Xây dựng mô hình máy bơm nước tự động sử dụng cảm biến siêu âm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM MÃ SỐ: SV2021-83 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: MAI XUÂN PHÁT SKC 0 7 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THÔNG  - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC XÂY DỰNG MƠ HÌNH MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM MÃ SỐ: 083 NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG Sinh viên: Mai Xuân Phát MSSV: 17141121 Lê Thành Công MSSV: 17141059 Lê Huy Vũ TP.HỒ CHÍ MINH - 06/2021 MSSV: 17141162 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii DANH MỤC CÁC HÌNH Error! Bookmark not defined.iii DANH MỤC CÁC BẢNG Error! Bookmark not defined.v DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu: 1.2 Mục tiêu đề tài: 1.3 Giới hạn đề tài: 1.4 Bố cục đề tài: CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Chuẩn giao tiếp Zigbee: 2.1.1 Giới thiệu: 2.1.2 Chuẩn truyền thông không dây IEEE 802.15.4: 2.1.3 Băng tần hệ thống zigbee: 2.1.4 Cấu trúc chuẩn giao tiếp Zigbee: 2.1.5 Thành phần mạng zigbee: 11 2.1.6 Mơ hình mạng ZigBee: 12 2.1.7 ZigBee giao thức truyền thông khác: 14 2.1.8 Các thuật toán định tuyến zigbee/IEEE 802.15.4: 16 2.1.9 Các ưu điểm ứng dụng Zigbee: 18 2.2 Chuẩn giao tiếp UART: 21 2.2.1 Khái niệm UART: 21 2.2.2 Truyền thông nối tiếp: 22 2.2.3 Sơ đồ khối UART: 26 2.2.4 Ưu điểm nhược điểm UART: 27 2.3 Tổng quan Arduino Uno R3 (SMD): 27 2.4 Tổng quan module HC-SR04: 33 2.4.1 Giới thiệu cảm biến siêu âm HC-SR04: 33 2.4.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động HC-SR04: 35 2.4.3 Ưu nhược điểm cảm biến sóng siêu âm HC-SR04: 39 2.5 Tổng quan relay 5V: 46 2.6 Tổng quan module zigbee CC2530: 53 2.7 Sơ lược máy bơm nước mini 365DC: 56 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MƠ HÌNH 58 3.1 u cầu mơ hình: 58 3.2 Sơ đồ khối mơ hình: 58 3.3 Sơ đồ nguyên lý: 60 3.4 Lưu đồ giải thuật: 62Error! Bookmark not defined 3.5 Giới thiệu phần mềm arduino IDE: 63 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 65 4.1 Kết thực nghiệm: 65 4.2 Nhận xét đánh giá: 67 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 68 5.1 Kết luận: 68 5.2 Hướng phát triển: 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 LỜI CẢM ƠN Trước tiên nhóm chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy cô giảng dạy Khoa Đào tạo Chất lương Cao khoảng thời gian thực đề tài này, nhóm nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè, cung cấp lượng kiến thức môn đại cương mơn học chun ngành, giúp nhóm em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ nhóm em suốt q trình học tập, để thực đề tài Nghiên cứu khoa học Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Minh Thành người hướng dẫn trực tiếp, hỗ trợ giúp đỡ nhiều suốt trình thực Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến Bộ mơn Kỹ thuật Máy Tính-Viễn Thông, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật tạo điều kiện cho tham gia thực đề tài Nghiên cứu khoa học Thông qua đó, chúng tơi có hội để tìm hiểu thêm kiến thức chuyên ngành bổ sung thêm nhiều kiến thức chưa biết thống kê lại kiến thức học thông qua việc thực đề tài Nghiên cứu khoa học Ngồi ra, chúng tơi xin cảm ơn đến bạn sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh hỗ trợ, giúp đỡ suốt trình thực đề tài Nghiên cứu khoa học Một lần nhóm chúng tơi xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực đề tài i TĨM TẮT Nhu cầu giám sát, điều