Bài tập lớn môn thiết kế ngoại vi và kĩ thuật ghép nối (12)

HỆ THỐNG KHƠNG KHÍ, CẢNH BÁO CHẤT HIỂN THỊ NHIỆT ẨM LÊN WEB Thực : Nhóm 03 LƯỢNG ĐỘ, ĐỘ I ESP32 • ESP32 kết hợp WiFi Bluetooth chip Board phát triển Nhờ đó, ESP32 có thể vừa phát tín hiệu điều khiển vừa nhận tín hiệu điều khiển từ thiết bị khác thơng qua Wifi Bluetooth • Tối ưu hóa việc tiêu thụ lượng: ESP32 thiết kế để phù hợp với thiết bị di động, thiết bị ứng dụng IoT • Được tích hợp bên cảm biến cảm biến nhiệt, biến Hall cảm ứng chạm  Thông số kĩ thuật CPU: Xtensa Dual-Core LX6 microprocessor - Chạy hệ 32 bit - Tốc độ xử lý 160MHZ up to 240 MHz - Tốc độ xung nhịp đọc flash chip 40 Mhz > 80 Mhz (tùy chỉnh lập trình) - RAM: 520 KByte SRAM liền chip – KB RAM RTC tốc độ cao – KB RAM RTC tốc độ thấp - Cả hai chip có xử lý 32-bit ESP32 có CPU dual core 160MHz đến 240MHz CPU ESP8266 single core chạy 80MHz - Khi ESP32 có CPU có nghĩa chạy nhiều tác vụ, xử lý nhanh - Về nhớ ESP32 có thêm 4MB External Flash 520KB SRAM (static random access memory) KB RAM RTC tốc độ cao – KB RAM RTC tốc độ thấp (dùng chế độ DeepSleep) - Điểm vượt trội ESP32 với ESP8266 chình cơng nghệ Bluetooth Ultra Low Power - ESP32 hỗ trợ Bluetooth 4.2 BLE (Bluetooth Low Energy) Việc hỗ trợ bluetooth khiến ESP32 tương tác với thiết bị bàn phím, chuột, điện thoại mà khơng có wifi - Ultra Low Power giải vấn đề lượng cho ESP sử dụng Wi-Fi ngốn điện đặc biệt sử dụng pin phải tính tốn kĩ ESP32 VÀ ESP8266 II DHT22  DHT22 cảm biến nhiệt độ độ ẩm có độ xác cao Cảm biến đo giá trị độ ẩm tương đối Nó sử dụng phần tử cảm biến điện dung để đo Độ ẩm Cấu tạo  Cảm biến DHT22 bao gồm phần tử cảm biến độ ẩm điện dung điện trở nhiệt để cảm nhận nhiệt độ  Tụ điện cảm biến độ ẩm có hai điện cực với chất giữ ẩm làm chất điện môi chúng  Để đo nhiệt độ, cảm biến sử dụng nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm, làm giảm giá trị điện trở nhiệt độ tăng Vcc Data NC Groun d Nguồn 3.3V đến 5V Đầu nhiệt độ độ ẩm thông qua liệu nối tiếp Khơng có kết nối không sử dụng Nối đất - DHT11 DHT22 (AM2302) cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số đo nhiệt độ độ ẩm Chúng trông giống hoạt động theo cách, có thơng số kỹ thuật khác DHT11 VÀ DHT22 - Cả hai cảm biến cấp nguồn 3.3V 5V Vì dễ dàng sử dụng chúng dự án Arduino ESP - Cảm biến DHT22 có độ phân giải tốt phạm vi đo nhiệt độ độ ẩm rộng Tuy nhiên, đắt chút yêu cầu đọc với khoảng thời gian giây - Mặc dù có khác biệt hai hoạt động theo cách tương tự sử dụng code để đọc nhiệt độ độ ẩm Chúng ta cần chọn code loại cảm biến sử dụng III CẢM BIẾN BỤI GP2Y1010AU0F GP2Y10 dòng cảm biến dùng để đo mật độ bụi khơng khí gồm có phận chính: IR led, Phototransistor, Amplifer Nguyên lí hoạt động Cảm biến đo hạt bụi PM2.5 Khi hạt bụi lọt vào lỗ cảm biến, đèn hồng ngoại IR phát tín hiệu bị hạt bụi dội lại vào phototransistor lúc điện áp từ phototransistor đưa đến amplifer (mạch khuếch đại) xuất chân Vo Sau đo xong, cần chuyển đổi từ analog sang vol sang mg/m^3 tuong ứng 0.5V = 0.1mg/m^3 Tại gọi Dust sensor PM2.5? Ở đây, PM có nghĩa chất dạng hạt (Particulate Matter) Cịn số 2.5 kích thước có đường kính