DIY – Điều khiển Relay GSM bằng Bảng Điều khiển Thông minh

DIY – Điều khiển Relay GSM bằng Bảng Điều khiển Thông minh

Đối tượng chính của dự án này là điều khiển trạng thái BẬT/TẮT của thiết bị điện tại nhà hoặc công ty từ xa bằng điện thoại di động và công tắc relay. Các thiết bị có thể bao gồm đèn, quạt, máy bơm, máy điều hòa và nhiều thiết bị khác. Mặc dù tất cả các vật dụng trong nhà có thể được tự động hóa để thay đổi trạng thái BẬT/TẮT, mô hình nguyên tắc của chúng tôi về mạch điều khiển từ xa GSM sử dụng 8 thiết bị điện.

Dự án bao gồm nhiều người dùng để điều khiển các thiết bị và sử dụng các định dạng SMS duy nhất cho từng ứng dụng. Bảng công tắc có thể được vận hành bằng tính năng SMS của điện thoại di động để BẬT/TẮT các thiết bị điện tại nhà hoặc văn phòng chỉ bởi những người dùng được đăng ký. Hệ thống xác thực người dùng và cũng tin nhắn được gửi bởi người dùng. Danh sách các tùy chọn được cung cấp bởi hệ thống được liệt kê dưới đây.

• Nhận trạng thái BẬT/TẮT của các thiết bị
• Nhận danh sách người dùng
• Thêm một người dùng mới
• Xóa một người dùng
• Nhận thông tin số dư tài khoản của SIM
• Thiết lập lại bộ đếm tin nhắn

Bảng Điều khiển Relay GSM – Sơ đồ Mạch

Các Tính năng của Bảng Điều khiển Thông Minh

Bảng điều khiển thông minh là một thiết bị hoặc hệ thống giúp quản lý và kiểm soát các chức năng thông minh trong một không gian, thường là trong các hộ gia đình hoặc doanh nghiệp. Dưới đây là một số tính năng phổ biến mà bảng điều khiển thông minh có thể cung cấp:

1. Điều Khiển Thiết Bị: Bảng điều khiển cho phép người dùng điều khiển các thiết bị thông minh như đèn, quạt, máy lạnh, camera an ninh, vv.
2. Tự Động Hóa: Cung cấp khả năng lập trình và kích hoạt các kịch bản tự động dựa trên các sự kiện nhất định, chẳng hạn như thời gian, cảm biến hoặc trạng thái của các thiết bị.
3. Giám Sát An Ninh: Bảng điều khiển thường liên quan đến hệ thống an ninh, giúp theo dõi và kiểm soát camera an ninh, cảm biến cửa sổ, cửa ra vào, vv.
4. Quản lý Năng Lượng: Hỗ trợ theo dõi và điều chỉnh việc sử dụng năng lượng thông qua việc kiểm soát thiết bị tiết kiệm năng lượng.
5. Giải Trí Đa Phương Tiện: Tích hợp khả năng điều khiển hệ thống giải trí như âm thanh, video, và thiết bị khác.
6. Theo Dõi Thông Tin Thời Tiết và Môi Trường: Hiển thị thông tin thời tiết và môi trường, cũng như cung cấp các dự báo.
7. Kết Nối Trực Tuyến: Cung cấp khả năng kết nối trực tuyến để từ xa kiểm soát và theo dõi hệ thống thông qua ứng dụng di động hoặc trình duyệt web.
8. Tương Tác Thông Minh: Sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo và giọng nói để tương tác thông minh với hệ thống.
9. Báo Cáo và Thống Kê: Hiển thị báo cáo và thống kê về sử dụng và hiệu suất của các thiết bị thông minh.
10. Quản lý Thiết Bị từ Xa: Cho phép người dùng quản lý và kiểm soát thiết bị từ xa, đặc biệt là khi không có tại nơi.

Các tính năng này giúp tối ưu hóa sự thoải mái, an toàn và tiết kiệm năng lượng trong môi trường sử dụng thông minh.

Điều gì sẽ xảy ra nếu người dùng chưa đăng ký hoạt động?

Nếu một người dùng chưa đăng ký thực hiện một hoạt động gì đó, hệ thống sẽ phản hồi bằng một mẫu thông báo: "Người dùng chưa đăng ký. Vui lòng liên hệ với quản trị viên." Hệ thống cũng sẽ gửi một tin nhắn SMS đến người dùng đầu tiên trong danh sách người dùng hoặc người dùng được lập trình (nếu không có người dùng nào được thêm) với một mẫu tin nhắn: "Đã thử thao tác trên bảng công tắc" và số điện thoại liên lạc của người đó

Làm cách nào để thêm người dùng vào hệ thống?

