Đồ án Điều khiển động cơ Diesel bơm nước tự động cho vườn rau ĐắkNông (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Điều khiển động cơ Diesel bơm nước tự động cho vườn rau ĐắkNông (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO VƯỜN RAU ĐẮKNÔNG GVHD: TH.S ĐỖ ĐỨC TRÍ SVTH: TRẦN PHƯƠNG HOÀI MSSV: 10201017 SVTH: PHAN TRƯỜNG GIANG MSSV: 10201008 SKL003157 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG CHO VƯỜN RAU ĐẮKNÔNG GVHD:T h.SĐỖ ĐỨC TRÍ SVTH:TR ẦN PHƯƠNG HOÀI 10201017 PHAN TRƯỜNG GIANG 10201008 TP. HỒ CHÍ MINH – Tháng 7/ 2014
3. PHẦN A GIỚI THIỆU
4. TRƢỜNG ĐH. SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ TP. HCM, ngày 3 tháng 7 năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Phƣơng Hoài MSSV: 10201017 Phan Trƣờng Giang MSSV: 10201008 Chuyên ngành: Kỹ thuậtĐiện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệđào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 2 Khóa: 2010 Lớp: 102010 I. TÊNĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƢỚC TỰ ĐỘNG CHO VƢỜN RAU ĐẮKNÔNG. II. NHIỆM VỤ 1. Các yêu cầu thực hiện, thông số của đề tài: - Gửi tin nhắn đến Module SIM điều khiển các ngõ ra công suất (động cơ Diesel). - Kết nối động cơ Diesel đến mạch điều khiển đã kết nối sẵn với Module SIM. 2. Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trƣớc: - Các đồ án tốt nghiệp các khóa trƣớc chỉ tồn tại ở mô hình điều khiển các thiết bị nhỏ nhƣ: đèn, quạt. - Các đồ án các khóa trƣớc không thiết thực và không đƣợc ứng dụng nhiều nơi trong thực tiễn. - Đề tài của nhóm là quá trình chuyển giao công nghệ, kết hợp thực tiễn (sản xuất trong công nghiệp) vào trong đồ án. 3. ĐATN giải quyết đƣợc vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ƣu: - Nhóm vừa làm đồ án, vừa đi thực tiễn để khảo sát các thông số của động cơ Diesel, từ đó thực hiện đồ án một cách chính xác. - Mô hình đồ án của nhóm có thể điều khiển tất cả các thiết bị bằng tin nhắn một cách chính xác và hoạt động ổn định. - Có phản hồi tin nhắn khi hết dầu và hết nƣớc. - Có thể cải tiến bằng cách quan sát lấy số liệu về máy tính thông qua camera hoặc inthernet. 4. Kết quả đạt đƣợc của ĐATN sau khi thực hiện: - Khởi động đƣợc động cơ Diesel một cách ổn định phục vụ gần nhất cho đồ án, sau đó về lâu dài điều khiển các thiết bị bằng tin nhắn để phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 3/ 3/ 2014 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 3/7 / 2014 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: Th.S. ĐỖ ĐỨC TRÍ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Th.S.GV. ĐỖ ĐỨC TRÍ TS. NGUYỄN THANH HẢI i
5. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông TP. Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 7 năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: TRẦN PHƢƠNG HOÀI Lớp: 102010A MSSV: 10201017 Họ tên sinh viên 2: PHAN TRƢỜNG GIANG Lớp: 102010B MSSV: 10201008 Tên đề tài: “ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƢỚC TỰ ĐỘNG CHO VƢỜN RAU ĐẮKNÔNG” Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Tuần 1 Từ ngày 3/ 3 đến Tìm hiểu và thu thập các số liệu liên quan đến đồ án. ngày 8/ 3/ 2014 Tuần 2 Tìm hiểu và thu thập các số liệu liên Từ ngày 10/ 3 đến quan đến đồ án. ngày 15/ 