ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH

Luận Văn Group viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN
THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2
_____________
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - MÁY TÍNH
HỆ CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA: 2013-2018
Đề tài:
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP
THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH
Mã số đề tài: 18-126
Sinh viên thực hiện : PHẠM ÚT DỄ
Mã sinh viên : N13DCDT126
Lớp : D13CQKD02-N
Giáo viên hướng dẫn : ThS. PHẠM THẾ DUY
Tháng 12/2017
TP.HCM

Assignment, Essay
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN
THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2
_____________
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - MÁY TÍNH
HỆ CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA: 2013-2018
Đề tài:
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
NGÔI NHÀ THÔNG MINH
Mã số đề tài: 18-126
NỘI DUNG:
- PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU
- PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương I: Thiết kế hệ thống đảm bảo ánh sáng
Chương II: Thiết kế hệ thống báo cháy: nhắn tin, gọi điện thoại và tự
động xả nước
Chương III: thiết kế hệ thống báo trộm: nhắn tin, gọi điện thoại
Chương IV: thiết kế cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ
- PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA
ĐỀ TÀI
Sinh viên thực hiện : PHẠM ÚT DỄ
Mã sinh viên : N13DCDT126
Lớp : D13CQKD02-N
Giáo viên hướng dẫn : ThS. PHẠM THẾ DUY

Assignment, Essay
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến quý thầy cô giáo trong
trường Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông nói chung, các thầy cô
trong Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử II nói riêng đã giảng dạy, chỉ bảo
và truyền đạt nhiều kiến thức quý báu về các môn đại cương cũng như các môn
chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện
giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, giúp em vững bước hơn trên con đường
đã chọn.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Phạm Thế Duy, đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đề tài.
Em xin gửi lời tri ân đến gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan
tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đề tài tốt
nghiệp.
Trong quá trình thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp sẽ không tránh khỏi những sai
sót, em rất cảm ơn những nhận xét, đóng góp ý kiến của các thầy cô trong hội đồng
để đề tài của em hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chúc đến quý thầy cô dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều
thành công trong cuộc sống, đạt được nhiều thành tựu trong sự nghiệp.
TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017
PHẠM ÚT DỄ
i

Assignment, Essay
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Sau một thời gian nghiên cứu đã tạo ra được hệ thống có thể giám sát ngôi
nhà theo yêu cầu sau:
• Đảm bảo an ninh và an toàn cho ngôi nhà: báo cháy, báo trộm, cửa
từ,…
• Giám sát, điều khiển hệ thống qua điện thoại.
• Thu thập thông tin về nhiệt độ, độ ẩm,… từ đó có những điều chỉnh phù
hợp với điều kiện sống của con người.
Các kết quả trên rất phù hợp với những yêu cầu đặt ra ngày từ lúc thuyết
minh ban đầu.
Các kết quả này về:
• Kỹ thuật: Hệ thống có thiết kế đơn giản, nhỏ gọn, có được sự chính xác
cao trong từng chức năng đề ra.
• Thực tiễn: Từ kết quả nghiên cứu của Đồ án giúp xây dựng được một
hệ thống ngôi nhà thông minh với cách vận hành đơn giản, giá thành rẻ phù hợp
với mức sống của nhiều người dân, nhưng vẫn đảm bảo được những tính năng cơ
bản của một ngôi nhà thông minh. Tuy đây không phải là đề tài mới lạ, nhưng
em hi vong rằng, Đồ án này sẽ góp phần làm phong phú cho sự phát triển
của việc thiết kế và thi công ngôi nhà thông minh ở Việt Nam.
ii

Assignment, Essay
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI........................................... ii
PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................... 1
1. Định nghĩa ngôi nhà thông minh ......................................................................... 2
2. Giới thiệu một số ngôi nhà thông minh trong thực tế ......................................... 3
2.1 Nhà thông minh BKAV SMARTHOME thế hệ 2 ......................................... 3
2.2 Nhà thông minh Lumi hiện đại ..................................................................... 7
3. Những chỉ tiêu kỹ thuật của ngôi nhà thông minh ............................................ 11
3.1 Chỉ tiêu về ánh sáng: ................................................................................... 11
3.2 Chỉ tiêu về thông gió: .................................................................................. 11
3.3 Chỉ tiêu về nhiệt độ: .................................................................................... 11
3.4 Chỉ tiêu về an toàn:...................................................................................... 11
3.5 Chỉ tiêu về thẩm mĩ và sự tiện nghi:............................................................ 11
4. Giới hạn trong việc thiết kế đồ án ..................................................................... 11
4.1 Những yêu cầu và phạm vi có thể giải quyết: ............................................. 11
4.2 Yêu cầu kỹ thuật của ngôi nhà thông minh: ................................................ 12
5. Phương pháp thiết kế các hệ điều khiển trong ngôi nhà thông minh ................ 12
5.1 Thiết kế hệ thống đảm bảo ánh sáng, nhiệt độ trong nhà ............................ 12
5.2 Thiết kế hệ thống báo cháy: nhắn tin, gọi điện thoại và tự động xả nước... 13
5.3 Thiết kế hệ thống báo trộm: nhắn tin, gọi điện thoại................................... 13
5.4 Thiết kế cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ ......................................... 14
6. Các linh kiện, phần mềm sử dụng thiết kế hệ thống ......................................... 14
6.1 Linh kiện được sử dụng ............................................................................... 14
6.1.1 Module sim 900A .................................................................................. 14
6.1.2 Các module Arduino.............................................................................. 15
6.1.3 Các linh kiện đử khác ............................................................................ 15
iv

Assignment, Essay
6.2 Phần mềm thiết kế........................................................................................ 15
6.2.1 Arduino 1.8.2 - phần mềm viết code cho bo mạch Arduino .................... 15
6.2.2 Proteus 8.1 – phần mềm thiết kế và mô phỏng mạch .............................. 17
PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................... 19
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẢM BẢO ÁNH SÁNG, ......................19
NHIỆT ĐỘ TRONG NHÀ ..................................................................................... 19
1.1 Giới thiệu, nguyên tắc hoạt động ..................................................................... 19
1.1.1 Giới thiệu............................................................................................... 19
1.1.2 Nguyên tắc hoạt động............................................................................ 19
1.2 Sơ đồ nguyên lí, lay out ................................................................................... 20
1.3 Các thành phần của mạch ................................................................................ 21
1.3.1 Arduino PROMINI................................................................................ 21
1.3.2 Module Sim 900A: ............................................................................... 23
1.3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11: ....................................................... 32
1.3.4 Màn hình LCD 16x2:............................................................................. 35
1.4 Thiết kế mạch................................................................................................... 37
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY: NHẮN TIN, GỌI ĐIỆN
THOẠI VÀ TỰ ĐỘNG XẢ NƯỚC ........................................................................... 43
2.1 Giới thiệu, nguyên tắc hoạt động ................................................................... 43
2.1.1 Giới thiệu ............................................................................................... 43
2.1.2 Nguyên tắc hoạt động ............................................................................ 44
2.2 Sơ đồ nguyên lí, lay out ................................................................................. 44
2.3 Các thành phần của mạch .............................................................................. 45
2.3.1 Arduino PROMINI (xem mục 3 chương I phần 2)................................ 45
2.3.2 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 (xem mục 3 chương I phần 2) ........ 45
2.3.3 Động cơ bơm nước DC 12V 3W: .......................................................... 45
2.4 Thiết kế mạch ................................................................................................ 46
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO TRỘM: NHẮN TIN, GỌI ĐIỆN
THOẠI.......................................................................................................................... 48
v

Assignment, Essay
3.1 Giới thiệu, nguyên tắc hoạt động................................................................... 48
3.1.1 Giới thiệu ............................................................................................... 48
3.1.2 Nguyên tắc hoạt động ............................................................................ 48
3.2 Sơ đồ nguyên lí, lay out ............................................................................... 48
3.3 Các thành phần của mạch ............................................................................ 49
3.3.2 Module cảm biến chuyển động HC- SR501: ......................................... 49
3.4 Thiết kế mạch............................................................................................... 51
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CỬA THÔNG MINH ĐIỀU KHIỂN BẰNG THẺ TỪ53
4.1 Giới thiệu nguyên tắc hoạt động .................................................................. 53
4.1.1 Giới thiệu: ............................................................................................... 53
4.1.2 Nguyên tắc hoạt động: ............................................................................. 53
4.2 Sơ đồ nguyên lí, lay out ............................................................................... 53
4.3 Các thành phần của mạch ............................................................................ 54
4.3.1 Module RFID-RC522 ............................................................................ 54
4.3.3 Servo 90g SG90 (để điều khiển cửa đóng mở) .................................... 56
4.4 Thiết kế mạch............................................................................................... 58
PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI61
1. Các kết quả đạt được: ........................................................................................ 61
2. Hướng phát triển cho đề tài: .............................................................................. 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 64
vi

