Thiết kế thi công mô hình automation home

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài Thiết kế thi công mô hình Automation home Đồng nai, 12/2021 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đ[.]

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: Thiết kế thi cơng mơ hình Automation home Đồng nai, 12/2021 ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đề tài: Thiết kế thi cơng mơ hình Automation home Đồng nai, 12/202 TĨM TẮT CƠNG TRÌNH: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH AUTOMATION HOME Nhiệm vụ thực hiện: - Thiết kế thi cơng mơ hình Automation home - Thiết kế hệ thống giám sát, hệ thống cảnh báo cung cấp tiện ích cho người dùng, qua việc ứng dụng công nghệ điều khiển truyền thông qua mạng, dùng module cảm biến, board điều khiển ARDUINO NodeMCU ESP8266 để giao tiếp truyền thông Nội dung yêu cầu - Thiết kế thi cơng mơ hình Automation home, với thiết bị có khả điều khiển tự động, tương tác với có chức giám sát từ xa, đảm bảo an ninh bảo mật - Thiết kế hệ thống quản lý, hệ thống điều khiển giám sát từ xa thông qua ứng dụng SmartPhone NỘI DUNG CƠNG TRÌNH Vào kỷ 21, công nghệ phát triển vượt bậc đánh dấu mở đầu thiết bị thông minh Smart phone, Smart Tivi thiết bị ngày phổ biến, thông dụng đời sống ngày người Đúng tên gọi, thiết bị khơng có khả đáp ứng u cầu người, mà thế, thiết bị smart đời thay người việc kiểm soát điều khiển chức khác cách chuyên nghiệp, dễ dàng hiệu Tiếp nối thành công thiết bị thông minh ấy, Automation home đời khởi đầu táo bạo tư làm chủ công nghệ sống người Một nhà thông minh với khả thấu hiểu tư điều khiển người nhanh chóng trở thành đề tài cơng nghệ có sức hấp dẫn Nhà thơng minh hay smart home, home automation kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hóa hồn tồn bán tự động, thay người thực thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử giao tiếp với chủ nhân nhà thông qua bảng điện tử đặt sẵn nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng giao diện web Lúc đầu, ý tưởng thực nhờ vào tia hồng ngoại để điều khiển từ xa, khoảng cách hạn chế Về sau, nhiều nghiên cứu nhằm cải thiện khoảng cách điều khiển mang lại nhiều thành công có ý nghĩa thực tiễn điều khiển thơng qua đường dây điện thoại, nhiên chưa phải biện pháp tối ưu Khi công nghệ wireless phát triển, người ta lại nghĩ đến điều khiển qua mạng không dây, điều khiển từ xa dùng máy tính đời Đồ án trình bày giải pháp điều khiển giám sát nhà cách thông minh thông qua Internet Giải pháp đưa khả với chế hoạt động xác mang tính ổn định để tạo bước phát triển hệ thống thông minh ứng dụng vào thực tế Dữ liệu thông số thiết bị nhà thông minh truyền lên website phần mềm giao diện giúp đảm bảo chế an ninh, an toàn tự động Đề tài sản phẩm có tính thực tế cao dựa nhu cầu công nghệ nay, nghiên cứu, chế tạo dựa kiến thức chúng em học, kế thừa phát huy kết cơng trình nghiên cứu trước Em xin cảm ơn gia đình, bạn bè tạo điều kiện, giúp đỡ cho thân em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, đặc biệt nhóm Smart Home Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Cơ điện - điện tử tận tình bảo để nhóm em hồn thành đề tài nghiên cứu Bên cạnh hướng dẫn, góp ý giáo viên Do thời gian kiến thức nhiều hạn chế, đề tài em khơng tránh khỏi sai sót, em mong thầy góp ý, chỉnh sửa để hồn thiện MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nhà Automation Home 1.1.1 1.2 Bối cảnh nhu cầu sử dụng Các mơ hình Automation Home 1.2.1 Các giải pháp Automation Home giới 1.2.2 Các giải pháp Automation Home Việt Nam Lựa chọn hướng thiết kế 10 1.3 CHƯƠNG : THIẾT KẾ TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH AUTOMATION HOME 12 2.1 Các module thiết bị sử dụng mơ hình chức 12 2.1.1 Phòng khách 12 2.1.2 Phòng ngủ .13 2.1.3 Phòng bếp .13 2.1.4 Nhà vệ sinh 14 2.1.5 Nơi phơi đồ 14 2.2 Sơ đồ kết cấu mô hình chức 15 2.2.1 Sơ đồ kết cấu 15 2.2.2 Chức 16 2.2.