ta cần hệ thống phát thu yếu hơn….Thế giới ngày phát triển lĩnh vực điều khiển cần phải mở rộng Việc ứng dụng điều khiển từ xa vào thông tin liên lạc mang lại nhiều thuận lợi cho xã hội loài người, thông tin cập nhật nhờ xác nhanh chóng trình điều khiển từ xa.Trong sinh hoạt ngày người trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa …) ứng dụng gần gũi với người cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng đạt mức tiện lợi Điều khiển từ xa thâm nhập vào vấn đề cho loại điều khiển từ xa, đầu video, VCD, CD,…đều điều khiển từ xa Xuất phát từ ý tưởng với hướng dẫn Thầy– giảng viên trường ĐH KTKTCN Hà Nội, chúng em chọn đề tài:”Dùng Bluetooth HC05 điều khiển động điện chiều 12V” Nhưng trình độ kỹ thuật có nhiều hạn chế nên đồ án tránh khỏi sai sót, chúng em mong thông cảm bảo thêm thầy cô bạn ! Chúng em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình Thầy Đạt giúp đỡ bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn ! 1.2 Lựa chọn linh kiện Để thực sản phẩm quy mô nhỏ ta sử dụng họ vi điều khiển khác AVR, PIC, 8051 hay vi xử lý đa 8086 Tuy nhiên, để tiết kiệm chi phí xét khả mua chíp thị trường, tài liệu nghiên cứu chúng, phát triển nó, nhóm em lựa chọn IC 89S52 làm vi điều khiển cho mạch điều khiển Ngoài ra, linh kiện khác hoàn toàn dễ kiếm thị trường GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ 2.1 Phân tích đề tài 2.1.1 Ý tưởng thiết kế Khoa học công nghệ ngày phát triển lĩnh vực điều khiển cần phải mở rộng Việc ứng dụng điều khiển từ xa vào thông tin liên lạc mang lại nhiều thuận lợi cho xã hội loài người, thông tin cập nhật nhờ xác nhanh chóng trình điều khiển từ xa Từ thiết bị giải trí, vật dụng hàng ngày, máy móc hay robot có tính điều khiển từ xa Là sinh viên ngành điện tử, tìm hiểu qua mạch điều khiển từ xa ví dụ hồng ngoại, RF, Bluetooth, SMS…khi giao cho đề tài thiết kế mạch điều khiển động từ xa, nhóm nghĩ đến phương án thiết kế mạch điện điều khiển động từ xa thông qua Bluetooth Sở dĩ nhóm chọn phương thức điều khiển qua sóng ngắn Bluetooth điện thoại smartphone có Bluetooth phổ biến, nên điều khiển động ( máy bơm nước, quạt điện…) với thao tác điện thoại tiện ích hiệu an toàn Vì nhóm định từ yêu cầu đề tài nhóm thiết kế mạch điện tử điều khiển động thông qua module Bluetooth 2.1.2 Vẽ sơ đồ khối Khối nguồn Khối đèn báo, relay/ Ngõ Khối điều khiển trung tâm Khối Module Bluetooth Khối điều khiển/ Smartphone GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Khối nguồn: Có chức cung cấp nguồn nuôi cho khối Trong mạch sử dụng IC7805 chỉnh lưu dòng 12V-2A xuống nguồn 5V-2A để dùng cho khối Bluetooth, khối relay, khối trung tâm… Ta có: Uvao/Zvao=Ura/Zra => Ura= Uvao.Zra/Zvao Xc= 1/2ΠfC Thay số Uvao= 12v, C1=1000uF,C2= 10uF,R=330 ôm => Ura = 5.1V Nguyên lý hoạt động: Ban đầu dòng điện đưa vào mạch qua Dimono J9, qua Diode D1 nhờ có Diode D1 mà dòng điện theo chiều, tránh hỏng linh kiện ta cắm ngược chiều nguồn vào Dòng điện qua tụ C8, tụ C8 giúp tín hiệu điện phẳng ổn định Khi dòng vào IC7805 với đặc thù dòng IC7805 cung cấp dòng điện 5V ổn định, dòng qua C1 10µF, tín hiệu phẳng ổn áp Điện trở R2 đèn LED D5 có tác dụng thông báo khối nguồn có điện LED sáng Kết đầu khối nguồn ta có dòng điện 5V - Khối điều khiển trung tâm GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Gồm IC điều khiển 89S52: Có chức xử lý tín hiệu điều khiển điều khiển khối relay Điện áp port P1 điều khiển khoảng 3.6-4,49 Vôn Nguyên lý hoạt động: Khi ấn nút bấm K5 kích chân RST IC89S52 nối GND IC tự reset lại Thạch anh nhằm cung cấp dao động cho mạch IC89S52 nhận tín hiệu điều khiển vào chân 10, 11 Tx, Rx xuất tín hiệu điều khiển chân port1 P1.0 P1.7 - Khối Bluetooth