3/ 2014 Tuần 3 Từ ngày 17/ 3 đến Thiết kế phần mềm và phần cứng. ngày 22/ 3/ 2014 Tuần4 Từ ngày 24/ 3 đến Thiết kế phần mềm và phần cứng. ngày 29/ 3/ 2014 Tuần 5 Tiếp tục thiết kế phần mềm và phần Từ ngày 31/ 3 đến cứng. Thử nghiệm trên phòng thí ngày 5/ 4/ 2014 nghiệmđiện tử công suất nâng cao D406. Tuần 6 Tiếp tục thiết kế phần mềm và phần Từ ngày 7/ 4 đến cứng. Thử nghiệm trên phòng thí ngày 12/ 4/ 2014 nghiệmđiện tử công suất nâng cao D406. Tuần 7 Tiếp tục thiết kế phần mềm và phần Từ ngày 14/ 4 đến cứng. Thử nghiệm trên phòng thí ngày 19/ 4/ 2014 nghiệmđiện tử công suất nâng cao D406. Tuần 8 Cơ bản về phần mềm và phần cứng, Từ ngày 21/ 4 đến nhóm đi khảo sát lấy số liệu về động cơ ngày 26/ 4/ 2014 Diesel trong thực tiễn (Đắk Nông). Tuần 9 Nhóm báo cáo thầy về chuyến đi Đắk Từ ngày 28/ 4 đến Nông, sau đó tiếp tục tìm hiểu và củng cố ngày 3/ 5/ 2014 đồ án. Tuần 10 Từ ngày 5/ 5 đến Tiếp tục tìm hiểu và củng cố đồ án. ngày 10/ 5/ 2014 ii
6. Tuần 11 Từ ngày 12/ 5 đến Tiếp tục tìm hiểu và củng cố đồ án. ngày 17/ 5/ 2014 Tuần 12 Thử nghiệm mô hình đồ án trên phòng Từ ngày 19/ 5 đến thí nghiệm điện tử công suất nâng cao và ngày 24/ 6/ 2014 tìm hiểu tài liệu để viết báo cáo đồ án. Tuần 13 Thử nghiệm mô hình đồ án trên phòng Từ ngày 26/ 5 đến thí nghiệm điện tử công suất nâng cao và ngày 30/ 5/ 2014 tìm hiểu tài liệu để viết báo cáo đồ án. Tuần 14 Thử nghiệm mô hình đồ án trên phòng Từ ngày 2/ 6 đến thí nghiệm điện tử công suất nâng cao và ngày 7/ 6/ 2014 tìm hiểu tài liệu để viết báo cáo đồ án. Tuần 15 Thử nghiệm mô hình đồ án trên phòng Từ ngày 9/ 6 đến thí nghiệm điện tử công suất nâng cao và ngày 14/ 6/ 2014 tìm hiểu tài liệu để viết báo cáo đồ án. Tuần 16 Từ ngày 16/ 6 đến Tiếp tục viết báo cáo đồ án. ngày 21/ 6/ 2014 Tuần 17 Nhóm đi Đắk Nông để thử mạch đồ án Từ ngày 23/ 6 đến và quay video về để trình chiếu bảo vệ đồ ngày 28/ 6/ 2014 án tốt nghiệp. Tuần 18 Từ ngày 30/ 6 đến Nhóm báo cáo thầy về chuyến đi Đắk Nông sau đó tiếp tục hoàn thiện sách. ngày 3/ 7/ 2014 GV HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) Th.S. Đỗ Đức Trí iii
7. Trƣờng ĐHSƣ Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho cán bộ hƣớng dẫn) BM Điện Tử Công Nghiệp Ngày tháng .năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp:“ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƢỚC TỰ ĐỘNG CHO VƢỜN RAU ĐẮKNÔNG” 2. Cán bộ hƣớng dẫn: Th.S. ĐỖ ĐỨC TRÍ 3. Nhận xét: 4. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ: Bổ sung để đƣợc bảo vệ: Không đƣợc bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. 7. Xin mời GV hƣớng dẫn và GV phản biện tham gia hội đồng bảo vệ của thƣ mời đính kèm. Cán bộ hƣớng dẫn Th.S ĐỖ ĐỨC TRÍ iv
8. Trƣờng ĐHSƣ Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho cán bộ phản biện) BM Điện Tử Công Nghiệp Ngày tháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: “ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DIESEL BƠM NƢỚC TỰ ĐỘNG CHO VƢỜN RAU ĐẮK NÔNG” 2. Cán bộ phản biện: Th.S HOÀNG NGỌC VĂN. 3. Nhận xét: 4. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ: Bổ sung để đƣợc bảo vệ: Không đƣợc bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. Cán bộ phản biện Th.S HOÀNG NGỌC VĂN v
9. LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu tự động hóa các hoạt động của con ngƣời để tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả là yêu cầu cấp bách hiện nay. Việc điều khiển các thiết bị hệ thống một cách tự động đang là vấn đề mang tính công nghiệp hiện nay. Việc điều khiển các thiết bị qua mạng, tin nhắn, dù ở nơi đâu việc điều khiển tự động một cách cần thiết, giúp tiết kiệm về mặt chi phí, công sức, cũng nhƣ tiết kiệm về mặt thời gian. Vì vậy các hệ thống giám sát và điều khiển một cách tự động là câu trả lời cho các yêu cầu này. Phần cứng của hệ thống bao gồm phần thu nhận các yếu tố môi trƣờng đó là các rơle dùng để đóng ngắt các thiết bị ngõ ra. Phần xử lý tín hiệu chủ yếu dùng vi điều khiển. Phần giao tiếp đƣợc điều khiển thông qua Module SIM (đề tài này dùng Module SIM900 để điều khiển). Phần công suất là động cơ Diesel điều khiển cho hệ thống phun nƣớc tƣới cho vƣờn rau. Động cơ Diesel tiết kiệm đƣợc chi phí hơn các động cơ xăng khác và sử dụng rộng rãi cho mục đích công nghiệp. Tóm lại toàn bộ hệ thống điều khiển tự động động cơ Diesel cho vƣờn rau thông qua giao tiếp bằng Module SIM900. Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn và mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn ! TP HCM, Ngày 3 Tháng 7 Năm 2014. Sinh Viên Thực Hiện Trần Phƣơng Hoài Phan Trƣờng Giang vi
10. LỜI CẢM ƠN Có lẽ không một ai có thể quên đƣợc mái trƣờng mà mình đã học và trƣởng thành.Cứ sau mỗi chặng đƣờng đi qua chúng em lại thấy mình ngày càng vững vàng hơn về mặt kiến thức và tƣ tƣởng.Chặng đƣờng 4 năm qua dƣới mái trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh này là chặng đƣờng đầy cam go và thử thách.Nhƣng chính đấy lại là động lực, là mong muốn của Thầy (Cô), không chỉ đơn thuần là cung cấp cho chúng em kiến thức khoa học kỹ thuật, hơn thế nữa là xây dựng và phát triển tình yêu,sự hứng thú trong nghiên cứu khoa học, cho chúng em có đủ nghị lực làm hành trang bƣớc vào đời. Xin cảm ơn mái trƣờng mà chúng em đã học tập, nghiên cứu và vui chơi trong suốt chặng đƣờng đại học. Xin gởi lời cám ơn chân thành đến các Thầy (Cô) khoa Điện – Điện Tử, phòng thí nghiệm Điện tử công suất nâng cao D406,cùng các Thầy (Cô) ở các khoa khác đã dành nhiều tình cảm tốt đẹp, tận tình dạy bảo cho chúng em và tạo mọi điều kiện thuận lợi để chúng em học tập, nghiên cứu. Kính gởi lời cám ơn chân tình đến Thầy Đỗ Đức Trí, ngƣời đã theo sát, hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Bên cạnh đó gia đình, bạn bè cũng là nguồn động lực to lớn giúp chúng em có kết quả nhƣ ngày hôm nay.Xin cám ơn gia đình và tất cả bạn bè. TP HCM, Ngày 3 Tháng 7 Năm 2014. Sinh Viên Thực Hiện Trần Phƣơng Hoài Phan Trƣờng Giang vii
11. MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN A: GIỚI THIỆU Nhiệm vụ đồ án i Lịch trình đồ án ii Phiếu chấm đồ án tốt nghiệp (dành cho cán bộ hƣớng dẫn) iv Phiếu chấm đồ án tốt nghiệp (dành cho cán bộ phản biện) v Lời mở đầu vi Lời cảm ơn vii Mục lục viii Liệt kê hình vẽ xii Liệt kê bảng xiv PHẦN B: NỘI DUNG CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1 1.1. Đặt vấn đề 2 1.2. Lý do chọn đề tài 3 1.3. Đối tƣợng nghiên cứu 3 1.4. Giới hạn đề tài 3 1.5. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc 4 1.6. Ý tƣởng thiết kế 6 1.7. Đề cƣơng nghiên cứu chi tiết 6 1.8. Phƣơng pháp nghiên cứu 7 1.9. Phƣơng tiện nghiên cứu 7 1.10. Ý nghĩa thực tiễn 7 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 9 I. TổngquanvềcôngnghệGSM 10 1.1. Giớithiệuchung vềcôngnghệGSM 10 1.2. Sự phát triển công nghệ GSM ở Việt Nam 11 1.3. Đặc điểm của mạng GSM 11 viii
