ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc

Luận Văn Group hỗ trợ 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:
THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ
Mã số đề tài: 18-N13DCDT039
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC KHÁNH
Mã sinh viên: N13DCDT039
Lớp: D13CQKD01-N
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thế Duy
TP.HCM, tháng 11 năm 2017

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:
THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ
Mã số đề tài: 18-N13DCDT039
Nội dung:
- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG
- CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Khánh
Mã sinh viên: N13DCDT039
Lớp: D13CQKD01-N
Giáo viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thế Duy

PHIẾU NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA THẦY CÔ
..........oOo..........
*Phần hình thức:
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
*Phần nội dung:
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
*Ghi chú:
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi đến quý thầy cô của Trường Học Viện Công Nghệ Bưu
Chính Viễn Thông lời cảm ơn chân thành nhất vì trong thời gian học vừa qua các thầy
cô đã tạo điều kiện tốt nhất để em được học hỏi và truyền dạy cho em những kiến thức
quý báu, những kinh nghiệm bổ ích.Và những kiến thức, những kinh nghiệm ấy sẽ là
một hành trang để em bước vào đời.
Em cũng xin cảm ơn quý thầy cô trong khoa Kỹ Thuật Điện Tử 2 và thầy Phạm
Thế Duy đã tận tâm, hết lòng giúp đỡ và hướng dẫn em để em có thể hoàn thành tốt đề
tài này.
Sinh Viên Thực Hiện
Nguyễn Quốc Khánh

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...................................... 2
1.1. MỤC TIÊU THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .............................................................................. 2
1.2. CÁC KỸ THUẬT THỰC HIỆN MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN ........ 2
1.2.1. PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO KHI CÓ VẬT CẢN................................................ 2
1.2.2. ĐỊNH VỊ ................................................................................................................... 3
1.2.3. THỰC HIỆN CUỘC GỌI......................................................................................... 3
1.3. PHÂN TÍCH TẬP TÍNH CỦA NGƯỜI KHIẾM THỊ ................................................ 4
1.3.1. ĐỊNH NGHĨA NGƯỜI KHIẾM THỊ................................................................... 4
1.3.2. HOẠT ĐỘNG NÃO BỘ CỦA NGƯỜI KHIẾM THỊ ......................................... 5
1.4. CÔNG NGHỆ GSM VÀ GPS...................................................................................... 7
1.4.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ GSM ............................................................................ 7
1.4.2. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ GPS ............................................................................ 8
CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG ....................................................... 11
2.1. ARDUINO R3............................................................................................................ 11
2.1.1. VI ĐIỀU KHIỂN ................................................................................................ 12
2.1.2. NĂNG LƯỢNG.................................................................................................. 13
2.1.3. BỘ NHỚ ............................................................................................................. 13
2.1.4. CÁC CỔNG VÀO / RA...................................................................................... 14
2.2. MODULE SIM 900A VÀ GPS UBLOX................................................................... 15
2.2.1. MODULE SIM 900A ......................................................................................... 15
2.2.2. MODULE GPS UBLOX .................................................................................... 19
2.3. TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM...................................................................... 25
2.3.1. THÔNG SỐ CỦA MỘT SỐ CẢM BIẾN SIÊU ÂM ......................................... 25
2.3.2. GÓC QUÉT VÀ NGUYÊN TẮC TOF (Time Of Flight)................................... 27
2.3.3. CẢM BIẾN SIÊU ÂM SRF05............................................................................ 28
2.3.3.1. GIỚI THIỆU ................................................................................................... 28
2.3.3.2. CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG........................................................................ 29
2.3.3.3. HOẠT ĐỘNG CỦA SRF05 ........................................................................... 31
2.4. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC ................................................................................... 33
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ ............................................................................ 34
3.1. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ............................................................................................... 34
3.2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG.......................................................................................... 35
3.2.1. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CÁC LINH KIỆN ................................................................. 35
3.2.2. TÍN HIỆU VÀ CHUẨN KẾT NỐI GIỮA CÁC KHỐI ..................................... 37
3.2.2.1. MODULE GPS VÀ ARDUINO..................................................................... 37
3.2.2.2. MODULE SIM 900A VÀ ARDUINO ........................................................... 37

3.2.2.3. SRF05 VÀ ARDUINO....................................................................................................37
3.2.2.4. ARDUINO UNO R3 VÀ ARDUINO PROMINI ...................................................37
3.3. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT..............................................................................................................38
3.3.1. CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ CỦA ARDUINO R3.......................................................38
3.3.2. CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ CỦA ARDUINO PROMINI........................................39
3.4. THƯ VIỆN PHẦN MỀM ...........................................................................................................40
3.4.1. THƯ VIỆN TinyGPS ..........................................................................................................40
3.4.2. THƯ VIỆN SIM900.............................................................................................................40
3.5. MÔ HÌNH THIẾT KẾ .................................................................................................................41
3.5.1. MẠCH PHẦN CỨNG.........................................................................................................41
3.5.2. WEBSITE HIỂN THỊ VỊ TRÍ NGƯỜI DÙNG...........................................................42
3.6. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM..................................................................................................42
3.6.1. CHƯƠNG TRÌNH ARDUINO UNO R3...........................................................................42
3.6.2. CHƯƠNG TRÌNH ARDUINO PROMINI........................................................................44
KẾT LUẬN......................................................................................................................................................47
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT............................................................................................................48
DANH MỤC TÀI LIỆU VÀ WEBSITE THAM KHẢO...................................................................49

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Hoạt động tiếp nhận thông tin của não bộ...................................................................... 6
Hình 1.2: Các vệ tinh GPS quanh Trái Đất ..................................................................................... 10
Hình 2.1: Arduino R3................................................................................................................................ 11
Hình 2.2: Vi điều khiển Atmega328................................................................................................... 12
Hình 2.3: Sơ đồ chân I/O Arduino R3............................................................................................... 14
Hình 2.4: Module SIM 900A................................................................................................................. 16
Hình 2.5: I/O của Module sim 900A.................................................................................................. 19
Hình 2.6: Module GPS NEO ................................................................................................................. 19
Hình 2.7: Sơ đồ chân GPS NEO-6...................................................................................................... 20
Hình 2.8:Một số loại cảm biến siêu âm............................................................................................. 25
Hình 2.9: Góc quét của cảm biến siêu âm........................................................................................ 27
Hình 2.10: Nguyên lý Time Of Flight ............................................................................................... 27
Hình 2.11: Cảm biến siêu âm SRF05................................................................................................. 28
Hình 2.12: Chế độ 1 của cảm biến siêu âm SRF05 ..................................................................... 29
Hình 2.13:Giản đồ xung chế độ 1........................................................................................................ 29
Hình 2.14: Chế độ 2 của cảm biến siêu âm SFR05 ..................................................................... 30
Hình 2.15: Giản đồ xung chế độ 2....................................................................................................... 30
Hình 2.16: Nguyên tắc sonar ................................................................................................................. 31
Hình 2.17: Nguyên tắc phản hồi sóng âm........................................................................................ 32
Hình 2.18: Vùng phát hiện vật cản...................................................................................................... 32
Hình 2.19: Vùng hoạt động chung của 2 cảm biến SRF05 ...................................................... 33
Hình 2.20: Arduino promini................................................................................................................... 33
Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát............................................................................................................. 35
Hình 3.2: Master kết nối với module GPS và SIM 900A ......................................................... 36
Hình 3.3: Slave kết nối cảm biến......................................................................................................... 36
Hình 3.4: Lưu đồ giải thuật của Arduino R3.................................................................................. 38
Hình 3.5: Lưu đồ giải thuật của Arduino pro mini....................................................................... 39
Hình 3.6: Mạch phần cứng ..................................................................................................................... 41
Hình 3.7: Mô hình thiết kế...................................................................................................................... 41
Hình 3.8: Bản đồ tọa độ của thiết bị trên website......................................................................... 42