HC05 GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Gồm Module Bluetooth HC 05, Có chức thu- phát tín hiệu làm cầu nối tương tác điện thoại điều khiển Smartphone với khối điều khiển trung tâm Nguyên lý hoạt động: Module nhận điện áp hoạt động khoảng 4,5V tạo liên kết điều khiển điện thoại co bluetooth với khối vi điều khiển Khi kết nối ‘conecting’ module nhận tín hiệu điều khiển qua ănten xuất vào chân Tx, Rx vi điều khiển để vi điều khiển hoạt động - Khối relay: Khối relay có chức khóa K, đóng ngắt tiếp điểm giúp mạch trung tâm đóng ngắt dòng cấp cho đông DC từ điều khiển động ON/OFF Nguyên lý hoạt động: Khi có tín hiệu điều khiển vào opto tác động lên transistor C1815 mở thông dòng master GND làm cuộn hút relay có từ trường hút tiếp điểm relay cấp điện cho ngõ ra, động quay - Khối nút bấm điều khiển giao diện Bluetooth SPP dành cho máy Android GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Có chức nhập tín hiệu điều khiển vào Module Bluetooth, sau tín hiệu chân Tx, Rx gửi vào IC điều khiển, từ ta điều khiển động qua điện thoại qua remote 2.2 Sơ đồ nguyên lý - Mạch nguyên lý GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Nguyên lý hoạt động mạch: Từ nguyên lý Module Bluetooth biết lần mạch nhận tín hiệu kết nối điều khiển từ thiết bị có bluetooth khác điện thoại, máy tính, remote gửi tín hiệu đổi sang dạng mã nhị phân gồm vào IC điều khiển trung tâm 89S52 Ở phần mềm ta setup nút bấm cho tín hiệu ta gửi mã hóa theo code lập trình sẵn Sau nhận tín hiệu điều khiển từ khối Mudele Bluetooth HC05 IC 89S52 xử lý tín hiệu + Nếu đưa transistor mã điều khiển mức tích cực thấp làm transistorC1815 ngắt relay không hút động không quay + Nếu ‘’1’’ đưa transistor mức tích cực cao làm transistorC1815 đóng relay bị hút đóng tiếp điểm động quay Phần mềm điện thoại mà nhóm em dùng Bluetooth SPP Pro 2.3 Các IC linh kiện sử dụng mạch 2.3.1 IC Điều khiển 89S52 - Sơ đồ chân: GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 10 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Chức năng: Các đặc điểm chip AT89S52 tóm tắt sau: KByte nhớ lập trình nhanh, có khả tới 1000 chu kỳ ghi/xoá Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz, mức khóa nhớ lập trình, Timer/counter 16 Bit 128 Byte RAM nội Port xuất /nhập I/O bit Giao tiếp nối tiếp 64 KB vùng nhớ mã 64 KB vùng nhớ liệu ngoại +Port 0: từ chân 32 đến chân 39 Port có chức năng: thiết kế cỡ nhỏ không dùng nhớ mở rộng có chức đường IO +Port 1: từ chân đến chân Port có chức ghi WR, port IO dùng cho giao tiếp với thiết bị bên cần +Port 2: từ chân 21 đến chân 28 Port port có tác dụng kép dùng đường xuất/nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng +Port 3: từ chân 10 đến chân 17 Port port có tác dụng kép có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến đặc tính đặc biệt 89S52 2.3.2 Module Bluetooth HC05 - Cấu tạo : GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 11 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Nguyên lý hoạt động: + Bluetooth chuẩn kết nối không dây tầm ngắn, thiết kế cho kết nối thiết bị cá nhân hay mạng cục nhỏ phạm vi băng tan từ 2.4GHz đến 2.485GHz Bluetooth thiết kế hoạt động 79 tần số đơn lẻ Khi kết nối, tự động tìm tần số tương thích để di chuyển đền thiết bị cần kết nối khu vực nhằm đàm bảo liên tục +Chế độ hoạt động * Ở chê độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth để dò tìm module sau nhập với mã PIN 1234 Sau đăng nhập thành công, bạn có cổng nối tiếp (serial) từ xa hoạt động tốc độ truyền (baud rate) 9600 * Ở chế độ MASTER: module tự động dò tìm thiết bị bluetooth khác (1 module bluetooth HC-06 HC05, usb bluetooth, bluetooth laptop…) tiến hành pair