Assignment, Essay
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Mô hình mẫu ngôi nhà thông minh của Digihome................................................... 2
Hình 1.2 Điều khiển chỉ bằng một nút bấm .................................................................................... 4
Hình 1.3 Chạm để điều khiển................................................................................................................ 5
Hình 1.4 Hệ thống điều khiển ánh sáng............................................................................................ 5
Hình 1.5 Hệ thống điều khiển rèm mành ......................................................................................... 6
Hình 1.6 Hệ thống điều khiển điều hòa, tivi................................................................................... 6
Hình 1.7 An toàn với hệ thống an ninh thông minh .................................................................... 7
Hình 1.8 Điều khiển từ xa thông minh.............................................................................................. 8
Hình 1.9 Điều khiển rèm cửa thông qua smartphone.................................................................. 9
Hình 1.10 Tận hưởng âm thanh sống động ..................................................................................... 9
Hình 1.11 Kiểm soát môi trường sống ............................................................................................10
Hình 1.12 Tính năng “voice control”...............................................................................................10
Hình 1.13 Giao diện của phần mềm viết code cho bo mạch Arduino...............................16
Hình 1.14 Thư viện được tích hợp trong phần mềm lập trình Arduino............................17
Hình 1.15 Giao diện của phần mềm Proteus 8.1.........................................................................18
Hình 2.1 Sơ đồ Schematic của hệ thống báo trộm.....................................................................20
Hình 2.2 Sơ đồ Layout của hệ thống báo trộm............................................................................20
Hình 2.3 Arduino PROMINI...............................................................................................................21
Hình 2.4 Datasheet của Arduino PROMINI.................................................................................22
Hình 2.5 Module sim 900A..................................................................................................................23
Hình 2.6 Datasheet module sim 900A.............................................................................................24
Hình 2.7 Khởi tạo cấu hình mặc định cho modem.....................................................................26
Hình 2.8 Cấu hình gọi điện cho SIM 900A...................................................................................27
Hình 2.9 Cấu hình nhận cuộc gọi ......................................................................................................28
Hình 2.10 Cấu hình đọc tin nhắn .......................................................................................................29
Hình 2.11 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11...............................................................................32
Hình 2.12 Màn hình LCD 16x2..........................................................................................................35
Hình 2.13 Datasheet màn hình LCD 16x2.....................................................................................37
Hình 2.14 Sơ đồ nối dây LCD với Arduino PROMINI...........................................................38
Hình 2.15 Sơ đồ Schematic của hệ thống báo trộm...................................................................44
Hình 2.16 Sơ đồ Layout của hệ thống báo trộm..........................................................................44
Hình 2.17 Động cơ bơm nước DC 12V 3W .................................................................................45
Hình 2.18 Sơ đồ nối dây cảm biến....................................................................................................46
Hình 2.19 Sơ đồ Schematic của hệ thống báo trộm...................................................................48
vii

Assignment, Essay
Hình 2.20 Sơ đồ Layout của hệ thống báo trộm..........................................................................49
Hình 2.21 Mặt trước module cảm biến chuyển động HC- SR501......................................50
Hình 2.22 Mặt sau module cảm biến chuyển động HC- SR501 ..........................................50
Hình 2.23 Datasheet module cảm biến chuyển động HC- SR501 ......................................51
Hình 2.24 Sơ đồ nối dây module HC-SR 501..............................................................................52
Hình 2.25 Sơ đồ Schematic mạch cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ.....................53
Hình 2.26 Sơ đồ Layout mạch cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ............................54
Hình 2.27 Module RFID-RC522 và các thẻ từ............................................................................54
Hình 2.28 Mặt sau module RFID-RC522 ......................................................................................55
Hình 2.29 Datasheet RFID-RC522...................................................................................................55
Hình 2.30 Động cơ Servo 90g SG90................................................................................................57
Hình 2.31 Datasheet của Servo 90g SG90.....................................................................................57
Hình 2.32 Kết nối Arduino PROMINI với máy tính ................................................................58
Hình 3.1 Mặt ngoài ngôi nhà...............................................................................................................61
Hình 3.2 Bên trong ngôi nhà................................................................................................................62
Hình 3.3 Hệ thống thiết bị trước khi lắp ráp vào ngôi nhà.....................................................62
viii

Assignment, Essay
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Datasheet Arduino PROMINI.........................................................................................22
Bảng 2.2 Mã lệnh cơ bản của LCD...................................................................................................36
Bảng 2.3 Datasheet của LCD ..............................................................................................................37
Bảng 2.3 Kết nối cảm biến DHT11 với Arduino........................................................................46
Bảng 2.4 Datasheet RFID-RC522.....................................................................................................56
Bảng 2.5 Kết nối hệ thống cửa từ thông minh .............................................................................58
ix

Assignment, Essay
LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngôi nhà thông minh (smart home) đã xuất
hiện và được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống từ những khách sạn hay resort
sang trọng cho đến những ngôi nhà hiện đại đều được lắp đặt hệ thống điều
khiển thông minh.
Theo xu hướng phát triển đó, em quyết định lựa chọn thực hiện nghiên
cứu đề tài: “NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ
THÔNG MINH”. Ngoài việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp với những công
việc trên đây thì nó còn có ý nghĩa sâu sắc đối với sinh viên thực hiện. Một lần
nữa sinh viên được thực hành những kiến thức học được từ ghế nhà trường,
giúp hình thành những sản phẩm công nghiệp, được sử dụng, tự tay lắp những
cảm biến mà từ trước chỉ nằm trên trang giấy. Trong quá trình tiến hành không
thể không vấp phải những khó khăn, do đ sẽó kích thích sinh viên tư duy để tìm
ra phương án tối ưu và trao đổi thảo luận với thầy cô, bạn bè.
Tuy nhiên, do hạn chế về kinh nghiệm thực tế và thời gian thực hiện nên
việc giải quyết đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó rất mong sự
chỉ bảo, giảng dạy thêm của quý thầy cô cũng như những đóng góp của các bạn
sinh viên.
Xin chân thành cảm ơn!

Assignment, Essay
SVTH: PHẠM ÚT DỄ LỚP: D13CQKD02-N 1

Assignment, Essay
PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU
1. Định nghĩa ngôi nhà thông minh
Dường như mọi thứ xung quanh chúng ta đều trở nên thông minh: Từ điện
thoại thông minh cho đến máy giặt thông minh, tủ lạnh thông minh, máy hút bụi
thông minh... Và sắp tới, bạn sẽ quen với "nhà thông minh". Vậy nhà thông minh
là gì?
Nhà thông minh (tiếng Anh là "Smart Home") hoặc hệ thống nhà thông
minh là một ngôi nhà/ căn hộ được trang bị hệ thống tự động tiên tiến dành cho
điều khiển đèn chiếu sáng, nhiệt độ, truyền thông đa phương tiện, an ninh, rèm
cửa, cửa và nhiều tính năng khác nhằm mục đích làm cho cuộc sống ngày càng
tiện nghi, an toàn và góp phần sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên. Một ngôi
nhà (hoặc căn hộ) được coi là "thông minh" bởi vì hệ thống máy tính của nó có
thể theo dõi rất nhiều khía cạnh của cuộc sống thường ngày.
Một trong những ví dụ cơ bản nhất của nhà thông minh là một hệ thống
kiểm soát mức độ chiếu sáng của hệ thống đèn giúp tiết kiệm điện và phù hợp với
khung cảnh, chẳng hạn như cài đặt đèn ánh sáng nhẹ cho các bữa tiệc tối. Hệ
thống cũng có thể điều chỉnh rèm cửa theo yêu cầu, kiểm soát nhiệt độ, hệ thống
camera giám sát, hệ thống khóa cửa tự động, hệ thống phòng ngừa trộm.
Hình 1.1 Mô hình mẫu ngôi nhà thông minh của Digihome
Nhà thông minh ngoài ra còn có một số ứng dụng sáng tạo hơn, gồm hệ
thống điều khiển giải trí tại gia – loa công suất khác nhau, hệ thống điện thoại,
liên lạc nội bộ, hệ thống tưới nước...
Các chức năng này có thể được thực hiện nhờ các thiết bị trong nhà được
kết nối với nhau để hệ thống máy tính trung tâm có thể theo dõi các trạng thái và
ra các quyết định điều khiển phù hợp.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Nhà thông minh đã được hình dung trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng
từ nhiều năm nhưng nó chỉ trở thành hiện thực kể từ thế kỷ 20 sau sự phát triển
rộng rãi của điện và những tiến bộ nhanh chóng của công nghệ thông tin.
Các thành phần của hệ thống nhà thông minh bao gồm các cảm biến (như
cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng hoặc do cử chỉ), các bộ điều khiển hoặc
máy chủ và các thiết bị chấp hành khác. Nhờ hệ thống cảm biến, các bộ điều
khiển và máy chủ có thể theo dõi các trạng thái bên trong ngồi nhà để đưa ra các
quyết định điều khiển các thiết bị chấp hành một cách phù hợp nhằm đảm bảo
môi trường sống tốt nhất cho con người.
Ngoài ra, cùng với sự phát triển của các thiết bị điện tử cá nhân như máy
tính bảng và điện thoại thông minh cùng hạ tầng thông tin ngày càng tiên tiến
như internet hoặc các mạng thông tin di động 3G, 4G, ngày nay các hệ thống nhà
thông minh còn cung cấp khả năng tương tác với người sử dụng thông qua các
thiết bị điện tử cá nhân cho phép con người có thể giám sát và điều khiển ngôi
nhà từ bất cứ đâu.
Đã có nhiều nỗ lực để tiêu chuẩn hóa các dạng phần cứng, phần mềm, điện
tử và giao diện giao tiếp cần thiết để xây dựng hệ thống nhà thông minh. Một số
tiêu chuẩn sử dụng thêm dây dẫn liên lạc và điều khiển, một số truyên dẫn thông
tin ngay trên hệ thống dây điện sẵn có trong ngôi nhà, một số sử dụng tín hiệu ở
tần số vô tuyến điện và một số sử dụng kết hợp đồng thời các giải pháp truyền
dẫn khác nhau.
Trên thế giới, nhiều kiến trúc sư đang bắt đầu cân nhắc đến hệ thống nhà
thông minh trong thiết kế và xây dựng nhà. Khi hệ thống được tích hợp trong quá
trình xây dựng nhà, chi phí cho việc lắp đặt, bảo trì sẽ giảm xuống đồng thời hệ
thống cũng được triển khai đầy đủ, linh hoạt hơn. Tuy nhiên, các ngôi nhà hoặc
căn hộ sẵn có cũng có thể được sửa đổi để tích hợp hệ thống nhà thông minh.
Hiện nay, trong lĩnh vực nhà thông minh, các kỹ sư vẫn đang tiếp tục sáng
tạo để tạo ra nhiều tiện ích hơn nữa cho ngôi nhà cũng như tối ưu hoá về việc
triển khai lắp đặt một ngôi nhà thông minh.
Trong tương lai, ngôi nhà thông minh có thể có khả năng "tư duy" để tự
điều chỉnh các thiết bị một cách phù hợp và còn có khả năng giao tiếp với con
người như trong các bộ phim viễn tưởng sẽ không còn xa.
2. Giới thiệu một số ngôi nhà thông minh trong thực tế
2.1 Nhà thông minh BKAV SMARTHOME thế hệ 2
Thế giới đang trong làn sóng của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, nhà
thông minh trở thành tiêu chuẩn không thể thiếu của nhà ở hiện đại. Tại Việt
Nam, từ hơn 10 năm trước Tập đoàn công nghệ Bkav đã tiên phong đón đầu xu
hướng với hệ thống Bkav SmartHome thế hệ đầu tiên. Phiên bản nhà thông minh