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của Adruino R3................................................................................ 11
Bảng 2.2: Chức năng các chân của GPS NEO-6 .......................................................................... 21
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của GPS NEO-6............................................................................... 22
Bảng 2.4: Các giá trị tốc độ baud được phép sử dụng: .............................................................. 22
Bảng 2.5: Tốc độ SPI tối đa cho phép của các Ublox ................................................................ 23
Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của một số loại cảm biến siêu âm............................................ 25

LỜI MỞ ĐẦU
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, công
nghệ kỹ thuật điện tử đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật,
quản lí, ... Đi cùng xu hướng phát triển đó, em muốn ứng dụng các công nghệ, kỹ
thuật và những gì được học để thực hiện thiết bị hỗ trợ người khiếm thị. Với đề tài
này, em muốn có thể giúp người khiếm thị đi lại thuận tiện hơn, dễ hòa nhập với
cộng đồng, người thân của người khiếm thị an tâm hơn.
Nội dung báo cáo gồm 3 chương chính:
▪ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
▪ CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG
▪ CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
Với kiến thức còn hạn chế, chương trình chỉ ở mức sơ khởi, áp dụng một cách sơ
lược các công nghệ với tính chất tìm hiểu và chắc chắn là không thể tránh khỏi sai sót.
Em rất mong nhận được mọi sự góp ý của quí thầy cô. Em xin chân thành cám ơn!

SVTT: NGUYỄN QUỐC KHÁNH LỚP: D13CQKD01-N Trang 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. MỤC TIÊU THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Thiết kế thiêt bị hỗ trợ người khiếm thị với các chức năng sau:
- Phát hiện và cảnh báo cho người khiếm thị khi có vật cản trên đường đi
trong lúc di chuyển.
- Xác định vị trí của người sử dụng thiết bị, hiển thị lên website.
- Thực hiện cuộc gọi vào số điện thoại được cài đặt khi người sử dụng yêu cầu.
1.2. CÁC KỸ THUẬT THỰC HIỆN MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN
1.2.1. PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO KHI CÓ VẬT CẢN
Các kỹ thuật phát hiện vật cản:
❖ Module cảm biến phát hiện vật cản hồng ngoại luôn thích nghi với môi trường
xung quanh, nó có một cặp mắt phát hiện tia hồng ngoại với một tần số nhất
định, khi phát hiện ra tia hồng ngoại của một vật cản bề mặt phản xạ sẽ nhận tín
hiệu và xử lý đèn báo màu xanh lá cây sẽ sáng đồng thời đầu cho tín hiệu ra ở
mức thấp. Hiệu quả phạm vi hoạt động từ 2 – 30cm, điệp áp làm việc 3,3V –
5V. Phạm vi phát hiện của cảm biến có thể được điều chỉnh từ núm chiết, dễ lắp
ráp, dễ dàng để sử dụng các tính năng, nó có thể được sử dụng rộng rãi trong
việc làm Robot tránh vật trở ngại,…
❖ Cảm biến siêu âm là loại cảm biến sử dụng sóng siêu âm phát ra từ đầu cảm
biến tác động lên một mặt phẳng như mặt nước, tấm kính, vách tường, mặt
phẳng các loại dung dịch miễn là có diện tích đủ lớn, từ đó sẽ xác định được
khoảng cách từ đầu cảm biến đến mặt phẳng, khi khoảng cách thay đổi thì tín
hiệu ngõ ra của cảm biến xuất ra cũng thay đổi theo, với dạng tín hiệu là 4-
20mA hoặc 0-10VDC, ngoài ra cảm biến còn có ngõ ra NPN hoặc PNP (trong
phạm vi thì báo hoặc ngoài phạm vi thì báo). Cảm biến siêu âm tùy từng loại sẽ
có khoảng cách đo khác nhau.
❖ Sử dụng camera và các thuật toán xử lý ảnh để phát hiện vật cản. Lưu trữ thông
tin về loại vật cản, vị trí và hình ảnh của vật cản vào cơ sở dữ liệu.

Trong quá trình di chuyển, thực hiện đối sánh nhanh quan sát hiện tại với quan
sát tương ứng được xác định bởi giải thuật định vị. Sau đó sự có mặt của vật
cản tại quan sát trong cơ sở dữ liệu sẽ được kiểm tra và xác định vị trí trong
quan sát hiện tại.
Các kỹ thuật cảnh báo cho người khiếm thị khi có vật cản:
❖ Cảnh báo bằng âm thanh. Còi hú được thiết kế phù hợp với các hệ thống báo
động nhanh chóng và tức thời. Với tiếng hú báo động lớn trong một thiết kế nhỏ
gọn, khi được kết hợp với các cảm biến sẽ trở thành hệ thống báo động hữu ích
cho người dùng.
❖ Cảnh báo bằng động cơ rung có kích thước nhỏ gọn.
Kết luận: trong đề tài này em sử dụng cảm biến siêu âm và động cơ rung để thực hiện
cảnh báo và phát hiện vật cản cho người khiếm khị.
1.2.2. ĐỊNH VỊ
Để hiển thị vị trí của người sử dụng thiết bị lên website, ta cần một thiết bị có thể
định vị vị trí của người sử dụng, sử dụng dữ liệu về vị trí của người sử dụng gửi lên
sever để hiển thị lên website.
❖ Sử dụng module GPS NEO (6M, 7M, M8N, ...) của hãng UBLOX. GPS NEO
là module định vị toàn cầu sử dụng hệ thống vệ tinh GPS của Mỹ. Module GPS
NEO cho tốc độ xác định vị trí nhanh và chính xác, có nhiều mức năng lượng
hoạt động, phù hợp với các ứng dụng chạy pin.
❖ Sử dụng module sim của hãng SIMCOM (800L, 808, … ). SIMCOM là công
ty hàng đầu trong các module không dây chất lượng cao cho các nền công nghệ
khác nhau trong GSM / GPRS / EDGE, WCDMA / HSPA. SIMCom Wireless
cung cấp các giải pháp thiết kế riêng cho M2M, WLL, Mobile Computing,
GPS và các ứng dụng khác.
Kết luận: Trong đề tài này em sử dụng module GPS NEO 6M để xác định vị trí của
người sử dụng thiết bị.
1.2.3. THỰC HIỆN CUỘC GỌI
❖ Sử dụng module SIM808. Có khả năng nhắn tin SMS, nghe, gọi, GPRS.

❖ Sử dụng module SIM900. Có thể nghe gọi, gửi nhận tin nhắn sms, với mức điện
áp hoạt động 5VDC - Chuẩn điện áp thông dụng nhất với các loại vi điều khiển và
cả giao tiếp máy tính, cùng với tính ổn định cao và đơn giản về sử dụng.

Module SIM900A này rất thích hợp cho các ứng dụng thực tế liên quan đến
nghe gọi, SMS, DTMF,.. Dùng 4 băng tần: 850, 900, 1800, 1900 MHz . Phạm
vi sử dụng dùng trên toàn thế giới.
❖ Sử dụng module SIM900A. Tương tự như module sim 900 nhưng điểm khác
biệt là dùng 2 băng tần: 900, 1800 MHz. Sim 900A chỉ dùng được cho khu vực
Châu Á, ra ngoài khu vực này nó sẽ bị khóa.
Kết luận: Trong đề tài này em sử dụng module SIM900A để thực hiện cuộc gọi và đưa
dữ liệu tọa độ vị trí người dùng lên website server.
1.3. PHÂN TÍCH TẬP TÍNH CỦA NGƯỜI KHIẾM THỊ
1.3.1. ĐỊNH NGHĨA NGƯỜI KHIẾM THỊ
Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), người khiếm thị là người sau khi được điều trị
hoặc điều chỉnh khúc xạ mà thị lực bên mắt tốt vẫn còn từ dưới 3/10 đến trên mức
không nhận thức được sáng tối, và bệnh nhân vẫn còn khả năng tận dụng thị lực này để
lên kế hoạch và thực thi các hoạt động hàng ngày. Trong ngôn ngữ thường ngày để nói
tránh người ta gọi người mù là người khiếm thị nhưng thực ra hai khái niệm này khác
nhau, người mù hoàn toàn không có khả năng nhận thức sáng tối. Để chỉ chung người
khiếm thị và người mù người ta dùng thuật ngữ người mù lòa (visually impaired) mà
đôi khi còn có tên khác là người suy giảm thị lực.
Ở nước ta, chưa có định nghĩa chính thức về tiêu chuẩn mù. Nhưng bản thân tiêu
chuẩn giám định y khoa về các di chứng vết thương dẫn đến tổn thương cơ quan thị
giác, có quy định xếp loại như sau [7]:
- Chấn thương khoét bỏ hai nhãn cầu không lắp được mắt giả, tổn thương 97%.
- Mù tuyệt đối hai mắt (thị lực sáng tối âm tính, tổn thương 91%).
- Mù hai mắt thị lực từ sáng tối đến đếm ngón tay 3 cm, tổn thương 1% đến 85%.
- Một mắt khoét bỏ nhãn cầu, một mắt mù, tổn thương 87%.
- Thị lực của mắt tốt hơn trong hai mắt từ đếm ngón tay 3cm đến dưới 1/20, tổn thương
76% đến 80%.
Đối chiếu với bảng giám định y khoa của nước ta, những người mắt kém thuộc
vào hai loại sau đây [7]:
- Thị lực của mắt tốt hơn trong hai mắt từ 1/20 đến 1/10, tổng thương 71 đến 75%.
- Thị lực của mắt tốt hơn trong hai mắt từ 1/10 đến 2/10, tổn thương 61 đến 70%.

