SM0 SM1 Kiểu Mô tả Tốc độ baud
0 0 0 Thanh ghi
dịch Cố định (tần số dao động f/12)
0 1 1 UART 8
bit
Thay đổi (được đặt bởi Timer) 1 0 2 UART 9 bit Cố định (tần số dao động f/12 hoặc f/64) 1 1 3 UART 9 bit
Thay đổi (được đặt bởi Timer)
1.5.4. Tập lệnh vi điều khiển AT89C52
Tập lệnh của vi điều khiển 89C52 bao gồm các nhóm lệnh : - Nhóm lệnh số học : ADD, SUBB, DIV, MUL, INC, DEC, DA.
- Nhóm lệnh luận lý : ANL, ORL, XRL, CLR, CPL, RL, RLC, RR, RRC, SWAP
- Nhóm lệnh dịch chuyển dữ liệu : MOV, MOVC, MOVX, PUSH, POP, XCH, XCHD.
- Nhóm lệnh rẽ nhánh chương trình : ACALL, LCALL, RET, RETI, AJMP, LJMP, SJMP, JMP, JZ, JNZ, JC, JNC, JB, JNB, JBC, CJNE, DJNZ.
- Nhóm lệnh xử lý bit : ANL, ORL, SETB, CLR, CPL, MOV.
1.5.5. Nguồn cung cấp
Nguồn cung cấp cho tồn bộ mơ hình là 5V, trong đồ án này người thực hiện dùng nguồn cung cấp từ Adapter từ bên ngoài, trên mạch chỉ cần tạo jack cắm để kết nối.
1.5.6. Mạch dao động
Cấp nguồn xung clock cho vi điều khiển hoạt động, tần số tụ thạch anh thường dùng từ 12MHz ÷ 24MHz. Thường chọn tần số tụ thạch anh cung cấp là 12MHz, các tụ song song là 33pF.
Hình 1.25
Chƣơng 2
TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1. Khái niệm cơ bản
Nhà thông minh là một kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hóa hồn tồn hoặc bán tự động, thay thế con người trong việc thực hiện một số thao tác quản lý, điều khiển. Hệ thống điện tử này giao tiếp với chủ nhân thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng hoặc bằng một trang web.
Trong căn nhà thơng minh, đồ dùng trong nhà từ phịng ngủ, phịng khách đến toilec đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với internet và điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển từ xa hoặc lập trình cho các thiết bị hoạt động theo lịch, thêm vào đó các đồ gia dụng có thể hiểu được ngơn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với nhau.
Các tiêu chuẩn của ngôi nhà thơng minh: - Tự động hóa các hoạt động của ngôi nhà. - Đảm bảo an ninh, an tồn cho ngơi nhà.
- Cung cấp các dịch vụ giải trí chất lượng cao.
- Tăng hiệu suất các hệ thống, giảm điện năng tiêu thụ.
2.2. Giới thiệu một số công nghệ sử dụng trong ngôi nhà thông minh nhà thông minh
2.2.1. Bảng điều khiển trung tâm Wifi SH - CC6W
Thiết bị phịng thơng minh SH - CC6W là bảng điều khiển cảm ứng thông minh, hỗ trợ 6 kênh công suất có chức năng điều khiển từ xa, điều khiển thiết bị thông qua Wifi. Với thiết kế cơng nghệ cảm ứng điện dung, mặt kính chống xước, vỏ nhơm ngun khối màn hình hiển thị LCD, thiết bị làm căn nhà trở nên hiện đại, sang trọng. Bên cạnh đó, chức năng điều khiển tự động khi kết hợp cảm biến phát hiện người SH - D1 sẽ mang lại tiện nghi khi sử dụng hằng ngày.
Chức năng: điều khiển từ xa, nút ấn cảm ứng điện dung, hỗ trợ 6 kênh công suất SHCC6W hỗ trợ kết nối Wifi giúp điều khiển trực tiếp thiết bị qua phần mềm Bkav SmartDevice, vì thế một căn phịng có thể điều khiển tự động và người dùng chỉ cần cài đặt hệ thồng đơn giản bằng phần mềm giao diện trực quan trên các thiết bị smartphone, tablet, thông qua kết nối wifi.
2.2.2. Công tắc cảm ứng wifi SH – CTXRZW
Sản phẩm SH – CTXRZW là thiết bị công tắc cảm ứng hỗ trợ bật tắt từ 1 đến 4 kênh công suất. Với thiết bị sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung, mặt kính chơng xước vỏ nhơm nguyên khối, thiết bị sẽ làm căn nhà trở nên tiện nghi sang trọng, bên cạnh đó cơng nghệ kết nối khơng dây Wifi hoặc ZigBee việc lắp đặt trở nên dễ dàng trong các ngôi nhà đang sử dụng hoặc xây mới mà không phải đi lại đường dây điện hoặc sửa đổi hạ tầng của ngơi nhà. sản phẩm phù hợp có thể điều khiển các thiết bị trong ngôi nhà như: đèn ngủ, quạt, tivi, rèm mành.
2.2.3. Thiết bị chuyển đổi điều khiển từ RF sang Wifi
Với thiết RF BRIDGE 433 của Sonoff Việt Nam bạn có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị gia dụng ở bất kì đâu, bất cứ lúc nào. RF BRIDGE 433 là một công cụ bổ sung đắc lực để biến ngơi nhà bình thường thành nhà thơng minh với nhiều tiện ích vượt trội.
