(TIỂU LUẬN) đồ án hệ THỐNG cơ điện tử đề tài THIẾT bị hỗ TRỢ tìm KIẾM, cứu nạn HÀNG hải ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LORA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT – KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề tài: “THIẾT BỊ HỖ TRỢ TÌM KIẾM, CỨU NẠN HÀNG HẢI ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LORA” Sinh viên thực : Huỳnh Công Sỷ Phạm Văn Việt Lớp: 18CDT1 Lớp: 18CDT1 Giảng viên hướng dẫn: Đoàn Lê Anh Khoa Cơ khí Tieu luan Đà Nẵng, ngày 17 tháng năm 2022 Tieu luan MỤC LỤC CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU I.2 PHƯƠNG HƯỚNG ĐỀ TÀI I.2.1 Cách tiếp cận .3 I.2.2 Phương pháp nghiên cứu I.2.3 Tính tính sáng tạo I.2.4 Đối tượng nghiên cứu CHƯƠNG II TÌM HIỂU MỘT SỐ MOĐUN II.1 MODULE XỬ LÍ TRUNG TÂM – ARDUINO NANO II.1.1 Giới thiệu II.1.2 Thông số kĩ thuật .4 II.1.3 Sơ đồ chân chức chân II.2 MODULE ĐIN ̣ H VỊ GPS .7 II.2.1 Giới thiệu module GPS NEO-6M-V2 II.2.2 Thông số kĩ thuật .8 II.2.3 Sơ đồ chân chức II.3 MODULE THU PHÁT TÍN HIỆU CẦU CỨU .9 Tieu luan LỜI NÓI ĐẦU Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư kết hợp công nghệ lĩnh vực vật lý, công nghệ số sinh học, tạo khả sản xuất hồn tồn có tác động sâu sắc đến đời sống kinh tế, trị, xã hội giới Có thể khái quát bốn đặc trưng Cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư: Một là, dựa tảng kết hợp cơng nghệ cảm biến mới, phân tích liệu lớn, điện toán đám mây kết nối internet vạn vật thúc đẩy phát triển máy móc tự động hóa hệ thống sản xuất thơng minh Hai là, sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất sản phẩm cách hoàn chỉnh nhờ thể hóa dây chuyền sản xuất khơng phải qua giai đoạn lắp ráp thiết bị phụ trợ - cơng nghệ cho phép người in sản phẩm phương pháp phi truyền thống, bỏ qua khâu trung gian giảm chi phí sản xuất nhiều Ba là, công nghệ nano vật liệu tạo cấu trúc vật liệu ứng dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực Bốn là, trí tuệ nhân tạo điều khiển học cho phép người kiểm sốt từ xa, khơng giới hạn khơng gian, thời gian, tương tác nhanh xác Cơng nghệ truyền không không dây LoRa giải pháp xuất Việt Nam năm gần sử dụng rộng rãi ứng dụng IOT Với đặc điểm truyền gói liệu nhẹ xa hàng km mà không tiêu tốn nhiều lượng so với công nghệ khác, “LoRa” giúp gợi ý tưởng cho nhóm chúng em Với vai trị sinh viên chuyên ngành Cơ điện tử, ngành học nằm điểm giao thoa chuyên ngành Cơ khí, điện, điện tử tự động hóa Chúng tơi ý thức tầm quan trọng công nghệ 4.0 nghiên cứu, sản phẩm ứng dụng công nghệ 4.0, mong muốn tạo máy móc thiết bị có ý nghĩa cho xã hội Từ nhìn nhận, đánh giá thực tế vấn đề tai nạn hàng hải Việt Nam, mang đến ý tưởng, giải pháp giúp giảm thiểu thiệt hại người giao thông, giao thương cứu hộ biển Đó thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn biển ứng dụng công nghệ truyền thông không dây LoRa Thông qua thuyết minh này, người hiểu cách thức hoạt động, ứng dụng thiết bị từ khai mở thêm ý tưởng sử dụng công