12. 1.4. Chức năng của hệ thống GSM 13 1.5. Cấu trúc cơ bảncủamạngGSM 14 1.6. Băng tần của mạng GSM 900 MHz 15 1.7. Các dịch vụ trong GSM 16 II. TổngquanvềSMS 17 2.1. GiớithiệuvềSMS 17 2.2. Cấu trúcmộttinnhắnSMS 18 2.3. Ƣu điểm của SMS 19 2.4. TinnhắnSMSchuỗi/tinnhắnSMSdài 19 2.5. SMScenter/SMSC 19 III. Động cơ Diesel 19 3.1. Lịch sử phát triển của động cơ Diesel 19 3.2. Khảo sát cấu tạo chung của động cơ Diesel 20 3.2.1. Chức năng bộ phận chính của động cơ Diesel 21 3.2.2. Đặc điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel 25 3.3. Khảo sát cấu tạo của động cơ Diesel thực tế 26 3.3.1. Cấu tạo bên ngoài động cơ Diesel 27 3.3.2. Các thông số kỹ thuật của động cơDiesel 33 3.3.3. Mô tả quá trình điều khiển động cơ Diesel thực hiện việc bơm nƣớc 33 IV. Vi điều khiển 16F887 34 4.1. Giới thiệu về vi điều khiển 34 4.2. Giới thiệu các loại vi điều khiển PIC 34 4.3. Sơ đồ khối của PIC16F887 35 4.4. Sơ đồ chân và chức năng của PIC16F887 38 4.5. Đặc điểm vi điều khiển PIC16F887 41 4.6. Tổ chức bộ nhớ 43 4.7. Giao thức truyền dữ liệu nối tiếp 45 V. MODULE SIM900 46 5.1. Giới thiệu Module SIM900 (SIM900) 46 ix
13. 5.2. Tính năng Module SIM900 46 5.3. Sơ đồ khối và sơ đồ chân SIM900 48 5.4. Tập lệnh AT của SIM900 hỗ trợ SIM900 53 5.5. Đèn báo trạng thái hoạt động của Module SIM 68 CHƢƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 69 I. Thiết kế và thi công phần cứng 70 1.1. Sơ đồ nguyên lý và cách tính toán thiết kế 70 1.1.1. Sơ đồ khối 70 1.1.2. Khối nguồn 70 1.1.3. Khối truyền nhận SMS 73 1.1.4. Khối xử lý trung tâm 74 1.1.5. Khối điều khiển và cách li 74 1.2. Sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý toàn mạch 76 1.3. Sơ đồ mạch in (layout) 77 1.4. Mạch thực tế 78 II. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN MỀM 79 2.1. Ý tƣởng chƣơng trình 79 2.2. Lƣu đồ chƣơng trình chính 79 2.3. Lƣu đồ chƣơng trình xử lý tin nhắn 80 2.4. Lƣu đồ chƣơng trình điều khiển thiết bị 81 2.5. Lƣu đồ chƣơng trình điều khiển động cơ Diesel 82 2.6. Chƣơng trình chính 83 CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN 85 I. Kết quả thực hiện và đánh giá đồ án 86 II. Ƣu điểm và khuyết điểm của hệ thống 88 III. Ứng dụng thực tế của đề tài 88 IV. Hƣớng phát triển 89 PHẦN C: TÀI LIỆU THAM KHẢOVÀPHỤ LỤC 90 x
14. Tài liệu tham khảo 91 Phụ lục 92 1. Các từ viết tắt 92 2. Chƣơng trình con 93 3. Nội dung đính kèm CD 104 xi
15. LIỆT KÊ HÌNH VẼ HÌNH TRANG Hình1.1:Điện thoạitíchhợpchứcnăngđiềukhiểnôtô. 4 Hình 1.2: Mô hình điều khiển thiết bị qua SMS. 5 Hình1.3:Băng tần lên và băng tần xuống trong mạngGSM 11 Hình1.4:Mô hình hệ thống thông tin di động GSM 14 Hình 1.5: Cấu trúc của 1 tin nhắn SMS 18 Hình1.6: Động cơ Diesel đầu tiên trên Thế Giới Rudoft Diesel. 20 Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo động cơ Diesel. 21 Hình 1.8: Bộ khung của động cơ Diesel. 22 Hình 1.9: Thân động cơ và lót xylanh. 