Điều khiển từ xa qua ứng dụng: chỉ cần điện thoại thông minh được cài App Ewelink, dễ dàng điều khiển các thiết bị trong ngôi nhà bằng Smartphone ở bất cứ nơi nào
Bộ Hub trung tâm Sonoff Bridge 433MHz đóng vai trị như bộ chuyển đổi tín hiệu của các thiết bị ngoại vi về máy chủ.
Sonoff Bridge nhận tín hiệu của các cảm biến, remote từ xa, ... qua sóng RF 433MHz sau đó mã hóa gửi về máy chủ qua mạng Wifi. Sonoff Bridge cũng có thể điều khiển các thiết bị đầu cuối qua sóng RF. Mỗi bộ Hub Sonoff Bridge cho phép kết nối tối đa 64 thiết bị cùng lúc.
Chƣơng 3
PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1. Phƣơng án thiết kế.
Phƣơng án 1: Hiện nay trên thị trường có bán bộ điều khiển học lệnh RF
433Mhz qua Wifi Sonoff RF Bridge sử dụng như một cầu nối để điều khiển qua Wifi các thiết bị bật tắt có tần số sóng RF 433Mhz bằng cách học lệnh từ remote điều khiển và phát ra lệnh tương ứng để bật tắt thiết bị bằng phần mềm Ewilink trên điện thoại.
Phƣơng án 2: Thiết kế một mạch điều khiển trung tâm có khả năng điều khiển
các thiết bị điện từ xa bằng Remote RF và có khả năng hiển thị trạng thái bật tắt thiết bị trên màn hình LCD, bên cạnh đó nhóm nghiên cứu viết App điều khiển trên điện thoại thơng qua cơng nghệ sóng Bluetooth. Kết hợp với sử dụng bộ điều khiển trung tâm học lệnh từ Remote RF kết nối với smartphone chuyển đổi điều khiển thông qua Wifi.
Chọn phương án 2 vì Module Bluetooth sẽ dễ dàng lập trình, giá thành thấp, vì thế việc điều khiển thiết bị trong ngơi nhà có thể tận dụng cả sóng RF, Bluetooth và Wifi một cách dễ dàng.
3.2. Sơ đồ khối
Chức năng từng khối:
Khối phát RF: Sử dụng remote 315Mhz, tạo ra sóng RF.
Khối nguồn: Mạch điện sử dùng nguồn 5V để cung cấp cho các linh kiện điện tử hoạt động.
Khối thu RF: Sử dụng module thu tín hiệu RF 315Mhz.
Khối xử lý trung tâm: Sử dụng vi điều khiển AT89C52.
Khối đèn báo/rơle ngõ ra: Chứa các thiết bị điều khiển, ở đây mạch sẽ điều khiển bật tắt 4 thiết bị điện 220V/50Hz.
Khối hiển thị LCD: Sử dụng màn hình LCD loại 1602 5V có tác dụng
hiển thị thông tin, trạng thái của các thiết bị.
Khối module Bluetooth: Trên thị trường hiện nay có nhiều module Bluetooth hỗ trợ vi điều khiển giao tiếp với thiết bị khác thông qua kết nối Bluetooth. Mạch sử dụng module Bluetooth HC06 vì giá thành rẻ, tốc độ hoạt động phù hợp với truyền dữ liệu điều khiển thiết bị, dễ dàng mua ở Việt Nam và được đánh giá là ổn định.
Khối điều khiển (điện thoại Android): Tất cả các điện thoại chạy hệ điều hành Android có thể cài đặt ứng dụng Android, tất cả ứng dụng được viết bằng ngôn ngữ Java,tạo ra giao diện trực quan dễ sử dụng cho việc điều khiển và giám sát thiết bị điện.
Chƣơng 4
QUY TRÌNH THIẾT KẾ 4.1. Sơ đồ ngun lý từng khối và tính tốn
4.1.1. Khối Phát RF
Mạch sẽ sử dụng Remote RF để điều khiển các thiết bị.
Mỗi bit sử dụng trong PT2262 có độ dài 32α thay thế bằng 8 bits 1,0 liên tục( 1 Byte). Theo biểu diễn này ta có:
- Bit 0 được thay thế bằng chuỗi 10001000. - Bit 1 được thay thế bằng chuỗi 11101110. - Bit f được thay thế bằng chuỗi 10001110.
Sync Bit được thay thế bằng chuỗi : 10000000|00000000|00000000|00000000.
Như vậy các Bit Code khi phát đi sẽ được được thay thế bằng chuỗi bit mã hóa nó. Ví dụ 1 từ mã Code Word PT2262 muốn phát là “11110000|1010| SyncBit” (8 bits địa chỉ|4 bits dữ liệu|1 Sync Bit) sẽ được mã hóa thành chuỗi 128 bit là:
11101110.11101110.11101110.11101110.10001000.10001000.10001000.10001000 |11101110.10001000.11101110.10001000|11101110.00000000.
00000000.00000000
4.1.2. Khối nguồn
Sử dụng nguồn 5V để cung cấp nguồn cho các linh kiện điện tử trong mạch hoạt động.
4.1.3 khối thu RF