nghệ LoRa Sinh viên thực Tieu luan Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu Viê ̣t Nam có diê ̣n tích biển lên đến 1.000.000 km2 với nguồn tài nguyên sinh vâ ̣t và khoáng sản phong phú, có nhiều tiềm phát triển kinh tế biển , vì vâ ̣y hoạt đô ̣ng đánh bắt, khai thác tài nguyên diễn hàng ngày hàng giờ, kèm với đó là các tai nạn va chạm tàu thuyền, biển đô ̣ng và thiên tai vẫn thường xuyên xảy Theo Cục Hàng hải Viê ̣t Nam, năm 2020, toàn quốc đã xảy 14 vụ tai nạn hàng hải, đó có những vụ tai nạn gây thiê ̣t hại nghiêm trọng về người Sau những vụ tai nạn xảy ra, các đơn vị cứu hô ̣ cứu nạn sẽ dựa thông tin liên lạc vị trí gửi từ tàu thuyền để truy tìm và ứng cứu Tuy nhiên, mô ̣t số trường hợp nghiêm trọng, tàu bị đánh chìm, ngư dân và thuyền viên sẽ bị trôi dạt biển mà không có phương tiê ̣n nào hỗ trợ giúp các thuyền, đơn vị cứu nạn khác có thể biết được vị trí của mình Vì việc nâng cao chất lượng, hiệu cơng tác tìm kiếm cứu nạn có ý nghĩa quan trọng, giúp đảm bảo an toàn sinh mạng người tài sản trách nhiệm nghĩa vụ quốc gia ven biển mang ý nghĩa khẳng định chủ quyền biển Tổ Quốc Hình Tai nạn hàng hải Dựa những khó khăn thực tế đó, nhóm nghiên cứu chúng em đã nghĩ ý tưởng ứng dụng công nghê ̣ LoRa với ưu điểm truyền khoảng cách rất xa, tạo mô ̣t thiết bị có khả định vị vê ̣ tinh GPS và phát tín hiê ̣u cầu cứu chứa dữ liê ̣u kinh đô ̣ vĩ đô ̣ để các tàu thuyền khác có thể thu được và biết chính xác vị trí, kịp thời đến nơi cứu người bị nạn Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” Hình Sơ đồ tổng quát cách thức truyền tin thiết bị Thiết bị có giá thành rẻ, dễ dàng chế tạo, nhỏ gọn để có thể gắn áo phao, phao thuyền cứu sinh Bô ̣ thiết bị này bao gồm thiết bị thu và thiết bị phát Thiết bị phát sẽ được gắn áo ao, phao cứu sinh để thiết bị có thể nổi lên mă ̣t nước Khi thuyền gă ̣p sự cố biển, người bị nạn sẽ mang áo phao, sử dụng phao cứu sinh có gắn thiết bị phát, bâ ̣t công tắc để thiết bị bắt đầu phát tín hiê ̣u cầu cứu tiên tục, chứa thông tin vị trí hiê ̣n tại Bán kính phát của thiết bị có thể đạt 10km điều kiê ̣n không có vâ ̣t cản biển Khi thuyền cứu nạn vào tầm phủ của thiết bị phát, nó có thể nhâ ̣n được tín hiê ̣u cầu cứu bao gồm kinh đô ̣ và vĩ đô ̣, nhờ đó biết được vị trí hiê ̣n tại của người bị nạn Hình Tàu cứu hộ dị tìm người bị nạn I.2 Phương hướng đề tài Mục tiêu tổng quát thực đề tài đề giải pháp đại, nhanh chóng, giá thành thấp đặc biệt ứng dụng công nghệ lora để tạo thiết bị có khả định vị vê ̣ tinh GPS và phát tín hiê ̣u cầu cứu chứa dữ liê ̣u kinh đô ̣ vĩ đô ̣ để các tàu Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” thuyền khác có thể thu được và biết chính xác vị trí, kịp thời đến nơi cứu người bị nạn Các mục tiêu cụ thể cần đạt là: - Lấy liệu vệ tinh người gặp nạn thiết bị định vị GPS - Giao tiếp hai mô dun lora với - Kết nối thành phần với để tạo thiết bị hoàn chỉnh I.2.1 Cách tiếp cận Khảo sát số liệu thống kê số vụ va chạm tàu thuyền, biển đô ̣ng và thiên tai xảy năm từ đề xuất quy trình để tạo thiết bị có giá thành thấp phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam để phục vụ cho trình tìm kiếm cứu nạn biển I.2.2 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu công bố khoa học, tài liệu liên quan đến công nghệ lora - Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm chế hoạt động thiết bị tìm kiếm cứu nạn hàng hải I.2.3 Tính tính sáng tạo - Ứng dụng công nghệ lora để tạo ta thiết bị tìm kiến cứu hộ hàng hải với nhiều ưu điểm như: bị nhiễu điện từ, truyền khoảng cách xa mà tốn lượng, sử dụng thuật tốn tốc độ liệu thích ứng giúp tối ưu hóa tuổi thọ pin dung lượng mạng thiết bị, cho phép liên lạc an toàn I.2.4 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài thiết bị tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ lora Vì nghiên cứu Việt Nam hướng tiếp cận đề tài chưa có nên cơng bố khoa học, tài liệu hướng dẫn từ nước ngồi tìm hiểu làm sở cho việc thực công việc đề tài Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” CHƯƠNG II GIỚI THIỆU LINH KIỆN THIẾT BỊ Trong đề tài để tạo thiết bị, thiếu mô đun, mô đun đảm nhận công việc khác nhau, chúng phối hợp với để hoàn thiện tồn cơng việc Và thơng tin số mơ đun cần có để hồn thiện thiết bị hỗ trợ cứu họ hàng hải I.1 Module xử lí trung tâm – Arduino Nano Module xử lí trung tâm có vai trị nhận xử lí liệu từ module thu tín hiệu, đưa lệnh hiển thị báo động, điều khiển module phát tín hiệu gửi tín hiệu Trong đề tài này, module tích hợp vi xử lí Arduino lựa chọn hợp lí giá thành rẻ, thiết kế sẵn giúp dễ dàng trình thử nghiệm vận hành II.1.1 Giới thiệu Arduino Nano là bảng vi điều khiển thân thiện, nhỏ gọn, đầy đủ. Arduino Nano nặng khoảng 7g với kích thước từ 1,8cm - 4,5cm. Bài viết trình bày thơng số kỹ thuật quan trọng, sơ đồ chân chức chân module Arduino Nano Hình Arduino nano II.1.2 Thông số kĩ thuật Thông số Số chân analog I/O Cấu trúc Tốc độ xung Dòng tiêu thụ I/O Số chân digital I/O Bộ nhớ EEPROM Bộ nhớ flash Giá trị AVR 16MHZ 40mA 22 1KB 32KB 2KB Bootloader sử dụng Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” Điện áp ngõ vào Vi điều khiển Điện áp hoạt động Kích thước bo mạch Nguồn tiêu thụ Ngõ PWM SRAM Khối lượng 7-12 Volts Atmega328P 5V 18x45mm 19mA 2KB 7gms II.1.3 Sơ đồ chân chức chân  Sơ đồ chân Hình Sơ đồ chân arduino Nano  Chức chân STT Tên chân D1/TX Kiểu I/O D0/RX I/O RESET GND D2 D3 D4 Đầu vào Nguồn I/O I/O I/O Chức Ngõ vào /ra số Chân TX- truyền liệu Ngõ vào /ra số Chân RX- nhận liệu Chân reset hoạt động mức thấp Chân nối mass Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 3V3 AREF A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 +5V 28 29 30 RESET GND VIN I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O Đầu Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu đầu vào Đầu vào Nguồn Nguồn Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Ngõ vào/ra digital Đầu 3.3 V Tham chiếu ADC Kênh đầu vào analog(kênh 0) Kênh