BÁO cáo internet of things(iot) và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ….……… KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO Internet of Things(IoT) ứng dụng Giảng viên hướng dẫn :…… Sinh viên thực :…… Lớp :…… Năm học :2022-2023 Khánh Hòa – 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ….………… KHOA CÔNG NGHỆ THƠNG TIN ĐỀ TÀI BÁO CÁO Điều khiển khóa thiết bị điện thông qua ESP8266 Webserver Giảng viên hướng dẫn : …………… Sinh viên thực : ……… Lớp : ……… Năm học : 2022-2023 Khánh Hòa – 2022 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô giáo ……………… thầy giáo Khoa Cơng nghệ Thơng tin tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy …………… tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn em suốt trình làm dự án.Trong thời gian làm việc với thầy, cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, điều cần thiết cho em q trình học cơng tác sau Sau xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè động viên, đóng góp ý kiến giúp đỡ trình học tâp, nghiên cứu hồn thành báo cáo Khánh Hịa, ngày 18 tháng 11 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những nội dung dự án thực hướng dẫn …………… nghiên cứu Internet, sách báo, tài liệu có liên quan, khơng chép hay sử dụng làm khác Mọi tham khảo dùng đồ án trích dẫn rõ ràng Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm lời cam đoan trước thầy nhà trường Khánh Hòa, ngày 18 tháng 11 năm 2022 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển nhanh chóng xã hội xuất nhiều vật dụng thông minh đại Từ người thực nhu cầu thân cách dễ dàng Nổi bật sóng cách mạng Internet of Things ứng dụng rộng rãi sống Công nghệ ứng dụng lĩnh vực từ nông nghiệp, công nghiệp, giáo dục, y tế,… đời sống cá nhân gia đình Điều khiển thiết bị điện gia đình vấn đề quan tâm nhiều Vì vậy, ứng dụng cơng nghệ Internet of Things việc điều khiển khóa thiết bị điện cần thiết thời kì xã hội MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .3 LỜI CAM ĐOAN .4 LỜI MỞ ĐẦU SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI .9 I.Tổng quan Internet of Things: 10 1.Khái niệm: 10 2.Lịch sử phát triển: 10 Một số ứng dụng IoT nay: 11 II Tổng quan cách cài đặt Arduino IDE .16 2.1) Arduino IDE: .16 2.1.1) Giới thiệu 16 2.1.2) Arduino IDE hoạt động nào? .17 2.1.3) Lí nên sử dụng Arduino IDE .17 2.2) Môi trường tích hợp Arduino IDE .17 2.2.1) Hướng dẫn cài đặt Arduino IDE 17 2.2.2) Cài đặt board ESP8266 Arduino IDE 20 III Dự án IoT điều khiển khóa thiết bị điện thông qua Node MCU Esp8266 Webserver: 23 3.1) Chuẩn bị: 23 3.1.1) Dụng cụ: 23 3.1.2) Bảng giá: 26 3.2) Các thao tác Webserver điều khiển: 27 3.2.1) Upload chương trình vào Node MCU Esp8266 27 3.2.3) SAVE .31 3.2.4) RESTART 32 3.2.5) RESET 33 3.3) Code chương trình Arduino: 33 3.4) Mơ hình mạch vật lí: 50 IV Tổng kết hướng phát triển 52 4.1) Tổng kết 52 4.2) Hướng phát triển 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC ẢNH Figure Node MCU Esp8266 21 Figure Động servo SG90 180 độ 22 Figure Dây nối hai đầu đực-đực 22 Figure Dây nối hai đầu đực-cái .22 Figure Bảng đèn Led 12 bóng .22 Figure Dây cáp mini USB 22 Figure Màn hình hiển thị LCD 1602 + Module I2C 23 Figure Đang thực Upload 24 Figure Hoàn tất Upload 25 Figure 10 Giao diện Serial Monitor sau Upload 25 Figure 11 Khi nhấn mở khóa 26 Figure 12 Serial Monitor nhận phản hồi unlock .26 Figure 13 Giao diện cấu hình wifi 27 Figure 14 Lưu thông tin wifi .28 Figure 15 phản hồi thông tin wifi 28 Figure 16 Serial Monitor phản hồi kết nối lại 29 Figure 17 Serial Monitor phản hồi RESET 30 Figure 18 Mơ hình vật lí 42 SƠ LƯỢC VỀ ĐỀ TÀI Lý chọn đề tài Xã hội ngày phát triển không ngừng, với cách mạng Internet of Things tạo nên thay đổi đáng kể sống Với phát triển Internet, smartphone đặc biệt thiết bị điều khiển từ xa, Internet of Things (IoT) trở thành xu hướng giới Việc điều khiển từ xa thiết bị điện, động giúp người thuận tiện Áp dụng cơng nghệ vào đời sống gia đình cách hòa nhập với thời đại 4.0 Từ nhu cầu thực tế vấn đề mở khóa