THIẾT kế hệ THỐNG điều KHIỂN GIÁM sát NHIỆT độ, độ ẩm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG -o0o - BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM GVHD: SVTH: Ts.Tăng Anh Tuấn Hồ Tấn Nhân Võ Anh Nam Lớp: 17DT1 Lớp: 17DT1   Đà nẵng, tháng 5, năm 2021 LỜI CẢM ƠN Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Tăng Anh Tuấn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, giảng giải cho chúng em lựa chọn đề tài trình thực đề tài Trong trình thực đồ án xảy nhiều khó khăn, thiếu sót hỗ trợ góp ý Thầy nên nhóm hồn thành đồ án Do trình độ kinh nghiệm hạn chế nên đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy cơ, để em học hỏi thêm kinh nghiệm giúp ích cho cơng việc sau Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT ĐỒ ÁN Ở Việt Nam việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển vào điều khiển khí hậu nhà trồng rau có khắp nơi, thiết bị điều khiển nhập từ nước có cơng nghệ tiến tiến giá thành thiết bị tương đối cao, khó cho người nơng dân Việt Nam tiếp cận Vì cần phải có nghiên cứu chế tạo thiết bị nước cho đảm bảo người nơng dân đầu tư dể sử dụng Đây mục đích người nghiên cứu cần hướng tới nhằm tạo sản phẩm tốt đại cho người nông dân Việt Nam Trong đề tài nghiên cứu hệ thống điều khiển qua mạng truyền thông Internet nhằm nâng cao khả giám sát điều kiện môi trường nhà trồng để đưa định kịp thời cho việc điều khiển tiểu khí hậu nhà trồng tốt Điều góp phần tắng hiệu sản xuất thương mại hóa sản phẩm, tăng tiện ích cho người Đề tài gồm Phần : Phần 1: Tổng quan đề tài ”Hệ thống Giám sát nhiệt độ, độ ẩm, tưới tự động” Phần 2: Cơ sở lí thuyết Phần 3: Thiết kế , thực hệ thống Phần 4: Kết quả, Tổng kết đề tài Sau hồn thành , kết phù hợp với tiêu chí đề giúp tiết kiệm thời gian sức người việc chăm sóc Mơ hình sử dụng vườn rau , thảm cỏ ,vườn hộ gia đình nơi có khn viên nhỏ hộ gia đình khu thị PHẦN 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề : Nhiệt độ độ ẩm là hai yếu tố vô quan trọng ảnh hưởng đến phát triển suất chất lượng trồng Chính vậy, để nâng cao suất, chất lượng hướng tới lợi nhuận cao người nông dân cần theo dõi sát để điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phù hợp với giai đoạn sinh trưởng loại trồng Trong điều kiện biến đổi khí hậu với thay đổi thất thường nay, vấn đề vô nan giải Tuy nhiên, với phát triển khoa học công nghệ, nhà nông hồn tồn kiểm sốt số Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm và tưới nước tự đợng với ứng dụng Esp8266 giải pháp hữu hiệu Esp8266 lý khiến nhóm nghiên cứu chọn giải pháp cho hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm tưới nước tự động Hiểu cách đơn giản nhất, Esp8266 dịng chíp vi điều khiển lập trình để điều khiển chân IO(đầu vào, đầu ra) Đặc điểm bật có kết nối Wi-Fi, bạn sử dụng để kết nối với mạng Wi-Fi, kết nối Internet, lưu trữ máy chủ web với trang web thực, để điện thoại thông minh bạn kết nối với nó, khơng có lạ chip trở thành thiết bị IoT phổ biến có Bên cạnh cịn có NodeMCU firmware mã nguồn mở LUA phát triển cho chip wifi ESP8266 Firmware NodeMCU kèm với bo ESP8266, môi trường phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngơn ngữ lập trình học nhanh chóng với người am hiểu điện tử lập trình Đặc biệt, mức giá cho