Assignment, Essay

Assignment, Essay
trước đây của Bkav được xem là sản phẩm xa xỉ, phù hợp với các dự án siêu biệt
thự hay căn hộ sang trọng, cầu kỳ nên chưa thể phổ cập rộng rãi. Từ thực tế này,
Tập đoàn công nghệ Bkav đã đưa ra hệ thống nhà nghệ thông minh Bkav
SmartHome thế hệ 2 với công nghệ tiên tiến, được sản xuất công nghiệp nhằm tối
ưu giá thành. Với 30 triệu đồng, đã có thể trang bị được một hệ thống nhà thông
minh đầy đủ. Nếu như ở thế hệ đầu tiên, nhà sản xuất Bkav SmartHome chỉ làm
theo đơn đặt hàng, các kỹ sư tham gia thiết kế, sản xuất theo nhu cầu riêng của
từng chủ nhà thì với Bkav SmartHome thế hệ 2, việc triển khai nhà thông minh
đơn giản và dễ dàng hơn. Do được sản xuất một cách công nghiệp, Bkav
SmartHome thế hệ 2 có thể triển khai nhanh chóng trên mọi công trình, đồng thời
đạt mức giá tối ưu nhằm sớm phổ cập nhà thông minh tại Việt Nam.
Nhà thông minh Bkav SmartHome kết nối tất cả các thiết bị điện trong ngôi
nhà của bạn thành một hệ thống mạng để có thể điều khiển chúng theo các kịch
bản thông minh như: hệ thống đèn chiếu sáng, rèm cửa, điều hòa nhiệt độ, tivi,
âm thanh, khóa cửa, bình nóng lạnh, hệ thống an ninh… Chủ nhân của ngôi nhà
có thể điều khiển trực tiếp thông qua thiết bị gắn trên tường hoặc dùng
smartphone hay tablet.
Dưới đây là một số tính năng nổi trội trong Bkav Smarthome thế hệ 2:
Thông thường để điều khiển tất cả các thiết bị trong nhà, bạn cần tới hàng
chục
công tắc. Với nhà thông minh Bkav SmartHome, bạn có thể điều khiển tất
cả bằng một vài nút bấm trên màn hình cảm ứng của smartphone hay máy tính
bảng.
Hình 1.2 Điều khiển chỉ bằng một nút bấm

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Ví dụ sau giúp bạn hình dung được phần nào hoạt động của hệ thống: Khi
khách đến, bạn chỉ cần chạm vào “Tiếp khách”, đèn phòng khách bật sáng rực rỡ,
rèm kéo lên, điều hòa giảm xuống độ mát sâu hơn… thông thường để làm được
việc này bạn phải chạy khắp căn phòng và bấm rất nhiều công tắc. Thật tiện nghi
khi chỉ cần chạm vào một nút trên màn hình.
Hình 1.3 Chạm để điều khiển
Hệ thống ánh sáng trong ngôi nhà được chia thành nhiều khu vực, chỉ
những khu vực nào có người đèn mới được bật sáng và tự động tắt khi không có
người. Không những thế, hệ thống ánh sáng còn tự động điều chỉnh ở chế độ phù
hợp theo sở thích của chủ nhà như tiếp khách ánh sáng ở chế độ rực rỡ, tất cả các
đèn đều sáng lên (từ đèn trần, đèn hắt, đèn chùm, đèn tranh). Mức độ sáng của
các hệ đèn này còn được tự động thay đổi vào mỗi thời điểm khác nhau. Chẳng
hạn vào ban ngày, ánh sáng sẽ bật tự động ở mức 50% độ sáng nhưng vào buổi
tối hệ thống ánh sáng sẽ bật ở mức 100% để phù hợp với nhu cầu và sinh hoạt
của chủ nhà, đem tới sự tiện nghi và tiết kiệm năng lượng.
Hình 1.4 Hệ thống điều khiển ánh sáng

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Với Bkav SmartHome, hệ thống rèm mành ngoài việc điều khiển từ xa, chế
độ đóng mở theo các kịch bản đặt trước còn cho phép điều khiển kết hợp với hệ
thống ánh sáng, điều hòa, tivi, an ninh… theo các kịch bản mong muốn, phù hợp
trong các tình huống sử dụng trong thực tế như tiếp khách, an ninh, đi ngủ. Bkav
SmartHome còn tự động hoạt động theo thói quen của người dùng như buổi sáng
rèm tự động kéo lên, đi ngủ rèm tự động đóng lại, hệ thống còn phân biệt được
nhu cầu ánh sáng của mùa đông, mùa hè khác nhau để tự động điều chỉnh đóng
mở cho phù hợp
Hình 1.5 Hệ thống điều khiển rèm mành
Một thực tế hiện nay các chủ nhà khi sử dụng hệ thống điều hòa nhiệt độ
còn thấy bất tiện như sau: Khi mới về nhà thường phải bật điều hòa một thời
gian, không khí trong nhà mới đủ mát hoặc nhiều khi mong muốn điều hòa có thể
tự động tăng/giảm nhiệt độ. Bkav SmartHome sẽ giúp bạn giải quyết các vấn đề
này. Chẳng hạn trước khi về nhà, bạn có thể bật trước điều hòa, ban đêm trước
khi đi ngủ bạn sử dụng kịch bản “đi ngủ” hệ thống sẽ giúp bạn tăng giảm nhiệt độ
về đêm theo mong muốn. Ngoài ra, hệ thống còn giúp bạn điều khiển các thiết bị
như điều hòa, tivi, quạt điện… từ xa hoặc lập lịch hoạt động cho các thiết bị này
thông qua điện thoại, máy tính bảng.
Hình 1.6 Hệ thống điều khiển điều hòa, tivi

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hệ thống an ninh trong ngôi nhà nắm giữ vai trò quan trọng, bảo vệ ngôi
nhà 24/7, kiểm soát các xâm nhập trái phép… Hệ thống này gồm các thiết bị cảm
biến phát hiện người, hệ thống camera ghi hình, hệ thống kiểm soát đóng/mở
cửa… Với hệ thống Bkav SmartHome, toàn bộ ngôi nhà bạn được kiểm soát an
ninh thông qua điện thoại hoặc máy máy bảng.
Hình 1.7 An toàn với hệ thống an ninh thông
minh 2.2 Nhà thông minh Lumi hiện đại
Là đơn vị đến sau trong thị trường giải pháp nhà thông minh, Lumi Việt
Nam đã phải xác định được hướng đi riêng của mình ngay từ đầu. Tập trung vào
phân khúc thị trường trung và cao cấp, giải pháp của Lumi mang lại sự tiện ích
vượt trội cho khách hàng bởi sự đơn giản và dễ dàng sử dụng (chỉ với 1 đến 2
ngày thi công bất kể công trình cũ hay mới, không cần thay đổi quá nhiều cấu
trúc căn nhà) với mức giá chỉ bằng 1/3 so với các giải pháp tương tự trên thị
trường.
Đánh giá nhà thông minh phải là ngôi nhà trong đó tất cả các thiết bị như
đèn chiếu sáng, rèm cửa, điều hòa, bình nước nóng, âm thanh, camera an ninh
hay hệ thống tưới sân vườn … đều được kết nối với nhau và “giao tiếp” với con
người thông qua Internet đóng vai trò là sợi dây kết nối. Chính vì vậy, giải pháp
nhà thông minh Lumi cho phép người dùng có thể điều khiển, kiểm soát hệ thống
các thiết bị điện trong ngôi nhà từ xa trên Smartphone hay bằng “giọng nói quyền
năng” của chính mình.
Những tính năng vượt trội chủa nhà thông minh Lumi:
- Chiếu sáng thông minh:
Một chạm – vạn tiện nghi: Với căn nhà thông thường, bạn phải đến tận
nơi để điều khiển các thiết bị như: Đèn chiếu sáng, tivi, quạt điện, bình nóng lạnh
… Nhưng với giải pháp nhà thông minh Lumi, bạn có thể bật/tắt, kiểm soát hệ
thống các thiết bị điện trong ngôi nhà chỉ bằng một nốt chạm. Hay kiểm soát,
bật/tắt các thiết bị điện, trong ngôi nhà từ xa trên điện thoại, laptop, Ipad …