khiển thiết bị, thu thập liệu thông qua mạng không dây ngày tăng, loạt công nghệ không dây đời ZigBee, BLE, wifi sử dụng lượng thấp cung cấp tính đa dạng cơng nghệ điều khiển thiết bị Trong đó, zigbee giải pháp không dây cho phép truyền tốc độ thấp, công suất tiêu thụ thấp, giá rẻ Cùng với tính đa dạng mơ hình mạng, linh hoạt triển khai, zigbee tiếp cận nhanh chóng khẳng định vị xu internet vạn vật IoT Với đề tài này, nhóm thực xây dựng mơ hình mạng tích hợp dùng cơng nghệ Zigbee kết hợp arduino để cảm biến siêu âm mực nước kích điện động DC motor mini hoạt động bơm nước Mạng cảm biến không dây dùng công nghệ Zigbee thiết kế kết nối hữu tuyến với board arduino uno, thông tin sau nhận gửi qua arduino uno qua đường truyền UART xử lý đồng thời thu thập thông tin để cảm biến mực nước đủ khoảng cách theo phần lập trình trước làm máy bơm hoạt động cách từ xa thơng qua module zigbee CC2530 Ngồi việc xây dựng mơ hình tự động trên, nhóm có khảo sát đặc tính, ưu nhược zigbee mơ hình mạng để từ đề xuất ứng dụng phù hợp Đề tài nghiên cứu khoa học bao gồm nội dung chính:  Tìm hiểu lý thuyết Chuẩn giao tiếp Zigbee, UART  Tìm hiểu hoạt động ứng dụng module Zigbee CC2530, module HC- SR04 Arduino Uno R3, DC motor mini, relay 5V…  Quá trình thiết kế thi cơng phần cứng  Lập trình code phần mềm Arduino IDE để điều khiển phần cứng  Kết thực đề tài  Phần Phụ lục trình bày mã nguồn ii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Băng tần hệ thống Zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.2: Kiến trúc lớp (hay ngăn xếp – stack) kiến trúc zigbee 6Error! Bookmark not defined Hình 2.3: Sơ đồ mạng Zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.4: Một số cơng ty thành viên liên đồn zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.5: Cấu trúc chuẩn giao tiếp zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.6: Các mơ hình mạng Zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.7: Mạng Zigbee hình Error! Bookmark not defined Hình 2.8: Mạng Zigbee hình lưới Error! Bookmark not defined Hình 2.9: Mạng Zigbee hình Error! Bookmark not defined Hình 2.10: Các thiết bị điều khiển công nghệ Zigbee Error! Bookmark not defined Hình 2.11: Ứng dụng theo dõi thơng số mơi trường Error! Bookmark not defined Hình 2.12: Giải pháp theo dõi bệnh nhân từ xa Error! Bookmark not defined Hình 2.13: Sơ đồ nối dây kiểu UART Error! Bookmark not defined Hình 2.14: Truyền bit theo phương pháp song song nối tiếp Error! Bookmark not defined Hình 2.15: Sơ đồ khối UART Error! Bookmark not defined Hình 2.16: Sơ đồ chân pinout digital Error! Bookmark not defined Hình 2.17: Sơ đồ chân kết nối arduino UNO R3 Error! Bookmark not defined Hình 2.18: Cảm biến siêu âm HC-SR04 Error! Bookmark not defined Hình 2.19: Mơ tả trình phát xung nhận xung Error! Bookmark not defined Hình 2.20: Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đo mức nước Error! Bookmark not defined Hình 2.21: Kích thước sóng cảm biến siêu âm HC-SR04 Error! Bookmark not defined Hình 2.22: Cảm biến siêu âm phát vật cản Error! Bookmark not defined Hình 2.23: Cảm biến siêu âm công nghiệp Error! Bookmark not defined Hình 2.24: Cảm biến vân tay siêu âm Samsung S10 Error! Bookmark not defined Hình 2.25: Cảm biến siêu âm Omron Error! Bookmark not defined iii Hình 2.26: Cảm biến siêu âm Carlo Gavazzi Error! Bookmark not defined Hình 2.27: Cảm biến siêu âm SRF-05 Error! Bookmark not defined Hình 2.28: Cảm biến siêu âm đo mức hãng Dinel Error! Bookmark not