chi phí ứng dụng Esp8266 thấp tính chất nguồn mở từ firmware NodeMCU kết hợp với phần mềm Arduino IDE dễ dàng cho việc lập trình Chính vậy, không áp dụng rộng rãi giới, nay, Esp8266 biết đến ứng dụng phổ biến sản xuất nông nghiệp, công nghiệp Việt Nam Đây phương án nhiều đối tượng từ học sinh, sinh viên bước đầu tìm hiểu ứng dụng công nghệ vào sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, đời sống, đến nhà khoa học, nhà sáng chế sản phẩm ứng dụng công nghệ thông minh lựa chọn 1.2 Mục tiêu đề tài: Hiện giới, việc ứng dụng công nghệ điều khiển vào sản xuất nhiều cần thiết ngành nghề kể nông nghiệp Trong nông nghiệp, nhờ ứng dụng công nghệ điều khiển đại mà suất chất lượng trồng tăng lên đáng kể.  Mục tiêu đề tài nghiên cứu, phân tích thiết kế mạch có khả điều khiển giám sát hệ thống tưới nước tự động thông qua thông tin thu thập Thông tin độ ẩm môi trường, độ ẩm đất cảm biến đo chuyển tới khối xử lý liệu Dựa vào thông tin để điểu khiển máy bơm tưới nước tự động Hình 1.1 Ảnh Minh Họa 1.3 Các tính hệ thống : Người dùng chạy ứng dụng nhiều thiết bị từ smartphone, máy tính bảng máy tính cá nhân Theo đó, người dùng quản lý hệ thống vườn từ xa thơng qua kết nối Internet đâu Những tính hệ thống vận hành tự động bán tự động, bao gồm: Điều khiển hệ thống trực tiếp từ thiết bị di động máy tính, theo dõi điều kiện trồng (nhiệt độ, độ ẩm,…) thông qua biểu đồ ( theo giờ, ngày ) khả tưới nước bán tự động (điều khiển tay bật tắt ), hẹn tưới tưới theo điều kiện mơi trường ( có thẻ độ ẩm nhiệt độ) PHẦN : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Ảnh hưởng nước, nhiệt độ: Nước thành phần có thực thể sống nên nước nắm giữ vai trị vơ quan trọng định đến sống trồng Nước khơng góp phần cấu tạo nên thành phần trồng mà tham gia vào q trình sinh hóa bên Thiếu nước sản phẩm quang hợp bị tắc nghẽn dẫn đến ức chế quang hợp Khi thiếu nước đến 40 – 60% quang hợp giảm ngưng quang hợp. Đặc tính quang hợp quan trọng cho suất trồng, định 90 – 95% suất trồng Do việc tìm hiểu đặc tính quang hợp trồng, giúp cho việc điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ độ ẩm tốt làm cho trồng phát triển tốt cho suất cao 2.2 Hệ thống tự động Hệ thống điều khiển tự động hệ thống, bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển quy trình xảy thiên nhiên, sống mà khơng có tham gia trực tiếp người - Tự động hóa máy mọc nơng nghiệp: Việc phát triển nơng nghiệp thông minh vấn đề cấp thiết nguồn thực phẩm Muốn có nơng nghiệp thơng minh cần có kết hợp nhiều lĩnh vực cơng nghệ Đặc biệt thiết bị máy móc sử dụng cần ứng dụng tự động hóa – số hóa để tạo nên chuỗi giá trị cho sản phẩm Các giải pháp tự động hóa triển khai với quy mô lớn, tham gia vào hầu hết khâu Q trình tự động hóa áp dụng vào thiết bị giúp tăng suất sản xuất Đặc biệt tạo số lượng lớn đảm bảo nguồn thực phẩm theo quy chuẩn 2.3 Ứng dụng tự động hóa tưới tiêu trồng Ngày với phát triển mạnh mẽ công nghệ chế tạo thiết bị tự động hóa, kết hợp với thành tựu cơng nghệ vi điện tử công nghệ thông tin, cho phép tạo nên giải pháp tự động hóa lĩnh vực khơng lĩnh vực nơng nghiệp Có thể nói tự động hóa trở thành xu hướng tất yếu cho quốc gia, vùng lãnh thổ muốn phát triển kinh tế Thế giới Tưới nước khâu quan trọng cho phát triển trồng