23 Hình 2.0: Cấu tạo của hệ thống truyền lực. 24 Hình 2.1: Động cơ Diesel thực tế loại 3T750 – NAC 26 Hình 2.2: Một số hình ảnh về Cấu tạo bên ngoài động cơ Diesel 32 Hình 2.3: Cấu trúc bên trong vi điều khiển 36 Hình 2.4: Cấu hình của vi điều khiển 37 Hình 2.5: Sơ đồ chân PIC16F887 (40 chân). 38 Hình 2.6: Sơ đồ chân PIC16F887 (44 chân) 38 Hình 2.7: Bộ nhớ chƣơng trình PIC16F887 43 Hình 2.8: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu PIC16F887 44 Hình 2.9: Module SIM900. 46 Hình 3.0: Sơ đồ khối SIM900. 48 Hình3.1: Sơ đồ chân SIM900. 49 Hình 3.2: Chuyển từ chế độ nghỉ (sleep mode) 54 Hình 3.3: Đƣa Module trở về trạng thái hoạt động 55 Hình 3.4: Khởi tạo cấu hình mặc định cho Module SIM900 56 Hình 3.5: Khởi tạo Module SIM900 60 Hình 3.6: Nhận cuộc gọi 61 xii
16. Hình 3.7: Thực hiện cuộc gọi 62 Hình 3.8: Đọc tin nhắn từ 2 vùng nhớ 1 và 2 trên SIM 64 Hình 3.9: Gửi tin nhắn 65 Hình 4.0: Đèn báo chỉ tình trạng của mạng 68 Hình 4.1: Sơ đồ khối 70 Hình 4.2: Hình ảnh thực tế LM2576. 71 Hình 4.3: Sơ đồ chân LM2576. 71 Hình 4.4: Mạch nguồn Module SIM 3.3 Volt. 72 Hình 4.5: Mạch nguồn 5 Volt. 72 Hình 4.6: Sơ đồ chuyển mức điện áp giữa vi điều khiển với Module SIM 900. 73 Hình 4.7: Sơ đồ khối vi điều khiển. 74 Hình 4.8: khối điều khiển và cách li. 75 Hình 4.9: Lƣu đồ chƣơng trình chính. 79 Hình 5.0: Lƣu đồ chƣơng trình xử lý tin nhắn. 80 Hình 5.1: Lƣu đồ chƣơng trình điều khiển thiết bị. 81 Hình 5.2: Lƣu đồ chƣơng trình mở thiết bị. 82 Hình 5.3: Lƣu đồ chƣơng trình tắt thiết bị. 82 Hình 5.4: Mô hình đồ án tốt nghiệp. 87 xiii
17. LIỆT KÊ BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Đặc điểm của mạng GSM 11 Bảng 1.2: Thông số công suất động cơ Diesel 33 Bảng 1.3: Tóm tắt đặc điểm của vi điều khiển PIC16F887 42 Bảng 1.4: Mô tả chức năng các chân của Module SIM 900 50 Bảng 1.5: Một số lỗi thƣờng gặp 66 Bảng 1.6: Các thông báo lỗi CMS 67 Bảng 1.7: Trạng thái đèn báo hiệu 68 Bảng 1.8: Các thông số kỹ thuật của LM2576 71 xiv
18. PHẦN B NỘI DUNG
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CHƢƠNG I TỔNG QUAN GVHD: Th.S ĐỖ ĐỨC TRÍ Trang 1
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật hiện đại, việc điều khiển các thiết bị điện tử từ đơn giản đến phức tạp đã không còn quá khó khăn. Trong đó, phải kể đến việc điều khiển các thiết bị từ xa mà không cần có mặt tại nhà, hay tại nơi điều khiển nhƣng vẫn điều khiển đƣợc các thiết bị. Việc điều khiển các thiết bị từ công suất nhỏ đến công suất lớn thông qua hệ thống điều khiển tự động không còn là vấn đề quá khó khăn, nó đang từng bƣớc đƣợc sử dụng rộng rãi, nhanh chóng phát triểncùng với khoa học kỹ thuật và công nghệ trên thế giới, Việt Nam đang từng ngày hội nhập và tiếp nhận những thành tựu mới nhất của khoa học và công nghệ. Đặc biệt trong công nghiệp điện tử, việc điều khiển các thiết bị từ xa đã trở nên phổ biến hơn nhiều, việc điều khiển các thiết bị từ xa với khoảng cách ngắn (remote, sóng RFID ), với khoảng cách xa hơn (inthernet, mạng không dây wireless, sóng điện thoại di động GSM ) Nhƣ chúng ta đã biết, gần nhƣ các thiết bị tự động trong nhà máy, trong đời sống của các gia đình ngày nay đều hoạt động độc lập với nhau, mỗi thiết bị có một quy trình sử dụng khác nhau tùy