Đang tải... (xem toàn văn)
(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản(Đồ án tốt nghiệp) Nghiên cứu, thiết kế và thi công mô hình hệ thống giám sát chất lượng nước nuôi trồng thủy sản
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 – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC NI TRỒNG THUỶ SẢN GVHD: ThS Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Đức An MSSV: 16141100 SVTH: Tất Siêu Thành MSSV: 16141280 Tp Hồ Chí Minh - 08/2020 LỜI CAM ĐOAN LỜI CAM ĐOAN Đề tài đồ án tốt nghiệp nhóm chúng em gồm Nguyễn Đức An Tất Siêu Thành thực suốt học kỳ Trong suốt q trình làm, nhóm chúng em tham khảo số tài liệu có sẵn trước để phục vụ cho việc nghiên cứu thực đề tài cách hiệu Nhóm xin cam kết không thực chép bất kỳ nội dung từ cơng trình có trước hay tài liệu khác Nếu có việc gian lận việc làm đề tài nhóm xin chịu trách nhiệm theo quy định Người thực đề tài Họ tên sinh viên Họ tên sinh viên Nguyễn Đức An Tất Siêu Thành BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH v LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nói chung q thầy khoa Điện - Điện tử nói riêng truyền đạt, giảng dạy chúng em kiến thức quý báo môn đại cương cũng mơn chun nghành cho chúng em có kiến thức cần thiết để thực đồ án tốt nghiệp hành trang kiến thức vững để vào đời Lời tiếp theo, chúng em xin gửi lời cảm ơn, lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy Nguyễn Đình Phú, người tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện tốt để chúng em nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp để đạt thành hôm Lời cuối cùng, chúng em xin gửi đến lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người bên cạnh giúp đỡ, động viên, tạo động lực để chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp cũng suốt trình học tập trường Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Họ tên sinh viên Họ tên sinh viên Nguyễn Đức An Tất Siêu Thành BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH vi MỤC LỤC MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN v LỜI CẢM ƠN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH VẼ x DANH MỤC BẢNG xiv TÓM TẮT xv Chương 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Bố cục đồ án Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu ngành nuôi trồng thuỷ sản 2.1.1 Các loại hình ni trồng thuỷ sản phổ biến 2.1.2 Các tiêu sinh – hoá – lý nước tác động đến ni – lấy ví dụ cụ thể tôm 2.2 Giới thiệu công nghệ truyền liệu không dây sống RF – LORA 10 2.3 Giới thiệu công nghệ truyền liệu di động GPRS 14 2.3.1 Khái niệm 14 2.3.2 Ứng dụng 15 2.4 Giới thiệu chuẩn giao tiếp sử dụng 17 2.4.1 Chuẩn giao tiếp SPI 17 2.4.1.1 Giới thiệu giao thức truyền thông SPI 17 2.4.1.2 Cách thức hoạt động 18 2.4.2 Chuẩn truyền liệu UART 20 2.4.2.1 Giới thiệu chuẩn truyền liệu UART 20 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH vii MỤC LỤC 2.4.2.2 Cách thức hoạt động 21 2.4.3 Chuẩn truyền liệu Modbus 22 2.4.3.1 Giới thiệu Modbus RTU 22 2.4.3.2 Cách thức hoạt động 23 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ 25 3.1 Giới thiệu tổng quan đề tài 25 3.1.1 Yêu cầu hệ thống 25 3.1.2 Sơ đồ khối chức khối 26 3.1.