defined Hình 2.29: Vùng mù cảm biến siêu âm Error! Bookmark not defined Hình 2.30: Module relay 5v Error! Bookmark not defined Hình 2.31: Cấu tạo relay Error! Bookmark not defined Hình 2.32: Nguyên lý làm việc relay 48Error! Bookmark not defined Hình 2.33: Mạch relay 5v hoạt động 50Error! Bookmark not defined Hình 2.34: Các loại relay Error! Bookmark not defined Hình 2.35: Hiệu điện cường độ dịng điện tối đa Error! Bookmark not defined Hình 2.36: Module zigbee CC2530 Error! Bookmark not defined Hình 2.37: Cấu hình baudrate cho module Zigbee CC2530 UART Error! Bookmark not defined Hình 2.38: Cấu hình kiểu truyền nhận cho module Zigbee CC2530 UART 55Error! Bookmark not defined Hình 2.39: Cách nối dây giao tiếp Serial (UART) 56Error! Bookmark not defined Hình 2.40: Động bơm 365DC Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Mơ tả hoạt động bình chứa nước Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Sơ đồ khối mơ hình 59Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Module phía phát Error! Bookmark not defined Hình 3.4: Module phía thu Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý module ZIGBEE Error! Bookmark not defined Hình 3.6: Lưu đồ giải thuật tồn mạch Error! Bookmark not defined Hình 3.7: Giao diện lập trình arduino Error! Bookmark not defined Hình 4.1: Mơ hình khối phát thực tế Error! Bookmark not defined Hình 4.2: Mơ hình khối thu thực tế Error! Bookmark not defined Hình 4.3: Mơ hình toàn mạch máy bơm nước tự động Error! Bookmark not defined iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Băng tần tốc độ liệu Error! Bookmark not defined Bảng 2.2: Các kênh truyền tần số zigbee Error! Bookmark not defined Bảng 2.3: So sánh Zigbee với giao thức truyền thông khác Error! Bookmark not defined Bảng 2.4: Thông số kĩ thuật Arduino UNO R3: Error! Bookmark not defined Bảng 2.5: Sơ đồ chân module relay 5v Error! Bookmark not defined Bảng 2.6: Cấu hình chân chuyển tiếp 48Error! Bookmark not defined v DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT BLE Bluetooth Low Energy IoT Internet of Things UART Universal Asynchronous Receiver – Transmitter GSM Global System for Mobile communications Wifi Wireless Fidelity LoS Line of Sight IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers PAN Personal Area Network O-QPSK Offset Quadrature Phase Shift Keying PHY Physical layer B-PSK Binary Phase Shift Keying QPSK Quadature Phase Shift Keying FFD Full Function Device RFD Reduced Function Device RAM Random Access Memory MAC Media Access Control layer ZDO Zigbee Device Object CSMA Carrier Sense Multiple Access ZC Zigbee Coordinator ZR Zigbee Router ZED Zigbee End Device GPRS General Packet Radio Service RF Radio frequency CDMA Code Division Multiple Access AODV Ad-hoc On-demand Distance Vector NWK Network layer vi  Thông số kỹ thuật:  Điện áp làm việc: 12VDC  Dịng khơng tải: 0,23A  Lưu lượng: 2-3 lít / phút (12V)  Áp suất đầu ra: 1-2,5 kg  Độ sâu hút đạt được: 1-2,5 mét  Tuổi thọ làm việc bình thường: 2-3 năm  Đường kính đầu vào đầu ra: đường kính ngồi 8mm  Trọng lượng lượng: 111g  Lưu ý: Máy bơm 365DC bơm màng cho phép thời gian dài chạy không tải Lượng nước lớn, với chức tự mồi Nó sử dụng máy bơm nước, bể cá để trao đổi nước, mơ hình thử nghiệm, bể bơi bơm hơi, nước làm mát phận máy 57 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT MƠ HÌNH 3.1 u cầu mơ hình: Từ việc ứng dụng cảm biến siêu âm HC- SR04 để đo khoảng cách nhóm sử dụng cảm biến để làm máy bơm nước