1.3.2. HOẠT ĐỘNG NÃO BỘ CỦA NGƯỜI KHIẾM THỊ
Khi có một đối tượng xuất hiện trước mắt người bình thường, thùy chẩm sẽ nhận
thông tin từ đầu vào thị giác, xử lý thông tin về hình dạng. Sau đó thông tin từ thùy chẩm
sẽ được truyền đến thùy thái dương để kiểm tra “thư viện bộ nhớ”, đối chiếu ý nghĩa, từ
ngữ, con số, điểm mốc, khuôn mặt, màu sắc… từ đó đưa ra các lệnh điều khiển hành
động. Như vậy, với một người bình thường, thị giác có vai trò quan trọng trong việc phân
tích, đánh giá sự vật, cũng như điều khiển các hoạt động vận động của cơ thể.
❖ So sánh hoạt động tiếp nhận thông tin giữa người bình thường và người khiếm
thị [7]
Chúng ta thống nhất định nghĩa người bình thường là người có đủ cả 5 giác quan,
với các giác quan, trí tuệ và thể lực trong tình trạng bình thường, còn người mù là
người do mất hoặc tổn thương nghiêm trọng giác quan nhìn nên chỉ còn lại 4 giác quan
(xúc giác, thính giác, khứu giác và vị giác) và với điều kiện 4 thị giác còn lại đó, trí tuệ
thể lực trong tình trạng bình thường. Do đặc điểm như trên nên sự khác nhau chủ yếu ở
người bình thường và người mù đó là:
- Người bình thường là người nhận thức và hoạt động dựa trên cả 5 giác quan, nhưng
chủ yếu là dựa vào mắt nhìn.
- Người mù là người nhận thức và hoạt động dựa trên 4 giác quan nhưng chủ yếu dựa
trên xúc giác và thính giác.

Hình 1.1: Hoạt động tiếp nhận thông tin của não bộ
Từ sự khác nhau chủ yếu về hoạt động giác quan này dẫn đến sự khác nhau trên
nhiều mặt như: hoạt động của trí tuệ, thể lực,…
Đối với người mù rõ ràng là lượng thông tin, cảm xúc tiếp nhận qua thị giác là
bằng không. Lượng thông tin cảm xúc qua vị giác, nhất là qua khứu giác, sau khi bị
mù có thể tăng hơn, nhưng mức tăng không đáng kể. Toàn bộ thông tin cảm xúc cần
thiết cho nhận thức, hành động của người mù dựa chủ yếu vào xúc giác và thính giác.
Nếu lượng thông tin xúc giác nhiều, chất lượng tốt, người mù sẽ nhận thức và hành
động tốt và ngược lại. Như đã nói ở trên vai trò của các giác quan không phải chỉ có
tiếp nhận thông tin và cảm xúc (chức năng cảm xúc) mà còn làm nhiệm vụ theo dõi,
dám sát thể lực trong việc thực hiện các hành động theo sự chỉ huy, điều khiển của trí
óc (chức năng động lực hay hành động). Đối với người bình thường việc theo dõi,
giám sát cũng do thị giác đảm nhiệm là chủ yếu, khi bị mù việc theo dõi, giám sát này
cũng do xúc giác và thính giác đảm nhiệm. Đó là sự khác nhau chủ yếu giữa người
bình thường và người mù.

1.4. CÔNG NGHỆ GSM VÀ GPS
1.4.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ GSM
GSM (Global System for Mobile communication) là hệ thống thông tin di động
số toàn cầu, là công nghệ không dây thuộc thế hệ 2G (second generation) có cấu
trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất
lượng cao với các băng tần khác nhau: 400Mhz, 900Mhz, 1800Mhz và 1900Mhz,
được tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) quy định.
GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần
cứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau.
Do nó hầu như có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch
vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng
sử dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ nơi đâu.
Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất
lượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là
tin nhắn SMS. Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công
nghệ GSM được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết
bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau.
Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra tính năng roaming cho thuê bao của
mình với các mạng khác trên toàn thế giới. Và công nghệ GSM cũng phát triển
thêm các tính năng truyền dữ liệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn
sử dụng EDGE.
GSM hiện chiếm 85% thị trường di động với 2,5 tỷ thuê bao tại 218 quốc gia và
vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau
do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể
sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.

❖ Đặc điểm của công nghệ GSM
- Cho phép gởi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí
tự.
- Cho phép gửi và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiện
hành lên đến 9.600 bps.
- Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong
toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không
có một sự thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của
công nghệ GSM(dịch vụ roaming).
- Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division
multiplexing) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate.
- Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối với
băng tần GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM
1800/1900Mhz.
- Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1khz
đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps).
❖ Sự phát triển của công nghệ GSM ở Việt Nam
- Công nghệ GSM đã vào Việt Nam từ năm 1993. Hiện nay, ba nhà cung cấp di
động công nghệ GSM lớn nhất của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và
Viettel Mobile, cũng là những nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều nhất trên thị
trường với số lượng thuê bao mới tăng chóng mặt trong thời gian vừa qua.
- Hiện nay có đến hơn 85% người dùng hiện nay đang là khách hàng của các
nhà cung cấp dịch vụ theo công nghệ GSM.
- Cho tới thời điểm này, thị trường thông tin di động của Việt Nam đã có
khoảng 70 triệu thuê bao di động. Khi mà ba “đại gia” di động của Việt
Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel đều tăng trưởng rất nóng với số
lượng thuê bao mỗi ngày phát triển được lên tới hàng trăm ngàn thuê bao.

1.4.2. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ GPS
Hệ thống Định Vị Toàn Cầu (Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác
định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, ở một vị
trí trên mặt đất nếu thiết bị GPS xác định được khoảng cách đến ba vệ tinh (tối thiểu)
thì sẽ tính được vị trí tọa độ của thiết bị GPS đó.
Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ
đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Về bản chất máy thu
GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng.
Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều
quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng
và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy.
Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều
(kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Khi nhận được tín hiệu của ít
nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao).
Một khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin
khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, quãng
cách tới điểm đến, thời gian Mặt trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa.
Vệ tinh GPS phát hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp dải L1 và L2. (dải L là phần
sóng cực ngắn của phổ điện từ trải rộng từ 0,39 tới 1,55 GHz). GPS dân sự dùng tần số
L1 1575.42 MHz. Tín hiệu truyền trực thị, có nghĩa là chúng sẽ xuyên qua mây, thủy tinh
và nhựa nhưng không qua phần lớn các đối tượng cứng như núi và nhà.
❖ Nguyên lý chung:
Công việc của một máy thu GPS là xác định vị trí của 4 vệ tinh hoặc hơn nữa, tính
toán khoảng cách từ các vệ tinh và sử dụng các thông tin đó để xác định vị trí của
chính nó. Quá trình này dựa trên một nguyên lý toán học đơn giản. Giả sử bạn đang ở
một nơi nào đó ở Việt Nam, vì một lý do nào đó bạn không biết mình ở đâu. Có một
người cho bạn biết: bạn đang cách TP.Hồ Chí Minh 50 km. Đây là một sự thật thú vị,
nhưng chưa thực sự có ích. Bạn có thể ở bất kỳ đâu trên vòng tròn có tâm là TP.Hồ
Chí Minh. Một người khác cho bạn biết: bạn đang cách Vũng Tàu 70 km.

