PowerPoint Presentation THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY GVHD PGS TS Võ Viết Cường SVTH 1 Lê Phú Quý 20342041 2 Phạm Văn Phúc 20342042 No 1 Vo Van Ngan Street.
No.1 Vo Van Ngan Street, Thu Duc Dist., HCMC, VN Tel: +84 37221223, Fax: +84 38960640 HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY GVHD: PGS.TS Võ Viết Cường SVTH: Lê Phú Quý Phạm Văn Phúc FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 20342041 20342042 Nội Dung HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Tổng quan Cơ sở lý thuyết Gồm Gồm có có 55 nội nội Phân tích, thiết kế cho hệ thống dung dung Kết luận Mơ hình thực tế FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 1.Tổng quan nông nghiệp HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Đặt vấn đề FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Giải pháp FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Mục tiêu đề tài HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Nghiên cứu, phân tích thiết kế hệ thống IoT có khả năng: • Giám sát, nhiệt độ, độ ẩm (thơng qua cảm biến), • Giám sát giá trị pH, EC, nhiệt độ dung dịch, • So sánh liệu cảm biến gửi thực thao tác thủ cơng thông qua App android FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Cơ sở lý thuyết HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Internet of Things (IOT) gì? Ứng dụng IOT nông nghiệp Công nghệ Lora ứng dụng Lora nông nghiệp FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Internet of Things - (IoT) HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION • Internet vạn vật • IoT hệ thống mạng lưới thiết bị kết nối Internet thu thập trao đổi liệu FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Ứng dụng IOT nông nghiệp HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION • • Góp phần tạo nên môi trường sản xuất động, khoa học Giải phóng sức lao động, tăng suất, mang lại hiệu kinh tế cao • FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Cải thiện tốc độ thích nghi với điều kiện thời tiết Công nghệ Lora HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION • Được viết tắt Long Range Radio • cơng nghệ khơng dây phát triển phép truyền tốc độ liệu thấp khoảng cách lớn FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Ứng dụng Lora nông nghiệp HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION • • • FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Giúp truyền tải liệu với khoảng cách xa Tiết kiệm lượng tiêu thụ truyền/nhận liệu Mở rộng bán kính gateway từ giảm thiểu chi phí lắp đặt 3.Thiết kế sơ đồ khối cho hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Thiết kế hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION +3.3v +3.3v CÔNG SUẤT U1 GND S1 VBAT NRST BOOT0 I/O1 10 RX0 11 TX0 12 ST_CHARGER 13 BAT_LV 14 SCK1 15 MISO1 16 MOSI1 17 NSS1 29 EN_BAT_LV 30 I/O2 31 I/O3 32 use_adapter 33 SWDIO 34 SWCLK 37 38 Node I/O4 Y1 32.768kHz PC13-TAMPER-RTC PC14-OSC32_IN PC15-OSC32_OUT RESET NSS SCK MOSI MISO DIO3 DIO4 DIO0 DIO1 DIO2 R4 1k J1 R6 10k GND_24v 6 RFM95W-868S2 GND GND +3.3v XH_2.54_6 GND SW1 OPTO817 Mosfet_N R5 1k OPTO817 J2 10 +24v SMA_connector ANT GND GND@1 GND@2 R7 1k U5 R8 GND_24v 10k +24v SW2 OPTO817 NSS1 SCK1 R9 10K MOSI1 MISO1 DIO01 20p C4 R10 10K R11 10K R12 10K GND_24v GND_24v D2 DIODE R13 10K +3.3v R14 1k 20p GND OUT2 STM32L051C8T6 U4 OUT1 10k GND U6 +3.3v Mosfet_N R15 1k OPTO817 GND GND A Y2 8MHz +3.3v 13 3_3V DIO5 C2 23 35 47 VSSA VSS VSS VSS 15p