ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG PHÒNG MÁY SERVER

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUAN TRẮC MƠI TRƯỜNG PHỊNG MÁY SERVER Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN LÊ CƯỜNG TH.S ĐINH VĂN TUẤN TH.S TRẦN VŨ KIÊN Sinh viên thực : NHÓM 17 Chuyên ngành : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Lớp : Đ9 – ĐTVT Hà Nội, tháng 12 năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG - - ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUAN TRẮC MƠI TRƯỜNG PHỊNG MÁY SERVER Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN LÊ CƯỜNG TH.S ĐINH VĂN TUẤN TH.S TRẦN VŨ KIÊN Sinh viên thực hiện: Đỗ Thị Phương Anh Nguyễn Ngọc Ánh Dương Thị Lụa Phan Hồng Nhung Hà Nội, tháng 12 năm 2017 LỜI MỞ ĐẦU Với tình hình phát triển nhanh chóng cơng nghệ thơng tin ngày nay, doanh nghiệp cần hệ thống thông tin không đơn giản dùng máy tính Để vận hành quản lý hệ thống thơng tin đó, doanh nghiệp (hoặc cá nhân) cần phải có phịng máy chủ (server) Trong đó, phịng máy chủ có nhiều thiết bị điện tử hoạt động, tỏa nhiệt nhiều, nguy cháy nổ cao Việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí CO(khói) phịng máy chủ quan trọng Vì vậy, cần phương pháp giám sát thông số nhiệt độ, độ ẩm khí CO để điều khiển thiết bị hoạt động giúp cho mơi trường phịng máy chủ ổn định, an tồn Với mục đích nâng cao hiệu sử dụng phịng máy, nhóm em tìm hiểu, nghiên cứu thiết kế “hệ thống quan trắc mơi trường phịng máy Server” Ở đây, liệu nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí CO cảm biến thu thập xử lý trung tâm, hiển thị lên LCD, đồng thời điều khiển thiết bị làm mát kịp thời nhiệt độ, độ ẩm vượt mức cho phép cảnh báo có cháy(nồng độ khí CO vượt mức cho phép) Do vài yếu tố khách quan chủ quan nên đồ án nhóm em cịn hạn chế khơng tránh khỏi sai sót Nhóm em mong nhận đóng góp ý kiến thầy(cơ) bạn để đồ án nhóm em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2017 NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2017 Giảng viên hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Vi điều khiển ATmega328P-PU ……………………………………………… 10 Hình 2: Sơ đồ chân Vi điều khiển Atmega328P-PU……………………… ………… 11 Hình 3: Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm Dht11………………………………….…………… 12 Hình 4: Cảm biến khí CO-MQ7………………………………………………… …… 13 Hình 5: LCD 16x2……………………………………………………………………… 14 Hình 6: Module mini micro SD……………………………………… ……………… 15 Hình 7: Sơ đồ nguyên lý hệ thống………………………………………………… 17 Hình 8: Khối nguồn 5V………………………………………………………………… 18 Hình 9: Khối Vi điều khiển……………………………………………………….…… 19 Hình 10: Khối cảm biến……………………………………………………… ……… 20 Hình 11: Khối nút bấm điều khiển…………………………………………….……… 20 Hình 12: Khối hiển thị LCD……………………………………………………….…… 21 Hình 13: Khối Relay…………………………………………………………………… 21 Hình 14: Khối lưu trữ………………… ………………………………… ………… 22 Hình 15: Sơ đồ nguyên lý Altium………………………………………………… 29 Hình 16: PCB dạng 3D………………………………………………………………… 30 Hình 17: Mặt mạch…………………………………………………………… … 30 Hình 18: Mặt mạch……………………………………………………………… 30 Hình 19: Mạch hàn linh kiện……………………………………………………… 31 Hình 20: Mơ hình hộp………………………………………………………………… 31 Hình 21: Q trình nạp code…………………………………………………… ….… 32 Hình 22: Đóng hộp sản phẩm ………………………………………………… …… 32 Hình 23: Mơ hình phịng máy chủ dự kiến …………………………………… … 32 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Để vận hành quản lý hệ thống thống tin, người ta thường dùng phòng máy chủ( server) Muốn lắp đặt phịng máy server yếu tố quan trọng cần thiết phải đảm bảo độ an tồn phịng máy để thiết bị hoạt động cách tốt Với mục đích đảm bảo cho hệ thống làm việc ổn định, khơng bị treo cần phải theo dõi trực tiếp gián tiếp Chúng ta nên lắp đặt thiết bị cảm biến tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng máy quạt, điều hòa thiết bị sấy khô độ ẩm lớn Trong điều kiện thời tiết biến đổi khí hậu khắc nghiệt hỏa hoạn cố nguy hiểm xảy nào, xảy phịng máy chủ cần có phương pháp chống cháy đặc biệt, cần phải lắp đặt thêm cảm biến ví dụ cảm biến khí CO vượt nồng độ cho phép, kèm theo nhiệt độ tăng có chng cảnh báo giúp nhanh chóng khắc phục cố xảy làm giảm tối đa hậu cố Hiện viêc