đầu vào analog(kênh 1) Kênh đầu vào analog(kênh 2) Kênh đầu vào analog(kênh 3) Kênh đầu vào analog(kênh 4) Kênh đầu vào analog(kênh 5) Kênh đầu vào analog(kênh 6) Kênh đầu vào analog(kênh 7) Đầu 5V(từ điều chỉnh on-board) 5V (đầu vào từ nguồnđiện bên ngoài) chân đặt lại, hoạt động mức thấp Chân nối mass Chân nối với nguồn vào  Các chân : 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 16 Như đề cập trước đó, Arduino Nano có 14 ngõ vào/ra digital Các chân làm việc với điện áp tối đa là 5V Mỗi chân cung cấp nhận dịng điện 40mA có điện trở kéo lên khoảng 20-50kΩ Các chân sử dụng làm đầu vào đầu ra, sử dụng hàm pinMode (), digitalWrite () digitalRead () Ngoài chức đầu vào đầu số, chân này có số chức bổ sung  Chân 1, 2: Chân nối tiếp Hai chân nhận RX truyền TX sử dụng để truyền liệu nối tiếp TTL Các chân RX TX kết nối với chân tương ứng chip nối tiếp USB tới TTL  Chân 6, 8, 9, 12, 13 14: Chân PWM Mỗi chân số cung cấp tín hiệu điều chế độ rộng xung bit Tín hiệu PWM tạo cách sử dụng hàm analogWrite ()  Chân 5, 6: Ngắt Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” Khi cần cung cấp ngắt cho xử lý điều khiển khác, sử dụng chân Các chân sử dụng phép ngắt INT0 INT1 tương ứng cách sử dụng hàm attachInterrupt () Các chân sử dụng để kích hoạt ba loại ngắt ngắt giá trị thấp, tăng giảm mức ngắt thay đổi giá trị ngắt  Chân 13, 14, 15 16: Giao tiếp SPI Khi bạn không muốn liệu truyền không đồng bộ, bạn sử dụng chân ngoại vi nối tiếp Các chân hỗ trợ giao tiếp đồng với SCK Mặc dù phần cứng có tính phần mềm Arduino lại khơng có Vì vậy, bạn phải sử dụng thư viện SPI để sử dụng tính  Chân 16: Led Khi bạn sử dụng chân 16, đèn led bo mạch sẽ sáng  Chân 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 26 : Ngõ vào/ra tương tự Như đề cập trước UNO có chân đầu vào tương tự Arduino Nano có đầu vào tương tự (19 đến 26), đánh dấu A0 đến A7 Điều có nghĩa bạn kết nối kênh đầu vào tương tự để xử lý Mỗi chân tương tự có ADC có độ phân giải 1024 bit (do cho giá trị 1024) Theo mặc định, chân đo từ mặt đất đến 5V Nếu bạn muốn điện áp tham chiếu 0V đến 3.3V, có thể nối với nguồn 3.3V cho chân AREF (pin thứ 18) cách sử dụng chức analogReference () Tương tự chân digital Nano, chân analog có số chức khác  Chân 23, 24 A4 A5: chuẩn giao tiếp I2C Khi giao tiếp SPI có nhược điểm cần chân giới hạn thiết bị Đối với truyền thông đường dài, cần sử dụng giao thức I2C I2C hỗ trợ với hai dây Một cho xung (SCL) cho liệu (SDA) Để sử dụng tính I2C này, cần phải nhập thư viện có tên Thư viện Wire  Chân 18: AREF Điện áp tham chiếu cho đầu vào dùng cho việc chuyển đổi ADC  Chân 28 : RESET Đây là chân reset mạch chúng ta nhấn nút rên bo Thường sử dụng để kết nối với thiết bị chuyển mạch để sử dụng làm nút reset II.2 Module định vị GPS Để trình tìm kiếm thực nhanh chóng vị trí người bị nạn tối quan trọng Ở môi trường đại dương, vị trí xác định đơn giản xác dựa vào định vị vệ tinh GPS Module định vị vệ tinh lựa chọn có giá thành rẻ, thiết kế