tự động Hệ thống bao gồm: cảm biến siêu âm HC-SR04, Arduino Uno R3, motor bơm nước 365DC, bình chứa nước, relay 5V, zigbee CC2530 V1, với số linh kiện khác,…  Mô tả hoạt động: Cảm biến HC-SR04 gắn đỉnh “bình” chứa nước, ghi nhận giá trị mực nước, mực nước ngưỡng cho phép (2cm) điều khiển vận hành bơm nước vào bình ngược lại mực nước vượt mức cho phép (12cm) motor tự động tắt, mực nước “C = A - B” hình: Hình 3.1: Mơ tả hoạt động bình chứa nước 3.2 Sơ đồ khối mơ hình: Để nắm bắt, hiểu rõ mơ hình hoạt động bao gồm khối hoạt động, có chức khối hình bên sơ đồ khối tồn mạch, hoạt 58 động dựa khối cảm biến, khối nguồn, khối máy bơm tức động mini 365DC xử lý trung tâm, bao gồm khối phát (arduino uno r3, HC-SR04, zigbee CC2530) khối thu (relay 5V, arduino uno r3, zigbee CC2530) Hình 3.2: Sơ đồ khối mơ hình  Chức khối: Khối xử lý trung tâm: o Arduino UNO R3: board mạch vi điều khiển o Module Zigbee: module Zigbee CC2530, có chức truyền liệu khơng dây theo giao thức Zigbee với khối khác, giao đường truyền UART đến Arduino Khối cảm biến: cảm biến khoảng cách lập trình firmware sẵn có phần mềm arduino IDE, đọc tín hiệu nhận từ vật cản chuyển sang dạng analog kích máy bơm Khối relay 5V: dùng để kích máy bơm hoạt động bơm nước Khối nguồn: ta lấy nguồn 220V chuyển sang adapter 12v, nên cung 59 cấp lượng cho tồn mạch hoạt động Khối máy bơm: động mini 365DC, đáp ứng 12V, cung cấp từ nguồn ngồi vào thơng qua adapter 12V, có chức sau cảm biến từ phía phát bên phía thu nhận tín hiệu, kích relay 5V máy bơm hoạt động bơm nước theo khoảng cách, tức cầu ngưỡng cho phép motor mở, ngược lại ngưỡng motor ngắt lập trình sẵn theo chương trình arduino IDE 3.3 - Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ mạch bên phía phát bao gồm: arduino uno r3, zigbee CC2530, HCSR04 đặt bồn nước Các chân đầu vào trình điều khiển cảm biến HC-SR04 chân Echo Trig kết nối tương ứng với chân số arduino uno r3 Còn lại chân Vcc GND cảm biến HC-SR04 tương ứng kết nối 5V gnd arduino uno r3 Các chân RX TX module zigbee CC2530 kết nối trực tiếp TX RX Arduino uno r3 Và VCC GND module zigbee CC2530 kết nối 3,3V gnd Arduino uno r3 Hình 3.3: Module phía phát Sơ đồ mạch bên phía thu bao gồm: arduino uno r3, zigbee CC2530, relay 5V Các chân đầu vào module relay 5V chân DC+ DC- kết nối tương ứng với 5V GND arduino uno r3 Còn lại chân out tức tùy vào relay 60 để dấu hiệu S IN kết nối vào chân 13 arduino uno r3 Tiếp theo chân NC nối vào (+) motor DC mini (máy bơm), chân COM kết nối vào (+) nguồn adapter 12V, sau (-) nguồn adapter 12V kết nối với (-) máy bơm Các chân RX TX module zigbee CC2530 kết nối trực tiếp TX RX Arduino uno r3 Và VCC GND module zigbee CC2530 kết nối 3,3V gnd Arduino uno r3 Hình 3.4: Module phía thu Sơ đồ bên mạch nguyên lý riêng module zigbee CC2530, giao tiếp thơng qua chuẩn truyền UART: Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý module ZIGBEE 61 3.4 Lưu đồ giải thuật: Hình 3.6: Lưu đồ giải thuật tồn mạch 62 Trước tiên, mơ hình lập trình chạy theo tuần hồn, tức bồn nước hết, mạch cảm biến mức nước với khoảng cách ngưỡng cho phép cm kích, máy bơm hoạt động mức nước ngưỡng cho phép 12 cm mạch tự động ngắt, ngừng bơm nước lên bồn Mạch khởi tạo phần cứng, với chuẩn truyền UART, đặt giá trị, khai báo thư viện, cho phép mạch tự động ngắt/mở Sau đó, mạch khởi tạo trạng thái hoạt động, đọc giá trị từ cảm biến khối phát truyền tín hiệu dạng analog sang khối thu, mạch kích máy bơm hoạt động bơm nước lên bồn Tiếp theo, mức nước