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Các hoạt cảnh được thiết lập như: “về nhà”, “đi ngủ” … tương tự, khi
bạn từ cơ quan về nhà chỉ cần bấm “về nhà” trên smartphone, một hệ thống bình
nóng lạnh, điều hòa, đèn, rèm cửa… đã sẵn sàng chào đón bạn. Hay khách đến
nhà, tất cả việc bạn cần làm là nhấn vào chế độ “tiếp khách”.
Cảm biến chuyển động: sẽ giúp đèn tự động bật khi có người di chuyển
vào vùng cảm và ngược lại. Thời gian bật/tắt đều được bạn chủ động cài đặt hay
hoạt động theo khung giờ sáng tối cài đặt sẵn.
Bộ điều khiển Led 16 triệu màu: sẽ luôn mang đến cho gia đình bạn
không gian màu ấm cúng, phù hợp với từng bữa tiệc như: sinh nhật, noel, đêm
giao thừa…
Hình 1.8 Điều khiển từ xa thông minh
- Điều khiển rèm:
Ngoài điều khiển rèm trực tiếp bằng tay, giải pháp nhà thông minh Lumi,
cho phép bạn điều khiển hệ thống rèm từ xa trên điện thoại. Ngoài ra, còn điều
khiển theo các ngữ cảnh đã được lập trình sẵn như: tiếp khách, xem phim, đi
ngủ… Đặc biệt, ngoài điều khiển riêng từng rèm, bạn có thể điều khiển được
nhiều rèm cùng 1 lúc.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Hình 1.9 Điều khiển rèm cửa thông qua smartphone
- Giải trí âm thanh đa vùng:
Hệ thống âm thanh đa vùng, cho phép các khu vực khác nhau trong nhà
cùng 1 lúc có thể phát nhiều nguồn nhạc theo sở thích của từng người. Bạn có thể
lựa chọn các chế độ phát nhạc tự động theo các khoảng thời gian trong ngày,
chẳng hạn vào buổi sáng– một bản nhạc du dương giúp bạn thư giãn, tận hưởng
không khí trong lành khi bắt đầu một ngày mới.
Hình 1.10 Tận hưởng âm thanh sống động

Assignment, Essay

Assignment, Essay
- Kiểm soát môi trường:
Môi trường có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sức khỏe. Giải pháp nhà
thông minh Lumi được trang bị hệ thống kiểm soát môi trường với các cảm biến
đo nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ oxy trong ngôi nhà, các thông số được bộ điều khiển
trung tâm tính toán và gửi tới điện thoại của bạn. Khi “phát hiện” nhiệt độ không
thích hợp ngay lập tức bộ điều khiển trung tâm “ra lệnh” điều chỉnh tới các thiết
bị điều hòa nhiệt độ, máy hút ẩm, quạt thông gió giúp nhà bạn duy trì trạng thái
trong lành, đảm bảo sức khỏe nhất.
Hình 1.11 Kiểm soát môi trường sống
- Điều khiển nhà thông minh bằng giọng nói:
Điều khiển bằng giọng nói là tính năng mới nhất mà Lumi Việt Nam vừa ra
mắt thị trường người dùng vừa qua. Với giải pháp này, cho phép bạn điều khiển,
kiểm soát tất cả các thiết bị trong gia đình bằng “giọng nói quyền năng” của
chính mình. Lumi là đơn vị đầu tiên tại Việt Nam, đã ứng dụng thành công trợ lý
ảo Amazon Alexa – thiết bị nhận dạng giọng nói hàng đầu trên thế giới vào giải
pháp nhà thông minh và cho ra đời ngôi nhà diệu kỳ “chủ nói là nghe” chính
hãng Việt Nam.
Hình 1.12 Tính năng “voice control”

Assignment, Essay

Assignment, Essay
3. Những chỉ tiêu kỹ thuật của ngôi nhà thông minh
3.1 Chỉ tiêu về ánh sáng:
Đảm bảo ánh sáng theo yêu cầu sử dụng như chất lượng ánh sáng và tiết
kiệm điện, ánh sáng tại mỗi nơi đều như nhau, không được để chỗ quá sáng, quá
tối.
Ánh sáng có thể được tắt mở hoặc điều chỉnh cường độ sáng thông qua hệ
thống tự động điều khiển hoặc điều khiển từ xa. Ngoài ra thiết bị ánh sáng cần
được kết nối với một số thiết bị trong nhà như: thiết bị báo trộm, báo cháy,…
3.2 Chỉ tiêu về thông gió:
Đảm bảo lượng gió vừa đủ, tốc độ gió phù hợp với yêu cầu chung.
Ngoài ra lượng gió và tốc độ gió có thể được thay đổi tùy theo yêu cầu của
người sử dụng.
Hệ thống có thể tự động nhận biết được khi nào thì sử dụng gió tự nhiên và
khi nào dùng gió nhân tạo. Bằng cách sử dụng quạt máy thông gió.
3.3 Chỉ tiêu về nhiệt độ:
Đảm bảo nhiệt độ trong nhà luôn phù hợp với khí hậu từng môi trường.
Nhiệt độ trong nhà cũng có thể thay đổi được tùy theo sở thích của mỗi
người thông qua hệ thống điều khiển từ xa.
Phải có thiết bị cảnh báo và phòng chống khi nhiệt độ quá cao, như thiết bị
báo cháy, hiển thị nhiệt độ (vì con người có khả năng chịu được ở nhiệt độ 900
C,
nếu như nhiệt độ được tăng từ từ, nên ta cần có bộ phận hiển thị để dễ quan sát
nhiệt độ).
3.4 Chỉ tiêu về an toàn:
Cần đảm bảo việc phát hiện và cảnh báo khi có người lạ xâm nhập, như
phát loa báo, bật đèn, tự động liên hệ với công an, tự động đóng kín các cửa ra
vào. Cần đảm bảo an toàn về độ bền, từng theo từng vùng mà cảnh báo về độ bền
của ngôi nhà khi có bão, hoặc gặp hỏa hoạn.
3.5 Chỉ tiêu về thẩm mĩ và sự tiện nghi:
Cũng như việc thiết kế bất kì ngôi nhà bình thường nào khác, tính thẩm mĩ
trong ngôi nhà thông minh luôn được người dùng quan tâm hàng đầu. Vì ngôi
nhà thông minh sẽ sử dụng rất nhiều thiết bị điện tử, nên việc đi dây cũng như vị
trí lắp đặt từng thiết bị phải được chú trọng, đảm bảo hiệu năng, tiết kiệm chi phí,
tăng vẻ đẹp và sự tiện nghi, giúp ngôi nhà trở nên hiện đại và thẩm mĩ hơn.
4. Giới hạn trong việc thiết kế đồ án
4.1 Những yêu cầu và phạm vi có thể giải quyết:
Trong đồ án ngôi nhà thông minh để giới hạn nội dung công việc chỉ chọn
ngôi nhà 2 lầu, 2 phòng và có các hệ thống điều khiển sau:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
- Thiết kế hệ thống đảm bảo ánh sáng, nhiệt độ trong nhà
- Thiết kế hệ thống báo cháy: nhắn tin, gọi điện thoại và tự động xả nước
- Thiết kế hệ thống báo trộm: nhắn tin, gọi điện thoại
- Thiết kế cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ
4.2 Yêu cầu kỹ thuật của ngôi nhà thông minh:
Các hệ thống thiết bị cần được thiết kế một cách gọn nhẹ, không được quá
cồng kềnh, mạch thiết kế gọn ở mức tối đa mà vẫn đảm bảo đầy đủ chức năng
như yêu cầu.
Giá cả ở mức độ phù hợp, cần lựa chọn linh kiện phù hợp, giá thành rẻ mà
vẫn đảm bảo được chất lượng.
Các thiết bị cần được đảm đảm bảo độ bền chất lượng.
Các thiết bị tự động cần được cô lập với các thiết bị bình thường trong nhà,
nhằm tránh trường hợp gặp sự cố.
5. Phương pháp thiết kế các hệ điều khiển trong ngôi nhà thông minh
5.1 Thiết kế hệ thống đảm bảo ánh sáng, nhiệt độ trong nhà
- Yêu cầu kỹ thuật:
Thiết bị cần được thiết kế phải gọn nhẹ, dễ lắp đặt, đảm bảo ánh sáng luôn
vừa đủ, lượng điện tiêu hao vừa phải.
Thông tin nhiệt độ, độ ẩm hiển thị được lên LCD và xuất ra tin nhắn khi
người dùng nhắn tin yêu cầu thông tin.
Có thể đóng ngắt được đèn, quạt thông qua điều khiển từ xa.
- Các phương pháp và lựa chọn:
Ngày nay, có nhiều phương pháp điều khiển thiết bị từ xa như: điều khiển
qua bluetooth, sóng vô tuyến điện thoại, internet,… Mỗi loại có những ưu điểm
và nhược điểm riêng. Trong số đó thì những dự án xây dựng các hệ thống điều
khiển từ xa, gửi nhận dữ liệu thu thập từ các cảm biến... ở những nơi không có
internet thì sử dụng sóng điện thoại là giải pháp duy nhất vì chi phí rẻ, bất chấp
khoảng cách và độ ổn định cao. Với Modul sim 900A kết hợp với mạch xử lý
Arduino pro mini các bạn có thể làm được nhiều hệ thống tương đối tốt có thể
ứng dụng vào thực tế như các hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua tin nhắn điện
thoại.
- Ưu điểm:
Chi phí thấp, dễ thi công lắp đặt.
Người sử dụng có thể điều khiển đóng ngắt đèn quạt tại bất kì địa điểm, thời
gian nào khi cần miễn nơi đó có sóng điện thoại.
- Nhược điểm:
Chưa tự động thay đổi nhiệt độ, ánh sáng trong phòng cho phù hợp với
người sử dụng.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Có những hạn chế của sóng điện thoại: mất sóng, chi phí tin nhắn.
Không có giao diện điều khiển, điều khiển thông qua cú pháp nhắn tin nên
buộc phải ghi nhớ cú pháp.
5.2 Thiết kế hệ thống báo cháy: nhắn tin, gọi điện thoại và tự động xả nước
Phải đảm bảo thiết bị nhận biết nhiệt độ chính xác, dễ lắp đặt trong nhà,
thiết kế với giá cả phù hợp, thiết bị phải gọn nhẹ, không cồng kềnh, phải đảm bảo
an toàn cho ngôi nhà, phát hiện và báo động kịp thời.
Đối với thiết bị báo cháy, thông thường ta sử dụng hệ thống cảm biến nhiệt
độ, đây là phương pháp phổ thông và thông dụng nhất hiện nay, ngoài ra còn có
phương pháp cảm biến độ bền vật liệu để nhận biết độ an toàn của ngôi nhà, tuy
nhiên phương pháp này ít được sủ dụng ở nước ta.
Do đó ta chọn phương pháp cảm biến nhiệt độ của môi trường.
- Ưu điểm:
Cảm biến nhiệt độ khá chính xác.
Cách lắp đặt đơn giản.
Giá thành rẻ.
- Nhược điểm:
Không nhận biết nhiệt độ trong phạm vi rộng được nên cần lắp đặt tại nhiều
chỗ.
5.3 Thiết kế hệ thống báo trộm: nhắn tin, gọi điện thoại
Mạch cần đảm bảo được đúng chức năng, bảo vệ an toàn, mạch cần thiết kế
đơn giản, không chiếm diện tích lớn.
Hiện nay có rất nhiều các thiết bị chống trộm hiệu quả được nhiều người sử
dụng là: hệ thống chống trộm bằng tia hồng ngoại, hệ thống chống trộm thông
qua cảm biến chuyển động, mạch chống trộm cảm biến cơ thể người,… Mỗi loại
có những ưu nhược điểm, vì lắp ở cửa ra vào nên sử dụng cảm biến chuyển động
là thích hợp và hiệu quả hơn cả. Mặt khác, việc thiết kế bằng phương án này đơn
giản và tiết kiệm chi phí hơn những trường hợp đã nêu trên.
- Ưu điểm:
Mạch đơn giản, dễ thiết kế
Do sử dụng module sim nên người sử dụng có thể nhận được tin nhắn báo
trộm và điện thoại ngay bất cứ thời gian, địa điểm nào khi có trộm đột nhập.
- Nhược điểm:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Mạch hoạt động dựa trên cảm biến chuyển động nên không phân biệt được
đối tượng chuyển động là ai, có thể báo động sai khi có vật nuôi chuyển động
qua.
Vì thế, nên thiết kế và lắp ráp mạch ở nơi phù hợp để không có báo động
sai.
Do sử dụng module sim nên nó có tất cả những nhược điểm của sóng vô
tuyến điện thoại: ngoài vùng phủ sóng, sim hết tiền sẽ không điện đượ.
Được điều khiển thông qua cú pháp nhắn tin nên buộc phải ghi nhớ cú
pháp.
5.4 Thiết kế cửa thông minh điều khiển bằng thẻ từ
Thiết bị được thiết kế cần được đảm bảo gọn nhẹ, có tính bảo mật cao, mức
độ xử lí chính xác cao. Có khả năng đảm bảo an toàn của ngôi nhà cao.
Đối với việc đóng mở cửa tự động, hiện nay có rất nhiều cách:
• Tự động mở cửa khi có người tới.
• Tự động mở cửa khi chủ nhà nhập đúng password như đã thiết lập.
• Tự động đóng mở cửa bằng thẻ từ…
Trong những phương pháp trên, ta chọn phương án: tự động đóng mở cửa
bằng thẻ từ. Vì phương pháp này bảo mật cao, phù hợp với sử dụng trong các
ngôi nhà thông minh.
- Ưu điểm:
Đơn giản, dễ thiết kế.
Có tính bảo mật cao.
Giá thành thấp.
- Nhược điểm:
Chỉ những người có thẻ từ được cấp quyền vào nhà mới có thể mở cửa, vì
thế khi mất thẻ từ thì không thể vào được.
6. Các linh kiện, phần mềm sử dụng thiết kế hệ thống
6.1 Linh kiện được sử dụng
6.1.1 Module sim 900A
Một modem GSM là một modem wireless, nó làm việc cùng với một mạng
wireless GSM. Một modem wireless thì cũng hoạt động giông như một modem
quay số. Điểm khác nhau chính ở đây là modem quay số thì truyền và nhận dữ
liệu thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó một modem
wireless thì việc gửi nhận dữ liệu thông qua sóng. Giống như một điện thoại di
động GSM , một modem GSM yêu cầu 1 thẻ sim với một mạng wireless để hoạt
động. Module SIM900A là một trong những loại modem GSM. Nhưng Module