Việc tưới nước phải đảm bảo độ ẩm cần thiết cho trồng đồng thời phải tránh ngập úng mức gây bệnh rễ nấm cho trồng Tuy nhiên tưới để đảm bảo điều kiện mà không hao phí nước, giảm thiểu chi phí tưới nước Hiện công nghệ tưới nước tiết kiệm đa dạng, việc tưới nước phải phù hợp với kiểu quang hợp nhiệt độ loại Dưới số công nghệ tưới nước: a) Cơng nghệ tưới mưa Thích hợp khơng gian rộng, thống Lượng nước sử dụng nhiều b) Công nghệ tưới phun sương Khả tiết kiệm nước cao, làm ẩm mát bầu khơng khí, thích hợp với loại chịu nhiệt độ thấp Tuy nhiên giá thành hệ thống phun sương cao c) Công nghệ tưới nhỏ giọt Khả tiết kiệm nước cao, làm ẩm đất với lượng định Tuy nhiên tốn chi phí lắp đặt ống tới gốc trồng, không cải thiện nhiều nhiệt độ môi trường xung quanh Tùy theo loại trồng mà sử dụng hệ thống tưới phù hợp hệ thống tưới mưa thích hợp với khơng gian rộng trồng ngồi khơng gian tự nhiên Hệ thống tưới nhỏ giọt thích hợp với có khả chống nấm thấp, khơng ưa độ ẩm cao cà chua, dưa lưới … Hệ thống tưới phun sương thích hợp với có thân yếu, dễ bị dập nát chịu ẩm cao loại cải, mồng tơi, ngị … Hình 2.1 Hệ thống tưới tiêu – hình minh họa PHẦN : THIẾT KẾ, THỰC HIỆN HỆ THỐNG 3.1 Giới thiệu mơ hình hệ thống Hệ thống gồm phần : Phần thứ khối thu thập liệu gồm cảm biến nhiệt độ-độ ẩm DHT- 11, cảm biến độ ẩm đất Các cảm biến thu thập thông tin môi trường sau gửi thơng tin đến trung tâm xử lí Phần thứ xử lí trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu gửi từ khối thu thập liệu khối điều khiển Thông tin xử lí gửi đến khối thiết bị hiển thị Phần thứ khối thiết bị gồm có máy bơm nước Khi đạt đủ điều kiện hệ thống điều khiển bật ( tắt ) máy bơm cung cấp nước cho trồng Phần thứ khối hiển thị gồm có hình LCD 16x2 để thị thông số tại nơi đặt thiết bị Ngồi ra, thơng tin cịn hiển thị qua phần mềm android Phần thứ khối nguồn cung cấp điện áp cho sử lí hoạt động Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 3.3 Chức khối 3.3.1 Khối vi điều khiển Vi điều khiển máy tính tích hợp chip, thường sử dụng để điều khiển thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất, hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu suất đủ dùng giá thành thấp (khác với vi xử lý đa dùng máy tính) kết hợp với khối ngoại vi nhớ, module vào/ra, module biến đổi số sang tương tự tương tự sang số, Ở máy tính module thường xây dựng chip mạch Vi điều khiển thường dùng để xây dựng hệ thống nhúng Nó xuất nhiều thiết bị điện, điện tử, máy giặt, lị vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, KIT điều khiển ESP8266 NodeMCU Kit RF thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 kit phát triển dựa chip Wifi SoC ESP8266 với thiết kế dễ sử dụng đặc biệt sử dụng trực tiếp trình biên dịch Arduino để lập trình nạp code, điều khiến việc sử dụng lập trình ứng dụng ESP8266 trở nên đơn giản Khả lưu trữ xử lý mạnh mẽ cho phép tích hợp với cảm biến, vi điều khiển thiết bị ứng dụng cụ thể khác thông qua GPIOs với chi phí tối thiểu PCB tối thiểu Với mức độ tích hợp cao chip, bao gồm anten chuyển đổi balun, chuyển đổi quản lý điện năng…Kit RF thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU Lua CP2102 dùng cho ứng dụng cần kết nối, thu thập liệu điều khiển qua sóng Wifi, đặc biệt ứng dụng liên quan