ngưỡng cho phép cm, relay gửi mức HIGH cho phép máy bơm hoạt động, chưa ngưỡng, tức nước bồn vòng lặp quay lại khởi tạo từ đầu, tương tự mức nước bơm xong mà ngưỡng 12 cm, mạch relay gửi mức LOW, cho phép mạch ngắt bơm, chưa tới mức ngưỡng cho phép ngắt, máy bơm tiếp tục bơm đạt ngưỡng cho phép mạch ngắt 3.5 Giới thiệu phần mềm arduino IDE: Các thiết bị dựa tảng Arduino lập trình ngơn riêng, gọi “ngơn ngữ Arduino”, đội ngũ phát triển Arduino gọi Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến dễ học, dễ hiểu việc lập trình Arduino dễ dàng, đơn giản Để lập trình gửi lệnh nhận tín hiệu từ mạch Arduino, họ cung cấp đến cho người dùng mơi trường lập trình Arduino gọi Arduino IDE (Intergrated Development Environment) Một chương trình chạy Arduino gọi Sketch; chương trình định dạng dạng ino, giao diện hình đây: 63 Hình 3.7: Giao diện lập trình arduino - Một chương trình Arduino gồm có phần: o Void setup ()  Là phần “cài đặt” dùng để chuẩn bị cho chương trình Arduino Các câu lệnh phần đặt cặp đấu ngoặc nhọn sau void setup() o Void loop ()  Là nơi chứa mã thực thi Những lệnh phần chạy liên tục Các câu lệnh phần đặt cặp đấu ngoặc nhọn sau void loop() 64 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Kết thực nghiệm: Dưới mơ hình theo khối mơ hình toàn mạch, thể rõ yêu cầu chức module thực theo nhu cầu lắp đặt tối ưu người dùng: Hình 4.1: Mơ hình khối phát thực tế Trong phần mơ hình khối phát này, bao gồm cảm biến HC-SR04, zigbee CC2530 V1, arduino uno r3, kết nối lại với nhau, sau kết nối xong cảm biến HC-SR04 đặt bồn nước để lúc nước bồn hết đến mức khoảng cách mà chúng tơi lập trình sẵn, tự cảm biến chuyển dạng tín hiệu analog đến nơi nhận thơng qua việc trao đổi liệu theo chuẩn giao tiếp UART zigbee CC2530 arduino uno r3, chúng gửi tín hiệu, thể việc nhấp nháy 65 led zigbee lúc đầu ta chọn baudrate chọn kênh truyền đồng với bên nhận Việc trao đổi delay thời gian 1000 ms/1 lần cảm biến Hình 4.2: Mơ hình khối thu thực tế Tương tự vậy, khối thu có arduino uno r3, zigbee CC2530 V1, khác có relay 5V, bên phát cảm biến mức nước với ngưỡng khoảng cách cho phép mở/ngắt lập trình sẵn code arduino Thì tín hiệu truyền sang bên thu nhận, đồng thời led zigbee cấu hình đồng với zigbee bên truyền nhấp nháy, cho ta biết tín hiệu nhận relay lúc kích hoạt, máy bơm (DC motor mini) mở tự động bơm nước bơm đến ngưỡng cho phép 12cm relay tự động ngắt, máy bơm dừng bơm 66 Hình 4.3: Mơ hình tồn mạch máy bơm nước tự động Để thể tính ứng dụng cách trực quan hệ thống vào thực tế nhóm tiến hành thiết kế thi cơng mơ hình máy bơm nước tự động cách tương đối so với thực tế Mơ hình máy bơm nước tự động sử dụng dựa vào cảm biến siêu âm HC-SR04 với phần cứng giúp trao đổi truyền nhận tín hiệu khơng thể thiếu arduino uno r3, zigbee CC2530, relay 5V, máy bơm (động mini 365DC) số linh kiện điện tử kèm… 4.2 Nhận xét đánh giá: Sau hoàn thiện thiết kế phần cứng, chương trình code mơ hình code zigbee, ta tiến hành chạy thử toàn hệ thống để kiểm tra độ ổn định, tính xác độ trễ cảm biếm mức nước Sau thực nghiệm ta thấy mạch hoạt động thời gian dài mạch điều khiển chạy chưa ổn định dễ bị nhiễu Tuy nhiên, đáp ứng nhu cầu hoạt động với yêu cầu ngưỡng cho phép motor mở cm, ngưỡng cho phép 12 cm motor ngắt 67 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận: Sau thời gian thực đề tài đến nhóm hoàn thành yêu cầu đặt ra, thiết kế thi cơng thành cơng mơ hình máy bơm nước tự động sử dụng cảm biến siêu âm HC-SR04, với truyền nhận liệu, trao