nhỏ 2.5 micromet (1/triệu mét) Bảng kết nối chức chân        Thông số kĩ thuật Mức tiêu thụ hiên thấp: tối đa 20mA Điện áp hoat động điển hình: 4,5V đên 5,5V Kích thước bụi tối thiểu phát hiên: 0,5um Phạm vi cảm biến mật đô bụi: lên đến 580 ug/m3 Thời gian cảm biến: 1s Kích thước 1,81 x 1,18 x 0,69"(46,0x 30,0x 17,6mm) I V N G U Y Ê N L Í H O Ạ T Đ Ộ N G Nguyên lí chung - Sơ đồ khối hệ thống - Sơ đồ ngun lí - Các cảm biến chất lượng khơng khí, cảm biến bụi đo giá trị số nồng độ bụi chất lượng khơng khí liên tục đưa giá trị lên Webserver ESP32 để hiển thị cho người sử dụng thông qua việc hiển thi giá trị với biểu đồ trực quan giá trị đo khoảng thời gian thực cho người sử dụng biết không mà số đọc khoảng thời gian trước - Cảm biến nhiệt độ độ ẩm đọc hiển thị giá trị lên web Khi khối sử lý trung tâm phát có số vượt mức quy định, thơng báo giao diện web hình thức chuyển đỏ thông báo gửi tin nhắn trực tiếp đến messenger người sử dụng đăng kí để nhắc nhở tình trạng khơng khí hơm Để người sử dụng có biện pháp xử lý phù hợp nhà học tập, làm việc Khối cảm biến bụi Ở ta thấy có phận dùng để truyền nhận hồng ngoại (IR LED Phototransistor) phận đặt chệch gốc với Khi có bụi bay vào, tia hồng ngoại từ IR LED bị dội vào Phototransistor, lúc điện áp từ phototransistor đưa đến mạch khuếch đại xuất chân V0 Do để đọc thơng số từ cảm biến bụi chân V0 cảm biến kết nối với chân GPIO36, chân ADC1 Kit để đọc giá trị cần đo Khối cảm biến độ ẩm nhiệt độ Cảm biến DHT22 kết nối qua chuẩn giao tiếp dây, chân tín hiệu cảm biến kết nối với chân D4 Kit ESP32 Dải điện áp hoạt động cảm biến thuộc khoảng 3.3V-5V, chân VCC cảm biến đấu nối chung với chân 3v3 Kit Khối cảm biến khơng khí Chân tín hiệu A0 cảm biến MQ135 kết nối với chân GPIO32 Kit ESP32 để thực q trình đọc tín hiệu analog, mặt khác cảm biến MQ135 hoạt động dải điện áp 5v chân VCC kết nối với chân Vin Kit ESP32 V KẾ T QUẢ Giao diện Web Mạch thực tế Hướng phát triển  Phát triển ứng dụng điện thoại (mobie app) hiển thị, thống báo điều khiển  Kết hợp việc đọc giá trị với đầu khác hệ thống IoT để điều khiển ví dụ bật quạt điều hịa nhiệt độ cao…  Lưu trữ liệu đo thông qua MQTT server Database  Gửi email báo cáo thông số lưu trữ file excel cho người sử dụng  Thêm hệ thống user, thiết kế hệ thống đăng kí cho nhiều người sử dụng NHĨM SINH VIÊN THỰC HIỆN Hồng Đăng Phương B18DCDT188 Trần Đăng Hải B18DCDT164 Phạm Đình Hưng B18DCDT103 Nguyễn Du B18DCDT028 Nguyễn Khắc Đông B18DCDT052 SLIDE TITE CHÚNG EM XIN CẢM ƠN ... nối tiếp Khơng có kết nối khơng sử dụng Nối đất - DHT11 DHT22 (AM2302) cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số đo nhiệt độ độ ẩm Chúng trông giống hoạt động theo cách, có thơng số kỹ thuật khác DHT11 VÀ... tiêu thụ lượng: ESP32 thiết kế để phù hợp với thiết bị di động, thiết bị ứng dụng IoT • Được tích hợp bên cảm biến cảm biến nhiệt, biến Hall cảm ứng chạm  Thông số kĩ thuật CPU: Xtensa Dual-Core... học tập, làm vi? ??c Khối cảm biến bụi Ở ta thấy có phận dùng để truyền nhận hồng ngoại (IR LED Phototransistor) phận đặt chệch gốc với Khi có bụi bay vào, tia hồng ngoại từ IR LED bị dội vào Phototransistor,