đến IoT  ESP8266 cung cấp giải pháp kết nối mạng Wi-Fi hồn chỉnh khép kín, cho phép lưu trữ ứng dụng để giảm tải tất chức kết nối mạng Wi-Fi từ xử lý ứng dụng  Luôn phiên, phục vụ chuyển đổi Wi-Fi, truy cập internet không dây thêm vào thiết kế vi điều khiển dựa kết nối đơn giản qua giao diện UART giao diện cầu CPU AHB Khả lưu trữ xử lý mạnh mẽ cho phép tích hợp với cảm biến, vi điều khiển thiết bị ứng dụng cụ thể khác thơng qua GPIOs với chi phí tối thiểu PCB tối thiểu Với mức độ tích hợp cao chip, bao gồm anten chuyển đổi balun, chuyển đổi quản lý điện Hình 3.2 Hình ảnh thực tế ESP8266 NodeMCU Thơng số kỹ thuật Chip điều khiển ESP8266EX WiFi 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n Điện áp hoạt động 3.3 V Điện áp đầu vào 5V (thông qua cổng USB) Số chân I/O 11 (tất chân I/O có Interrupt/PWM/I2C/One- wire, trừ chân D0) Số chân Analog Input (điện áp vào tối đa 3.3V) Bộ nhớ Flash 4MB Hỗ trợ bảo mật WPA/WPA2 Tích hợp giao thức TCP/IP Lập trình ngơn ngữ C/C++, Micropython, NodeMCU - Lua Sơ đồ chân ESP8266 Node MCU 3.4.2 Lập trình hệ thống Yêu cầu đặt cho phần mềm: Phần mềm phải đáp ứng nhu cầu người sử dụng Những ứng dụng phải phù hợp với thực tế Viết ứng dụng giao diện phải hợp lí dễ dàng thao tác cho người sử dụng Lưu đồ giải thuật phía xử lí, điều khiển 20 - Lưu đồ giải thuật phía kết nối Server : - Phần mềm Arduino IDE : Giới thiệu: Arduino IDE phần mềm mã nguồn mở chủ yếu sử dụng để viết biên dịch mã vào module Arduino Đây phần mềm Arduino thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà người bình thường khơng có kiến thức kỹ thuật làm 21 Nó có phiên cho hệ điều hành MAC, Windows, Linux chạy tảng Java kèm với chức lệnh có sẵn đóng vai trị quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa biên dịch mã môi trường Hơn nữa, phần mềm Arduino IDE sử dụng phiên giản thể C+ + Bạn điều khiển chức bo mạch cách nạp tập lệnh đến vi điều khiển bo mạch Thông qua phần mềm hỗ trợ Arduino IDE Khi người dùng viết mã biên dịch, IDE tạo file Hex cho mã File Hex file thập phân Hexa Arduino hiểu sau gửi đến bo mạch cáp USB Mỗi bo Arduino tích hợp vi điều khiển, vi điều khiển nhận file hex chạy theo mã viết - Sử dụng Arduino IDE: Hình 3.10 Giao diện Arduino IDE 22 Một chương trình hiển thị cửa sổ giao diện gọi là sketch.Sketch được tạo từ hai hàm setup () loop () : - Setup() : Hàm gọi sketch khởi động, sử dụng để khởi tạo biến, đặt chế độ chân ( nhận hay xuất tín hiệu ), khởi động thư viện … Hàm setup() chạy lần, sau cấp nguồn reset mạch - Loop(): Sau khởi tạo hàm setup(), hàm loop() khởi tạo thiết lập giá trị ban đầu Như tên gọi, hàm loop tạo vòng lặp liên tục, có cho phép thay đổi đáp ứng Chức tương tự vòng lặp while() C, hàm loop() điều khiển toàn mạch - Các nhóm cấu trúc lệnh Các chương trình Arduino chia thành : nhóm cấu trúc, nhóm biến , nhóm hàm Trên trang Arduino.cc có đầy đủ chi tiết hàm, lệnh, phép toán cách thức sử dụng ví dụ kèm Chúng ta tìm hiểu hàm trước : setup() ; loop () ; pinMode() ; digitalRead(); digitalWrite(); analogWrite() ; … - Một vài ví dụ: Mỗi hàm, lệnh hay thuật ngữ phần giải thích ngắn gọn, rõ ràng, dễ dàng áp dụng + Hàm pinMode(pin, mode):thiết lập chân cụ thể chân nhận hay xuất tín hiệu Trong đó: pin chân thiết lập; mode chế độ INPUT OUTPUT INPUT_PULLUP + Hàm digitalRead(pin): đọc giá trị từ chân digital Trong đó: pin chân digital mà muốn đọcGiá trị trả : HIGH LOW - ESP8266 Arduino IDE : Esp8266 lập trình Arduino IDE thông qua packed phát triển tảng Arduino IDE: Cài đặt cấu hình cho Arduino IDE: Bước 1: Tải package cho NodeMCU vào Arduino IDE: Từ hình chọn File → Preferences, thêm đường dẫn bên vào mục Addition Boards Manager URLs Link: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json 23 Hình 3.11 Tải package cho NodeMCU Bước 2: Tải thư viện hỗ trợ Từ hình chọn Tool→ Board→ Board managers Tại tìm kiếm hộp thoại Board Managers nhập vào esp8266, chọn Install để tiến hành tải cài đặt thư viện Hình 3.12 Hộp thoại Board Manager Bước 3: Chọn Tool→ board → ESP 8266 boards → NodeMCU 1.0 24 - Giao thức HTTP HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) là giao thức nằm tầng ứng dụng (Application layer) tập giao thức TCP/IP, sử dụng để truyền nhận liệu hệ thống phân tán thông qua internet, cụ thể giao thức hoạt động theo mơ hình Client-Server cách thực q trình request-response hệ thống máy tính khác Giao thức HTTP quy định cấu trúc gói tin cách thức truyền nhận liệu client server thông qua môi trường internet Với khả truyền dẫn siêu văn (text, hình ảnh, âm thanh, video,…), HTTP tảng truyền dẫn liệu ứng dụng duyệt web ứng dụng nhiều hệ thống Internet of Things Mô hình giao thức Để dễ hình dung, người dùng sử dụng trình duyệt truy cập vào website, phiên làm việc HTTP (gọi Session) diễn với client máy tính người dùng serer máy chủ website Mặc định HTTP thực thông qua port 80, port chuẩn giao thức định nghĩa tổ chức IANA quy định.  Hình 3.13 giao thức HTTP Ví dụ người dùng truy cập vào địa chỉ http Quá trình phiên làm việc HTTP diễn sau: HTTP client thiết lập kết nối TCP đến server Nếu thiết lập thành công, client server truyền nhận liệu với thông qua kết nối này, kết nối thiết lập gọi 25 socket interface bao gồm thông tin: địa IP, loại giao thức giao vận (chính TCP), port (mặc định 80) Sau kết nối thành công, client gửi HTTP request đến server thông qua socket interface vừa thiết lập.  Trong gói tin request chứa đường dẫn yêu cầu (path name) là /category/internet-of-thing Server nhận xử lý request từ client thơng qua socket, sau đóng gói liệu tương ứng gửi HTTP response cho client Dữ liệu trả file HTML chứa loại liệu khác văn bản, hình ảnh,… Server đóng kết nối TCP Client nhận liệu phản hồi từ server đóng kết nối TCP HTTPRequest Trong lập trình Web, HTTP Request được gọi “thơng báo yêu cầu HTTP“ Đây thông tin từ client gửi đến server, yêu cầu server làm một việc gì đó Nguyên lí hoạt động HTTP Request Khi bạn lên trình duyệt browser gõ địa http lập tức, trình duyệt dựa vào tên domain để gửi yêu cầu truy cập đến địa IP mà domain trỏ tới Lúc này, phía server phân tích yêu cầu gửi luồng xử lý tới vị trí vị trí lưu trữ mã nguồn PHP (hoặc mã nguồn bất kì) Nhiệm vụ mã nguồn tiếp nhận u cầu, phân tích request trả kết lại cho client Method Phương thức GET Câu truy vấn đính kèm vào đường dẫn HTTP request Ví dụ: /?username=”root”&pass=”password” GET request cached, bookmark lưu lịch sử trình duyệt mà bị giới hạn chiều dài (chiều dài URL có hạn) Lưu ý: Bạn khơng nên dùng GET request với liệu quan trọng