Để bao gồm hoặc đăng ký một người dùng mới vào hệ thống, bắt đầu quy trình bằng cách gửi số '3' như một tin nhắn đến hệ thống. Điều này có thể được thực hiện bởi bất kỳ người dùng đã đăng ký trước đó hoặc người dùng được lập trình. Sau đó, người dùng sẽ nhận được một mẫu tin nhắn chứa tên người dùng và số điện thoại liên hệ. Sửa đổi và gửi mẫu đã chỉnh sửa, tích hợp thông tin người dùng cần thêm. Hệ thống sau đó sẽ tích hợp người dùng mới một cách mượt mà. Dưới đây là đoạn mã cho quy trình thêm người dùng, đảm bảo một trải nghiệm thuận tiện và thân thiện với người dùng.

Đoạn mã trên thêm thông tin người dùng vào EEPROM cũng như danh sách người dùng. Chỉnh sửa tên người dùng với tối đa 10 ký tự và số điện thoại 10 chữ số trực tiếp trong tin nhắn đã nhận. Gửi tin nhắn đã chỉnh sửa đến hệ thống, và người dùng sẽ được thêm vào hệ thống một cách dễ dàng. Dưới đây là đầu ra mô phỏng cho quá trình thêm người dùng.

Làm thế nào để biết trạng thái BẬT/TẮT của tải?

Để biết trạng thái BẬT/TẮT của các tải, người dùng có thể yêu cầu gửi trạng thái thông qua tùy chọn 1. Trạng thái của các relay được đọc từ cổng xuất được dành riêng để điều khiển các relay. Dữ liệu này được sử dụng để tạo mẫu tin và một tin nhắn SMS được gửi đến người dùng yêu cầu. Logic trong việc tạo thông điệp là sử dụng vòng lặp 'for' cho mỗi tải, sau đó nếu chỉ số mảng đạt đến trạng thái BẬT/TẮT, trạng thái của tải đó được đặt vào.

 Khi nhận được mẫu này, hệ thống xác nhận số lượng biểu tượng '=' và các ký tự theo sau. Nếu số lượng biểu tượng '=' và số lượng tải không bằng nhau, hoặc nếu có bất kỳ ký tự nào khác '0' hoặc '1' theo sau dấu '=' nào, thì thông điệp được coi là một mẫu không hợp lệ. Trong trường hợp này, hệ thống sẽ gửi một phản hồi đến người dùng chứa mẫu "Mẫu thông điệp không hợp lệ" cùng với danh sách các tùy chọn có sẵn. Tính năng này hữu ích đối với người dùng mới cho đến khi họ quen với hệ thống.

Các tên của các tải được định nghĩa sẵn trong chương trình và logic xác nhận không xem xét tên mà chỉ xem xét số ký tự của tải. Khi một yêu cầu BẬT/TẮT cho một tải được nhận và xác nhận là một mẫu hợp lệ, logic chương trình tìm kiếm biểu tượng '=' và ký tự tiếp theo được đọc làm trạng thái tương ứng của tải đó, và được lưu trữ trong mảng trạng thái tải. Quá trình này được thực hiện cho đến khi có 8 tải được đọc và trạng thái relay được điều chỉnh theo yêu cầu. Đoạn mã mẫu dưới đây mô tả logic xử lý cho các thông điệp được nhận từ một người dùng hợp lệ.

Làm thế nào để BẬT/TẮT tải?

Cùng một mẫu được nhận làm phản hồi cho yêu cầu trạng thái của các tải được sử dụng để BẬT/TẮT các tải. Người dùng cần chỉnh sửa các số '1' và '0' trong mẫu này trước khi gửi đến hệ thống. Trạng thái BẬT được biểu diễn bằng số '1' và trạng thái TẮT được biểu diễn bằng số '0'.

Làm thế nào để có được danh sách người dùng?

Vì hệ thống chỉ được vận hành bởi người dùng đã đăng ký, việc tạo ra một danh sách người dùng là cần thiết. Danh sách này được lưu trữ trong EEPROM và được đọc sau mỗi lần khởi động lại hệ thống. Dữ liệu đọc từ EEPROM được lưu trữ trong RAM của vi điều khiển và được sử dụng để xác minh tính hợp lệ của người dùng. Các số điện thoại di động có kích thước 10 chữ số và được lưu trữ trong mảng hai chiều cùng với tên liên hệ tương ứng. Khi người dùng yêu cầu tùy chọn này, hệ thống sẽ gửi cho họ danh sách người dùng, bao gồm tên liên hệ và số điện thoại di động 10 chữ số.

Hệ thống được lập trình để lưu trữ thông tin của 5 người dùng ban đầu, một tham số có thể được dễ dàng điều chỉnh. Ngoài 5 người dùng này được lưu trữ trong EEPROM, nên có lợi thế khi thêm một liên hệ trong mã chương trình để vận hành hệ thống trước khi thêm người dùng thực tế. Liên hệ này, sau khi được lập trình vào vi điều khiển, không thể bị xóa. Trong ngữ cảnh này, chỉ số không của danh sách người dùng được lập trình với một số điện thoại liên hệ cố định, không được hiển thị trong danh sách người dùng khi được yêu cầu. Người dùng có thể thêm lại liên hệ này vào danh sách người dùng nếu cần.