sẵn, dễ dàng tích hợp vào thiết bị II.2.1 Giới thiệu module GPS NEO-6M-V2 Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” Mạch Định Vị GPS NEO-6M V2 là mô-đun GPS hoàn chỉnh dựa GPS Ublox NEO 6M Thiết bị sử dụng công nghệ Ublox để cung cấp thơng tin định vị tốt bao gồm ăng-ten GPS chủ động 12 x 12mm tích hợp lớn với chân cắm UART TTL Mơ-đun GPS Ublox có đầu TTL nối tiếp, có bốn chân: TX, RX, VCC GND, đồng thời có đèn LED hiển thị trạng thái để dễ dàng quan sát trình sử dụng Hình Module định vị GPS NEO-6M V2 II.2.2 Thông số kĩ thuật            Mạch định vị GPS GY-NEO 6M, nguồn cung cấp 3V-5V Mẫu: GY-GPS6MV2 Mơ-đun với ăng-ten sứ, tín hiệu mạnh EEPROM power-down lưu liệu tham số cấu hình Với pin dự phịng liệu Chỉ báo tín hiệu LED Kích thước ăng ten 12*12mm Kích thước module 23mm*30mm Lắp đặt độ 3mm Tốc độ baud mặc định: 9600 Tương thích với nhiều module điều khiển chuyến bay, cung cấp kiểm tra máy tính GPS Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” II.2.3 Sơ đồ chân chức  Sơ đồ chân Hình Sơ đồ chân Module định vị GPS NEO-6M V2  Chức chân Tên chân Vcc RX TX GND Chức 3.3-5V Chân nhận liệu Chân truyền liệu Ground II.3 Module thu phát tín hiệu cầu cứu II.3.1 Lora gì? Lora tín hiệu tầm xa dựa tần số radio, phát triển sở hữu Semtech, cơng ty có trụ sở California Thành phần quan trọng và tạo nên tính đô ̣t phá cho nghiên cứu này chính là mô đun truyền tin sử dụng công nghê ̣ LoRa Có rất nhiều công nghê ̣ truyền thông không dây hiê ̣n Wifi, Bluetooth, mạng di đô ̣ng Tuy nhiên, với hai ưu điểm vượt trô ̣i so Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” với các công nghê ̣ này đó là tầm giao tiếp dữ liê ̣u đến hàng km và lượng tiêu thụ, lượng chờ rất thấp, LoRa đã được lựa chọn cho các ứng dụng truyền các gói dữ liê ̣u kích thước nhỏ cần được khoảng cách xa Hình 10 So sánh LoRa mạng truyền thông không dây khác LoRa sử dụng mô ̣t kỹ thuâ ̣t điều chế có tên gọi Chirp Spread Spectrum( CSS), nguyên lí của kỹ thuâ ̣t này là khuếch đại dữ liê ̣u gốc thành tín hiê ̣u có tần số cao hơn, sau đó tín hiê ̣u này được mã hóa thành chuỗi tín hiê ̣u Chirp, cuối cùng chuỗi tín hiê ̣u này sẽ được gửi bằng ăng ten Nhờ kĩ thuâ ̣t sử dụng các xung chirp để mã hóa dữ liê ̣u này, tín hiê ̣u LoRa có thể được truyền rất xa cả cường đô ̣ tín hiê ̣u yếu cường đô ̣ nhiễu môi trường Khi truyền, mô đun tiêu thụ dòng 500-670mA, ở chế đô ̣ Power Saving( chỉ hoạt đô ̣ng được kích hoạt), mô đun chỉ tiêu thụ dòng điê ̣n từ 1uA, nhờ đó có thể tạo thiết bị hoạt đô ̣ng bằng pin có thể lên đến 10 năm II.3.2 Mô đun Lora AS32-TTl-1 II.3.2.i Giới thiệu Trong đề tài này, nhóm chúng em sử dụng mô đun LoRa AS32 – TTL – 1W: Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 10 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” Hình 11 Mô đun LoRa AS32 – TTL – 1W Module AS32-TTL-1W module truền thông không dây hoạt động dãy tần số từ 410-441 MHZ (chủ yếu 433MHZ), sử dụng chip SX1278, dựa cơng nghệ truyền dẫn Lora, truyền