mà dùng để nhận liệu, khơng có tính bảo mật Phương thức POST Câu truy vấn gửi phần message body HTTP request POST không thể, cached, bookmark hay lưu lịch sử trình duyệt cũng không bị giới hạn độ dài Các phương thức khác 26 HEAD: tương tự GET gửi HTTP header PUT: tải lên mơ tả URL định trước DELETE: xóa tài nguyên định trước OPTIONS: trả phương thức HTTP mà server hỗ trợ CONNECT: chuyển kết nối HTTP request thành kết nối HTTP tunnel Request-header Tiếp theo dòng Request-Line trường Request-header, cho phép client gửi thêm thông tin bổ sung thông điệp HTTP request client Một số trường thơng dụng như: Accept loại nội dung nhận từ thơng điệp response Ví dụ: text/plain, text/html… Accept-Encoding: kiểu nén chấp nhận Ví dụ: gzip, deflate, xz, exi… Connection: tùy chọn điều khiển cho kết nối thời Ví dụ: keepalive,Upgrade… Cookie: thông tin HTTP Cookie từ server User-Agent: thông tin user agent người dùng HTTP Response Trong lập trình Web, HTTP Response gọi “thơng báo phản hồi HTTP“ Đây kết server trả cho client Nguyên lí hoạt động HTTP Response Khi bạn nhập vào địa chỉ web, kết trả (response) giao diện website thông tin header Như liệu mà server trả đoạn mã HTML kèm theo thông tin header Browser dựa vào thông tin để hiển thị trạng thái kết request Mã HTML dùng để hiển thị giao diện website Nếu bạn nhập vào URL khơng tồn thơng tin header khơng có - MySQL SQL SQL gì? Đó viết tắt của Structured Query Language là ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc Nó ngôn ngữ, tập hợp lệnh để tương tác với sở liệu Dùng để lưu trữ, thao tác truy xuất liệu lưu trữ sở liệu quan hệ Trong thực tế, SQL ngôn ngữ chuẩn sử dụng hầu hết cho hệ sở liệu quan hệ Tất hệ thống quản lý sở liệu quan hệ (RDMS) MySQL, MS Access, Oracle, Postgres SQL Server… sử dụng SQL làm ngôn ngữ sở liệu chuẩn Mọi thứ sở liệu diễn tả thành nhiều bảng, có mối quan hệ với Để truy vấn lấy liệu từ bảng nhằm tổng hợp thành thơng tin đó, người ta dùng đến SQL thông qua câu query  Truy vấn liệu – data query: yêu cầu thông tin cụ thể database có sẵn 27    Điều hành liệu – data manipulation: thêm, xóa, sửa, xếp, tác vụ điều hành khác để chỉnh sửa liệu, giá trị, cách hiển thị Loại liệu – data identity: định nghĩa loại liệu, đổi từ liệu số thành số nguyên Nó bao gồm định nghĩa schema định nghĩa mối quan hệ bảng sở liệu Quyền truy cập data – data access control: cung cấp biện pháp bảo mật để bảo vệ liệu, bao gồm việc định xem thơng tin liệu database MySQL hệ thống quản trị sở liệu mã nguồn mở (gọi tắt RDBMS) hoạt động theo mơ hình client-server Với RDBMS là viết tắt của Relational Database Management System. MySQL được tích hợp apache, PHP. MySQL quản lý liệu thông qua sở liệu Mỗi sở liệu có nhiều bảng quan hệ chứa liệu. MySQL cũng có cách truy xuất mã lệnh tương tự với ngôn ngữ SQL MySQL cho phép liệu lưu trữ truy cập nhiều cơng cụ lưu trữ MySQL có khả chép liệu phân vùng bảng để có hiệu suất độ bền tốt Người dùng MySQL không bắt buộc phải học lệnh mới; họ truy cập liệu lệnh SQL tiêu chuẩn MySQL dựa mơ hình client-server Cốt lõi MySQL máy chủ MySQL, xử lý tất hướng dẫn sở liệu (hoặc lệnh) Máy chủ MySQL có sẵn chương trình riêng biệt để sử dụng môi trường mạng client-server thư viện nhúng (hoặc liên kết) vào ứng dụng