chủ động mà không cần thiết lập từ máy tính smartphone *Cấp nguồn cho module bluetooth (Vcc Gnd) đồng thời cấp mức điện áp cao (=Vcc) cho chân KEY module bluetooth Khi giao tiếp tập lệnh AT với module cổng Serial (Tx Rx) với baud rate 38400 (khuyên dùng) *Cấp nguồn cho module bluetooth trước, sau cấp mức điện áp cao cho chân KEY module bluetooth Lúc bạn giao tiếp với module tập lệnh AT với baud rate 9600 + Sau pair thành công với thiết bị bluetooth khác, đèn module bluetooth HC05 nhấp nháy chậm cho thấy kết nối Serial thiết lập 2.3.3 Relay chân - Cấu tạo : GND GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 12 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Nguyên lý hoạt động: Relay công tắc ( Khóa K ) dùng đóng ngắt điện đơn giản, kích hoạt điện thay tay người Khi có dòng điện kích vào chân 4, cuộn hút tác dụng từ trường hút tiếp điểm kéo nan gạt sau đóng tiếp điểm mạch đóng Khi dòng tác dụng vào chân 4, nhờ có thép nhỏ lò xo đẩy tiếp điểm trở vị trí cũ ngắt tiếp điểm mạch ngắt.Trong mạch ta sử relay với mục đích đóng ngắt thiết bị theo yêu cầu: + Điện áp yêu cầu 5V + Dòng cực đại 10A + Thời gian tác động 10ms + Thời gian nhả hãm: 5ms + Nhiệt độ hoạt động : -45ºC ~ 75ºC 2.3.4 Động DC - Động điện chiều phân thành hai phần chính: phần tĩnh phần động - Nguyên lý hoạt động: Trên hình cho điện áp chiều U vào hai chổi điện A B, dây phần ứng có dòng điện Các dẫn ab cd mang dòng điện nằm từ trường chịu tác dụng tương hỗ lên tạo nên mômen tác dụng lên rôto, làm rôto quay Chiều lực tác dụng xác định theo quy tác bàn tay trái (hình a) phía phần cấu tạo GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 13 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Khi phần ứng quay nửa vòng, vị trí dẫn ab, cd đổi chỗ cho (hình b) nhờ có phiến góp đổi chiều dòng điện, nên dòng điện chiều biến đổi thành dòng điện xoay chiều đưa vào dây phần ứng, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi, lực tác dụng lên roto theo chiều xác định, đảm bảo động có chiều quay không đổi 2.3.5 Một số linh kiện khác - Tụ gốm, tụ hóa: Sử dụng khối cấp nguồn để lọc phẳng tín hiệu Ta có công thức tính: Điện dung tụ = (I/2f.U) Muốn dòng 2A, tần số 50Hz, U=12V => điện dung tụ = 10µF - Điện trở 10K: Nối chân reset vi điều khiển với nguồn với chức bảo vệ - Điện trở 330 ôm: Chức bảo vệ led - Opto 817: Có chức cách ly quang để điều khiển ngăn dòng nghịch - Diozener: Có chức điều khiển kích dòng để đóng mở relay CHƯƠNG III: CHƯƠNG TRÌNH VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 3.1 Viết chương trình phần mềm KejlC 3.1.1 Giao diện viết chương trình KejC 3.1.2 Chương trình #include GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 14 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC #include #include #include #define rl1 #define rl2 P0_6 //khai bao ngo kich relay P0_7 //khai bao ngo kich relay //////////////////////////////////////////// char ch; int ma; //dinh nghia khai bao cac bien trang thai //========================== void SetupSerial() //chuong trinh thiet dat thong so truyen du lieu qua cong RS232 { SCON = 0x52; /* Che 1: 8-bit UART, cho phep truyen */ TMOD = 0x20; /* timer che 2: 8-Bit tu dong nap lai */ TH1 = 0xfd ; /* toc 9600 baud */ TL1 = 0xfd ; TI = 0; /* co ngat nha^n.DX=0*/ RI=0; /* co ngat' truye^n =0*/ TR1 = 1; /* timer run */ ES =1; /* cho phep ngat noi tiep */ } //=========================== //=========================== void nhan(void) interrupt //Chuong trinh nhan du lieu tu PC dung ngat noi tiep { GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 15 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC if(RI) { RI=0; ch=SBUF; } if(ch=='1') { rl1=~rl1; ch='0'; } if(ch=='2') { rl2=~rl2; ch='0'; } } void