sử dụng thiết bị cảm biến khơng cịn q xa lạ cịn ứng dụng nhiều nơi như: sử dụng gia đình, khu trung cư, khu cơng nghiệp, nơi có dùng nhiều thiết bị máy móc dễ cháy nổ, nơi đơng người… Nhiệt độ, độ ẩm, khí CO thơng số cần phải kiểm sốt phịng máy server việc sử dụng lắp đặt thiết bị cảm biến mang lại độ an toàn cao cho phòng máy 1.2 Lý chọn đề tài Ngày công nghệ thông tin ngày phát triển thiết bị máy móc kết nối mạng liên kết với máy chủ khơng cịn rời rạc lạc hậu trước Để đảm bảo cho thiết bị không gặp cố hay trục trặc việc lắp đặt thiết bị cảm biến bảo vệ cảnh báo cho phòng máy server điều cần thiết So với có cảnh báo việc khơng có cảnh bảo gây nhiều thiệt hại cho hệ thống, thiết bị có giá thành cao gây tổn thất không nhỏ cho người sử dụng Với ưu điểm bật hệ thống thơi thúc nhóm em nghiên cứu thực đề tài “Hệ thống quan trắc mơi trường phịng máy server” Mong muốn nhóm em ứng dụng học, biết vào thực tế HỆ THỐNG ứng dụng vào thi cơng thực tế Và đề tài bước khởi đầu để em nghiên cứu tiếp cận với ngành khoa học công nghệ đầy tiềm phát triển có khả ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực đời sống tích luỹ kiến thức, kinh nghiệm bổ ích 1.3 Mục tiêu chon đề tài a, Kiến thức kĩ năng: + Hiểu nguyên lý hoạt động vi điều khiển module cảm biến( nhiệt độ, độ ẩm, khí CO…) + Hiểu vai trò nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử + Tạo hệ thống thông minh, giúp người giảm cố không mong muốn + Khai thác tối đa hiệu thiết bị, đảm bảo tuổi thọ an toàn cho thiết bị người + Thiết kế mạch, lập trình thiết bị + Sử dụng thành thạo phần mềm ứng dụng, thiết bị chuyên dụng +Đọc hiểu, phân tích thơng số phần hệ thống b, Thái độ: + Rèn luyện kỹ làm báo cáo báo cáo + Tăng cường kỹ tư vận dụng toán đơn giản vào thực tế + Rèn luyện khả làm việc độc lập làm việc nhóm, tinh thần +Trách nhiệm gặp khó khăn, khắc phục cố đưa kế hoạch bảo trì bảo dưỡng PHẦN 2: CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG Hệ thống sử dụng linh kiện như: vi điều khiển ATmega328PPU, cảm biến nhiệt độ độ ẩm(Dht11), cảm biến nồng độ khí CO – MQ7 số linh kiện khác Dưới trình bày chi tiết kinh kiện 2.1 Vi điều khiển ATmega328P-PU ATmega328P-PU chip vi điều khiển sản xuất hãng Atmel thuộc họ MegaAVR có sức mạnh hẳn ATmega8 Atmega 328 vi điều khiển bít dựa kiến trúc RISC nhớ chương trình 32KB ISP flash ghi xóa hàng nghìn lần, 1KB EEPROM, nhớ RAM vô lớn giới vi xử lý bít (2KB SRAM) Hình 1: Vi điều khiển ATmega328P-PU 10 3.4 Chương trình Code hệ thống #include //khai báo thư viện Wire #include //khai báo thư viện cho lcd #include //khai báo thư viện cho epprom #include #include #include "DHT.h" //khai báo thư viện cho DHt11 #define DHTPIN //khai báo chân cảm biến nhiệt độ độ ẩm #define DHTTYPE DHT11 //kiểu cảm biến DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // khai báo chân chức #define nut1 #define nut2 #define nut3 #define coi #define relay #define mq_7 A0 int dem,ndo,doam,co; LiquidCrystal_I2C lcd(0x3f,16,2); //chọn địa lcd File myFile; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode(nut1,INPUT); //định nghĩa chức chân pinMode(nut2,INPUT); pinMode(nut3,INPUT); pinMode(coi,OUTPUT); pinMode(relay,OUTPUT); ndo=EEPROM.read(0); doam=EEPROM.read(1); 23 co=EEPROM.read(2); dht.begin(); // khởi tạo cho dht11 lcd.init(); // khởi taok cho lcd lcd.backlight(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Do an dien tu"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("nhom 17 "); delay(2000); lcd.clear(); } void loop() { ctchinh(); } void nutbam() { if(digitalRead(nut1)==0) { dem++; if(dem>3) {dem=0;} while(digitalRead(nut1)==0){} } if(dem==1&&digitalRead(nut2)==0) { ndo++; if(ndo>100) {ndo=0;} 24 while(digitalRead(nut2)==0){} } if(dem==1&&digitalRead(nut3)==0) { ndo ; if(ndo100) {doam=0;} while(digitalRead(nut2)==0){} } if(dem==2&&digitalRead(nut3)==0) { doam ; if(doam100) {co=0;} while(digitalRead(nut2)==0){} 25 } if(dem==3&&digitalRead(nut3)==0) { co ; if(co=ndo) { digitalWrite(coi,LOW); digitalWrite(relay,LOW); delay(1000); digitalWrite(coi,HIGH); } if(c>=400) { digitalWrite(coi,LOW); digitalWrite(relay,LOW); delay(1000); digitalWrite(coi,HIGH); } if(t