BÁO cáo NHẬP môn đề tài thiết bị đo và cảnh báo chất lượng không khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO NHẬP MÔN Đề tài: Thiết bị đo cảnh báo chất lượng khơng khí GVHD: PGSTs Nguyễn Đức Minh Thực hiện: D3TM Họ tên Phạm Anh Du Đỗ Tiến Dũng Phạm Quang Minh Nguyễn Bá Đạt Phan Đình Trung Mssv 20203364 20203377 20203511 20203359 20203776 Hà Nội, - 2021 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, người ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến giới, ngày thay đổi, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ,… yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người đạt hiệu ngày cao Trong kì học tập vừa qua, giúp đỡ thầy Nguyễn Đức Minh, chúng em học hỏi nhiều điều tìm hiểu chung vấn đề, tài liệu liên quan giúp ích cho việc hồn thành tập lớn Vì sau cân nhắc chúng em chọn đề tài: “Thiết bị đo hiển thị nhiệt độ độ ẩm” Nhóm chúng em cố gắng để hồn thành tốt đề tài Tuy nhiên, vốn kiến thức cịn chưa nhiều, có nhiều yếu tố khách quan khác mà sản phẩm nhóm cịn nhiều thiếu sót Chúng em mong thầy đóng góp ý kiến, phê bình hướng dẫn thêm để sản phẩm sau hoàn thiện Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Đức Minh hướng dẫn tận tình, chi tiết tuần để chúng em hồn thành tốt tập lớn Qua đây, chúng em khơng có thêm nhiều kiến thức chun mơn mà cịn nâng cao kỹ làm việc nhóm, trau dồi thêm ngoại ngữ, biết cách phân tích tư duy, nhiều kỹ mềm khác Chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài .3 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phân công công việc .4 1.4 Kế hoạch dự kiến CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG 2.1 Yêu cầu chức 2.2 Yêu cầu phi chức 2.3 Sơ đồ khối hệ thống CHƯƠNG PHÂN TÍCH KIẾN TRÚC HỆ THỐNG 3.1 Khối điều khiển NODEMCCU ESP8266 3.1.1 Một vài thông số NODEMCCU ESP8266 3.1.2 Năng lượng .8 3.1.3 Các cổng vào 3.1.4 Lập trình cho Arduino 13 3.2 Khối nguồn 15 3.3 Khối cảm biến .15 3.3.1 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm .15 3.4 Khối hiển thị 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH 20 4.1 Sơ đồ kết nối 20 4.2 Kết mô 22 4.3 Kết thử nghiệm board trắng 22 KẾT LUẬN 25 PHỤ LỤC: MÃ NGUỒN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 DANH MỤC HÌNH VẼ H^nh 2.1 Sơ đồ khối hệ thống H^nh 3.1 NODEMCCU ESP8266 H^nh 3.3 Sơ đồ khối DHT11 17 H^nh 3.4 Tín hiệu Bus điều khiển 18 H^nh 3.5 Cảm biến DHT11 .18 H^nh 3.6 LCD 20x04 .19 H^nh 4.1 Sơ đồ kết nối NODEMCCU ESP8266 với DHT 11 20 H^nh 4.2 Sơ đồ kết nối LCD 20x04 21 H^nh 4.3 Kết mô 22 H^nh 4.4 Kết thực nghiệm .22 DANH MỤC BẢNG BIỂ Bảng 1.1 Phân công công việc Bảng 1.2 Kế hoạch cụ thể Bảng 3.1 So sánh sensor DHT-11 DHT-22 17 Bảng 3.2 Thứ tự chân LCD 16x02 21 CHƯƠNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài  Xác định nhu cầu: Trong sống đại, việc phòng cháy chữa cháy trở thành mối quan tâm hàng đầu quanh ta ln tồn khu vực dễ cháy, gây thiệt hại nặng nề người Cho nên việc lắp đặt hệ thống báo cháy chữa cháy có vai trị quan trọng, giúp ngăn chặn xử lí kịp thời đám cháy người chưa thể can thiệp  Lý chọn đề tài: Củng cố kiến thức môn học vi xử lý, nâng cao kỹ lập trình thiết kế mạch điện tử, đáp ứng với nhu cầu thực tế, tạo hội phát triển ý tưởng sản phẩm bắt kịp với xu hướng 1.2 Mục tiêu đề tài Với đề tài chúng em mong muốn chế tạo sản phẩm đáp ứng chức năng:  Đo nhiệt độ, độ ẩm khơng khí  Hiển thị kết đo lên LCD điện thoại  1.3 Phân công công việc Sau buổi họp nhóm, cơng việc phân cơng cụ thể để hồn thành hạn nhiệm vụ: Bảng 1.1 Phân công công việc Tên công việc Tìm hiểu khái quát đề tài Người thực Cả nhóm Phân tích cụ thể phần • NODEMCCU ESP8266 • DHT11 • LCD Cả nhóm Đ.Trung, A.Du T.Dũng, B.