riêng biệt MySQL hoạt động với số chương trình tiện ích hỗ trợ quản trị sở liệu MySQL Các lệnh gửi đến MySQLServer thông qua máy khách MySQL, cài đặt máy tính MySQL ban đầu phát triển để xử lý sở liệu lớn cách nhanh chóng Mặc dù MySQL thường cài đặt máy, gửi sở liệu đến nhiều vị trí, người dùng truy cập thơng qua giao diện máy khách MySQL khác Các giao diện gửi câu lệnh SQL đến máy chủ sau hiển thị kết - EPS8266 làm việc với Database, Webserver Web server là máy chủ cài đặt chương trình phục vụ ứng dụng web Webserver có khả tiếp nhận request từ trình duyệt web gửi phản hồi đến client thông qua giao thức HTTP giao thức khác Có nhiều web server khác như: Apache, Nginx, IIS, … Bất bạn xem trang web internet, có nghĩa bạn yêu cầu trang từ web server Khi bạn nhập URL trình duyệt tiến hành bước sau để gửi lại phản hồi cho bạn : 28 Trình duyệt phân giải tên miền thành địa IP Trình duyệt web bạn trước tiên cần phải xác định địa IP mà tên miền trỏ Trình duyệt u cầu thơng tin từ nhiều máy chủ DNS (thông qua internet) Máy chủ DNS cho trình duyệt biết địa IP tên miền trỏ đến nơi đặt trang web Lúc trình duyệt web biết địa IP trang web, yêu cầu URL đầy đủ từ webserver Webserver gửi lại client Trang yêu cầu Web server phản hồi cách gửi lại thông tin client yêu cầu… Nếu trang khơng tồn có lỗi khác xảy ra, gửi lại thơng báo lỗi thích hợp Trình duyệt hiển thị trang web Trình duyệt web bạn nhận lại tập tin html css (nhiều file khác)… render hiển thị trang theo yêu cầu - Đề tài dùng web hosting thay cho web server Server hosting chúng giống hosting chia từ máy chủ (server) máy chủ mà doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ hosting giá rẻ hiện thị trường họ không sử dụng đơn máy chủ mà chia nhỏ máy chủ thành nhiều gói khác nhằm bán cho nhiều người sử dụng Vì nhu cầu để mua máy chủ có doanh nghiệp cần thơi cịn bình thường học tập hay cửa hàng nhỏ gói hosting vừa phải không cần phải mua server chi cho tốn - Esp8266 Server Esp8266 giao tiếp với Server mơ hình Client – Server Mơ hình mạng client server đây mơ hình mạng máy tính máy tính client đóng vai trò máy khách(client), chúng gửi yêu cầu(request)  đến máy chủ(server) Để máy chủ xử lý yêu cầu trả kết cho máy khách(client) Trong mơ hình Client Server, server chấp nhận tất yêu cầu hợp lệ từ nơi khác Internet, sau trả kết máy gửi yêu cầu đó  Máy coi máy khách chúng làm nhiệm vụ gửi yêu cầu đến máy chủ đợi câu trả lời gửi Để máy khách máy chủ giao tiếp với chúng phải có chuẩn định, chuẩn gọi giao thức Một số giao thức sử dụng phổ biến như: HTTPS, TCP/IP, FTP, Nếu máy khách muốn lấy thông tin từ máy chủ, chúng phải tuân theo giao thức mà máy chủ đưa Nếu u cầu chấp nhận máy chủ thu thập thông tin trả kết cho máy khách yêu cầu Bởi Server - máy chủ luôn trạng thái sẵn sàng để 29 nhận request từ client nên cần client gửi u cầu tín hiệu chấp nhận u cầu server trả kết phía client thời gian ngắn Ở esp8266 đóng vai trị client, client gửi request lên server để thực yêu cầu (có thể gửi liệu để nhận liệu) sau server trả câu trả lời (kết liệu) thông qua giao thức HTTP Các liệu server nhận lưu trữ vào sở liệu thông qua hệ thống MySQL liệu hiển thị trình diệt web có client khác(smart phone, máy tính,…) u cầu truy cập - Mô tả phiên làm việc