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 17 2.3 Giới thiệu module Arduino 18 2.3.1 Giới thiệu chung 18 2.3.2 Arduino Mega 2560 .20 2.3.3 Một số ứng dụng Arduino 24 2.4 Giới thiệu module thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 .25 2.4.1 Giới thiệu chung 25 2.4.2 Ứng dụng ESP8266 NodeMCU 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT, CẢNH BÁO CHO MƠ HÌNH AUTOMATION HOME 29 3.1 Tổng quan cảm biến sử dụng hệ thống giám sát cảnh báo ………………………………………………………………………………… 29 3.1.1 Cảm biến nhiệt độ LM35 29 3.1.2 Cảm biến khí gas MQ2 30 3.1.3 Cảm biến chuyển động thân nhiệt HC-SR501 33 3.1.4 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 Temperature Humidity Sensor 36 3.1.5 Module Cảm biến mưa 40 3.1.6 Module Cảm biến ánh sáng 42 3.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống giám sát .46 3.2.1 Lưu đồ thuật toán 46 3.2.2 Hệ thống báo cháy hoạt động dựa cảm biến nhiệt độ LM35 46 3.2.3 Hệ thống báo rò rỉ gas 47 3.2.4 Hệ thống cảnh báo xâm nhập .47 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH AUTOMATION HOME QUA APP BLYNK 48 4.1 Giới thiệu phần mềm Blynk 48 4.1.1 4.2 Blynk gì? 48 Tải app, thiết kế giao diện cài đặt thông số cho app Blynk .48 4.2.1 Tải app thiết lập giao diện cho app Blynk 48 4.2.2 Cài đặt thông số app Blynk 50 4.3 Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển qua app Blynk 54 4.4 Thư viện Blynk cho Arduino .55 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH THỰC 57 5.1 Mơ hình thực tế 57 5.2 Điều khiển số thiết bị mơ hình 58 5.3 Kết 59 KẾT LUẬN 60 1.1 Kết đạt từ giải pháp 60 1.2 Hướng phát triển giải pháp 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mơ hình tổng quát Automation Home Hình Biểu đồ tăng trưởng thị trường Automation Home giới Hình Biểu đồ tăng trưởng thị trường Automation Home tính riêng thị trường Bắc Mỹ Hình Mơ hình Automation Home cơng ty Compro Technology .8 Hình Mơ hình Automation Home Hi-Tech Home Hình Mơ hình Automation Home BKAV Hình Mơ hình Automation Home Lumi Hình Xu hướng phát triển Automation Home 11 Hình Sơ đồ kết cấu mơ hình 16 Hình 2 Các chức sử dụng 17 Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống 17 Hình Arduino UNO R3 19 Hình Arduino Mega 2560 21 Hình ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 .25 Hình Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU .27 Hình Sơ đồ chân LM35 .29 Hình Module cảm biến khí gas MQ2 31 Hình 3 Cấu tạo module cảm biến khí gas MQ2 32 Hình Module cảm biến chuyển động HC-SR501 34 Hình Sơ đồ chân cảm biến chuyển động HC-SR501 34 Hình Nguyên lý hoạt động module .35 Hình Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 36 Hình Sơ đồ chân module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 37 Hình Sơ đồ kết nối DHT11 với vi xử lý .38 Hình 10 Gửi tín hiệu Start 38 Hình 11 Giá trị bit DHT11 39 Hình 12 Giá trị bit DHT11 40 Hình 13 Module cảm biến mưa 41 Hình 14 Sơ đồ chân module cảm biến mưa 41 Hình 15 Module cảm biến ánh sáng 43 Hình 16 Sơ đồ chân module cảm biến ánh sáng 44 Hình 17 Sơ đồ nguyên lý module cảm biến ánh sáng 45 Hình 18 Lưu đồ thuật toán hệ thống giám sát .46 Hình Sơ đồ khối hệ thống giám sát điều khiển 54 Hình Mơ hình nhà Automation Home dạng 3D 57 Hình Mơ hình thực tế Automation Home 58 Hình Cảnh báo rị rỉ khí gas app Blynk 58 Hình Hiển thị nhiệt độ độ ẩm phòng khách app Blynk 59 ... Thi? ??t kế thi cơng mơ hình Automation home Đồng nai, 12/202 TĨM TẮT CƠNG TRÌNH: THI? ??T KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH AUTOMATION HOME Nhiệm vụ thực hiện: - Thi? ??t kế thi cơng mơ hình Automation home - Thi? ??t. .. Hình Mơ hình Automation Home công ty Compro Technology .8 Hình Mơ hình Automation Home Hi-Tech Home Hình Mơ hình Automation Home BKAV Hình Mơ hình Automation Home Lumi... pháp Automation Home giới 1.2.2 Các giải pháp Automation Home Việt Nam Lựa chọn hướng thi? ??t kế 10 1.3 CHƯƠNG : THI? ??T KẾ TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH AUTOMATION HOME