RESET16 NSS1 SCK1 MOSI1 MISO1 11 12 DIO0114 15 16 DIO01 RESET1 LED_STATUS OUT3 OUT2 OUT1 I2C1_SCL I2C1_SDA SW3 SW4 SPI2_SCK SPI2_NSS SW1 SW2 SPI2_MISO SPI2_MOSI PD0_OSC_IN PD1_OSC_OUT C3 GND +3.3v 15p 18 19 20 39 40 41 42 43 45 46 21 22 25 26 27 28 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PB8 PB9 PB10 PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 R2 1k U2 R3 C C1 D1 DIODE LORA RA02 U3 PA0_WKUP PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PA8 PA9 PA10 PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 +3.3v A 44 +24v C Sơ đồ nguyên lý 24 36 48 VDDA VDD VDD VDD R1 1K R17 R18 10k 10k R16 1k U7 SW3 OPTO817 KHỐI NGUỒN +5v GND_24v GND_24v A D3 +3.3v DIODE +24v +3.3v C D4 DIODE U10 VDD GND STAT VBAT PROG 3 R28 100k R29 R30 10k GND GND +3.3v R21 1k NC OUT3 U9 C6 1uf GND GND GND GND GND GND +5v GND Vin GND R31 1k +5v Vo use_adapter GND_24v GND +5v J4 10k GND GND R23 10k P1 1K +3.3v GND I/O1 +3.3v SPI2_MOSI SPI2_MISO SPI2_SCK SPI2_NSS GND SENSOR1 R35 10k GND FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING J8 4 SENSOR2 Header 3X2 P2 GND SWCLK SWDIO +3.3v I2C1_SDA I2C1_SCL GND LED_STATUS R32 GND 470 NAP CODE J6 2 led status +3.3v TX0 RX0 GND SW4 OPTO817 GND_24v 1k J5 R33 10k R34 led 0603 C GND_24v D5 R19 1k U8 R20 TEMINAL_5.08_4 SENSOR3 +24v GND_24v 0V B2405S_2W C9 104 Header 2X2 A JACK DC GND P3 P4 J7 GND_24v +5v J3 BUS +24v Mosfet_N R22 C7 1uf EN_BAT_LV C8 104 +24v Q2 Transistor_NPN 1K GND OUT BT1 BH-18650-PC N C5 4.7uf ST_CHARGER IN EN GND OPTO817 P BAT_LV R26 1k R25 6.8K U11 AP2112 R24 100k +5v R27 10k Q1 Mosfet_P MCP73831 GND A GND C I/O2 I/O3 I/O4 Thiết kế hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Board mạch Node thực tế FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Thiết kế hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Board mạch Node thực tế FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Thiết kế hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION KHỐI KHỐI ĐIỀU KHIỂN VÀ MODULE LORA +3.3v2 U2 Sơ đồ nguyên lý VDDA VDD VDD VDD +3.3v1 BAT3volt EN_ESP ESP_IO6 ESP_IO7 ESP_IO8 20 21 22 ESP_IO9 17 ESP_IO10 18 19 25 24 26 29 14 16 S2 SD_CS GND U1 EN 3V3 GND +3.3V1 GND 44 R1 RXD0/GPIO3 TXD0/GPIO1 GPIO39 GPIO36 GPIO6 GPIO7 GPIO8 LED1 GPIO9 GPIO10 GPIO11 GPIO0 GPIO2 GPIO4 GPIO5 GPIO12 GPIO13 S1 RX0 TX0 NSS1 SCK1 MISO1 MOSI1 EN_ESP BT1 BT2 BT3 LED2 SWDIO SWCLK 12 11 10 37 36 33 31 30 23 13 GND led_lcd c1815 Q1 R3 SD_MOSI 1k SD_MISO SD_CLK GND C1 GPIO35 GPIO34 GPIO33 GPIO32 GPIO27 GPIO26 GPIO25 GPIO23 GPIO22 GPIO21 GPIO19 GPIO18 GPIO15 GPIO14 1K 34 35 Gateway RX0 TX0 PC13-TAMPER-RTC PC14-OSC32_IN PC15-OSC32_OUT C3 PD0_OSC_IN PD1_OSC_OUT 18 19 20 39 40 41 42 43 45 46 21 22 25 26 27 28 RESET1 NSS1 SCK1 MOSI1 MISO1 DIO01 RESET1 GND RS EN_LCD D4 D5 D6 D7 23 35 47 RESET 15 12 14 13 + R? 15p GND VSSA VSS VSS VSS GND ESP32-WROVER DIO01 10 11 DI00 DI01 DI02 DI03 DI04 DI05 NSS SCK MOSI MISO LS? Buzzer GND 3.3V RESET2 C2 NSS2 SCK2 MOSI2 MISO2 20p C4 20p RESET 15 12 14 13 DIO02 10 11 DI00 DI01 DI02 DI03 DI04 DI05 NSS SCK MOSI MISO GND NÚT NHẤN CẢM ỨNG J3 BUS CẮM J4 C9 104 D2 led 0603 D3 led 0603 VR1 10K RS GND EN_LCD GND D4 D5 D6 D7 +5v led_lcd BUS LCD ESP_IO6 ESP_IO7 ESP_IO8 ESP_IO9 ESP_IO10 C10 22uf GND +5v J6 P2 A C D1 led 0603 A VOUT C VIN ADJ/GND C8 10uf AMS1117-3.3 A A C7 104 D4 +3.3v1 U5 470 P3 TX0 RX0 GND BUS MO RONG ESP led 0603 C TEMINAL_5.08_2 R12 470 BUS LCD BT1 BT2 BT3 BUS NUT NHAN GND C +5v R11 470 103 R13 