tự động quan tâm Xuất phát từ lý trên, chúng em chọn đề tài:”ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHĨA THƠNG QUA WEBSERVER TỪ MODULE WIFI ESP8266” làm dự án môn “Internet of Things (IoT) ứng dụng” Trong trình thực dự án khơng tránh khỏi nhiều thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý thầy bạn để đề tài hoàn thiện Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế mạch điều khiển thiết bị từ xa để điều khiển đóng mở thiết bị khóa Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu phần mềm Arduino IDE, Module Wifi ESP8266 thiết bị điện Nghiên cứu thiết kế Webserver điều khiển điện thoại Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu khái niệm, cấu tạo, thơng số ký thuật, sơ đồ mạch Esp8266 với thiết bị điện khác Tìm hiểu cách thiết kế kết nối điện thoại với Webserver điều khiển, cách hoạt động Nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế mạch điều khiển từ xa thiết bị điện điện thoại thông qua Module Wifi ESP8266 Đối tượng nghiên cứu Module Wifi ESP8266, động khóa Servo SG90 thiết bị điện Phạm vi nghiên cứu Thiết kế mạch điều khiển từ xa thiết bị điện điện thoại thông qua Module Wifi ESP8266 I.Tổng quan Internet of Things: 1.Khái niệm: Internet of Things (IoT) kết nối thiết bị điện toán nhúng đối tượng- thiết bị hàng ngày Nó cho phép chúng gửi nhận liệu IOT định nghĩa đơn giản phần mở rộng kết nối internet Được đưa vào thiết bị vật lý Các thiết bị vật lý bao gồm từ vật dụng gia đình thơng thường đến cơng cụ cơng nghiệp tinh vi Về bản, hệ thống thiết bị điện toán liên quan Máy móc máy móc kỹ thuật số, vật thể, động vật người cung cấp mã định danh (UID) Và có khả truyền liệu qua mạng mà không yêu cầu người với người người tương tác với máy tính 2.Lịch sử phát triển:  1968: Kỷ nguyên Internet of Things sản xuất bắt đầu xây dựng vào năm 1968, kỹ sư Dick Morley chế tạo đột phá quan trọng lịch sử sản xuất: Bộ điều khiển lập trình logic (PLC) Cho đến thời điểm tại, thiết bị phận thay dây chuyền tự động hóa robot cơng nghiệp nhà máy  1999: Đây cột mốc quan trọng trình phát triển IOT Kevin Ashton, Giám đốc Phịng thí nghiệm tự động nhận diện thuộc Đại học Massachusetts – Hoa Kỳ đưa khái niệm Internet of things (IoT) vào diễn thuyết để mơ tả hệ 10 HOME REMOTE CẤU HÌNH WIFI SSID Access point: Password: Chế độ hoạt động: 40 Hiện Ẩn SAVE RESTART RESET Connection status

WELCOME BACK HOME Email: thanh.ntr.61cntt@ntu.edu.vn

window.onload = function(){ init(); document.getElementById("homecontrol").style.display = "block"; document.getElementById("wifisetupap").style.display = "none"; } // -Hàm khởi tạo đối tượng request -function create_obj(){ td = navigator.appName; 41 if(td == "Microsoft Internet Explorer"){ obj = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"); }else{ obj = new XMLHttpRequest(); } return obj; } //===========Configure WiFi===================================== var xhttp = create_obj(); function configurewifiap(){ document.getElementById("homecontrol").style.display = "none"; document.getElementById("wifisetupap").style.display = "block"; document.getElementById("ssidap").value = ssid_ap; document.getElementById("passap").value = pass_ap; var cd_hdwifi = document.getElementsByName("cdhdwifi"); for (var i = 0, length = cd_hdwifi.length; i < length; i++) { if (cd_hdwifi[i].value == cdhd_wifi) { document.getElementsByName("cdhdwifi")[i].checked = "true"; break; } } } // -Thiết lập liệu gửi request ssid password function writeEEPROMap(){ if(Empty(document.getElementById("ssidap"), "Please enter ssid!")