THIẾT kế KIT PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG hệ THỐNG QUAN TRẮC THÔNG số môi TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KIT PHÁT TRIẺN ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC THÔNG SỐ MÔI TRƯỜNG Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Quách Đạt Bình MSSV: B1708856 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 Đặng Hữu Nhân MSSV: B1708893 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 Mai Kỳ Yên MSSV: B1708922 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 ThS Trần Hữu Danh Cần Thơ, tháng 06 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KIT PHÁT TRIẺN ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUAN TRẮC THÔNG SỐ MÔI TRƯỜNG Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Quách Đạt Bình MSSV: B1708856 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 Đặng Hữu Nhân MSSV: B1708893 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 Mai Kỳ Yên MSSV: B1708922 Ngành: Điện tử Truyền thông K43 ThS Trần Hữu Danh Thành viên Hội đồng: ThS Trần Hữu Danh TS Nguyễn Thanh Tùng ThS Dương Thái Bình Luận văn bảo vệ tại: Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Bộ môn Điện tử Viễn thông, ^^^^^^^^^^^^^^Knoaưông^gnệ^^^^^^^^^^^^^^^^ Trường Đại học Cần Thơ vào ngày: 18/06/2021 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp chúng em gặp khơng khó khăn, trở ngại nhờ giúp đỡ, động viên, chia sẻ cha mẹ bạn bè, hướng dẫn tận tình Thầy cơ, chúng em vượt qua khó khăn, trở ngại hồn thành nhiệm vụ học tập Qua luận văn tốt nghiệp chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy Trần Hữu Danh tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm, nhận xét, giúp đỡ chúng em hoàn thành luận văn tốt nghiệp hướng, thời hạn Xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Cần Thơ, Khoa Công Nghệ, Bộ môn Điện tử - Viễn thông giúp đỡ, hỗ trợ thiết bị suốt trình học tập, nghiên cứu làm luận văn tốt nghiệp Xin cảm ơn giúp đỡ, hợp tác nhóm làm luận văn tốt nghiệp thầy Trần Hữu Danh hướng dẫn tất bạn bè động viên, ủng hộ chúng em suốt thời gian qua Mặc dù nhóm thực luận văn cố gắng kiến thức cịn hạn chế nên q trình thực khó tránh khỏi sai sót mặt kiến thức lý thuyết cách trình bày Nhóm em mong nhận thơng cảm ý kiến đóng góp thầy cơ, bạn bè để báo cáo luận văn tốt nghiệp ngày hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn cha mẹ, người lo lắng, giúp đỡ kịp thời mặt kinh tế tinh thần giúp chúng em suốt trình học tập, rèn luyện Chúng em xin chân thành cảm ơn! TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG Luận văn này, với đề tài “Thiết kế KIT phát triển ứng dụng hệ thống quan trắc thông số môi trường”, sinh viên Quách Đạt Bình, Đặng Hữu Nhân Mai Kỳ Yên thực theo hướng dẫn giảng viên ThS Trần Hữu Danh Luận văn báo cáo hội đồng chấm luận văn thông qua ngày 18 tháng 06 năm 2021 (Quyết định thành lập Hội đồng số: 128/QĐ-CN Trưởng Khoa Công Nghệ ký ngày 11/6/2021) Giảng viên phản biện Giảng viên hướng dẫn Giảng viên phản biện TS Nguyễn Thanh Tùng ThS Trần Hữu Danh ThS Dương Thái Bình LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Thiết kế KIT phát triển ứng dụng hệ thống quan trắc thơng số mơi trường”, thực nhóm sinh viên: Quách Đạt Bình, Đặng Hữu Nhân Mai Kỳ Yên lớp Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông K43 Đề tài phát triển bảng mạch quy hoạch ngõ theo chuẩn giao tiếp khác vi điều khiển MSP432P401R thành Port riêng biệt qua ứng dụng để quan trắc thơng số môi trường thông qua thiết bị cảm biến Kết quan trắc hiển thị lên trang web, App Android lưu lại kết Google Sheets để ta dễ theo dõi thay đổi thông số ngày hay tuần Trong trình thực đề tài, sản phẩm cịn nhiều thiếu sót kiến thức cịn hạn chế, nội dung trình bày báo cáo hiểu biết, tìm kiếm, học hỏi thành chúng em đạt hướng dẫn tận tình thầy Trần Hữu Danh, giúp đỡ thầy cô Bộ môn Điện tử - Viễn thông Chúng em xin cam đoan rằng: Những nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ cơng trình trước Nếu khơng thật, chúng em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày 18 tháng năm 2021 Nhóm sinh viên thực MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT gA micro Ampe CCS Code Composer Studio CPU Central Processing Unit CSS Cascading Style Sheetss DC Direct Current GB GigaByte GND Ground GPIO General Purpose Input Output HDMI Global System for Mobile Communications High-Deíinition Multimedia Interface HTTP Hypertext Transfer Protocol GSM HTTPS Hypertext Transfer Protocol Secure I2C Inter-Integrated Circuit IC Integrated Circuit IDE IP Integrated Development Environment Internet Protocol JSON JavaScript Object Notation KB KiloByte LAN Local Area Network LCD Liquid Crystal Display LED Light Emitting Diode LoRa Long Range MB MSP MegaByte Mixed Signal Processors PHP Personal Home Page RAM Random Access Memory RDBMS Relational Database Management System ROM Read-Only Memory RTC Real Time Clock RST Reset SQL UART Structured Query Language Universal Asynchronous Receiver Transmitter USB Universal Serial Bus V Voltage VCC Voltage Colector to Colector Wi-Fi Wireless Fidelity XML eXtensible Markup Language 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] DataSheets MSP432P401R - Texas Instrument (URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/msp432p401r.pdf?ts=1622768925466&ref _url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FMSP432P401R) [2] UART Communication Protocol (URL: https://cmcdistribution com.vn/kien-thuc-cnc/giao-tiep-uart-la-gi-ung-dungcua-uart-trong-cuoc-song) [3] I2C Communication Protocol (URL: http://dammedientu.vn/gioi-thieu-chuan-giao-tiep-i2c/) [4] Overview RF 433MHz (URL: https://quyluan.com/ky-thuat-song-rf-433mhz-va-315mhz/) [5] Introduce Wireless Communication (URL: https://www.bkaii.com.vn/gioi-thieu/83-tin-tuc/tin-bkaii/163-13-cach-thuctruyen-du-lieu-trong-iot-cho-cac-ky-su-dien:) [6] Getting Started MSP432 with CCS (URL: http://software-dl.ti.com/ccs/esd/documents/users_guide_9.3.0/ccs_gettingstarted.html) [7] Overview Website (URL: https ://web sitechuyennghiep vn/gioi-thieu-tong-quan-ve -website.html) [8] Php & MySQL (URL: http s ://vietjack com/php/php_va_mysql jsp) [9] HTML language (URL: https ://vietj ack.c om/html/form_trong_html.jsp) [10] About Sublime Text - Code editor for create website (URL: http://nghelaptrinh.net/sublime-text-la-gi/) [11] Overview 000webhost (URL: https://freetuts.net/huong-dan-dang-ky-hosting-mien-phi-000webhost-va-trodomain-1517 html) [12] API with Google SpreadSheets (URL: https://viblo.asia/p/huong-dan-tao-api-ghi-du-lieu-len-google-Sheets1Je5EPR YlnL) [13] Overview Java & JavaScript (URL: https://magenest.com/vi/ngon-ngu-lap-trinh-java/) [14] Android Studio (URL: https://www.codehub.com.vn/Gioi-Thieu-Ve-Android-Studio) (URL: https://blog.itnavi.com.vn/android-studio-la-gi/) [15] SHT10 sensor (URL: https://www.proe.vn/cam-bien-sht10-do-nhiet-do-do-am-khong-khi-1) [16] BH1750 sensor (URL: https://hshop.vn/products/cam-bien-cuong-do-onh-song-lux-bh1750) [17] pH sensor (URL: https://hshop.vn/products/cam-bien-do-do-ph-giao-tiep-uart) [18] Ec sensor (URL: https://www.thegioiic.com/products/dir0300-cam-bien-do-do-dan-dien-danganalog) [19] DS18B20 sensor (URL: https://nshopvn.com/product/module-cam-bien-nhiet-do-ds18b20/) [20] LCD2004 & PCF8574 (URL: https://hshop.vn/products/lcd-text-lcd2004-xanh-lo) [21] Signal converter board HW-685 (URL: https://hshop.vn/products/mach-chuyen-tin-hieu-dong-ap-current-to-voltage0-4-20ma-to-0-3-3v-5v-10v-hw-685) [22] Module Sim808 (URL: https://hshop.vn/products/mach-simgsmgprs-gps-bluetooth-sim808) [23] Introduce GPS (URL: http s ://viettelnet.vn/gps-la-gi/) [24] Interfacing with Module Sim808 by AT command (URL: http://mlab.vn/huong-dan-su-dung-module-Sim808.html) [25] GPRS HTTP AT Instruction (URL: http://www.raviyp.com/sim900-gprs-http-at-commands/) [26] Module ESP - 07S (URL: https://hshop.vn/products/mach-thu-phat-wifi-esp8266-v7) [27] Interfacing with ESP-07S by AT command (URL: http://iot47.com/iot-bai-3-esp8266-demo-ung-dung-dieu-khien-led-tu-xaqua-internet-bang-tap-lenh-at/) [28] ESP8266 AT Instruction Set version 1.5.4 (URL: https://www.espressif.com/sites/default/files/4a-esp8266_at_instruction_set_ en_vL5.4_0.pdf) [29] Adapter 9.3V - 4A (URL: https://adapternguonchinhhang.com/san-pham/day-nguon-cho-may-posverifone-9-3v-4a/) [30] Datasheet MSP430G2553 (URL: https://www.ti.com/product/MSP430G2553?keyMatch=MSP430G2553%2 0LAUNCHPAD&tisearch=search-everything) [31] Module LoRa SX1278 (URL: https ://hshop.vn/products/mach-thu-phat-rf-lora-uart-sx1278-433mhz3000m) [32] Data Tranmission of LoRa (URL: https://bff-tech com/lora-la-gi/) [33] Module Relay (URL: https://www.thegioiic.com/products/module-2-relay-5v-kich-muc-cao-thapv1) [34] Giáo trình Vi Điều khiển MSP430, 2015 [TS Lương Vinh Quốc Danh, ThS Trần Hữu Danh] [35] Embedded microcomputer systems: Real-time interfacing to the MSP432 microcontroller Volome2 - Valvano, Jornathan W Texas, 2018 [36] MSP432 Source Codes (URL: http://www.microdigitaled.com/ARM/MSP432_ARM/Code/MSP432_red_c odes.html) [37] Read Google Sheets Data on Android Studio (URL: https://youtu.be/BsSpyd5JcVc) [38] Code Java Example (URL: https://github.com/Johnsonxiong/ReadGoogleSheets_Android) [39] Android Quick start for Google Sheets (URL: https://developers.google.com/workspace/guides/android) [40] Sergiu Nimara, Mihnea Nandra, Razvan Bogdan, MIEEE Low-Power Wireless Data Acquisition System, 25th Telecommunications forum TELFOR 2017 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bảng Pin Mạch mở rộng Port MSP432P401R - Shield Module Phụ lục 2: Sơ đồ chân PORT Mạch mở rộng PORT MSP432P401R Shield Module NC: No connect Phụ lục 3: Thiết lập API để giao tiếp hệ thống Thiết lập