Assignment, Essay

Assignment, Essay
SIM900A được nâng cao hơn có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn. Nó sử dụng
công nghệ GSM/GPRS hoạt động ở băng tầng GSM 850Mhz, EGSM 900Mhz,
DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, có tính năng GPRS của Sim 900A.
6.1.2 Các module Arduino
Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương
tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Được giới thiệu vào năm
2005, những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang đến một phương thức dễ
dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên và giới chuyên nghiệp
để tạo ra những thiết bị có khả năng tương tác với môi trường thông qua các cảm
biến và các cơ cấu chấp hành. Chính vì sự phổ biến, tiện lợi ấy, em quyết định sử
dụng các module Arduino có sẵn để thiết kế đồ án, trong đó phải kể đến các
module: Arduino PROMINI, module RFID RC522, module cảm biến chuyển
động HC-SR501.
6.1.3 Các linh kiện đử khác
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11
- Màn hình LCD 16x2
- Động cơ bơm nước DC
- Điốt, điện trở, tụ điện, nút nhấn, led, tranzitor,…
6.2 Phần mềm thiết kế
6.2.1 Arduino 1.8.2 - phần mềm viết code cho bo mạch
Arduino Arduino là môi trường phát triển tích hợp mã nguồn mở,
cho phép người dùng dễ dàng viết code và tải nó lên bo mạch.
Môi trường phát triển được viết bằng Java dựa trên ngôn ngữ lập
trình xử lý và phần mềm mã nguồn mở khác. Phần mềm này có
thể được sử dụng với bất kỳ bo mạch Arduino nào.
Kể từ tháng 3 năm 2015, Arduino IDE (Integrated Development Editor -
môi trường phát triển tích hợp) đã được tải xuống hơn 8 triệu lần. Hiện tại, nó
không chỉ được sử dụng cho các bo mạch Arduino và Genuido mà còn được hàng
trăm công ty trên thế giới sử dụng để lập trình thiết bị của họ, bao gồm những
thiết bị tương đương, bản sao và thậm chí cả hàng giả.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Arduino là một môi trường phát triển tích hợp đa nền tảng, làm việc cùng
với một bộ điều khiển Arduino để viết, biên dịch và tải code lên bo mạch. Phần
mềm này cung cấp sự hỗ trợ cho một loạt các bo mạch Arduino như Arduino
Uno, Nano, Mega, Esplora, Ethernet, Fio, Pro hay Pro Mini cũng như LilyPad
Arduino.
Hình 1.13 Giao diện của phần mềm viết code cho bo mạch Arduino
Ngôn ngữ phổ quát cho Arduino C và C++, do đó phần mềm phù hợp cho
những lập trình viên đã quen thuộc với cả 2 ngôn ngữ này. Các tính năng như làm
nổi bật cú pháp, thụt đầu dòng tự động,... làm cho nó trở thành một sự thay thế
hiện đại cho các IDE khác.
Bọc bên trong giao diện đồ họa được sắp xếp hợp lý, Arduino sở hữu những
chức năng để thu hút các nhà phát triển Arduino, mở đường đến một đầu ra thành
công thông qua các mô-đun gỡ lỗi. Tất cả các tính năng của nó được lưu trữ bên
trong vài nút bấm, menu, giúp dễ dàng hiểu và điều hướng, đặc biệt là với các lập
trình viên chuyên nghiệp. Ngoài ra, việc tích hợp các bộ sưu tập ví dụ mẫu sẽ
giúp cho những người lần đầu tiếp xúc với Arduino có thể làm quen và nắm bắt
ứng dụng nhanh hơn.
Trong điều kiện đã kết nối bo mạch Arduino với máy tính và cài đặt các
driver cần thiết, bạn sẽ được lựa chọn mô hình để làm việc nhờ sử dụng menu