SMS được xử lý như thế nào?

Các hệ thống của loại này được thiết kế để hoạt động dựa trên các mẫu được định trước. Do đó, tin nhắn cần được đọc theo thiết kế đó. Khi một tin nhắn SMS được nhận từ một người dùng, hệ thống xử lý tin nhắn để lấy các chi tiết hữu ích như số điện thoại liên hệ, tên liên hệ và cuối cùng là nội dung tin nhắn. Đoạn mã mẫu dưới đây mô tả quá trình xử lý tin nhắn SMS. Để biết thêm chi tiết, vui lòng đọc bài viết của chúng tôi về Giao tiếp với Mô-đun GSM – Giao tiếp với Mô-đun GSM bằng Proteus.

Sau khi trích xuất dữ liệu từ tin nhắn SMS nhận được, hệ thống tiến hành xác minh người dùng để xác định tính hợp lệ của nó. Nếu người dùng là hợp lệ, tin nhắn được xử lý và hành động tương ứng được thực hiện. Trong trường hợp người dùng không đăng ký, các thông báo sẽ được gửi đi.

Người dùng được xác minh như thế nào?

Đối với mỗi tin nhắn SMS nhận được, số điện thoại liên hệ của người dùng được xác minh, xem nó có nằm trong danh sách người dùng hay không. Nếu số điện thoại liên hệ tồn tại trong danh sách, người dùng được coi là hợp lệ và tin nhắn được xử lý. Trái lại, nếu số điện thoại liên hệ không tồn tại trong danh sách, một tin nhắn SMS sẽ được gửi đến người dùng thông báo về tính không hợp lệ. Đoạn mã xác minh tính hợp lệ của người dùng được cung cấp dưới đây.

Làm cách nào để xóa người dùng đã đăng ký?

Hệ thống có thể lưu thông tin của tối đa 5 người dùng và có thể mở rộng. Người dùng đăng ký có thể loại bỏ người dùng khác bằng cách sử dụng tùy chọn số 4. Hệ thống gửi danh sách người dùng và chỉ số của họ khi người dùng gửi số 4. Người dùng chọn chỉ số để loại bỏ và gửi dưới dạng mẫu (ví dụ: "RU1" để loại bỏ người dùng 1). Hệ thống loại bỏ người dùng và điều chỉnh danh sách. Nếu chỉ có một người dùng, hệ thống cảnh báo về sự quan trọng của người dùng này. Sau khi loại bỏ, số người dùng giảm và số được lưu lại cho sử dụng sau này.

Làm cách nào để lấy số dư tài khoản SIM?

Chức năng quay số của mô-đun GSM được sử dụng để yêu cầu thông tin tài khoản. Gửi '5' như là một tin nhắn đến hệ thống kích hoạt quá trình này. Hệ thống sau đó quay số *123# và lưu trữ bảng tài khoản nhận được. Kế đó, hệ thống chuyển tiếp thông tin này cho người dùng yêu cầu. Hệ thống đếm số lượng tin nhắn đã gửi và bao gồm biến 'message count' để người dùng có thể nạp lại gói tin nhắn trước nếu cần.

Làm thế nào để thiết lập lại số lượng tin nhắn?

Biến đếm tin nhắn tăng lên sau mỗi lần gửi SMS, biểu diễn dưới dạng một số hai chữ số và đặt lại về 0 khi đạt đến 99. Việc đặt lại biến này thành 0 có thể được thực hiện một cách có chủ đích bằng cách gửi '6' như là một tin nhắn. Tính năng này hữu ích khi quản lý gói tin nhắn SMS. Sau mỗi lần nạp lại, việc đặt lại biến cung cấp một bản ghi chính xác về số tin nhắn được gửi sau đó bởi hệ thống. Biến đếm tin nhắn được cập nhật đều đặn trong EEPROM sau mỗi lần gửi tin nhắn và sau mọi hoạt động đặt lại biến.

EEPROM được cập nhật như thế nào?

Dữ liệu trong EEPROM ở các vị trí đã sử dụng thường được biểu diễn bằng giá trị thập phân 255, tuy nhiên cũng có thể là một giá trị không xác định. Việc tốt nhất là nạp chi tiết của một người dùng vào lúc tải chương trình vào vi điều khiển hoặc ghi giá trị thập phân 255 vào các vị trí nơi danh sách người dùng được lưu trữ. Dữ liệu EEPROM được đọc mỗi khi vi điều khiển được bật hoặc đặt lại. Tên và số điện thoại của người dùng chiếm 10 vị trí địa chỉ, và bất kỳ vị trí không sử dụng trong danh sách liên lạc đều được điền bằng giá trị thập phân 255. Các vị trí địa chỉ cụ thể được định nghĩa bởi người dung