xa tiết kiệm lượng II.3.2.ii Đặc điểm vận hành - Khoảng cách truyền lên đến 8000m Dòng điện chế độ ngủ thấp tới 1,5uA Hỗ trợ băng tần miễn phí tồn cầu 433 MHZ Mức tiêu thụ điện cực thấp cho ứng dụng cấp nguoòn pin Rơ le tự động truyền liên tục Mã hóa liệu Tích hợp nhiều chế xử lý ngoại lệ đảm bảo tính ổn định lâu dài mô đun Hỗ trợ mức điện áp cấp 2,5-5V, mức điện áp 5V đảm bảo hiệu suất tốt II.3.2.iii Các thông số kĩ thuật Thông số Min Mức Typ Max Điện áp hoạt động 2,5V 5,5V Độ ẩm làm việc 10% 90% Nhiệt độ hoạt Nhiệt độ bảo quản -40 độ C -40 độ C 410MH Z 85 độ C 125 độ C Tần số hoạt động Độ nhạy nhận Air data rate Khoảng cách tham khảo CPU Giao thức giao tiếp Số kênh Các bit liệu UART Dòng truyền 433MHZ 441 MHZ -130dBm 0.3k 2.4k 19,2k 8000m Ghi Nếu điện áp nhỏ 4,5v công suất đầu giảm Độ ẩm tương đối, không ngưng tụ 32 kênh, bước 1MHZ, mặc định ban đầu 433MHZ Độ nhạy khơng liên quan đến tốc độ truyền cổng nối tiếp thời gian trễ Có thể điều chỉnh mức Thử điều kiện thống đãng khơng vật cản, ăng ten khuếch đại:5dBm, độ cao ăng ten 2,5m,air data rate 2,4kbps SX1278 Uart 32 500-600mA Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 11 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” Dịng nhận 15-20mA Loại ăng ten Phổ thơng Kích thước Trọng lượng 23x43mm 8-9g Dùng loại ăng ten tốt khoảng cách truyền xa II.3.2.iv Sơ đồ giải thích chân Hình 12 Kích thước sản phẩm Tên chân GND Loại M0 Input(weak pull-up) M1 Input(weak pull-up) RXD input TXD Output AUX Output Chức Ground Cùng với chân M1 xác định bốn chế độ làm việc mơ đun(nếu khơng dùng GND) Cùng với chân M0 xác định bốn chế độ làm việc mô đun(nếu không dùng GND) TTL UART inputs, kết nối với chân TX bên ngoài( MCU, PC) TTL UART outputs, kết nối với chân RX bên ngoài( MCD, PC) Để xác định trạng thái làm việc mô đun đánh thức MCU Trong suốt trình tự kiểm tra cài đặt, chân AUX xuất mức thấp Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 12 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” VCC ANT Nguồn cấp: 2.3 ~ 5.2V DC Ăng ten II.3.2.v Kết nối với vi điều khiển(MCU) stt Hình 13 Sơ đồ kết nối với vi điều khiển Giải thích Mơ đun UART dùng tín hiệu TTL Một số MCU làm việc mức điện áp 5VDC, nên cần thêm trở 4-10K kéo lên cho chân TXD AUX 3.2.6 giải thích chức 1.13.2.6.1 FIXED TRANSMISSION (POINT – TO – POINT) gửi đến module nào, kênh cách set địa đích dạng hexa Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 13 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” 1.2 1.33.2.6.2 FIXED TRANSMISSION ( BROADCAST)  Set địa đích 0xFFFF, module channel nhận liệu từ module gửi 1.4 1.53.2.6.3 FIXED TRANSMISSION ( MONITORING)  Set địa module A 0xFFFF, kênh 0x04, module A module nhận nhận liệu từ tất module kênh 0x04 Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 14 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” 1.63.2.6.3 TRANSPARENT TRANSMISSON( POINT – TO – POINT )  Ví dụ: đặt địa mơ đun A 0xFFFF 0x0000 kênh 0x04;  Khi mô đun A