Google Sheets Đầu tiên cần tạo trang Google Sheets, truy cập đường dẫn: https://docs.google.com/spreadSheets/ mở trang Google Sheets giao diện bên sau chọn “Blank” Thiết lập Google Script Sau có trang Google Sheets tiến hành viết script để ghi liệu, chọn Cơng cụ => Trình chỉnh sửa tập lệnh Data Acquisition ☆©. @ Tạo biếu mâu Chinh sửa lần cuối phút A EH ” ” = ”T”H”^” GO o E V ” I ’ ê - Trình duyệt mở tab Google Script Ệ ■ BI Thay đoạn code phần Code.gs thành nội dung sau: function doGet(e) { Logger.log( JSON.stringify(e) ); var result = 'Ok'; if (e.parameter == 'undeíined') { result = 'No Parameters'; } else { var Sheets_id = '1l_cFbCOfjQqmuIuw8vFFNnJKCvjyWLwJM8npsemD0'; // SpreadSheets ID var Sheets = SpreadSheetsApp.openById(Sheets_id).getActiveSheets(); var newRow = Sheets.getLastRow() + 1; var rowData = []; var Curr_Date = new Date(); rowData[0] = Curr_Date; // Date in column A var Curr_Time = Utilities.formatDate(Curr_Date, "Asia/Jakarta", 'HH:mm:s s'); rowData[1] = Curr_Time; // Time in column B for (var param in e.parameter) { Logger.log('In for loop, param=' + param); var value = stripQuotes(e.parameter[param]); Logger.log(param + ':' + e.parameter[param]); switch (param) case 'temperature': rowData[2] = value; // Temperature in column C result = 'Temperature Written on column C'; break; case 'humidity': rowData[3] = value; // Humidity in column D result += ' ,Humidity Written on column D'; break; case 'pH': rowData[4] = value; // Humidity in column E result += ' ,pH Written on column E'; break; case 'EC': rowData[5] = value; // Humidity in column f result += ' ,EC Written on column F'; break; case 'LIGHT': rowData[6] = value; // Humidity in column G result += ' ,LIGHT Written on column G'; break; case 'MAP': rowData[7] = value; // Humidity in column G result += ' ,MAP Written on column G'; break; default: result = "unsupported parameter"; } Logger.log(JSON stringify(rowData)); var newRange = Sheets.getRange(newRow, 1, 1, rowData.length); newRange.setValues([rowData]); } return ContentS ervice createT extOutput(re sult); } function stripQuotes( value ) return value.replace(/A["']|["']$/g, ""); Data Acquisition Tệp Chinh sửa Xem Chạy Công bố Tài nguyên Trợ giúp ĩi H ọ yenb1708922@student.ctu.edu V Chọn hãm s Mã.gs Mã.gs 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 24 26 28 30 31 34 íunction doGet(e) { Logger.logí JSON.stringify(e) ); var result ’0k'; if (e.parameter== 'undeíined') { result = 'No Parameters’; } else { var sheet-id = '1l_cFbC0fjQqmuIu-w8vFFNnJKCvjyWZLwJM8npsemD0'; // Spreadsheet ID var sheet = SpreadsheetApp.openByld(sheet-id).getActiveSheetO; var newRow = sheet.getLastRow() + 1; var rowữata = []; var Curr.Date = new Date(); rowData[0] = Curr_Date; // Date in column A var Curr_Time = Utilities.formatDate(Curr_Date, "Asia/Jakarta", 'HH:mm:ss'); rowData[1] = Curr.Time; // Time in column B for (var param in e.parameter) { Logger.log('In for loop, param=' + param); var value = stripQuotes(e.parameter[param]); Logger.log(param + ':’ + e.parameter[param]); switch (param) { case 'temperature': rowData[2] = value; // Temperature in column c result = 'Temperature Written on column C'; break; case 'humidity': rowData[3] = value: // Humidity in column D