XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHÀ THÔNG MINH

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 A GIỚI THIỆU 3 I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 3 II MỤC TIÊU ĐẠT ĐƯỢC 3 B TÌM HIỂU MÔ HÌNH NHÀ THÔNG MINH 3 I Khái niệm 3 II Lợi ích 4 C CÁC LOẠI GIAO THỨC TRONG MÔ HÌNH NHÀ THÔNG MINH 4 I Giao thức I2C 4 II Tín hiệu Analog 6 III Blynk 7 D THIẾT KẾ LẮP ĐẶT 9 LỜI NÓI ĐẦU “Internet of things” (IoT) đang trở thành một chủ đề ngày càng được nhắc đến nhiều trong các cuộc nói chuyện kể cả ở công sở và những nơi khác IoT không chỉ có khả năng ảnh hưởng đến cách chúng ta sống mà còn tới cách c.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO INTERNET VẠN VẬT XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ THƠNG TIN Sinh viên thực hiện: Họ tên: Đào Trí Minh Tân MSSV: 19004178 Họ tên: Nguyễn Thanh Toàn MSSV: 19004215 Họ tên: Đỗ Minh Trung MSSV: 19004221   Họ tên: Đổ Minh Trung MSSV: 19004221   Vĩnh Long, năm 2021 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU A GIỚI THIỆU I II LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: .3 MỤC TIÊU ĐẠT ĐƯỢC: B TÌM HIỂU MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Khái niệm II Lợi ích C CÁC LOẠI GIAO THỨC TRONG MÔ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Giao thức I2C .4 II Tín hiệu Analog III Blynk D THIẾT KẾ LẮP ĐẶT LỜI NÓI ĐẦU “Internet of things” (IoT) trở thành chủ đề ngày nhắc đến nhiều nói chuyện kể cơng sở nơi khác IoT khơng có khả ảnh hưởng đến cách sống mà tới cách làm việc Nhưng thật xác IoT tác động đến sống bạn , có ? Có nhiều vấn đề phức tạp xung quanh “ Internet of things” viết nêu lên điểm Đã có nhiều buổi hội thảo cơng nghệ sách liên quan nhiều người cố gắng nắm tảng Internet băng thơng rộng ngày phổ biến hơn, chi phí giảm xuống, nhiều thiết bị với khả phát wifi cảm biến bên , giá thành công nghệ giảm xuống , điện thoại thông minh tràn ngập Tất thứ tạo “cơn bão hồn hảo” cho IoT Khái niệm IoT việc kết nối thiết bị có cơng tắc tắt / mở tới Internet ( / tới thiết bị khác ) Bao gồm tất thứ từ điện thoại di động , đèn bàn , vật mang tất loại thiết bị khác mà bạn nghĩ tới Ngồi khái niệm triển khai cho phận máy móc , ví dụ động máy bay phản lực mũi khoan dàn khoan dầu Như đề cập , có cơng tắc tắt / mở có nhiều hội trở thành phần IoT Phân tích viên cơng ty Gartner nói 2020 có nhiều 26 tỷ thiết bị kết nối vào… Có nhiều kết nối ( vài khía cạnh khác cho cịn nhiều số lượng tiên đốn 100 tỷ ) IoT mạng khổng lồ để kết nối “tất thứ “( chí người ) Mối quan hệ người – người , người – vật , vật – vật XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH A GIỚI THIỆU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Muốn tự thiết kế riêng hệ thống thông minh cho nhà thân II MỤC TIÊU ĐẠT ĐƯỢC: Áp dụng kiến thức học để xây dựng hồn chình mơ hình nhà thơng minh B TÌM HIỂU MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Khái niệm Nhà thông minh (tiếng Anh: home automation, domotics, smart home Intellihome) kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện tử điều khiển tự động hoá bán tự động, thay người thực thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử giao tiếp với người dùng thông qua bảng điện tử đặt nhà, ứng dụng điện thoại di động, máy tính bảng giao diện web Trong nhà thơng minh, đồ dùng nhà từ phịng ngủ, phịng khách gắn điều khiển điện tử kết nối với Internet điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa lập trình cho thiết bị nhà hoạt động theo lịch Các thiết bị tự đưa cách xử lý tình lập trình trước, điều khiển giám sát từ xa II Lợi ích Tăng thêm an tồn cho gia đình ngơi nhà Có thể kiểm sốt, điều khiển chiếu sáng thiết bị điện Quan sát nhà qua điện thoại Gia tăng tiện nghi thông qua việc hiệu chỉnh nhiệt độ điều hòa Tiết kiệm chi phí thời gian C CÁC LOẠI GIAO THỨC TRONG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Giao thức I2C I2C (Inter-Integrated Circuit) giao thức giao tiếp phát triển Philips Semiconductors để truyền, nhận liệu nhiều Master – xem thiết bị điều khiển trung tâm với nhiều Slave – xem ngoại vi hệ thống thông qua hai đường truyền tín hiệu Các thiết bị kết nối với bus I2C phân thành hai loại: master slave Trong đó, master sở hữu quyền kiểm sốt để thực đưa yêu cầu đến slave, slave thiết bị đáp ứng yêu cầu từ master Như hình minh họa trên, master thơng thường vi điều khiển, slave ngoại vi cảm biến nhiệt độ, LCD driver, EEPROM,… Đặc điểm  Chỉ cần có hai đường bus (dây) chung để điều khiển thiết bị / IC mạng I2C  Không cần thỏa thuận trước tốc độ truyền liệu giao tiếp UART Vì vậy, tốc độ truyền liệu điều chỉnh cần thiết  Cơ chế đơn giản để xác thực liệu truyền  Sử dụng hệ thống địa bit để xác định thiết bị / IC cụ thể bus I2C  Các mạng I2C dễ dàng mở rộng Các thiết bị kết nối đơn giản với hai đường bus chung I2C Cách thức hoạt động Với I2C, liệu truyền tin nhắn Tin nhắn chia thành khung liệu Mỗi tin nhắn có khung địa chứa địa nhị phân địa slave nhiều khung liệu chứa liệu truyền Thông điệp bao gồm điều kiện khởi động điều kiện dừng, bit đọc / ghi bit ACK / NACK khung liệu:  Điều kiện khởi động (Start Condition): Đường SDA chuyển từ mức điện áp cao xuống mức điện áp thấp trước đường SCL chuyển từ mức cao xuống mức thấp  Điều kiện dừng (Stop Condition): Đường SDA chuyển từ mức điện áp thấp sang mức điện áp cao sau đường SCL chuyển từ mức thấp lên mức cao  Khung địa (Address Frame): Một chuỗi 10 bit cho slave để xác định slave master muốn giao tiếp với  Bit Đọc / Ghi (Read/Write Bit): Một bit định master gửi liệu đến slave (mức điện áp thấp) hay yêu cầu liệu từ (mức điện áp cao)  Bit ACK / NACK: Mỗi khung tin nhắn theo sau bit xác nhận / không xác nhận Nếu khung địa khung liệu nhận thành công, bit ACK trả lại cho thiết bị gửi từ thiết bị nhận II Tín hiệu Analog Tín hiệu analog hay tín hiệu tương tự tín hiệu liên tục có tính thay đổi thời gian (biến) tín hiệu đại diện cho số lượng thay đổi thời gian khác, nghĩa tương tự với tín hiệu thay đổi thời gian khác Ví dụ, tín hiệu âm analog, điện áp tức thời tín hiệu thay đổi liên tục theo áp suất sóng âm Nó khác với