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Tools của ứng dụng. Sau đó, có thể bắt đầu viết chương trình bằng cách sử dụng
môi trường làm việc thoải mái mà Arduino cung cấp. Chương trình bao gồm một
mảng thư viện phong phú như EEPROM, Firmata, GSM, Servo, TFT, WiFi,...
Tất nhiên, bạn cũng có thể thêm vào thư viện của riêng mình.
Hình 1.14 Thư viện được tích hợp trong phần mềm lập trình Arduino
Các thiết kế có thể được kiểm tra, biên dịch với một bản ghi lỗi hiển thị ở
phần dưới của giao diện người dùng, cho phép bạn xem lại code. Nếu quá trình
gỡ lỗi trả về kết quả là không có lỗi thì có thể bắt đầu quá trình tải code lên bo
mạch và thử nghiệm thêm.
Tóm lại, Arduino là giải pháp phát triển bo mạch Arduino, cung cấp đầy đủ
các yếu tố cần thiết mà các nhà phát triển Arduino cần để dễ dàng thực hiện quá
trình tạo và thử nghiệm các sản phẩm của mình.
6.2.2 Proteus 8.1 – phần mềm thiết kế và mô phỏng mạch
Proteus 8.1 là chương trình tạo và chạy các mạch điện, các
mạch có vi xử lý và mô phỏng quá trình làm việc của mạch
nguyên lý, giúp cho người học điện tử hình dung trực quan hơn
vào thực tế của các linh kiện điện tử.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
Phần mềm Proteus 8.1 được viết bởi công ty Labcenter Electronics.
Hình 1.15 Giao diện của phần mềm Proteus 8.1
Đã là dân CNTT, điện tử, chắc hiếm bạn nào không biết đến chương trình
mô phỏng mạch điện tử nổi tiếng Proteus. Đây là chương trình thiết kế mạch
nguyên lý, mô phỏng chạy thử, thiết kế mạch in rất trực quan và dễ sử dụng.
Khi cài đặt xong chương trình, các công việc bạn cần phải làm gần như rất
đơn giản, đó là lựa chọn linh kiện lấy ra sử dụng, kết nối chân linh kiện, kết nối
đồng hồ để đo đạc và chạy thử mạch.
Điểm mạnh của Proteus là cung cấp cho người sử dụng công cụ biên dịch
cho các họ vi xử lý như MSC51, AVR, HC11… Qua đó tạo ra các tập tin HEX
dùng để nạp cho vi xử lý và tập tin DSI dùng để xem và chạy kiểm tra từng bước
trong chương trình mô phỏng .
Đối với các mạch vi xử lý Proteus không những cung cấp hình ảnh thực tế
của các linh kiện xuất mà còn cung cấp cho người lập trình rất nhiều các cửa sổ
thông báo các nội dung của bộ nhớ, con trỏ, thanh ghi, …
Proteus có một thư viện khá lớn với hơn 6000 linh kiện các loại và càng
ngày càng được bổ sung. Ngoài ra còn có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho
người thiết kế khi cần thao tác trên các ma trận phím ).

Assignment, Essay

Assignment, Essay
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẢM BẢO ÁNH SÁNG, NHIỆT ĐỘ
TRONG NHÀ
PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐẢM BẢO ÁNH SÁNG, NHIỆT
ĐỘ TRONG NHÀ
1.1Giới thiệu, nguyên tắc hoạt động
1.1.1 Giới thiệu
Tùy theo loại ngôi nhà, yêu cầu của từng người, giới hạn về kiến trúc và
nhiều yếu tố khác, có thể tổ chức hệ thống điều khiển và tự động hóa theo các
cách phù hợp. Yếu tố chung nhất cần đảm bảo là tính linh hoạt cho các nhu cầu
thiết kế khác nhau. Có ba phương pháp thiết kế:
• Thiết kế tập trung: Hệ thống thiết kế tập trung khi mọi mạch điện
đều bắt nguồn từ một tủ điều khiển và hoạt động theo sự điều khiển
của hệ thống điều khiển trung tâm.
• Thiết kế phân tán: Thiết kế theo yêu cầu của từng khu vực trong nhà,
hoặc dùng một chuỗi các bộ đèn, quạt đồng nhất và điều chỉnh công
suất của từng thiết bị sao cho tương thích với yêu cầu của từng khu
vực trong nhà.
• Thiết kế lai ghép: Kết hợp tập trung và phân tán.
Thiết kế chiếu sáng, nhiệt độ là sự kết hợp của cả khoa học và nghệ thuật.
Trong phạm vi đồ án này, em tập trung về phương diện cách thức điều khiển và
ứng dụng của chúng trong cuộc sống thực tế. Một thiết kế đảm bảo ánh sáng,
nhiệt độ tốt cần phải thỏa mãn một số tiêu chí sau:
➢ Cung cấp đủ ánh sáng với từng yêu cầu của mỗi vị trí trong ngôi nhà.
➢ Đảm bảo nhiệt độ phù hợp.
➢ Đáp ứng được chi phí.
➢ Quan tâm đến tính thẩm mĩ của thiết bị được lựa chọn.
➢ Tiết kiệm tối đa năng lượng tiêu thụ.
1.1.2 Nguyên tắc hoạt động
Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm được cảm biến DHT11 thu thập và hiển thị lên
màn hình LCD 16x2. Thông tin nhiệt độ, độ ẩm đó thông qua module sim
được gửi đến người dùng. Đồng thời, người sử dụng có thể điều khiển
đóng tắt đèn, quạt bằng điện thoại để thay đổi nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với
sức khỏe, an toàn.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
1.2 Sơ đồ nguyên lí, lay out
Hình 2.1 Sơ đồ Schematic của hệ thống báo trộm
Hình 2.2 Sơ đồ Layout của hệ thống báo trộm

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
1.3Các thành phần của mạch
1.3.1 Arduino PROMINI
- Mô tả:
Hình 2.3 Arduino PROMINI
Arduino Pro Mini là phiên bản nhỏ gọn nhất trong các dòng Arduino nhưng
vẫn giữ đầy đủ tính năng tương đương với Arduino Uno/Nano do cùng sử dụng
Vi điều khiển chính là ATmega328P, vì là phiên bản sử dụng chip dán nên
Arduino Pro Mini sẽ có nhiều hơn Arduino Uno 2 chân Analog là A6 và A7, với
thiết kế nhỏ gọn và giá thành phải chăng, Arduino Pro Mini là sự lựa chọn tối ưu
cho vô số các ứng dụng khác nhau.
- Thông số kỹ thuật:
Arduino Pro Mini 5V 16Mhz.
IC chính: ATmega328P-AU.
Tần số xung thạch anh: 16Mhz.
Điện áp sử dụng: 5VDC.
Số chân Digital: D0~D13
Số chân Analog: A0~A7.
Thiết kế nhỏ gọn, linh kiện gia công board mạch chất lượng cao.
Tương thích Code với Arduino Uno và Nano.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
- Datasheet:
Hình 2.4 Datasheet của Arduino PROMINI
Arduino Pro Mini
RAW For supplying a raw (regulated) voltage to the board
VCC The regulated 3.3 or 5 volt supply
GND Ground pins
RX Used to receive TTL serial data
TX Used to transmit TTL serial data
Digital I/O pins. These pins can also be configured to
2 and 3 trigger an interrupt on a low value, a rising or falling
edge, or a change in value
3, 5, 6, 9, 10, and 11
Digital I/O pins. They can also be configured to provide
8-bit PWM output
Digital I/O pins. They can also be configured as SPI
10, 11, 12 and 13 pins;
10 - (SS), 11 - (MOSI), 12 - (MISO) and 13 - (SCK)
A0 to A3 Analog input pins
A4 and A5.
Analog input pins. They can also be used as IIC pins;
A4 - (SDA) and A5 – (SCL).
A6 and A7 Analog input pins
Reset
The microcontroller can be reset by bringing this pin
low
Bảng 2.1 Datasheet Arduino PROMINI

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
1.3.2 Module Sim 900A:
- Mô tả:
• Tổng quan về tin SMS:
SMS là từ viết tắt của Short Message Service. Đó là một công nghệ cho phép gửi
và nhận các tín nhắn giữa các điện thoại với nhau. Dữ liệu có thể được lưu giữ bởi
một tin nhắn SMS là rất giới hạn. Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte
(1120 bit) dữ liệu. Vì vậy, một tin nhắn SMS chỉ có thể chứa :
• 160 kí tự nếu như mã hóa kí tự 7 bit được sử dụng.
• 70 kí tự nếu như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 được sử dụng.
Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau. Nó có thể hoạt động
tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, bao gồm cả Arabic, Trung Quốc,
Nhật bản và Hàn Quốc.
• Giới thiệu:
Module Sim 900A thiết kế với mục đích tích hợp trực tiếp lên bo mạch xử lý
trung tâm, cần sự nhỏ gọn nhưng vẫn phải hoạt động ổn định. Nó được thiết kế dành
cho những người dùng chuyên nghiệp, phần nguồn cấp và phần điều khiển nguồn sẽ
do người dùng chủ động thiết kế. Ngoài việc thực hiện tốt nhiệm vụ là 1 module
GSM/GPRS, việc sử dụng module sẽ thuận lợi rất nhiều cho việc kiểm tra cũng như
bảo hành, bảo trì hệ thống.
Hình 2.5 Module sim 900A
IC chính: Module GSM GPRS Sim900A.
Nguồn cung cấp khoảng 4,5 – 5V, có thể sử dụng với nguồn dòng thấp từ
500mAh trở lên (như cổng USB, nguồn từ Board Arduino). Khuyên dùng
nguồn 2A để đảm bảo hiệu suất hoạt động của SIM.
Tích hợp khe Micro Sim.
Tích hợp báo trạng thái Sim900A.
Tích hợp tụ bù điện dung cao và diode giảm áp để có thể cấp 5VDC và
nguồn dòng thấp.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
Dòng khi ở chế độ chờ: 10mA.
Dòng khi hoạt động: 100mA đến 2A.
Kích thước: 2.5cm đến 3.1cm.
- Datasheet:
Chân 1: Chân ON/OFF ta cần kích 1 xung có mức tích cực dương vào
khoảng 1s, lúc này đèn status sẽ sáng, sau đó chớp nháy với tần suất nhanh báo
hiệu SIM900A đang khởi động và tìm mạng. Sau 10s sau Led Status nhấp nháy
chậm báo hiệu SIM900A đã hoạt động bình thường.
Chân 2: Request to send.
Chân 3: đầu ra dùng để chỉ báo mạng kết nối được hệ thống.
Chân 4: Clear to send.
Chân 5: đầu vào pin dự phòng cho module.
Chân 6: Data carrier detection.
Chân 7: Chân vào của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số
Chân 8: Ring chân ra loa báo hiệu có cuộc gọi đến.
Chân 9, 11: chân loa nghe cuộc thoại
Chân 13,15: chân MIC.
Chân 10: chân đầu cuối dữ liệu.
Chân 12: chân truyền dữ liệu.
Chân 14: chân nhận dữ liệu.
Chân 16: chân RESET SIM900A.
Chân 17,19: chân nguồn cấp cho sim hoạt động.
Chân 18,20: chân mass.
Hình 2.6 Datasheet module sim 900A