result += ' ,Humỉdity Written on column D'; break; case 'pH' : rowData[4] = value; // Humidity in column E result += ' ,pH Written on column E'; break; case 'EC' : rowData[5] = value; // Humidity in column f Dùng Pushingbox API để chạy Google Script B1: Chọn khai triển dạng web Data Acquisition Tệp Chình sửa Xem Chạy ẽ) Mã.gs Cơng bõ Tài ngun Trợ giúp Mã.gs íuncti Logg Triển khai dạng ứng dụng web Triền khai dưỡi dạng API cố thề thực thi Triển khai dạng tiện ích bổ sung cùa Trang tính Triển khai từ tệp kẽ khai if (e.parameter == 'undetined') < result = 'No Parameters'; 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 33 34 var sheet_id = ' 1l_cFbC0fjQqmuIu-w8vFFNnJKCvjyWZLwJM8npsemD0'; // Spreadsheet ID var sheet = SpreadsheetApp.openByld(sheet-id).getActiveSheetO; var newRow = sheet.getLastRow() + 1; var rowData = []; var Curr.Date = new Date(); rowData[0] = Curr_Date; // Date in column A var Curr.Time = Utilities.formatữate(Curr_Date, "Asia/Jakarta", rowData[1] = Curr.Time; // Time in column B for (var param in e.parameter) { Logger.log('In for loop, param=' + param); var value = stripQuotes(e.parameter[param]); Logger.log(param + ':' + e.parameter[param]); switch (param) { case 'temperature': rowData[2] = value; // Temperature in column c result = 'Temperature Written on column C’; case 'humidity': rowData[3] = value; // Humidity in column D result += ' ,Humidity Written on column D'; case 'pH’ : rowữata[4] = value; // Humidity in column E result += ' ,pH Written on column E'; break; case 'EC’: rowData[5] = value; // Humidity in column f yenbl 708922@student.ctu.edu.vn B2: Copy Current web app URL X Deploy as web app Disable web app Current web app URL: https 7/script goog le ■ com/macros/s/A Ktỳ cbwl_if037pn oo5ĩ Test web app for your latest Cũ de Project version: V Execute the app as: Me (yenb1708922@student.ctu.edLi.vn) V You need to authorĩze the script betore distributing the URL Who has access to the app: Anyone, even ancnymous V Hùy Trợ giúp B3: Truy cập trang https://www.pushingbox.com/ => My Services, sau điền vào bảng sau => Submit B4: Nhập dạng chuỗi liệu cần truyền sau => Update Có thể bắt đầu gửi liệu cảm biến lên Google Sheets thông qua API Data Acquisition ☆ & C2> Tệp Chinhsửa Xem Chèn Địnhdạng Dữliệu Cơngcụ Tiện ích bổ sung Trợgiúp Chỉnhsửarãncuố'iđượciliựchiệncáchđây3ngàybởiQuachDaiBinhB17O8856 V - 100% ’ A2:H2 * B c D • ■ H HẸ THĨNG QUAN TRÁC MƠI TRƯỜNG ■ EMS Da te Time EC Light MAP 09/06/202 09/06/202 18:09:43 Temperat ure (oC) 30 Humidlty (%) 80 6.7 8.7586 123 18:10:07 30 80 6.7 8.7780 123 lí 1 2 2 Trang tính! » pH ■ JK ... Instrument thị trường Việt Nam khó khăn có khơng có cửa hàng cung cấp Dựa theo tình hình tính cấp thiết, đề tài ? ?Thiết kế KIT phát triển ứng dụng hệ thống quan trắc thông số môi trường? ?? ứng dụng bảng... tài ? ?Thiết kế KIT phát triển ứng dụng hệ thống quan trắc thông số môi trường? ??, thực nhóm sinh viên: Qch Đạt Bình, Đặng Hữu Nhân Mai Kỳ Yên lớp Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông K43 Đề tài phát triển. .. Nhận thấy hiệu việc ứng dụng công nghệ để nâng cao chất lượng công việc, từ kiến thức học nhóm chọn đề tài: ? ?Thiết kế KIT phát triển ứng dụng hệ thống quan trắc thông số môi trường? ?? để tiến hành