tín hiệu số, đại lượng liên tục biểu diễn chuỗi giá trị rời rạc, đảm nhận số giá trị hữu hạn Thuật ngữ tín hiệu tương tự thường đề cập đến tín hiệu điện tử; nhiên, khí, khí nén, thủy lực, lời nói người hệ thống khác truyền tải coi tín hiệu tương tự Một sớ ứng dụng của tín hiệu Analog Ứng dụng việc điều khiển thiết bị phụ tải, phụ thuộc vào điện áp cao Điện áp thay đổi cao thấp phải theo dõi trình Trong trường hợp việc điều khiển thiết bị phụ tải quan trọng Khi cố áp 50 V báo cịi đèn, đồng thời thị thơng số lên bảng led lớn Thì tín hiệu điện áp VAC chuyển đổi dạng analog truyền tải cho thiết bị thị điều khiển III Blynk Khái niệm Blynk tảng với ứng dụng iOS Android để điều khiển Arduino, Raspberry Pi ứng dụng tương tự qua Web Nó bảng điều khiển kỹ thuật số nhờ bạn xây dựng giao diện đồ họa cho dự án cách kéo thả widget Việc thiết lập thứ đơn giản bạn bắt đầu sau chưa đầy phút Blynk không bị ràng buộc với số bo defend cụ thể Thay vào đó, hỗ trợ phần cứng mà bạn lựa chọn Cho dù Arduino Raspberry Pi bạn liên kết với Web qua Wi-Fi, Ethernet chip ESP8266, Blynk giúp bạn on-line sẵn sàng cho IoT Cách hoạt động Blynk Blynk thiết kế cho IoT Nó điều khiển phần cứng từ xa, hiển thị liệu cảm biến, lưu trữ liệu, trực quan hóa làm nhiều thứ hay ho khác Có ba thành phần tảng: Ứng dụng Blynk – cho phép bạn tạo giao diện cho dự án cách sử dụng widget khác Blynk Server – chịu trách nhiệm tất giao tiếp điện thoại thông minh phần cứng Bạn sử dụng Blynk Cloud chạy cục máy chủ Blynk riêng Nó mã nguồn mở, dễ dàng xử lý hàng nghìn thiết bị chí khởi chạy Raspberry Pi Thư viện Blynk – dành cho tất tảng phần cứng phổ biến – cho phép giao tiếp với máy chủ xử lý tất lệnh đến lệnh Mỗi bạn nhấn nút ứng dụng Blynk, thông điệp truyền đến không gian đám mây Blynk, tìm đường đến phần cứng bạn Blink yêu cầu gì?  Phần cứng Arduino, Raspberry Pi phát triển tương tự Blynk hoạt động qua Web Điều có nghĩa phần cứng bạn chọn phải kết nối với web Một số bo, Arduino Uno cần Ethernet Wi-Fi Defend để giao tiếp, bo khác hỗ trợ Web: ESP8266, Raspberri Pi với WiFi dongle, Particle Photon SparkFun Blynk Board Ngay bạn khơng có defend, bạn kết nối qua USB với máy tính xách tay máy tính để bàn Điều thú vị danh sách phần cứng hoạt động với Blynk lớn tiếp tục tăng lên  Một điện thoại thông minh D THIẾT KẾ LẮP ĐẶT Khai báo 10 Khi nhiệt độ nằm khoảng xác định bật motor ngược lại 11 Khi phát khí gas thơng báo qua loa 12 Kết nối Blynk: 13 ... vật XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH A GIỚI THIỆU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Muốn tự thiết kế riêng hệ thống thông minh cho nhà thân II MỤC TIÊU ĐẠT ĐƯỢC: Áp dụng kiến thức học để xây dựng hồn chình... xây dựng hồn chình mơ hình nhà thơng minh B TÌM HIỂU MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Khái niệm Nhà thông minh (tiếng Anh: home automation, domotics, smart home Intellihome) kiểu nhà lắp đặt thiết bị... B TÌM HIỂU MƠ HÌNH NHÀ THƠNG MINH I Khái niệm II Lợi ích C CÁC LOẠI GIAO THỨC TRONG MƠ HÌNH NHÀ THÔNG MINH I Giao thức I2C