Tổng hợp hai thông tin, bạn sẽ có hai vòng tròn giao nhau. Vị trí của bạn sẽ là một
trong hai giao điểm của hai đường tròn. Người thứ ba cho bạn biết vị trí của bạn cách
Biên Hòa 60 km…
Áp dụng nguyên lý này vào không gian 3 chiều, ta cũng có 3 mặt cầu thay vì 3
đường tròn, giao nhau tại một điểm. Về nguyên lý thì không khác nhau nhiều lắm,
nhưng khó tưởng tượng và mô tả bằng hình vẽ hơn. Thay vì các đường tròn, bạn sẽ có
các mặt cầu.
Nếu bạn biết rằng mình đang ở cách vệ tinh A 60 km, bạn có thể ở bất kỳ nơi nào
trên một mặt cầu khổng lồ có bán kính 60 km. Nếu bạn biết rằng bạn đang ở cách vệ
tinh B 50 km, giao tuyến của hai mặt cầu này là một đường tròn O. Và nếu bạn biết
thêm một khoảng cách nữa đến vệ tinh C, bạn sẽ có thêm một mặt cầu, mặt cầu này
giao với đường tròn O tại hai điểm. Trái đất chính là mặt cầu thứ tư, một trong hai
giao điểm sẽ nằm trên mặt mặt đất, điểm thứ hai nằm lơ lửng đâu đó trong không
gian. Với việc giả sử trái đất là một mặt cầu, ta đã bỏ qua cao độ của bạn rồi. Do vậy
để có cả tung độ, hoành độ và cao độ, bạn cần thêm một vệ tinh thứ tư.
Hình 1.2: Các vệ tinh GPS quanh Trái Đất

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG
2.1. ARDUINO R3
Arduino R3: tiện dụng, lập trình đơn giản, giá thành rẻ, có thể lập trình trực tiếp
bằng máy tính. Nên thiết kế này sẽ ứng dụng Arduino R3.
Hình 2.1: Arduino R3
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của Adruino R3
Vi điều khiển ATmega328 (họ 8bit)
Điện áp hoạt động 5V–DC
Tần số hoạt động 16 MHz
Dòng tiêu thụ 30mA
Điện áp vào khuyên dùng 7-12V – DC
Điện áp vào giới hạn 6-20V – DC
Số chân Digital I/O 14 (6 chân PWM)
Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
Dòng ra tối đa (5V) 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328)
với 0.5KB dùng bởi bootloader

SVTT: NGUYỄN QUỐC KHÁNH LỚP: D13CQKD01-N Trang
11

2.1.1. VI ĐIỀU KHIỂN
Atmega328 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ
MegaAVR có sức mạnh hơn hẳn Atmega8. Atmega 328 là một bộ vi điều khiển 8 bít
dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 32KB ISP flash có thể ghi xóa hàng
nghìn lần, 1KB EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bít
(2KB SRAM)
Với 23 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra I/O, 32 thanh ghi, 3 bộ
timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt),
giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến
đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được
watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ
rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader.
Hình 2.2: Vi điều khiển Atmega328
Atemega328 có khả năng hoạt động trong một dải điện áp rộng (1.8V – 5.5V),
tốc độ thực thi (thông lượng) 1MIPS trên 1MHz
Ngày nay vi điều khiển Atmega328 thực sử được sử dụng phổ biến từ các dự án
nhỏ của sinh viên, học sinh với giá thành rẻ, xử lý mạnh mẽ, tiêu tốn ít năng lượng và
sự hỗ trợ nhiệt tình của cộng đồng người dùng AVR.

2.1.2. NĂNG LƯỢNG
Arduino R3 có thể được cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấp nguồn
ngoài với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V. Thường thì cấp
nguồn bằng pin vuông 9V là hợp lí nhất nếu bạn không có sẵn nguồn từ cổng USB.
Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, bạn sẽ làm hỏng Arduino R3.
• GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi bạn dùng
các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được
nối với nhau.
• 5V: cấp điện áp 5V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA.
• 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA.
• Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn nối cực
dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND.
• IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino R3 có thể được đo
ở chân này. Và dĩ nhiên nó luôn là 5V. Mặc dù vậy bạn không được lấy nguồn
5V từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó không phải là cấp nguồn.
• RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương
với việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ.
2.1.3. BỘ NHỚ
Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng:
• 32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh lập trình sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ
Flash của vi điều khiển. Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ được
dùng cho bootloader và hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ này.
• 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến khai báo
khi lập trình sẽ lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ nhớ
RAM. Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
• 1KB cho
EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): đây
giống như một chiếc ổ cứng mini – nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây mà
không phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM.

2.1.4. CÁC CỔNG VÀO / RA
Arduino R3 có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2
mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân
đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328
(mặc định thì các điện trở này không được kết nối).
Hình 2.3: Sơ đồ chân I/O Arduino R3
Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau:
• 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive
– RX) dữ liệu TTL Serial. Arduino R3 có thể giao tiếp với thiết bị khác thông
qua 2 chân này. Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nối
Serial không dây. Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2
chân này nếu không cần thiết.
• Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ
phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28
-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm
analogWrite(). Nói một cách đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở
chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những
chân khác.

• Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngoài các
chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng
giao thức SPI với các thiết bị khác.
• LED 13: trên Arduino R3 có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi bấm nút
Reset, bạn sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với chân số
13. Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
Arduino R3 có 8 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0
→ 210
-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V. Với chân AREF trên board,
bạn có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu
bạn cấp điện áp 2.5V vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp
trong khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit.
Đặc biệt, Arduino R3 có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp
I2C/TWI với các thiết bị khác.
2.2. MODULE SIM 900A VÀ GPS UBLOX
2.2.1. MODULE SIM 900A
Sim900A là được xem như là một chiếc điện thoại với các chức năng từ cơ bản
như: nghe gọi, nhắn tin cho đến GPRS …
Giao tiếp vật lý trong ứng dụng điện thoại của SIM900A là 60 chân, nó cung cấp
tất cả các giao diện vật lý giữa module Sim và bo mạch của khách hàng:
 Có Serial port và Debug port giúp dễ dàng hơn trong việc phát triển ứng dụng.

 Một kênh audio bao gồm Input của Microphone và Output của Speaker.

 Có thể dễ dàng được cấu hình bằng lệnh AT qua cổng giao tiếp nối tiếp.

 Giao tiếp với simcard giống như điện thoại di động.
SIM900A hỗ trợ giao thức TCP/IP, rất hữu ích cho việc truyền dữ liệu trên
Internet. SIM900A được thiết kế với công nghệ tiết kiệm năng lượng vì vậy mức tiêu
thụ chỉ ở mức 1.5mA ở trong chế độ SLEEP.

Hình 2.4: Module SIM 900A
❖ Đặc điểm của module SIM 900A
+ Nguồn cung cấp khoảng 3,2 – 4,8V.
+ Băng tần: 900Mhz, 1800 Mhz.
+ Kết nối GPRS.
+ Giới hạn nhiêt độ:
• Bình thường -30°C tới +80°C.
• Hạn chế: - 40°C tới -30°C và +80°C tới +85°C.
• Nhiệt độ bảo quản: -45°C tới 90°C.
+ Dữ liệu GPRS:
• GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps.
• GPRS dữ liệu tải lên: Max 42.8 kbps.
• SIM 900A tích hợp giao thức TCP/IP.
+ SMS
+ Sim card:
• Hỗ trợ sim card: 1,8v; 3v.
+ Anten ngoài:
• Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc đế anten.
+ Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối:
• Cổng nối tiếp: 8 Cổng nối tiếp (ghép nối).
• Cổng kết nối GPRS và gửi lệnh ATCommand tới module điều khiển.
• Hỗ trợ tốc độ truyền 1200 BPS tới 115200 BPS.

• Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD.
• Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sữa lỗi.
+ Đồng hồ thời gian thực: được cài đặt.
+ Times function:
• Lập trình thông qua AT Command.
+ Đặc tính vật lý (đặc điểm):
• Kích thước 24mm x 24mm x 24mm > Nặng 3.4g.
❖Các tập lệnh AT hay sử dụng
 Các lệnh chung:
AT<CR><LF>
Mô tả: Kiểm tra đáp ứng của Module Sim 900A, nếu trả về OK thì Module
hoạt động.
ATE[x]<CR><LF>
Mô tả: Chế độ echo là chế độ phản hồi dữ liệu truyền đến của module Sim
900A, x = 1 bật chế độ echo, x = 0 tắt chế độ echo (bạn nên tắt chế độ này khi
giao tiếp với vi điều khiển).
AT+IPR=[baud rate]<CR><LF>
Mô tả: cài đặt tốc độ giao tiếp dữ liệu với Module Sim800C, chỉ cài được các
tốc độ sau baud rate: 0 (auto), 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600,
115200.
AT&W<CR><LF>
Mô tả: lưu lại các lệnh đã cài đặt.
 Các lệnh điều khiển cuộc gọi:
AT+CLIP=1<CR><LF>
Mô tả: Hiển thị thông tin cuộc gọi đến.
ATD[Số_điện_thoại];<CR><LF>
Mô tả: Lệnh thực hiện cuộc gọi.
ATH<CR><LF>
Mô tả: Lệnh thực hiện kết thúc cuộc gọi, hoặc cúp máy khi có cuộc gọi đến.
ATA<CR><LF>
Mô tả: Lệnh thực hiện chấp nhận khi có cuộc gọi đến.

 Các lệnh điều khiển tin nhắn:

AT+CMGF=1<CR><LF>
Mô tả: Lệnh đưa SMS về chế độ Text, phải có lệnh này mới gửi nhận tin nhắn
dạng Text.
AT+CMGS=”Số_điện _thoại”<CR><LF>
Đợi đến khi có ký tự ‘>’ được gửi về thì đánh nối dung tin nhắn, gửi mã
Ctrl+Z hay 0x1A để kết thúc nội dung và gửi tin nhắn.
Mô tả: Lệnh gửi tin nhắn.
AT+CMGR=x<CR><LF>
x là địa chỉ tin nhắn cần đọc
Mô tả: Đọc một nhắn vừa gửi đến, lệnh được trả về nội dung tin nhắn, thông
tin người gửi, thời gian gửi.
AT+CMGDA="DEL ALL"<CR><LF>
Mô tả: Xóa toàn bộ tin nhắn trong các hộp thư.
AT+CNMI=2,2<CR><LF>
Mô tả: Hiển thị nội dung tin nhắn ngay khi có tin nhắn đến.
 Kết nối với server:

Bắt đầu kết nối với server, lệnh thực thi có cú pháp như sau:
AT+CIPSTART=”MODE”,”Domain name/IP address”,”port”
Mode ở đây là giao thức kết nối có thể là TCP hoặc UDP.
Domain name/IP address là tên miền của server hoặc IP của server tùy theo
cách kết nối của mỗi người.
Port ở đây là port mà server cho phép kết nối vào.

Nếu kết nối thành công server sẽ phản hồi CONNECT OK

Chúng ta cũng có thể truyền dữ liệu lên server bằng lệnh với cú pháp như sau:
AT+CIPSEND
Sau khi đánh lệnh AT+CIPSEND, tiếp theo là nội dung tin nhắn và cuối cùng
thực hiện gởi đi bằng tổ hợp phím Ctrl+Z.

❖Các chân I/O của Module sim 900A
Hình 2.5: I/O của Module sim 900A
• VCC nối với chân 5V của board Arduino.
• GND nối với chân GND của board Arduino.
• TX nối với chân 51/2 của board Arduino MEGA/UNO.
• RX nối với chân 50/3 của board Arduino MEGA/UNO.
• PWR: Đây là chân bật tắt modul sim900a.
• SPK: Chân này cần kết nối nếu bạn muốn xuất âm thanh ra loa thoại.
• MIC: Chân này cần kết nối nếu bạn muốn tạo mic để đàm thoại.
2.2.2. MODULE GPS UBLOX
Module GPS NEO 6 và NEO 7, rất cần thiết cho các dự án định vị vị trí và chuyển
động, tốc độ cập nhật rất nhanh, trả về tọa độ rất chính xác, kết nối và sử dụng rất
đơn giản.
Hình 2.6: Module GPS NEO

Những ưu điểm của loại module này:
• Xác định tọa độ (kinh tuyến, vĩ tuyến) hiện tại của module trên bề mặt trái đất
với sai số nhỏ.
• Xác định thời gian quốc tế được cấp bởi đồng hồ nguyên tử trên vệ tinh gửi
về. Từ đó bạn cũng có thể suy ra thời gian đồng hồ nơi ở của bạn theo tắc trừ
múi giờ. Khỏi cần module RTC.
• Chỉ cần 3 vệ tinh là bạn có thể xác định được tọa độ, chỉ cần 4 vệ tinh là bạn
có thể xác định được độ cao hiện tại so với mực nước biển.
• Có thể tính toán ra tốc độ di chuyển, hướng di chuyển của vật thể được gắn
module GPS.
• Gỉai các bài toán về tính toán giữa 2 điểm bất kì, tính diện tích ở một không
gian cực kì rộng lớn.
❖ SƠ ĐỒ CHÂN
Hình 2.7: Sơ đồ chân GPS NEO-6

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Bảng 2.2: Chức năng các chân của GPS NEO-6
Chân Số Tên chân I/O Mô tả
1 Reserved I Chưa dùng
2 SS_N I Chọn SPI (CS)
3 TimePulse O Xung thời gian. 1 xung/giây
4 EXTINT0 I Ngắt ngoài
5 USB_DM I/O Dữ liệu USB
6 USB_DP I/O Dữ liệu USB
7 VDDUSB I Nguồn USB
8 Reserved
9 VCC_RF O Đầu ra điện áp RF
10 GND I Đất
11 RF_IN IN Đầu vào anten
12 GND I Đất
13 GND I Đất
14 MOSI/ O/I SPI MOSI/ Pin cấu hình
CFG_COM0 Thiết lập cực mở nếu không sử dụng
15 MISO/ I SPI MISO/ Pin cấu hình.
CFG_COM1 Thiết lập cực mở nếu không sử dụng.
16 CFG_GPS0 I Chân cấu hình chế độ nguồn/ Clock của
SCK SPI
17 Reserved I Chưa dùng
18 SDA2 I/O DATA DDC2
19 SCL2 I/O CLOCK DDC
20 TxD1 O Cổng dữ liệu nối tiếp
21 RxD1 I Cổng dữ liệu nối tiếp
22 V_BCKP I Nguồn cấp backup
23 VCC I Nguồn cấp
24 GND I Đất.