main() //chuong trinh chinh { SetupSerial(); //Khoi tao cac thong so cho truyen thong noi tiep EA = 1; //Cho phep ngat nhung chi? có ngat noi tiep duoc dung code rl1=rl2=1; while (1) { } } GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 16 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.2 Thiết kế mạch in proteus - Mạch in 2D - Mạch in 3D GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 17 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.3 Kết mạch in thực tế GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 18 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Kết Bán kính hoạt động khoảng 15-20m mạch chạy ổn định xác Hình 4.1: Kết đo khoảng cách mạch hoạt động STT Khoảng cách (m) Tốc độ truyền liệu Ghi 0-5 24Mbps Tốt 5-10 21.7Mbs Trung 10-15 2.1- 5.6Mbps Kém 15-20 0-720Kps Rất gần kết nối Bảng 4.1: Kết tốc độ truyền liệu khoảng cách mạch GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 19 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Dựa vào bảng kết trên, ta thấy khoảng cách ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truyền liệu, khoảng cách gần tốt Tốc độ truyền liệu tỉ lệ nghịch với khoảng cách hai thiết bị 4.1.1 Ưu điểm mạch -Tiêu thụ lượng thấp -Cho phép ứng dụng nhiều loại thiết bị bao gồm thiết bị cầm tay điện thoại di động -Giá thành ngày giảm -Khoảng cách giao tiếp cho phép hai thiết bị kết nối lên đến l00m -Bluetooth sử dụng băng tần 2.4GHz, tốc độ truyền liệu đạt tới mức tới đa lMbps mà thiết bị không cần phải trực tiếp thấy -Dễ dàng việc phát triển ứng dụng: Bluetooth kết nối ứng dụng với ứng dụng khác thông qua chuẩn Bluetooth, độc lập phần cứng hệ điều hành sử dụng -Tính tương thích cao, nhiều nhà sản xuất phần cứng phần mềm hỗ trợ 4.1.2 Nhược điểm mạch - Khoảng cách kết nối ngắn so với công nghệ mạng không dây khác - Chỉ kết nối hai thiết bị với nhau, không kết nối thành mạng - Bắt sóng có vật cản Tốc độ thấp, khoảng 720kbps trung bình 4.2 Ứng dụng hướng phát triển đề tài 4.2.1 Ứng dụng GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 20 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Ngày nay, Bluetooth thường sử dụng nhiều để kết nối thiết bị ngoại vi cho smartphone, tablet laptop Ngoài ứng dụng như: truyền tải liệu không dây thiết bị di động máy tính, truyền tải tập tin máy tính, chia sẻ kết nối mạng qua Bluetooth, tạo nhiều kết nối Smratphone với nhiều thiết bị ngoại vi đèn, cửa, quạt, điều hòa, bếp, cảnh báo trộm, điều khiển xe….rất đa dạng phong phú Chúng ta ứng dụng đề tài vào sống, ví dụ nhà thông minh Nhờ sống trở nên đơn giản tiện ích 4.2.2 Hướng phát triển đề tài tương lai - Phát triển đề tài để áp dụng vào Xây dựng hệ thống mô hình “Ngôi nhà thông minh Smart Home” Tay cầm chơi game loại thiết bị đầu vào sử dụng kết nối Bluetooth Wiimote Nintendo hay tay cầm PlayStation giao tiếp với máy console thông qua Bluetooth - Máy in: Máy in hỗ trợ Bluetooth cho phép bạn in tài liệu mà không cần tới kết nối mạng Wi-Fi kết nối qua dây GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 21 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC + Ưu điểm mà nhà thông minh “Smart Home” mang lại + Tự động hóa hoạt động nhà + Đảm bảo an ninh, an toàn cho nhà + Đem lại thoải mái cho người sử dụng + Cung cấp chất lượng giải trí cao + Cung cấp khả giám sát điều khiển từ xa + Tăng hiệu xuất tiêu thụ lượng - Ứng dụng mã nhúng vào giám sát bảo vệ Hệ thống nhúng (tiếng Anh: Embedded system) thuật ngữ ñể hệ thống có khả tự trị nhúng vào môi trường hay hệ thống mẹ Hệ thống nhúng có vai trò đảm nhận phần công việc cụ thể hệ thống mẹ Hệ thống nhúng hệ thống phần cứng hệ thống