&&Empty(document.getElementById("passap"), "Please enter password")){ var ssidap = document.getElementById("ssidap").value; var passap = document.getElementById("passap").value; var cd_hdwifi = document.getElementsByName("cdhdwifi"); for (var i = 0, length = cd_hdwifi.length; i < length; i++) { if (cd_hdwifi[i].checked) { // whatever you want with the checked radio cd_hdwifi=cd_hdwifi[i].value; // only one radio can be logically checked, don't check the rest 42 break; } } xhttp.open("GET","/writeEEPROMap? ssidap="+ssidap+"&passap="+passap+"&cdhdap="+cd_hdwifi,true); xhttp.onreadystatechange = process;//nhận reponse xhttp.send(); } } function clearEEPROM(){ if(confirm("Do you want to delete all saved wifi configurations?")){ xhttp.open("GET","/clearEEPROM",true); xhttp.onreadystatechange = process;//nhận reponse xhttp.send(); } } function restartESP(){ if(confirm("Do you want to reboot the device?")){ xhttp.open("GET","/restartESP",true); xhttp.send(); alert("Device is restarting! If no wifi is found please press reset!"); } } // -Kiểm tra response function process(){ if(xhttp.readyState == && xhttp.status == 200){ // Updat data sử dụng javascript -ketqua = xhttp.responseText; alert(ketqua); } } //============Hàm thực khác================================ // Load lại trang để quay Home control - 43 function backHOME(){ document.getElementById("homecontrol").style.display = "block"; document.getElementById("wifisetupap").style.display = "none"; } // CHECK EMPTY -function Empty(element, AlertMessage){ if(element.value.trim()== ""){ alert(AlertMessage); element.focus(); return false; }else{ return true; } } //============WEBSOCKETCLIENT=============================== var Socket; //Khai báo biến Socket var d4, ssid_ap, pass_ap, cdhd_wifi, led; function init(){ //Khởi tạo websocket Socket = new WebSocket('ws://' + window.location.hostname + ':81/'); //Nhận broadcase từ server Socket.onmessage = function(event){ JSONobj = JSON.parse(event.data); //Tách liệu json //alert(event.data); d4 = JSONobj.D4; ssid_ap = JSONobj.SSIDap; pass_ap = JSONobj.PASSap; cdhd_wifi = JSONobj.CDHDap; led = JSONobj.LED; //Kiểm tra trạng thái khóa hiển thị lên webserver if(d4 == "0"){ document.getElementById("button_lock").value ="UNLOCK" document.getElementById("iconlock").style.display ="none"; 44 document.getElementById("iconunlock").style.display = "block"; } else{ document.getElementById("button_lock").value = "LOCK" document.getElementById("iconlock").style.display = "block"; document.getElementById("iconunlock").style.display = "none"; } if(led == "0"){document.getElementById("ledconnect").style.background = "#222222"; //document.getElementById("status_Door").style.color = "#FFFFFF"; }else{ document.getElementById("ledconnect").style.background = "#00EE00"; //document.getElementById("status_Door").style.color = "#222222"; } } } function lockactive(){ if(document.getElementById("button_lock").value == "LOCK"){ Socket.send("unlock"); } } )====="; void setup() { Serial.begin(9600); EEPROM.begin(512); //Khởi tạo nhớ EEPROM delay(10); lcd.init(); // turn on LCD backlight lcd.backlight(); pinMode(D5,OUTPUT); digitalWrite(D5,LOW); //Thiết lập đèn nối với chân D5 tắt 45 pinMode(D8,OUTPUT); digitalWrite(D8,LOW); //Thiết lập đèn nối với chân D8 tắt myservo.attach(D4); //Thiết bị khóa chân D4 myservo.write(180); //Thiết lập khóa đóng lcd.setCursor(0, 0); //Thiết lập LCD hiển thị từ vị trí (0, 0) // print message lcd.print("close the door!"); read_EEPROM(); WiFi.begin(ssid,pass); Serial.print("Connecting"); while(WiFi.status()!=WL_CONNECTED){ Thiết lập kết nối với wifi để phản hồi địa webserver delay(500); Serial.print(" "); } Serial.println(WiFi.localIP()); delay(100); WiFi.mode(WIFI_AP_STA); Serial.println("Soft Access Point mode!"); Serial.print("Please connect to "); Serial.println(ssid_ap); Serial.print("Password is: "); Serial.println(pass_ap); startWebServer(); webSocket.begin(); webSocket.onEvent(webSocketEvent); Serial.print("Web Server IP Address: "); Serial.println(ip_ap); timer_update.setInterval(500L, updateStateD); timer_unlock.setTimeout(5000L,unLock); } 46 void loop() { webServer.handleClient(); webSocket.loop(); timer_update.run(); timer_unlock.run(); } //==========CHƯƠNG TRÌNH CON===================================// // Đọc nhớ EEPROM -void read_EEPROM(){ Serial.println("Reading EEPROM "); if(EEPROM.read(0)!=0){ ssid_ap = ""; pass_ap = ""; cdhd_ap = ""; for (int i=0; i