đổi tín hiệu zigbee CC2530 kết hợp arduino uno r3 Hồn thành đề tài giúp cho nhóm nắm thêm nhiều kiến thức bổ ích như:  Hiểu lập trình Board Arduino thơng dụng ứng dụng điều khiển  Hiểu thêm chuẩn phương thức giao tiếp thường gặp với vi điều khiển như: UART, zigbee, chuẩn truyền thông không dây IEEE 802.15.4…  Nguyên lý hoạt động, cách điều khiển ứng dụng công nghệ mạng không dây zigbee 5.2 Hướng phát triển: Do hạn chế thời gian kiến thức, vấn đề tài cịn hạn hẹp nên mơ hình cịn đơn giản Do áp dụng vào thực tế, mơ hình cần phải nâng cấp, cải thiện, mở rộng để thích ứng cho ứng dụng cụ thể như:  Tính thẩm mỹ phần cứng  Nâng cấp ngoại vi, cấu hình cho zigbee để thích ứng với ứng dụng  Mở rộng mạng Zigbee để hồn thiện mơ hình  Phát triển ứng dụng điều khiển chạy phần mềm web để quản lý liệu hay remote điều khiển với khoảng cách xa sử dụng thêm công nghệ RF khác mạnh 68  Tăng cường tính cho mơ báo yêu cầu qua giọng nói, giám sát từ xa qua internet…  Tích hợp, thay thêm nhiều cảm biến để cấp tính ổn định, thơng minh cho hệ thống bơm nước tự động  Giao tiếp Zigbee với thiết bị ngoại vi: camera, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm…để đồng thời phục vụ cho điều khiển tự động  Hy vọng với hướng phát triển với ý tưởng, góp ý thầy cô bạn Đề tài phát triển sớm ứng dụng tương lai Và thiết kế dạng mô hình, nên phần cứng hệ thống cần cải thiện nhiều để ứng dụng vào thực tế Tuy nhiên, hệ thống vận hành yêu cầu đề ứng dụng thực tiễn vào đời sống, nơng nghiệp, gia đình, cơng nghiệp sản xuất, 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo Trình Cảm Biến, TS Nguyễn Hữu Cường, Trường Đại học Cần Thơ, 2007 [2] Nguyễn Quang Vinh, Nguyễn Văn Hải, Phạm Hồng Phúc, “Xây dựng giải pháp tính tiền nhanh siêu thị dựa mạng zigbee”, đồ án tốt nghiệp, Đại học Bách Khoa TP.HCM, tháng 12/2011 [3] Trần Cơng Hậu, Mang Văn Tím “Thu thập liệu điều khiển thiết bị Zigbee thông qua Internet”, đồ án tốt nghiệp, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, tháng 06/2015 [4] Nguyễn Quang Dương, “Đánh giá hiệu giao thức mạng không dây cá nhân Zigbee”, luận văn thạc sỹ công nghệ thông tin, năm 2014 [5] Đồng Thảo Phương, Nguyễn Đại Dương, Bùi Đăng Thảnh (4-2013) “Giao thức Zigbee truyền thơng cơng nghiệp”, Tạp chí tự động hóa ngày [Online] số 147 http://automation.net.vn [6] Trương Trung Nhân, Nguyễn Hữu Trọng, “Điều khiển mạng thiết bị zigbee qua mạng internet”, đồ án tốt nghiệp, đại học Sư Phạm Kỹ Thuật tp.HCM, tháng 1/2015 [7] Trịnh Lương Miên, “Tổng quan mạng cảm biến không dây,” Thứ 2, 31 Tháng 2014 Tham khảo link: http://automation.net.vn/The-gioi-cam-bien/Tongquan-ve- mang-cam-bien-khong-day.html [8] Sinem Coleri Ergen “ZigBee/IEEE 802.15.4 Summary,” September 10, 2004 [9] Shahin Farahani (2008) “ZigBee Wireless Networks and Transceivers, 2008 Edition” [10] Documents Z-Stack cho CC2530 cung cấp Texas Instruments 70 ... module HC-SR04: 2.4.1 Giới thiệu cảm biến siêu âm HC-SR04: Cảm biến siêu âm HC-SR04 loại cảm biến siêu âm tương đối rẻ xác sử dụng để đo khoảng cách sử dụng sóng siêu âm đo khoảng cách khoảng từ ->... dẫn nhà sản xuất  Ứng dụng cảm biến siêu âm: - Đã tìm hiểu qua khái niệm ưu, nhược điểm cảm biến siêu âm Sau tìm hiểu thêm vài ứng dụng cảm biến siêu âm:  Cảm biến siêu âm phát vật cản: Như ví... đối Cảm biến HC-SR04 sử dụng phổ biến ứng dụng đo lường môi trường dễ cháy nổ như: xăng dầu, sử dụng để đo mức nước, phát vật cản, hay đếm sản phẩm 33 Hình 2.18: Cảm biến siêu âm HC-SR04 Cảm biến