J7 R10 470 +3.3v1 5 GND +5v J5 BUS NUT NHAN C5 KHỐI NGUỒN J2 RA-02_LORA GND 10uf C6 SMA_connector 16 GND GND GND GND GND STM32F103C8T6 GND GND +3.3v3 U4 GND Y2 8MHz J1 RA-02_LORA Q? c1815 1k SMA_connector 16 GND GND GND GND +5v NSS2 RESET2 DIO02 SCK2 MISO2 MOSI2 2 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PB8 PB9 PB10 PB11 PB12 PB13 PB14 PB15 3.3V EP GND GND GND Y1 32.768kHz PA0_WKUP PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PA8 PA9 PA10 PA11 PA12 PA13 PA14 PA15 U3 15p 39 15 38 10 11 12 13 14 15 16 17 29 30 31 32 33 34 37 38 VBAT NRST BOOT0 +3.3v1 24 36 48 R? SWCLK SWDIO GND BUS NAP CODE 470 +3.3V1 LED1 Q V SS VSS VDD LPM B I 1p J8 3 R? LED_STATUS GND 470 LED2 P1 GND VSS DAT3 DAT2 DAT1 DAT0 CMD C17 CLK CD 1p VDD GND SD_CS SD_CLK +3.3v1 MicroSD_card *2 cam ung GND FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING C21 22uf C20 103 1 *1 cam ung GND 1p ADJ/GND C19 10uf AMS1117-3.3 U8 TTP223_ C16 VOUT VSS VSS C15 +3.3v3 C18 103 VIN 3 GND U10 GND C14 22uf LPM B A GND C13 104 I ADJ/GND C12 10uf AMS1117-3.3 LPM B C11 104 D5 SS24 I FUSE_1206 VDD VOUT U7 TTP223_ Q VIN U9 VSS VSS R14 C Jack DC VDD U6 TTP223_ Q +3.3v2 J9 GND GND GND GND *3 cam ung SD_MISO SD_MOSI R6 10K R7 10K R8 10K R9 10K Thiết kế hệ thống HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Board mạch gateway thực tế FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Lưu đồ gải thuật Gateway HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Lưu đồ giải thuật Node HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Firebase Server HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Server lưu trữ google FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Giao diện người dùng HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Giao diện đăng nhập giám sát thông số môi trường FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Giao diện người dùng HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Giao diện điều khiển thủ công FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Giao diện người dùng HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Giao diện điều khiển tự động FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 4.Kết luận HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION - Giám sát giá trị nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, ánh sáng, từ môi trường xung quanh - Giám sát giá trị pH, EC, nhiệt độ dung dịch - Dữ liệu thu thập gửi lên sở liệu Firebase - Giao diện ứng dụng đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng thiết bị người dùng - Các cảm biến hoạt động ổn định - Toàn hệ thống chạy tương đối ổn định, đạt kết ban đầu đề FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING 5.Mơ hình thực tế HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION DEMO FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING ...Nội Dung HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION Tổng quan Cơ sở lý thuyết Gồm Gồm có có 55 nội nội Phân tích, thiết kế cho hệ thống dung dung Kết luận Mơ hình thực... EDUCATION Nghiên cứu, phân tích thiết kế hệ thống IoT có khả năng: • Giám sát, nhiệt độ, độ ẩm (thơng qua cảm biến), • Giám sát giá trị pH, EC, nhiệt độ dung dịch, • So sánh liệu cảm biến gửi thực thao... EDUCATION Internet of Things (IOT) gì? Ứng dụng IOT nông nghiệp Công nghệ Lora ứng dụng Lora nông nghiệp FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING Internet of Things - (IoT) HCMC UNIVERSITY OF