Luận Văn Group hỗ trợ viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay

❖ THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của GPS NEO-6
Symbol Modulse Min Typ Max Đơn vị
VCC NEO-6G 1.75 1.8 1.95 V
NEO- 2.7 3.0 3.6 V
VDDUSB ALL 3.0 3.3 3.6 V
V_BCKP ALL 1.4 3.6 V
I_BCKP ALL 22 uA
Vil ALL 0 0.2*VCC V
Vih ALL 0.7*VCC VCC V
Vol ALL 0.4 V
Voh ALL VCC-0.4 VCC V
VCC_RF ALL VCC-0.1 V
ICC_RF ALL 50 mA
Nhiệt độ ALL -40 85 C
❖ CHUẨN GIAO TIẾP
Ublox hỗ trợ 4 cổng giao tiếp.
a. Cổng UART
Mỗi Ublox hỗ trợ 1 hoặc 2 cổng UART. Các cổng UART có nhiệm vụ giám sát
trạng thái thông tin và cấu hình cho bộ nhận GPS. UART chỉ hoạt động ở chế độ bất
đồng bộ. Tốc độ baud có thể được cấu hình riêng cho mỗi cổng UART, tuy nhiên
không hỗ trợ việc cấu hình tốc độ baud khác nhau cho đường truyền và đường nhận
của cùng một cổng.
Bảng 2.4: Các giá trị tốc độ baud được phép sử dụng
Tốc độ Data bits Parity Stop
4800 8 None 1
9600 8 None 1
19200 8 None 1
38400 8 None 1
57600 8 None 1
115200 8 None 1

b. USB PORT
Ublox có hỗ trợ một cổng USB. Cổng USB có thể được dùng để kết nối
truyền thông và cung cấp nguồn cho bộ nhận GPS.
Có hai chế độ cấp nguồn cho cổng USB:
- Chế độ tự cấp: ở chế độ này nguồn nuôi cho bộ nhận (Ublox) được cấp từ
nguồn bên ngoài. VDDUSB được dùng để nhận biết cổng USB có hoạt
động hay không.
- Chế độ cấp nguồn: Ở chế độ này thiết bị được cấp nguồn từ bus USB. Do
vậy, không cần phải thêm nguồn cấp bên ngoài cho thiết bị.
c. DDC PORT
DDC (Display Data Channel) được kết nối tương thích với chuẩn I2C.
Tốc độ tối đa 100kHz, Ublox luôn là thiết bị slave. Địa chỉ của Ublox mặc định là
0x42, tuy nhiên địa chỉ nàycó thể thay đổi được.
d. SPI PORT
Ublox hỗ trợ cổng giao tiếp SPI có thể hoạt động ở cả 4 chế độ SPI. Mặc định
chế độ của cổng SPI là chế độ 0, tuy nhiên ta có thể thay đổi được chế độ hoạt
động của cổng SPI. Tốc độ SPI tối đa cho phép của các Ublox là khác nhau và
phụ thuộc vào phiên bản và firmware.
Bảng 2.5: Tốc độ SPI tối đa cho phép của các Ublox
Phiên bản Firmware Tốc độ tối đa
Ublox 6 7 200kHz
Ublox 6 6 100kHz
Ublox 5 All 25Khz

❖ GIAO THỨC NMEA
Cấu trúc bản tin:
$ <Address> {,value} *<checksum> <CR><LF>
- $: Kí tự bắt đầu, luôn luôn là kí tự “$”.
- Address: Trường địa chỉ: chỉ được phép là số hoặc kí tự hoa. Trường này
được chia làm hai phần nhỏ
<XX> <XXX>
o <XX>: ID thiết bị nói (GP là thiết bị GPS, GL là thiết bị GLONASS).
o <XXX>: Định dạng bản tin, định nghĩa nội dung của bản tin.
- Value: Vùng dữ liệu: độ dài của dữ liệu là không cố định. Các giá trị cách
nhau bằng dấu phẩy “,”.
- Checksum: Trường kiểm tra lỗi: Bắt đầu bằng kí tự * và chứa 2 kí tự kiểm
tra lỗi.
- <CR><LF>: Kết thúc bản tin. Luôn luôn là hai kí tự đặc biệt CR ( mã là
0x0D ) và kí tự LF ( 0x0A ).
Định dạng tọa độ:
- Giá trị tọa độ từ các bộ thu GPS sẽ trả về theo chuẩn NMEA, giá trị đó bao
gồm độ, phút và phần thập phân của phút.
- Ví dụ nếu ta nhận được giá trị 4717.112671 North(Bắc) và 10533.91483
East(Đông) có nghĩa tọa độ là:
• 47 độ 17.112671 phút Bắc, 105 độ 33.91483 phút đông
• 47 độ 17 phút 6.76026 giây Bắc, 105 độ 33phút 54.89058 giây Đông.
• 47.28521118 độ Bắc, 105.56524738 độ Đông.

2.3. TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM
Cảm biến siêu âm là một trong số những cảm biến được ứng dụng nhiều nhất,
trong các lĩnh vực thông thường như robot, mô hình hay đến những lĩnh vực chuyên
dụng như đo độ sâu, quét địa hình đáy biển, đo độ dày bê tông trong xây dựng hoặc
các ứng dụng trong quân sự,...
Hình 2.8:Một số loại cảm biến siêu âm
2.3.1. THÔNG SỐ CỦA MỘT SỐ CẢM BIẾN SIÊU ÂM
Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của một số loại cảm biến siêu âm
Cảm biến Thông tin
Khoảng cách Góc
Ghi chú
*
Tối thiểu Tối đa
SRF02 I2C / Serial 15 cm 6 m 45 ° A
SRF04 Kỹ thuật số 3 cm 3 m 45 °
SRF05 Kỹ thuật số 3 cm 4 m 45 °
SRF08 I2C 3 cm 6 m 45 ° BC
SRF10 I2C 3 cm 6 m 60 ° AB
*: Ước tính góc của hình nón cảm biến ở 1/2 khoảng cách tối đa của cảm biến.
A: Những cảm biến nhỏ hơn điển hình (SRF 05/04/08) kích thước.
B: Phạm vi thời gian có thể được điều chỉnh xuống bằng cách điều chỉnh được.
C: Cảm biến này cũng bao gồm một photocell ở mặt trước để phát hiện ánh sáng.

Cảm biến siên âm có nhiều loại, tùy theo công dụng như để nhận biết vật trong
khoảng cách gần hay xa, nhận biết các vật có tính chất khác nhau và trong những
điều kiện hoạt động khác nhau mà người ta chế tạo các loại cảm biến siêu âm cũng
khác nhau.
❖ Cấu tạo của cảm biến siêu âm gồm 3 phần:
- Phần phát tín hiệu
Các đầu phát và đầu thu siêu âm là các loa gốm được chế tạo đặc biệt, hoạt động
phát siêu âm có cường độ cao nhất ở một tần số nào đó (thường là 40kHz cho các
ứng dụng đo khoảng cách). Các loa này cần có nguồn tín hiệu điều khiển có điện áp
cao mới phát tốt được. Chính vì vậy trong phần phát, phần đệm công suất sử dụng
một con MAX232 làm nhiệm vụ đệm. Nó sẽ lấy tín hiệu từ bộ điều khiển, khuếch đại
biên độ lên +/-30V cung cấp cho loa gốm.
Để tiết kiệm nguồn cho module cảm biến, phần cấp điện cho MAX232 được điều
khiển thông qua một transitor PNP, khi không hoạt động, bộ điều khiển sẽ làm cho
trans này ngưng dẫn, hạn chế tiêu thụ dòng.
- Phần thu tín hiệu
Khi loa gốm làm đầu thu (loa này được chế tạo chỉ nhạy với một tần số nào đó-
40KHz) thu được sóng siêu âm, nó sẽ phát ra một điện thế giữa hai cực. Điện thế này
là rất nhỏ, vì vậy nó được đưa qua một OPAM, ở đây là TL072 (Một số module sự
dụng LM324...). Tín hiệu này liên tục được khuếch đại biên độ và cuối cùng là đưa
qua một bộ so sánh, kết hợp với tín hiệu từ bộ điều khiển để đưa về bộ điều khiển
thông qua một trans NPN.
- Phần xử lý, điều khiển
Phần xử lý, điều khiển thường sử dụng một vi điều khiển (PIC16F688, STC11...)
làm nhiệm vụ phát xung, xử lý tính toán thời gian từ khi phát đến khi thu được sóng
siêu âm do nó phát ra nếu nhận được tín hiệu TRIG. ( cấp xung TRIG, chờ đo độ
rộng xung ECHO để tính toán thời gian....).