esp8266 server : Esp8266 gửi lên liệu nhiệt độ, độ ẩm – server lưu trữ liệu vào sở liệu trả kết thành công hay thất bại Esp8266 gửi yêu cầu để nhận giá trị điều khiển thiết bị - server lấy giá trị điều khiển lưu bảng khác sở liệu để trả cho esp8266 – esp8266 nhận giá trị điều khiển điều khiển thiết bị Khi giá trị điều khiển thay đổi thao tác mạch esp gửi yêu cầu gửi liệu lên server chứa giá trị điều khiển – server tiếp nhận giá trị lưu sở liệu sau trả kết (thành cơng thất bại) Hình 3.14 Mơ hình server Esp8266 30 PHẦN 4: KẾT QUẢ, TỔNG KÊT ĐỀ TÀI 4.1 Kết Qua trình thực nghiệm, kết đề tài đáp ứng yêu cầu đề Hệ thống hoạt động tương đối ổn định, có khả giúp người dùng giám sát đối tượng canh tác Hệ thống hoạt động ổn định thời gian dài, đảm bảo việc thu thập thông tin từ đối tượng canh tác truyền nhận liệu lên web Tuy nhiên số nhược điểm : độ xác cảm biến chưa cao, tính hệ thống cịn hạn chế thiếu sót,… cần chỉnh sửa cải tiển - Có thể điều khiển, giám sát trực tiếp mạch sản phẩm: Hình 4.1 Mạch mơ hình sản phẩm - Điều khiển giám sát web : 31 Hình 4.2 giao diện Web Hình 4.3 Giao diện Web Url Web : http://esp8266iot-data.000webhostapp.com/vuoniot.php 32 4.2 Tổng kết đề tài Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm và tưới nước tự động với ứng dụng Arduino đáp ứng yêu cầu mà đề tài đặt Với thông số từ thiết bị đo cung cấp liên tục theo thời điểm giúp người sử dụng, từ xa, biết cách xác, đầy đủ tình hình nhiệt độ, độ ẩm trồng kịp thời điều chỉnh Điều giúp giảm thiệt hại trình sản xuất nông nghiệp thủ công, tạo môi trường tốt cho phát triển, hướng tới sản phẩm nông nghiệp xanh, tiết kiệm nước, thân thiện với môi trường Ứng dụng giúp tiết kiệm phần chi phí (so với việc thuê nhân công sử dụng máy bơm) sản xuất nông nghiệp, đồng thời nâng cao giá trị, sản lượng nông nghiệp so với sản xuất thủ cơng trước Hệ thống cịn nhiều nhược điểm, thiếu sót chưa áp dụng cao thực tế , thơng tin liệu cảm biến cịn hạn chế, chưa ổn định, giao diện trình duyệt chưa có thẩm mĩ,… Để phát tiển đề tài tương lai ta cần đánh giá kĩ phù hợp hệ thống, đa dạng hóa phương thức tưới (phun sương, nhỏ giọt,…) tùy mục đích tưới phù hợp với loại trồng, thiết kế thêm tính mới,… Tài liệu tham khảo - (2020) Đồ án hệ thống tưới nước tự động, Đại học Bách Khoa Hà Nội https://randomnerdtutorials.com/control-esp32-esp8266-gpios-from-anywhere/ https://randomnerdtutorials.com/visualize-esp32-esp8266-sensor-readings-fromanywhere/ https://luuvachiase.net/index.php/2019/10/21/iot-webserver-esp8266-esp32-gui-du-lieulen-cloud-hien-thi-ra-trinh-duyet-web-voi-mysql-va-php/ 33 34 ... cho việc điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ độ ẩm tốt làm cho trồng phát triển tốt cho suất cao 2.2 Hệ thống tự động Hệ thống điều khiển tự động hệ thống, bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển quy... phẩm, tăng tiện ích cho người Đề tài gồm Phần : Phần 1: Tổng quan đề tài ? ?Hệ thống Giám sát nhiệt độ, độ ẩm, tưới tự động” Phần 2: Cơ sở lí thuyết Phần 3: Thiết kế , thực hệ thống Phần 4: Kết... pháp cho hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm tưới nước tự động Hiểu cách đơn giản nhất, Esp8266 dịng chíp vi điều khiển lập trình để điều khiển chân IO(đầu vào, đầu ra) Đặc điểm bật có kết nối