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
- Khảo sát tập lệnh AT Command của Module SIM900A:
Các lệnh AT là các hướng dẫn được sử dụng để điều khiển một modem. 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 dụng dây mối (wired
dial-up modems), chẳng hạn như ATD (Dial), ATA (Answer), ATH (Hool
control) và ATO (return to online data state), cũng được hỗ trợ bởi các modem
GSM/GPRS và các điện thoại di động. Bên cạnh bộ lệnh AT thông dụng này, các
modem GSM/GPRS và các điện thoại di động còn được hỗ trợ bởi một bộ lệnh
AT đặc biệt đối với công nghệ GSM. Nó bao gồm các lệnh liên quan tới SMS
như AT+ CMGS (gửi tin nhắn SMS), AT+CMSS (gửi tin nhắn SMS từ một vùng
lưu trữ), AT+CMGL (chuỗi liệt kê các tin nhắn SMS) và AT+CMGR (đọc tin
nhắn SMS). Ngoài ra, các modem GSM còn hỗ trợ một bộ lệnh AT mở rộng.
Những lệnh AT mở rộng này được định nghĩa trong các chuẩn của GSM. Với các
lệnh AT mở rộng này có thể làm một số thứ như sau:
➢ Đọc, viết, xóa tin nhắn.
➢ Gửi tin nhắn SMS.
➢ Kiểm tra chiều dài tín hiệu.
➢ Đọc, viết và tìm kiếm về các mục danh bạ.
Số tin nhắn SMS có thể được thực thi bởi một modem SMS trên một phút
thì rất thấp, nó chỉ khoảng từ 6 đến 10 tin nhắn SMS trên 1 phút. Trong khuôn
khổ của đồ án em chỉ tìm hiểu 1 số tập lệnh cơ bản phục vụ cho công việc của
mình. Sau đây em xin giới thiệu 1 số tập lệnh cơ bản để thao tác dùng cho dịch
vụ SMS, bao gồm:
Khởi tạo.
➢ Nhận cuộc gọi.
➢ Thiết lập cuộc gọi.
➢ Nhận tin nhắn.
➢ Gửi tin nhắn.
Các thuật ngữ em dùng:
➢ <CR>: carriage return (0x0D).
➢ <LF>: Line Feed (0x0A).
➢ MT: Mobile Terminal:Thiết bị đầu cuối mạng (chính là module).
➢ TE: Terminal Equipment: Thiết bị đầu cuối (chính là vi điều khiển).
- Khởi tạo cấu hình mặc định cho modem:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
Hình 2.7 Khởi tạo cấu hình mặc định cho modem
(1) ATZ<CR> reset modem, kiểm tra modem đã hoạt động bình thường
chưa.
Gửi nhiều lần cho chắc ăn, cho đến khi nhận được chuỗi:
ATZ<CR><CR><LF>OK<C><LF>
(2) ATE0<CR> tắt chế độ TE cho lệnh. Chuỗi trả về có dạng:
ATE0<CR><CR><LF>OK<CR><LF>
(3) AT+CLIP=1<CR> định dạng chuỗi trả về khi nhân cuộc gọi. Thông
thường, ở chế độ mặc định, khi có cuộc gọi đến, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>RING<CR><LF>
Sau khi lệnh AT+CLIP=1<CR> đã được thực thi, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>RING<CR><LF>
<CR><LF>+CLIP:”01648278914”,129,””,,””,0,<CR><LF>
Chuỗi trả về có chứa thông tin về số điện thoại gọi đến. Thông tin này cho
phép xác định việc có nên nhận cuộc gọi hay từ chối cuộc gọi. Kết thúc các thao
tác khởi tạo cho quá trình nhận cuộc gọi đến. Các bước khởi tạo tiếp theo liên
quan đến các thao tác truyền nhận tin nhắn.
(4) AT&W<CR> Lưu cấu hình cài đặt được thiết bị bởi các tập lệnh AET0
và AT+CLIP vào bộ nhớ.
(5) AT+CMGF=1<CR> Thiết lập quá trình truyền nhận tin nhắn được thực
hiện ở chế độ text (mặc định là ở chế độ PDU). Chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>OK<CR><LF>

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
(6) AT+CNMI=2,0,0,0,0<CR> Thiết lập chế độ thông báo cho TE khi MT
nhận được tin nhắn mới. Chuỗi trả về sẽ có dạng: <CR><LF>OK<CR><LF> Sau
khi lệnh trên được thiết lập, tin nhắn mới nhận được sẽ được lưu trong SIM, và
MT không truyền tở về TE bất cứ thông báo nào. TE sẽ đọc tin nhắn được lưu
trong sim trong trường hợp cần thiết.
(7) AT+CSAS<CR>
(8) Lưu cấu hình cài đặt được thiết lập bởi các lệnh AT+CMGF và
AT+CNMI.
- Thực hiện cuộc gọi:
Hình 2.8 Cấu hình gọi điện cho SIM 900A
(1) ATDxxxxxxxxxx;<CR> Quay số cần gọi.
(2) Chuỗi trả về sẽ có dạng: <CR><LF>OK<CR><LF>
Chuỗi này thông báo lệnh trên đã được nhận và đang được thực thi. Sau đó
là những chuỗi thông báo kết quả quá trình kết nối (nếu như kết nối không được
thực hiện thành công).
(2A) Nếu MT không thực hiện được kết nối do sóng yếu, hoặc không có
sóng
( thử bằng cách tháo antenna của modem GSM), chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>NO DIAL TONE<CR><LF>
(2B) Nếu cuộc gọi bị từ chối bởi người nhận cuộc gọi, hoặc số máy đang
gọi
tạm thời không hoạt động (chẳng hạn như bị tắt máy) chuỗi trả về có dạng:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
<CR><LF>NO CARRIER<CR><LF>
(2C) Nếu cuộc gọi không thể thiết lập được do máy nhận cuộc gọi đang bận
(ví dụ như đang thông thoại với một thuê bao khác), chuỗi trả về sẽ có
dạng:
<CR><LF>BUSY<CR><LF>
(4s) Tổng thời gian từ lúc modem nhận lệnh cho đến lúc nhận được chuỗi
trên thông thường là 4 giây.
(2D) Nếu sau 1 phút mà thuê bao nhận cuộc gọi không bắt máy, chuỗi trả về
sẽ có dạng:
<CR><LF>NO ANSWER<CR><LF> (60s)
(3) Trong trường hợp quá trình thiết lập cuộc gọi diễn ra bình thường,
không có chuỗi thông báo nào (2A, 2B, 2C hay 2D) được trả về, và chuyển sang
giai đoạn thông thoại. Quá trình kết thúc cuộc gọi được diễn ra trong hai trường
hợp:
(4A) Đầu nhận cuộc gọi gác máy trước, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>NO CARRIER<CR><LF>
(4B) Đầu thiết lập cuộc gọi gác máy trước: phải tiến hành gửi lệnh ATH, và
chuỗi trả về sẽ có dạng: <CR><LF>OK<CR><LF>
- Nhận cuộc gọi đến:
Hình 2.9 Cấu hình nhận cuộc gọi
(1) Sau khi được khởi tạo bằng lệnh AT+CLIP=1, khi có cuộc gọi
đến, chuỗi trả về sẽ có dạng:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
<CR><LF>RING<CR><LF><CR><LF>+CLIP:”0968760675”,129,””,0<CR><
LF>
(2A) Nếu số điện thoại gọi đến không hợp lệ, từ chối nhận cuộc gọi bằng
lệnh ATH, và chuỗi trả về sẽ có dạng : <CR><LF>OK<CR><LF> Cuộc gọi kết
thúc.
(2B) Nếu số điện thoại gọi đến là hợp lệ, nhận cuộc gọi bằng cách gửi
lệnh ATA, và chuỗi trả về sẽ có dạng : <CR><LF>OK<CR><LF>
(3) Giai đoạn thông thoại.
(4A) Kết thúc cuộc gọi. Đầu còn lại gác máy trước.
(4B) Kết thúc cuộc gọi, chủ động gác máy bằng cách gửi lệnh ATH.
- Đọc tin nhắn:
Hình 2.10 Cấu hình đọc tin nhắn
Mọi thao tác liên quan đến quá trình nhận tin nhắn đều được thực hiện trên
hai ngăn 1 và 2 của bộ nhớ nằm trong SIM.
(1) Đọc tin nhắn trong ngăn 1 bằng lệnh AT+CMGR=1.
(2A) Nếu ngăn 1 không chứa tin nhắn, nội dung tin nhắn sẽ được gửi trả về
TE với định dạng như sau: <CR><LF>+CMGR: “REC UN-
READ”,”+84968760675”,,”30/04/17,09:32:05+28” <CR><LF>
<CR><LF>NỘI DUNG<CR><LF> <CR><LF>OK<CR><LF>
Các tham số trong chuỗi trả về bao gồm trạng thái của tin nhắn (REC
UNREAD), số điện thoại gửi tin nhắn (+84968760675) và thời gian gửi tin nhắn
(30/04/17,09:32:05+28) và nội dung tin nhắn.