phần mềm (Wikipedia, 2010) Ví dụ quanh ta có nhiều sản phẩm nhúng lò vi sóng, nồi cơm điện, điều hòa, điện thoại di động, ô tô, máy bay, tàu thủy, đầu đo, cấu chấp hành thông minh v.v ta thấy hệ thống nhúng có mặt lúc nơi sống GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 22 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Ứng dụng mã nhúng vào hệ thống điều khiển, giám sát bảo vệ Điểm qua chức xử lý tin PC thiết bị nhúng có nét khác biệt Đối với PC mạng internet chức xử lý phát triển mạnh lĩnh vực quản lý dịch vụ thương mại điện tử, ngân hàng điện tử, phủ điện tử, thư viện điện tử, đào tạo từ xa, báo điện tử ứng dụng thường sử dụng máy PC để bàn, mạng WAN, LAN hoạt động giới ảo Còn hệ nhúng chức xử lý tính toán ứng dụng cụ thể cho thiết bị vật lý (thế giới thật) mobile phone, quần áo thông minh, nhà thông minh, thiết bị điện tử cầm tay, thiết bị y tế, xe ô tô, tầu tốc hành, phương tiện vận tải thông minh, máy đo, đầu đo, cấu chấp hành thông minh, hệ thống điều khiển, nhà thông minh, thiết bị gia dụng thông minh v.v GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 23 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT LUẬN Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu tổng hợp khóa luận, em nắm bắt cách tổng quan cấu tạo, nguyên lý, tính chất ứng dụng liên quan đến điều khiển hệ thống thiết bị điện điện tử thông qua Smartphone Trước hết, khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu tổng quan kỹ thuật điều khiển hệ thống, thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện điện tử gia đình thông qua Smartphone Tiếp đến nghiên cứu lập trình chương trình cho hệ thống Cưới khóa luận đề cập đến kết thực nghiệm hướng phát triển đề tài tương lai Tuy nhiên, ứng dụng liên quan đến Bluetooth lĩnh vực đa dạng rộng lớn nên phạm vi khóa luận em tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu vấn đề Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật hệ Bluetooth liên tục nâng cấp, ứng dụng ngày mở rộng lĩnh vực truyền thông kỹ thuật điều khiển hệ thống, bảo mật, an ninh, tự động, điều khiển từ xa, truyền nhận tệp tin ngành công nghiệp điện tử, công nghiệp tự động hóa… Tương lai, ứng dụng kỹ thuật điều khiển hệ thống thiết bị điện điện tử gia đình thông qua Smartphone có nhiều ứng dụng quan trọng cần nghiên cứu để sử dụng hết tiềm năng, chẳng hạn hệ thống giám sát, điều khiển qua SMS Điều GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 24 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC đòi hỏi phải có nghiên cứu sâu toàn diện khả dạng thiết bị Do kiến thức hạn chế nên em tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong có góp ý thầy cô bạn Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp lần em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Lê Tuấn Đạt thầy cô giáo Khoa giúp em hoàn thành đồ án Sinh viên thực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình lập trình hệ thống nhúng Ths Bùi Quốc Thảo GV ĐH Bách Khoa Hà Nội [2] Tài liệu web: http://123doc.org/trang-ca-nhan-1269039nguyendinhhong.htm GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 25 [...]... tiếp điểm 1 và 3 mạch đóng Khi không có dòng tác dụng vào chân 4, nhờ có 2 lá thép nhỏ như lò xo đẩy tiếp điểm trở về vị trí cũ ngắt tiếp điểm 1 và 3 mạch ngắt.Trong mạch ta sử relay với mục đích đóng ngắt các thiết bị theo yêu cầu: + Điện áp yêu cầu 5V + Dòng cực đại 10A + Thời gian tác động 10ms + Thời gian nhả hãm: 5ms + Nhiệt độ hoạt động : -45ºC ~ 75ºC 2.3.4 Động cơ DC - Động cơ điện một chiều... thông qua Smartphone Trước hết, khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu tổng quan về kỹ thuật điều khiển hệ thống, tiếp theo thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị điện điện tử trong gia đình thông qua Smartphone Tiếp đến nghiên cứu lập trình chương trình cho hệ thống Cưới cùng khóa luận đã đề cập đến kết quả thực nghiệm và hướng phát triển của đề tài trong tương lai Tuy nhiên, ứng dụng liên quan đến Bluetooth. .. cơ bản nhất Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật các thế hệ Bluetooth cũng mới và liên tục được nâng cấp, các ứng dụng của nó cũng càng ngày càng được mở rộng nhất là trong lĩnh vực truyền thông và các kỹ thuật điều khiển hệ thống, bảo mật, an ninh, tự động, điều khiển từ xa, truyền nhận tệp tin trong các ngành công nghiệp điện tử, công nghiệp tự động hóa… Tương lai, ứng dụng của kỹ thuật điều. .. máy đo, đầu đo, cơ cấu chấp hành thông minh, các hệ thống điều khiển, nhà thông minh, thiết bị gia dụng thông minh v.v GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 23 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT LUẬN Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu và tổng hợp về khóa luận, em đã nắm bắt một cách tổng quan về cấu tạo, nguyên lý, tính chất cũng như các ứng dụng liên quan đến điều khiển hệ thống... liên tục +Chế độ hoạt động * Ở chê độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth để dò tìm module sau đó nhập với mã PIN là 1234 Sau khi đăng nhập thành công, bạn đã có 1 cổng nối tiếp (serial) từ xa hoạt động ở tốc độ truyền (baud rate) 9600 * Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dò tìm thiết bị bluetooth khác (1 module bluetooth HC-06 HC05, usb bluetooth, bluetooth của laptop…)... 50Hz, U=12V => điện dung tụ = 10µF - Điện trở 10K: Nối chân reset của vi điều khiển với nguồn với chức năng bảo vệ - Điện trở 330 ôm: Chức năng bảo vệ led - Opto 817: Có chức năng cách ly quang để điều khiển và ngăn dòng nghịch - Diozener: Có chức năng điều khiển kích dòng để đóng mở relay CHƯƠNG III: CHƯƠNG TRÌNH VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 3.1 Viết chương trình trên phần mềm KejlC 3.1.1 Giao diện viết chương... dụ quanh ta có rất nhiều sản phẩm nhúng như lò vi sóng, nồi cơm điện, điều hòa, điện thoại di động, ô tô, máy bay, tàu thủy, các đầu đo, cơ cấu chấp hành thông minh v.v ta có thể thấy hiện nay hệ thống nhúng có mặt ở mọi lúc mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 22 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC - Ứng dụng của mã nhúng vào hệ thống điều khiển, ... trong các ngành công nghiệp điện tử, công nghiệp tự động hóa… Tương lai, ứng dụng của kỹ thuật điều khiển hệ thống thiết bị điện điện tử trong gia đình thông qua Smartphone sẽ còn có nhiều ứng dụng quan trọng cần được nghiên cứu để sử dụng hết tiềm năng, chẳng hạn như hệ thống giám sát, điều khiển qua SMS Điều GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 24 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC... ÁN MÔN HỌC 3.2 Thiết kế mạch in trên proteus - Mạch in 2D - Mạch in 3D GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 17 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.3 Kết quả mạch in thực tế GVHD: 123DOC.ORG SVTH: HONGNGUYEN Page 18 TRƯỜNG ĐHKTKTCN HÀ NỘI KHOA ĐIÊN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Kết quả Bán kính hoạt động khoảng 15-20m mạch chạy ổn định và rất... nay, Bluetooth thường được sử dụng rất nhiều để kết nối các thiết bị ngoại vi cho smartphone, tablet hoặc laptop Ngoài các ứng dụng như: truyền tải dữ liệu không dây giữa thiết bị di động và máy tính, truyền tải tập tin giữa các máy tính, chia sẻ kết nối mạng qua Bluetooth, chúng ta có thể tạo ra rất nhiều kết nối giữa Smratphone với nhiều thiết bị ngoại vi như đèn, cửa, quạt, điều hòa, bếp, cảnh báo