(Đồ án hcmute) điều khiểm giám sát thiết bị qua internet, ứng dụng ở trạm xe buýt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA INTERNET GVHD: NGUYỄN TRƯỜNG DUY SVTH: NGUYỄN NHẬT QUANG MSSV: 13141257 SVTH: LÊ VĂN TIẾN MSSV: 13141362 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2018 an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA INTERNET GVHD: ThS Nguyễn Trường Duy SVTH1: Nguyễn Nhật Quang MSSV1: 13141257 SVTH2: Lê Văn Tiến MSSV2: 13141362 Tp Hồ Chí Minh - 01/2018 i an TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 13 tháng năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Nguyễn Nhật Quang Lê Văn Tiến Điện tử công nghiệp Đại học quy 2013 MSSV: 13141257 MSSV: 13141362 Mã ngành: 41 Mã hệ: Lớp: 13141DT I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA INTERNET II NHIỆM VỤ: Các số liệu ban đầu: - PGS.TS Trần Thu Hà, Giáo trình Điện tử bản, Đại học SPKT Tp.HCM 2013 - ThS Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi xử lý, NXB Đại học Quốc gia 2015 - Huỳnh Thanh Đạt Hồng Cơng Hải, Điều Khiển Thiết Bị Trong Nhà Thông Minh, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2015 Nội dung thực hiện: - Thiết kế thi công mạch điều khiển, mạch công suất ngõ - Viết chương trình cho Arduino Mega 2560 - Thiết kế giao diện giám sát điều khiển WebSever - Thiết kế thi công hệ thống giám sát bằng Camera - Thiết kế, thi cơng lập trình khối đo nhiệt độ độ ẩm DHT11, cảm biến ánh sáng - Thiết kế, thi cơng mơ hình trạm chờ xe bt, lắp khối điều khiển vào mơ hình - Chỉnh sửa lỗi điều khiển, lỗi lập trình lỗi thiết bị - Chạy thử nghiệm hệ thống, cân chỉnh hệ thống - Viết báo cáo đề tài tốt nghiệp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/09/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 13/01/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Trường Duy CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ii an TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 13 tháng năm 2018 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Nhật Quang Lớp: 13141DT3B MSSV: 13141257 Họ tên sinh viên 2: Lê Văn Tiến Lớp: 13141DT1C MSSV: 13141362 Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA INTERNET Tuần/ngày Tuần Từ 25/09/2017 Nội dung Xác nhận GVHD - Gặp GVHD nhận đề tài - Viết đề cương chi tiết đến 01/10/2017 Tuần - Tìm hiểu đề tài nghiên cứu có liên Từ 02/10/2017 quan đến điều khiển giám sát dùng đến 08/10/2017 Arduino Tuần Từ 09/10/2017 đến 15/10/2017 Tuần - Gặp báo cáo với GVHD hướng thực đề tài - Thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức - Tìm hiểu giao tiếp cảm biến, Từ 16/10/2017 module thiết bị với Arduino đến 22/10/2017 - Thiết kế sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch Tuần - Lập trình giao tiếp Arduino đơn giản như: Từ 23/10/2017 đến 29/10/2017 giao tiếp Arduino với cảm biến - Kiểm tra việc thu, nhận tín hiệu Arduino cảm biến Tuần - Báo cáo tiến độ cho GVHD Từ 30/10/2017 - Tìm hiểu lập trình Web Server, phương thức đến 05/11/2017 gửi liệu thu thập từ điều khiển lên Web Server Tuần - Báo cáo tiến độ cho GVHD iii an Từ 06/11/2017 - Thiết kế mạch công suất ngõ đến 12/11/2017 Tuần - Báo cáo tiến độ cho GVHD Từ 13/11/2017 - Lập trình giao tiếp Arduino với module wifi đến 19/11/2017 ESP8266, kết nối liệu từ cảm biến lên Websever Tuần Từ 20/11/2017 - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Phát triển thêm việc gắn camera giám sát đến 26/11/2017 Tuần 10 Từ 27/11/2017 - Báo cáo tiến độ cho GVHD - Hồn thành mơ hình đến 03/12/2017 Tuần 11 Từ 04/12/2017 - Viết báo cáo - Kiểm tra hoạt động hệ thống đến 10/12/2017 Tuần 12 Từ 11/12/2017 đến 17/12/2017 - Khắc phục lỗi - Hoàn thiện báo cáo, chuẩn bị gặp GVPB bảo vệ GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iv an MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iii Cam đoan v Lời cảm ơn vi Mục lục vii Liệt kê hình vẽ x Liệt kê bảng vẽ xii Tóm tắt xiii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn 1.5 Bố cục CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu thiết bị vào sử dụng vào đề tài 2.2 Giới thiệu phần cứng 2.2.1 Giới thiệu Arduino Mega 2560 2.2.2 Cảm biến ánh sáng 2.2.3 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm DHT11 2.2.4 Module L298n 2.2.5 Động giảm tốc GA12 – N20 2.2.6 Đèn Led 5050 2.2.7 Module ESP8266 2.2.8 Module relay 2.3 Các chuẩn truyền liệu 11 2.3.1 