thiết bị nhận, nhận tất liệu gửi từ mô đun kênh 0x04, mục đích việc giám sát thực 1.73.2.6.5 TRANSPARENT TRANSMISSION( BROADCAST)  Khi có địa chỉ, channel, air data rate, module phát, nhận liệu lẫn  Dữ liệu lúc truyền xuyên suốt, điều có nghĩa liệu nhận xác thiết bị phát gửi Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 15 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” 3.2.7 chế độ hoạt động Có chế độ hoạt động, set chân M1 M0, chi tiết sau: Mode(0 -3) M1 M0 0 1 1 Chế độ Normal WOR Chế độ cài đặt Chế độ Deep Sleep Chi tiết Chú ý UART kênh không dây Hỗ trợ mở, chế độ truyền Transparent điều chỉnh kích hoạt khơng dây thơng qua câu lệnh Có thể xem thiết bị Đánh phát WOR thiết bị thu WOR thức thông qua câu lệnh không dây Người dùng truy cập ghi để điều khiển chế độ hoạt động module Module vào chế độ ngủ giúp tiết kiệm lượng IV mô đun giao tiếp USB-UART 4.1 giới thiệu Mô đun có thể dễ dàng được thiết lâ ̣p cấu hình, thay đổi thông số thông qua phần mềm Để thực hiê ̣n, ta cần kết nối mô đun với máy tính thông qua mô đun giao tiếp USB – UART Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 16 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” Hình 14 Mô đun giao tiếp USB - UART Mô đun LoRa có hai chế đô ̣ truyền nhâ ̣n bản là truyền nhâ ̣n cố định và truyền nhâ ̣n phát sóng Khi địa chỉ mô đun, thông số kênh, tốc đô ̣ truyền được thiết lâ ̣p giống nhau, các mô đun sẽ hoạt đô ̣ng ở chế đô ̣ truyền nhâ ̣n phát sóng Trong chế đô ̣ này, bất kì mô đun nào cũng có thể gửi và nhâ ̣n dữ liê ̣u lẫn nhau, thông tin sẽ truyền xuyên suốt và dữ liê ̣u được nhâ ̣n sẽ chính xác là những gì được gửi từ mô đun phát 4.2 thông số kĩ thuật Sử dụng chip: PL2303 Hỗ trợ trên: win: Windows XP / 2003 / Win7 (32/64) / win8 (32/64) Vista (32/64) / driver v6.6.1 / Linux Mac OS Điện áp hoạt động: -5.25V Chân đầu ra: TXD RXD GND 5V 3.3V Kích thước: 50 (dài) * 14 (rộng) (mm) 4.3 sơ đồ chân chức  Sơ đồ chân Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 17 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa” Hình 20 Sơ đồ chân mô đun usb-uart  Chức Tên chân RX TX GND 3.3V 5V Chức Chân nhận liệu Chân truyền liệu Ground Chân đầu Chân đầu Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 18 Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa” Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang 19 ... tưởng sử dụng công nghệ LoRa Sinh viên thực Tieu luan Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng công nghệ LoRa? ?? CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu Viê... học, tài liệu liên quan đến công nghệ lora - Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm chế hoạt động thiết bị tìm kiếm cứu nạn hàng hải I.2.3 Tính tính sáng tạo - Ứng dụng cơng nghệ lora để tạo ta thiết bị. .. Sinh viên: Huỳnh Công Sỷ, Phạm Văn Việt Tieu luan Trang Đồ án “ Thiết bị hỗ trợ tìm kiếm cứu nạn hàng hải ứng dụng cơng nghệ LoRa? ?? Hình Sơ đồ tổng quát cách thức truyền tin thiết bị Thiết bị có