2.3.2. GÓC QUÉT VÀ NGUYÊN TẮC TOF (Time Of Flight)
Góc quét của cảm biến siêu âm có thể được mô hình hóa thành một hình quạt,
trong đó các điểm ở giữa dường như không có chướng ngại vật, còn các điểm trên
biên thì dường như có chướng ngại vật nằm ở đâu đó.
Hình 2.9: Góc quét của cảm biến siêu âm
Sóng siêu âm được truyền đi trong không khí với vận tốc khoảng 343m/s. Nếu
một cảm biến phát ra sóng siêu âm và thu về các sóng phản xạ đồng thời, đo được
khoảng thời gian từ lúc phát đi tới lúc thu về, thì máy tính có thể xác định được
quãng đường mà sóng đã di chuyển trong không gian. Quãng đường di chuyển của
sóng sẽ bằng 2 lần khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngoại vật, theo hướng phát
của sóng siêu âm. Hay khoảng cách từ cảm biến tới chướng ngại vật sẽ được tính
theo nguyên lý TOF: d = v • t/2
Hình 2.10: Nguyên lý Time Of Flight

2.3.3. CẢM BIẾN SIÊU ÂM SRF05
2.3.3.1. GIỚI THIỆU
SRF05 là một bước phát triển từ SRF04, được thiết kế để làm tăng tính linh hoạt,
tăng phạm vi, ngoài ra còn giảm bớt chi phí. SRF05 là hoàn toàn tương thích với
SRF04. Khoảng cách được tăng từ 3 mét đến 4 mét.
SRF05 cho phép sử dụng một chân duy nhất cho cả kích hoạt và phản hồi, do đó
tiết kiệm giá trị trên chân điều khiển. Khi chân chế độ không kết nối, thì SRF05 hoạt
động riêng biệt chân kích hoạt và và chân hồi tiếp, như SRF04. SRF05 bao gồm một
thời gian trễ trước khi xung phản hồi để mang lại điều khiển chậm.
Hình 2.11: Cảm biến siêu âm SRF05

3.1.1.1. CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG
❖ Chế Độ 1 : Tương Ứng SRF04 – Tách Biệt Kích Hoạt Và Phản Hồi
Hình 2.12: Chế độ 1 của cảm biến siêu âm SRF05
Chế độ này sử dụng riêng biệt chân kích hoạt và chân phản hồi, và là chế độ đơn
giản nhất để sử dụng. Tất cả các chương trình điển hình cho SRF04 sẽ làm việc cho
SRF05 ở chế độ này. Để sử dụng chế độ này, chỉ cần chân chế độ không kết nối -
SRF05 có một nội dừng trên chân này .
Hình 2.13:Giản đồ xung chế độ 1

❖ Chế Độ 2 – Dùng Một Chân Cho Cả Kích Hoạt Và Phản Hồi
Chế độ này sử dụng một chân duy nhất cho cả tín hiệu kích hoạt và hồi tiếp, và
được thiết kế để lưu các giá trị trên chân lên bộ điều khiển nhúng. Để sử dụng chế độ
này, chân chế độ kết nối vào chân Mass. Tín hiệu hồi tiếp sẽ xuất hiện trên cùng một
chân với tín hiệu kích hoạt. SRF05 sẽ không tăng dòng phản hồi cho đến 700uS sau
khi kết thúc các tín hiệu kích hoạt.
Hình 2.14: Chế độ 2 của cảm biến siêu âm SFR05
Hình 2.15: Giản đồ xung chế độ 2

❖ Tính toán khoảng cách :
Giản đồ định thời SRF05 thể hiện ở hai chế độ trên; Chỉ cần cung cấp một đoạn
xung ngắn 10uS kích hoạt đầu vào để bắt đầu đo khoảng cách. Các SRF05 sẽ cho ra
một chu kỳ 8 burst của siêu âm ở 40khz và đưa dòng phản hồi lên mức cao. Sau đó
chờ phản hồi, và ngay sau khi phát hiện sẽ làm cho dòng phản hồi xuống mức thấp.
Dòng phản hồi là một xung có chiều rộng tỷ lệ với khoảng cách đến đối tượng. Bằng
cách đo xung, ta hoàn toàn có thể để tính toán khoảng cách theo inch / centimét hoặc
đơn vị đo khác. Nếu không phát hiện gì thì SRF05 đưa dòng phản hồi của nó xuống
mức thấp sau khoảng 30mS.
SRF05 có thể được kích hoạt nhanh chóng với mỗi 50mS, hoặc 20 lần mỗi giây.
Nên chờ 50ms trước khi kích hoạt kế tiếp, ngay cả khi SRF05 phát hiện một đối
tượng gần và xung phản hồi ngắn hơn. Điều này là để đảm bảo các sóng siêu âm
trước đó đã phai mờ và sẽ không gây ra sai phản hồi ở lần đo kế tiếp.
3.1.1.2. HOẠT ĐỘNG CỦA SRF05
- Nguyên tắc cơ bản của sonar:
Là tạo ra một xung âm thanh điện tử và sau đó lắng nghe tiếng vọng tạo ra khi các
làn sóng âm thanh số truy cập một đối tượng và được phản xạ trở lại. Để tính thời gian
cho phản hồi trở về, một ước tính chính xác có thể được làm bằng khoảng cách tới đối
tượng. Xung âm thanh tạo ra bởi SRF05 là siêu âm, nghĩa là nó là ở trên phạm vi nhận
xét của con người. Trong khi tần số thấp hơn có thể được sử dụng trong các loại ứng
dụng, tần số cao hơn thực hiện tốt hơn cho phạm vi ngắn, nhu cầu độ chính xác cao.
Hình 2.16: Nguyên tắc sonar

- Một số đặc điểm khác của cảm biến siêu âm SRF05
Mức độ của sóng âm hồi tiếp phụ thuộc vào cấu tạo của đối tượng và góc phản xạ
của nó.
Hình 2.17: Nguyên tắc phản hồi sóng âm
Một đối tượng mềm có thể cho ra tín hiệu phản hồi yếu hơn hoặc không có phản
hồi. Một đối tượng ở một góc cân đối thì mới có thể cho ra tín hiệu phản hồi tốt cho
cảm biến.
- Vùng phát hiện vật cản của SRF05
Nếu ngưỡng để phát hiện đối tượng được đặt quá gần với cảm biến, các đối
tượng trên một đường có thể bị va chạm tại một điểm mù. Nếu ngưỡng này được đặt
ở một khoảng cách quá lớn từ các cảm biến thì các đối tượng sẽ được phát hiện mà
không phải là trên một đường va chạm.
Hình 2.18: Vùng phát hiện vật cản
Vùng phát hiện của SRF05 nằm trong khoảng 1 m chiều rộng và không quá 4 m
chiều dài.

Một kỹ thuật phổ biến để làm giảm các điểm mù và đạt được phát hiện chiều
rộng lớn hơn ở cự ly gần là thêm một cải tiến bằng cách thêm một đơn vị SRF05 bổ
sung và gắn kết của hai đơn vị hướng về phía trước. Thiết lập như vậy thì có một khu
vực mà hai khu vực phát hiện chồng chéo lên nhau. Vùng hoạt động chung của 2 cảm
biến SRF05 tạo một góc 30 độ.
Hình 2.19: Vùng hoạt động chung của 2 cảm biến SRF05
2.4. MỘT SỐ LINH KIỆN KHÁC
❖ Arduino pro mini (tương tự như Arduio R3 nhưng sử dụng chíp dán và có
nhiều hơn 2 chân Analog).
Hình 2.20: Arduino promini
❖ Motor rung
❖ Ngoài ra còn sử dụng một số linh kiện khác như phím phấn, Led, …

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ
3.1. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
Người khiếm thị thường có thói quen sử dụng gậy để di chuyển trên đường nên họ
nhận biết các chướng ngại vật như hố ga, đá tảng…ở mặt đường. Tuy nhiên, với những
vật cản như xe tải, ô tô… đậu trên đường hoặc đang di chuyển thì việc sử dụng gậy là
không khả thi.
Ngoài ra người khiếm thị khi đi ra đường, rất dễ bị lạc. Việc này làm cho họ và
người thân của họ rất lo lắng mỗi khi ra ngoài.
Nhận thấy những điều đó em quyết định thiết kế một thiết bị có thể hỗ trợ người
khiếm thị nhận biết vật cản trên đường và định vị. Mỗi khi lạc đường có thể gọi người
thân, nhờ vào hệ thống định vị người thân của họ có thể đến giúp, người thân của
người khiếm thị cũng có thể theo dõi vị trí của của người khiếm thị thông qua một
website public để an tâm hơn mỗi khi người khiếm thị ra ngoài, hòa nhập cộng đồng.
Thiết bị gồm 3 phần chính:
 Sử dụng cảm biến siêu âm SRF05 để phát hiện vật cản báo về vi xử lý và cảnh
báo người khiếm thị bằng motor rung.
 Sử dụng Module SIM 900A để báo về điện thoại người thân khi cần sự giúp đỡ.