Giao tiếp Serial - UART 11 2.3.2 Chuẩn truyền thông SPI 11 vii an 2.4 Tổng quan Internet 12 2.4.1 Giới thiệu Internet 12 2.4.2 Ngôn ngữ HTML 13 2.4.3 Ngôn ngữ CSS 14 2.4.4 Ngôn ngữ PHP 16 2.4.5 Giới thiệu MYSql & PHPMYADMIN 16 2.4.6 Cơ sỡ liệu 18 2.4.7 Tạo bảng sở liệu 18 2.4.8 Các cú pháp sử dụng lệnh cho sở liệu 20 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 22 3.1 Giới thiệu 22 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống 22 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 22 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 23 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 28 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 30 4.1 Giới thiệu 30 4.2 Thi công hệ thống 30 4.2.1 Thi công bo mạch 30 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 32 4.3 Đóng gói thi cơng mơ hình 32 4.3.1 Đóng gói điều khiển 32 4.3.2 Thi cơng mơ hình 33 4.4 Lập trình hệ thống 34 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 34 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 34 4.4.3 Phần mềm lập trình Web 41 4.5 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác 47 4.5.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 47 4.5.2 Quy trình thao tác 48 ix an CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 49 5.1 Kết 49 5.2 Kết thực nghiệm 50 5.3 Nhận xét – đánh giá hệ thống 54 5.3.1 Nhận xét 54 5.3.2 Đánh giá 55 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 56 6.1 Kết luận 56 6.2 Hướng phát triển 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHU LỤC 58 ix an LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Board mạch ARDUINO Hình 2.2: Sơ đồ linh kiện Arduino Mega 2560 Hình 2.3: Hình ảnh thực tế cảm biến ánh sáng Hình 2.4: Sơ đồ kết nối cảm biến ánh sáng với Arduino Mega 2560 Hình 2.5: Hình ảnh thực tế module DHT11 Hình 2.6: Sơ đồ kết nối DHT11 với Arduino Mega 2560 Hình 2.7 Hình ảnh thực tế module L298n Hình 2.8: Sơ đồ kết nối L298n với Arduino Hình 2.9: Hình ảnh thực tế động giảm tốc GA12-N20 Hình 2.10: Sơ đồ kết nối động ,L298 với arduino Hình 2.11: Hình ảnh thực tế led 5050 Hình 2.12: Sơ đồ kết nối led 5050 với Arduino Mega 2560 Hình 2.13: Hình ảnh thực tế Esp8266 Hình 2.14: Sơ đồ kết nối Esp8266 với Arduino Mega 2560 Hình 2.15: Hình ảnh thực tế module rơ-le PNP kênh 10 Hình 2.16: Hình ảnh thực tế module rơ-le PNP kênh 10 Hình 2.17: Truyền liệu qua lại vi điều khiển 11 Hình 2.18: Chuẩn truyền thông SPI Arduino Mega 2560 12 Hình 2.19: Giao diện làm việc với sở liệu 17 Hình 2.20: Các bước tạo bảng lưu trữ liệu 19 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 22 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lí kết nối khối động với arduino 24 Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lí kết nối khối truyền nhận tín hiệu với arduino 25 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lí cảm biến với arduino 26 Hình 3.5: Sơ đồ ngun lí tồn hệ thống 28 Hình 4.1: Sơ đồ mạch in lớp mạch điều khiển 30 Hình 4.2: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch điều khiển 31 Hình 4.3: Mơ hình thực tế trạm xe bt thơng minh 33 Hình 4.4: Lưu đồ hoàn chỉnh hệ thống chỉnh 34 Hình 4.5: Giao diện mơi trường lập trình cho Arduino 35 x an Hình 4.6: Nhấp vào Windows Zip file for non admin install 36 Hình 4.7: Nhấp vào JUST DOWNLOAD để tải phần mềm 36 Hình 4.8: Giao diện Arduino IDE 37 Hình 4.9: Các nút lệnh thường dùng 37 Hình 4.10: Giao diện Examples menu arduino IDE 38 Hình 4.11: Giao diện Tool Menu Arduino IDE 38 Hình 4.12: Board Arduino sử dụng 39 Hình 4.13: Chạy file Set-up.exe 42 Hình 4.14: Chọn try 42 Hình 4.15: Chọn ngơn ngữ nhấn accept 43 Hình 4.16: Vào Crack copy file amtlib.dll 43 Hình 4.17: Tạo Project 44 Hình 4.18: Chọn ngơn ngữ để viết 45 Hình 4.19: Giao diện vùng biên soạn chương trình 45 Hình 4.20: Giao diện trang đăng nhập Web 47 Hình 4.21: Lưu đồ hướng dẫn thao tác điều khiển 48 Hình 5.1: Giao diện đăng nhập web 50 Hình 5.2: Giao diện trang chủ web 51 Hình 5.3: Giao diện trang Điều khiển 51 Hình 5.4: Nhấn vào nút bật đèn 52 Hình 5.5: Đèn bật 52 Hình 5.6: Trạng thái đèn hồi tiếp website 53 Hình 5.7: Giao diện trang giám sát 53 Hình 5.8: Quan sát trạm xe buýt 54 xi an PHỤ LỤC init_reload(); function init_reload(){ setInterval( function() { window.location.reload(); },5000); }

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA INTERNET