thuộc vào sự thiết lập, cài đặt của ngƣời sử dụng. Chúng chƣa có một sự liên kết nào với nhau về mặt dữ liệu. Nhƣng đối với hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS thì lại khác. Ở đây, các thiết bị điều khiển tự động đƣợc kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh qua một thiết bị trung tâm và có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu. Điển hình của một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS gồm có các thiết bị đơn giản nhƣ bóng đèn, quạt máy, lò sƣởi đến các thiết bị tinh vi, phức tạp nhƣ tivi, máy giặt, hệ thống báo động Nó hoạt đông nhƣ một ngôi nhà thông minh. Hay cao hơn đó là điều khiển các thiết bị trong công nghiệp nhƣ: các máy móc, các động cơ Diesel Tải có công suất lớn và cần độ chính xác cao. Nghĩa là tất cả các thiết bị này có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu thông qua một đầu não trung tâm. Đầu não trung tâm ở đây có thể là một máy vi tính hoàn chỉnh hoặc có thể là một bộ vi xử lí đã lập trình sẵn tất cả các chƣơng trình điều khiển. Mạng GSM (Global System For Mobile Communications) là mạng thông tin di động toàn cầu, hiện nay GSM đang trở nên thông dụng trong cuộc sống, nhắn tin hay gọi điện cho nhau. Cùng với đó sự phát triển dựa trên GSM cũng phát triển không GVHD: Th.S ĐỖ ĐỨC TRÍ Trang 2
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ngừng. Trong đồ án này nhóm điều khiển các thiết bị với ngõ ra là động cơ Diesel dựa trên cơ sở dùng mạng GSM điều khiển. 1.2. Lý do chọn đề tài Ngành công nghệ điều khiển các thiết bị tự động qua tin nhắn hay gọi điện (thông qua mạng GSM), qua inthernet ngày càng nhiều.Nhƣng hiện nay, ngành công nghệ kỹ thuật điện tử đã có những bƣớc phát triển nhảy vọt với nhiều thành tựu đáng kể và đang đƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi trong mọi mặt của đời sống. Đặc biệt là các thiết bị đƣợc điều khiển bằng công nghệ tự động từ xa thay vì điều khiển bằng thủ công(khởi động bằng tay ) ngày càng đƣợc phát triển rất mạnh. Lý do thứ nhất là nhóm đã nghiên cứu điều khiển các thiết bị tự động với công suất nhỏ(đèn học, quạt ) từ đồ án 2, nhóm thấy thích, muốn tìm hiểu và nghiên cứu phát triển cao hơn nữa là điều khiển các thiết bị với công suất lớn hơn(động cơ Diesel ) phục vụ cho đời sống thực tế, cũng nhƣ góp phần vào trong sản xuất công nghiệp và có thể quan sát bằng camera gửi về nơi điều khiển để tiện lợi cho viêc giám sát (phải kết nối inthernet). Lý do khác là đề tài này đƣợc các nhóm khác thực hiện và chỉ dừng lại với mô hình là điều khiển các thiết bị công suất nhỏ là quạt, đèn Nhóm đã quyết định thực hiện đề tài này, vì nó là quá trình chuyển giao công nghệ cao hơn, dùng cho điều khiển các thiết bị trong công nghiệp và ứng dụng cụ thể hơn cho thực tế. 1.3. Đối tƣợng nghiên cứu - Mạng di động GSM. - Tin nhắn SMS. - Động cơ Diesel. - Vi điều khiển 16F887. - Module SIM900. 1.4. Giới hạn đề tài - Với lƣợng thời gian và kiến thức có hạn,trong đề tài này nhóm chỉ dừng lại việc điều khiển các thiết bị bằng tin nhắn SMS. - Do điều kiện thực hiện đồ án điều khiển động cơ Diesel trên Đắk Nông nên nhóm chỉ quay video thật về báo cáo bảo vệ đồ án. Ngoài ra nhóm có làm mô hình để báo cáo. GVHD: Th.S ĐỖ ĐỨC TRÍ Trang 3