 Sử dụng Module GPS NEO 6 để định vị vị trí người khiếm thị sau đó sử dụng

Module SIM 900A để gửi dữ liệu tọa độ hiện tại lên website.
Thay vì lắp thiết bị vào gậy dò đường, khi người khiếm thị di chuyển nếu cây gậy
bị xoay, vị trí của thiết bị gắn trên đó thay đổi làm cho việc xác định vật cản của cảm
biến siêu âm bị sai lệch. Vì vậy, thiết bị sẽ được đeo trước ngực người khiếm thị để dễ
dàng phát hiện vật cản phía trước.

3.2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
3.2.1. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CÁC LINH KIỆN
Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát
Arduino Uno R3 là master, xử lý hết tất cả nhiệm vụ. Arduino promini là slave xử lý
cảm biến siêu âm hoạt động độc lập, để đảm bảo khi mạch kết nối server thì cảm biến siêu
âm vẫn hoạt động (đảm bảo an toàn, cảnh báo khi có vật cản). Nếu dùng chung một
vi xử lý thì sẽ không xử lý cùng lúc được gây nguy hiểm cho người dùng lúc có vật cản
mà vi xử lý đang bận truyền dữ liệu lên server sẽ không cảnh cáo người dùng được.

Hình 3.2: Master kết nối với module GPS và SIM 900A
Arduino Uno R3 (Master):
Chân D0 nối với TX của Module GPS .
Chân D5 nối với TX của Module SIM 900A.
Chân D6 nối với RX của Module SIM 900A.
Hình 3.3: Slave kết nối cảm biến
Arduino promini (Slave):
Chân D2 nối với phím nhấn.
Chân D3 nối với motor rung.
Chân D7 nối với trigger của cảm biến siêu âm SRF05.
Chân D8 nới với echo của cảm biến siêu âm SRF05.

Kết nối giữa master và salve:
RST (ARDUINO UNO R3) nối với D5 (ARDUINO PROMINI).
D2 (ARDUINO UNO R3) nối với D4 (ARDUINO PROMINI).
3.2.2. TÍN HIỆU VÀ CHUẨN KẾT NỐI GIỮA CÁC KHỐI
3.2.2.1. MODULE GPS VÀ ARDUINO
Tín hiệu được kết nối theo chuẩn UART. UART là viết tắt của Universal
Asynchronous Receiver – Transmitter. Thường là một mạch tích hợp được sử dụng trong
việc truyền dẫn dữ liệu nối tiếp giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi. Có 3 chân chính
liên quan đến chuẩn giao tiếp này đó là chân xung nhịp - XCK, chân truyền dữ liệu – TxD
(Transmitted Data) và chân nhận dữ liệu – RxD (Reveived Data). Tuy nhiên trong
đề tài này chỉ truyền dữ liệu từ module GPS đến Arduino nên chỉ cần kết nối chân TX
của module GPS được nối tới chân RX (D0) của Arduino. Arduino sẽ nhận các thông
tin về tọa độ, thời gian,…mà module GPS gửi tới.
3.2.2.2. MODULE SIM 900A VÀ ARDUINO
Tín hiệu được kết nối theo chuẩn UART. 2 chân TX và RX của module sim kết
nối chéo với hai chân TX và RX của Arduino. Arduino truyền lệnh kiểm tra kết nối
internet, thực hiện cuộc goi,… cho module sim. Đồng thời module sim sẽ trả lại các
thông báo về lệnh được yêu cầu cho Arduino.
- Chân D5 nối với TX của Module SIM 900A.
- Chân D6 nối với RX của Module SIM 900A.
3.2.2.3. SRF05 VÀ ARDUINO
Chân D7 của Arduino sẽ kích xung cho phép SRF05 truyền song siêu âm đi, và
Arduino bắt đầu đo độ rộng xung tại chân D8 (echo), khi phát hiện dòng phản hồi
xuống mức thấp, Arduino sử dụng độ rộng xung dòng phản hổi để tính toán. Tín hiệu
truyền nhận giữa SRF05 và Arduino ở dạng số (digital).
- Chân D7 nối với trigger của cảm biến siêu âm SRF05.
- Chân D8 nới với echo của cảm biến siêu âm SRF05.
3.2.2.4. ARDUINO UNO R3 VÀ ARDUINO PROMINI
- RST (ARDUINO UNO R3) – D5 (ARDUINO PROMINI)
Arduino khi hoạt động lâu sẽ bị treo, khi nhân nút yêu cầu thực hiện cuộc gọi thì sẽ
reset Arduino Uno R3 trước để đảm bào cuộc gọi sẽ được thực hiện.

Khi nhấn nút yêu cầu thực hiện cuộc gọi chân D5 (ARDUINO PROMINI) sẽ kéo
xuống mức thấp làm cho Arduino Uno R3 reset trước khi thực hiện cuộc gọi.
- D2 (ARDUINO UNO R3) – D4 (ARDUINO PROMINI)
Sau khi Arduino Uno R3 reset, chân D4 (ARDUINO PROMINI) xuống mức thấp
làm cho chân D2 (ARDUINO UNO R3) mức thấp. ARDUINO UNO R3 sẽ yêu cầu
module sim 900A thực hiện cuộc gọi.
- Tín hiệu giữa ARDUINO UNO R3 và ARDUINO PROMINI là tín hiệu số (0-1).
3.3. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT
3.3.1. CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ CỦA ARDUINO R3
Hình 3.4: Lưu đồ giải thuật của Arduino R3
Khi cấp nguồn, Arduino R3 sẽ kiểm tra kết nối với module GPS và SIM 900A.
Arduino R3 lấy tọa độ từ module GPS và gửi cho module SIM 900A để gửi lên server
hiển thị lên website.
Arduino R3 kiểm tra chân D2, nếu có cạnh xuống là có tín hiệu từ Arduino pro mini
yêu cầu cuộc gọi từ SIM 900A về số điện thoại đã lưu.

3.3.2. CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ CỦA ARDUINO PROMINI
Hình 3.5: Lưu đồ giải thuật của Arduino pro mini
Arduino pro mini phát xung từ chân trig cho cảm biến siêu âm SRF05 sau đó bắt
đầu tính độ rộng xung mức cao chân echo để xác định khoảng cách tới vật cản.
Nếu khoảng cách từ thiết bị tới vật cản nhỏ hơn 1,2m thì kích hoạt motor rung cảnh
báo cho người sử dụng.
Nếu button được nhấn (khi người khiếm thị cần giúp đỡ từ gia đình sẽ nhấn button
này) sẽ đưa chân D5 xuống mức thấp để reset Arduino R3 (Arduino khi hoạt động dễ
bị treo) sau đó đưa chân D4 xuống mức thấp, kéo chân D2 của Arduino R3 xuống mức
thấp, Arduino R3 yêu cầu SIM 900A thực hiện cuộc gọi tới số điện thoại được lưu.

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc

Similar to ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

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

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ HỖ TRỢ NGƯỜI KHIẾM THỊ.doc