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
Đây là dạng mặc định của module SIM900 lúc khởi động, dạng mở rộng có
thể được thiết lập bằng cách sử dụng lệnh AT+CSDH=1 trước khi thực hiện đọc
tin nhắn.
(3) Sau khi đọc, tin nhắn được xóa đi bằng lệnh AT+CMGD=1 Thao tác
tương tự đối với tin nhắn chứa trong ngăn thứ 2 trong các bước 4, (5A), (5B) và
6.
- Gửi tin nhắn.
(1) Gửi tin nhắn đến thuê bao bằng cách sử dụng lệnh AT+CMGS= “số
điện thoại”.
(2) Nếu lệnh (1) được thực hiện thành công, chuỗi trả về sẽ có dạng:
<CR><LF>> (kí tự “>” và 1 khoảng trắng).
(3) Gửi nội dung tin nhắn và kết thúc bằng kí tự có mã ASCII 0x1A.
(3A) Gửi kí tự ESC (mã ASCII là 27) nếu không muốn tiếp tục gửi tin nhắn
nữa. Khi đó TE sẽ gửi trả về chuỗi <CR><LF>OK<CR><LF>.
(4) Chuỗi trả về thông báo quá trình gửi tin nhắn. Chuỗi trả về có định dạng
như sau: <CR><LF>+CMGS :62<CR><LF> <CR><LF>OK<CR><LF>.
Trong đó 62 là một số tham chiếu cho tin nhắn đã được gửi. Sau mỗi tin
nhắn được gửi đi, giá trị của tham chiếu này sẽ tăng lên 1 đơn vị. Số tham chiếu
này có giá trị nằm trong khoảng từ 0 đến 255. Thời gian gửi một tin nhắn vào
khoảng 3-4 giây (kiểm tra với mạng Mobiphone).
(4A) Nếu tình trạng sóng không cho phép thực hiên việc gửi tin nhắn (thử
bằng cách tháo antenna), hoặc chức năng RF của modem không được cho phép
hoạt động (do sử dụng các lệnh AT+CFUN=0 hoặc AT+CFUN=4), hoặc số tin
nhắn trong hàng đợi phía tổng đài vượt qua giới hạn cho phép, hoặc bộ nhớ chứa
tin nhắn của MT nhận được tin nhắn bị tràn, MT sẽ gửi thông báo lỗi về và có
định dạng như sau:
<CR><LF>+CMS ERROR:193<CR><LF>
<CR><LF>+CMS ERROR:515<CR><LF>
Chức năng truyền nhận tin nhắn và chức năng thoại được tách biệt. Khi
đang thông thoại vẫn có thể truyền nhận được tin nhắn. Khi truyền nhận tin nhắn
vẫn có thể tiến hành thiết lập và kết thúc cuộc gọi.
Code khởi tạo module sim 900A trong
Arduino: void init_SIM900A() {
do { answer = sendAT("AT+CREG?","+CREG: 0,1",500);}
while(answer==0); // Checking status of Connecting to the network
do { answer = sendAT("AT+CMGF=1", "OK",1000);}
while(answer==0); // Set SMS into text mode

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
do { answer = sendAT("AT+CNMI=2,2,2,0,0", "OK",1000);}
while(answer==0); // Set Message mode when receive new SMS
sprintf(aux_string,"ATD%s;",number);
do { answer = sendAT(aux_string, "OK", 2000);}
while(answer==0); // Call your phone number when config to finish
delay(10000);
do { answer = sendAT("ATH", "OK",2000);}
while(answer==0); // Disconnects the call
}
//
oid erase_buffer() {
int i;
for(i=0;i<buffer_size;i++){buffer[i]=0x00; }
for(i=0;i<10;i++){ ptr2[i]=0x00; }
for(i=0;i<30;i++) {aux_string[i]=0x00; }
xbuff=0x00;
c=0x00;
c1=0x00;
sms_mode=false;
return;
}
//***********************************************************
*******************************************
int sendAT(char* ATcommand, char* expected_answer, unsigned
int timeout) {
int x=0, answer=0;
char response[100];
unsigned long previous;
memset(response, '0', 100); // Initialize the string
delay(100);
while( Serial.available() > 0) Serial.read();
Serial.println(ATcommand);
x = 0;
previous = millis();
do {
if(Serial.available() != 0){
response[x] = Serial.read();
x++;

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
if (strstr(response, expected_answer) != NULL)
{
answer = 1;
}
}
}
while((answer == 0) && ((millis() - previous) < timeout));
return answer;
}
1.3.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11:
- Mô tả:
Cảm biến DHT11 đã được tích hợp trong một mạch duy nhất, bạn chỉ việc
nối dây nguồn (Vcc, GND) và dây tín hiệu (Signal) vào mạch Arduino là xong.
Cảm biến được ứng dụng trong:
Dùng đo nhiệt đô và độ ẩm.
Dùng để nghiên cứu học tập bộ môn điện tử.
Dùng đo nhiệt độ môi trường xung quanh.
Dùng đo độ ẩm xung quanh.
Tương thích với nhiều dòng vi điều khiển...
Hình 2.11 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
Đo độ ẩm từ 20-95% Nhiệt độ từ
0-50 ℃
Sai số độ ẩm ± 5%
Sai số nhiệt độ ± 2 ℃
- Nguyên lý hoạt động:
Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2
bước:
- Gửi tín hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.
- Khi đã giao tiếp được với DHT11, cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và
nhiệt độ đo được.
- Các bước đo nhiệt độ và độ ẩm:
Bước 1: Gửi tín hiệu Start:
• MCU thiết lập chân DATA là output, kéo chân DATA xuống 0 trong
khoảng thời gian >18ms. Khi đó DHT11 sẽ hiểu MCU muốn đo giá trị nhiệt độ
và độ ẩm.
• MCU đưa chân DATA lên 1, sau đó thiết lập lại là chân đầu vào.
• Sau khoảng 20-40us, DHT11 sẽ kéo chân DATA xuống thấp. Nếu >40us
mà chân DATA không được kéo xuống thấp nghĩa là không giao tiếp được với
DHT11.
• Chân Data sẽ ở mức thấp 80us sau đó nó được DHT11 kéo lên cao trong
80us. Bằng việc giám sát chân DATA, MCU có thể biết được có giao tiếp được
với DHT11 không. Nếu tín hiệu đo được DHT11 lên cao, khi đó hoàn thiện quá
trình giao tiếp MCU với DHT.

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
Bước 2: Đọc giá trị trên DHT11
DHT11 sẽ trả giá trị nhiệt độ và độ ẩm về dưới dạng 5 byte. Trong đó:
• Byte 1: Giá trị phần nguyên của độ ẩm (RH%)
• Byte 2: Giá trị phần tập phân của độ ẩm (RH%)
• Byte 3: Giá trị phần nguyên của nhiệt độ (TC)
• Byte 4: Giá trị phần thập phân của nhiệt độ (TC)
• Byte 5: Kiểm tra tổng.
- Nếu Byte 5= (8 bit) (Byte 1+ Byte 2+Byte 3+ Byte 4) thì giá trị độ ẩm và
nhiệt độ chính xác, nếu sai thì kết quả đo không có nghĩa.
- Đọc dữ liệu: Khi giao tiếp được với DHT11, DHT11 sẽ gửi liên tiếp 40
bit 0 hoặc 1 về MCU, tương ứng chia thành 5 byte kết quả của nhiệt độ và độ ẩm.
- Bit 0:
- Bit 1:

Assignment, Essay

Assignment, Essay
TRONG NHÀ
1.3.4 Màn hình LCD 16x2:
- Mô tả:
Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng
trong rất nhiều các ứng dụng của VĐK. LCD có rất nhiều ưu điểm so với các
dạng hiển thị khác: Nó có khả năng hiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và
kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp
khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẽ …
Phân loại:
• Loại hiển thị ký tự (character LCD) gồm có các kích cỡ 16x1 (16 ký
tự x 1 dòng), 16x2 (16 ký tự x 2 dòng); 16x4 (16 ký tự x 4 dòng);
20x1 (20 ký tự x 1 dòng)…
• Loại hiển thị đồ họa (graphic LCD) đen trắng hoặc màu, gồm các
kích cỡ 1,47 inch (128 x 128 điểm ảnh); 1,8 inch (128 x 160 điểm
ảnh); 2,4 inch (240 x 320 điểm ảnh),…
Trong đồ án, em sử dụng màn hình LCD 16x2 vì giá thành rẻ, số ký tự hiển
thị đủ yêu cầu và em đã từng sử dụng nhiều lần.
Hình 2.12 Màn hình LCD 16x2

Assignment, Essay

ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH

ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH

Similar to ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NGÔI NHÀ THÔNG MINH