Đạt Q.Minh Lập trình(code) Mơ Test lại mạch Làm báo cáo Tổng quan đề tài Giới thiệu chung hệ thống Phân tích kiến trúc hệ thống Thiết kế mạch Đ.Trung V.Quang, N.Đông Đ.Trung, A.Du A.Du, B.Đạt T.Dũng, Q.Minh Đ.Trung, A.Du Đ.Trung 1.4 Kế hoạch dự kiến Sau phân tích hệ thống khả nhóm phát triển q trình vận hành hệ thống Kế hoạch thực theo trình tự: 3.2 Khối nguồn Cấp nguồn cho tồn hệ thống, hệ thống ni nguồn 5V lấy từ cổng USB mạch nạp USB ISP Mạch nạp đồng thời sử dụng để nạp chương trình code từ máy tính vào vi xử lí 3.3 Khối cảm biến Khối cảm biến lấy liệu khí ga, độ ẩm mơi trường, biến đổi thành tín hiệu điện tương ứng gửi liệu cho vi xử lí, bao gồm hai phần cảm biến khí ga cảm biến độ ẩm Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm Nhóm chúng em tìm hiểu hai loại cảm biến độ ẩm nhiệt độ DHT-22 DHT-11: 17 Bảng 3.1 So sánh sensor DHT-11 DHT-22 DHT -11 DHT-22 3-5 3-5 Up to 2.5mA Up to 2.5mA 0-50 ℃ -10-80 ℃ Độ ẩm làm việc 20-70%RH 0-100%RH Kích thước (mm) 15x12x5.5 27x59x13.5 5% 2-5% Sai số nhiệt độ ±2℃ ± 0.5 ℃ Tần số lấy mẫu 1Hz 0.5Hz Nguồn (V) Dòng sử dụng Nhiệt độ làm việc Sai số độ ẩm Qua bảng so sánh số thông số cần thiết, nhận thấy hai loại có tương đương nguồn, dịng sử dụng Tuy DHT-22 có dải nhiệt độ độ ẩm rộng sai số có phần nhỏ DHT-11 Nhưng nhóm chúng em định chọn DHT-11 Do mục đích bọn em đo nhiệt độ, độ ẩm phòng nên dải làm việc DHT-11 đáp ứng vừa đủ nhu cầu Thêm kích thước nhỏ nhiều so với DHT-22 lợi việc thiết kế mạch, tần số lấy mẫu DHT-11 lớn DHT-22 tức phút DHT-11 tái tạo tín hiệu nhanh gấp đôi so với DHT22 Cảm biến độ ẩm nhiệt độ DHT11 Temperature Humidity Sensor cảm biến thơng dụng chi phí rẻ, kích thước nhỏ gọn dễ lấy liệu thông giao tiếp wire (TTL)  Thông số kĩ thuật DHT-11: - Nguồn: -> VDC - Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền liệu) - Đo tốt độ ẩm 20 to 70%RH với sai số 5% - Đo tốt nhiệt độ to 50°C sai số ±2°C - Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây lần) 18 qua - Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm - chân, khoảng cách chân 0.1 - Chuẩn giao tiếp: TTL, wire  Sự khác biệt cảm biến DHT11 Module DHT11: Dù dùng cách nào, hiệu suất cảm biến Cảm biến kèm với gói chân có ba chân sử dụng module kèm với ba chân hình Sự khác biệt cảm biến module module có tụ lọc điện trở kéo lên, cảm biến, phải sử dụng chúng bên cần  Cách sử dụng DHT11: Cảm biến DHT11 hiệu chuẩn nhà máy xuất liệu nối tiếp, dễ dàng để thiết lập Sơ đồ kết nối cho cảm biến hiển thị Error: Reference source not found H^nh 3.3 Sơ đồ khối DHT11 Như thấy chân liệu kết nối với chân I / O MCU sử dụng điện trở kéo lên 5K Pin liệu xuất giá trị nhiệt độ độ ẩm dạng liệu nối tiếp Nếu bạn cố gắng giao diện DHT11 với Arduino có thư viện sẵn sàng cho giúp bạn bắt đầu nhanh chóng Nếu bạn cố gắng giao tiếp với số MCU khác biểu liệu cung cấp có ích Đầu cung cấp chân liệu theo thứ tự liệu số 19 ... chung vấn đề, tài liệu liên quan giúp ích cho việc hồn thành tập lớn Vì sau cân nhắc chúng em chọn đề tài: ? ?Thiết bị đo hiển thị nhiệt độ độ ẩm” Nhóm chúng em cố gắng để hồn thành tốt đề tài Tuy... phẩm bắt kịp với xu hướng 1.2 Mục tiêu đề tài Với đề tài chúng em mong muốn chế tạo sản phẩm đáp ứng chức năng:  Đo nhiệt độ, độ ẩm không khí  Hiển thị kết đo lên LCD điện thoại  1.3 Phân công... DANH MỤC BẢNG BIỂU .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài .3 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phân công công việc .4 1.4 Kế hoạch