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 26 3.1.2.2 Trạm điều khiển trung tâm (Gateway) 27 3.1.2.3 Điểm thu thập liệu (Node) 28 3.1.2.4 Trạm điều khiển động 28 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống 29 3.2.1 Khối điều khiển 29 3.2.1.1 Khối điều khiển Gateway 29 3.2.1.2 Khối điều khiển trạm Node 30 3.2.2 Khối cảm biến 31 3.2.2.1 Mạch đọc liệu từ cảm biến pH, nhiệt độ nước ASPSA2121, độ mặn nồng độ chất tan nước ASDSSTY8077 32 3.2.2.2 Mạch cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 34 3.2.3 Khối hiển thị 34 3.2.4 Khối truyền liệu LoRa 35 3.2.4 Khối kết nối với Server 37 3.2.5 Khối kích relay 39 3.2.5 Khối nguồn 40 3.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 43 3.3.1 Trạm điều khiển trung tâm 44 3.3.2 Trạm thu thập liệu trạm điều khiển động 45 Chương 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 46 4.1 Giới thiệu 46 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH viii MỤC LỤC 4.2 Thi công hệ thống 46 4.2.1 Thi công bo mạch 46 4.3 Đóng gói thi cơng mơ hình 51 4.4 Thiết kế website hiển thị điều khiển 52 4.5 Lưu đồ giải thuật 57 4.5.1 Lưu đồ giải thuật trạm điều khiển trung tâm 57 4.5.2 Lưu đồ giải thuật trạm thu thập liệu nước trạm điều khiển động 57 4.6 Giới thiệu phần mềm dùng 63 4.6.1 Giới thiệu phần mềm Visual Studio Code 63 4.6.2 Giới thiệu phần mềm Keil C CubeMX 64 4.6.3 Giới thiệu phần mềm Microsoft SQL 66 4.6.4 Giới thiệu ngôn ngữ web 67 4.6.4.1 Giới thiệu ngôn ngữ HTML 67 4.6.4.2 Giới thiệu ngôn ngữ CSS 68 4.6.4.3 Giới thiệu ngôn ngữ C# net 69 4.7 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác 70 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 72 5.1 Kết đạt 72 5.2 Nhận xét đánh giá 78 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 79 6.1 Kết luận 79 6.2 Hướng phát triển 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 82 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ix DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Nuôi trồng thuỷ sản quy mô nhỏ Hình 2.2 Mơ hình ni trồng thuỷ sản ứng dụng công nghệ cao Hình 2.3 Ao ni tơm cơng nghiệp 10 Hình 2.4 Mơ hình thành phố thơng minh ứng dụng IoT có hỗ trợ LoRa 12 Hình 2.5 Ứng dụng LoRa truyền tín hiệu báo cháy tồ nhà 13 Hình 2.6 Ứng dụng LoRa nông nghiệp thông minh 14 Hình 2.7 Giải pháp thu thập liệu từ xa 15 Hình 2.8 Ứng dụng GPRS quân 16 Hình 2.9 Ứng dụng GPRS mạng lưới viễn thông 16 Hình 2.10 Ứng dụng GPRS đời sống 17 Hình 2.11 Mơ tả giao thức truyền thông SPI thiết bị chủ thiết bị tớ 18 Hình 2.12 Mơ tả đường truyền liệu đồng hai thiết bị SPI 18 Hình 2.13 Kết nối hai thiết bị bus SPI 19 Hình 2.14 Truyền UART theo phương pháp nối tiếp 20 Hình 2.15 Truyền UART theo phương pháp song song 21 Hình 2.16 Cấu trúc frame truyền UART 21 Hình 2.17 Sơ đồ frame truyền liệu Modbus RTU 23 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí trạm đo 25 Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống 26 Hình 3.3 Sơ đồ khối trạm điều khiển trung tâm 27 Hình 3.4 Sơ đồ khối điểm thu thập liệu 28 Hình 3.5 Sơ đồ khối trạm điều khiển động 28 Hình 3.6 Module ESP32-WROOM-32 29 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển Gateway 30 Hình 3.8 Chip ARM Cortex M3 dùng cho STM32F103 31 Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển trạm đo trạm điều khiển động 31 Hình 3.10 Cảm biến đo nồng độ pH 32 Hình 3.11 Cảm biến độ mặn nồng độ chất tan nước 33 Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý mạch đọc liệu cảm biến 33 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH x DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 3.13 Sơ đồ ngun lý cảm biến DHT22 34 Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị LCD 35 Hình 3.15 Module LoRa Ra-02 36 Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý module LoRa Ra-02 37 Hình 3.17 Module sim800C 38 Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý module sim800C 38 Hình 3.19 Sơ đồ nguyên lý điều khiển relay đóng/ngắt 39 Hình 3.20 Sơ đồ kết nối để sặc ắc quy từ lượng mặt trời 41 Hình 3.21 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn trạm điều khiển trung tâm 41 Hình 3.22 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch trạm điều khiển trung tâm 44 Hình 3.23 Sơ đồ nguyên lý trạm thu thập liệu nước điều khiển 45 Hình 4.1 Sơ đồ thiết kế PCB trạm điều khiển trung tâm 46 Hình 4.2 Sơ đồ xếp linh kiện 3D trạm điều khiển trung tâm 47 Hình 4.3 Mạch sau thi công 47 Hình 4.4 Sơ đồ thiết kế PCB trạm thu thập liệu nước điều khiển 48 Hình 4.5 Sơ đồ xếp linh kiện 3D trạm thu thập liệu nước điều khiển 48 Hình 4.6 Mạch sau thi công 49 Hình 4.7 Bộ điều khiển trạm trung tâm 51 Hình 4.8 Mạch điều khiển trạm trung tâm 51 Hình 4.9 Tủ điều khiển trạm thu thập liệu nước 52 Hình 4.10 Giao diện đăng nhập vào trang web quản lý 53 Hình 4.11 Giao diện trang chủ web 53 Hình 4.12 Thiết lập thông số cảnh báo nước 54 Hình 4.13 Giao diện khai báo thông tin người dùng 54 Hình 4.14 Giao diện thay đổi mật người dùng 55 Hình 4.15 Giao diện thêm thông tin trạm lắp 55 Hình 4.16 Giao diện giám sát thông số điều khiển động 56 Hình 4.17 Giao diện thiết lập thời gian tự động cho ăn 56 Hình 4.18 Lưu đồ giải thuật chương trình 57 Hình 4.19 Lưu đồ khởi tạo module sim800C 58 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH xi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 4.20 Lưu đồ khởi tạo module LoRa Ra-02 58 Hình 4.21 Lưu đồ truyền nhận liệu LoRa 59 Hình 4.22 Lưu đồ chương trình đọc cảm biến độ mặn độ pH 59 Hình 4.23 Lưu đồ chương trình đọc cảm biến DHT22 60 Hình 4.24 Lưu đồ chương trình gửi liệu lên server 60 Hình 4.25 Lưu đồ chương trình nhận lệnh điều khiển từ server 61 Hình 4.26 Lưu đồ chương trình trạm thu thập liệu nước 61 Hình 4.27 Lưu đồ chương trình ngắt có lệnh từ LoRa trạm trung tâm 62 Hình 4.28 Giao diện soạn thảo code Visual Studio Code 63 Hình 4.29 Biểu tượng phần mềm Keil C khở động 64 Hình 4.30 Giao diện lập trình phần mềm Keil C uVision5 64 Hình 4.31 Giao diện khởi động STM32CubeMX 65 Hình 4.32 Khai báo IO cho chip STM32 dùng STM32CubeMX 65 Hình 4.33 Giao diện điều chỉnh thơng số cấu hình cho ngoại vi 66 Hình 4.34 Biểu tượng phần mềm Microsoft SQL Server 66 Hình 4.35 Màn hình làm việc phần mềm Microsoft SQL Server 67 Hình 4.36 Một đoạn code HTML mẫu 68 Hình 4.37 Biểu tượng ngơn ngữ C# NET Microsoft 69 Hình 4.38 Phần mềm Visual Studio 2019 phiên 16.3 70 Hình 5.1 Bộ điều khiển trạm trung tâm 72 Hình 5.2 Mơ hình phao trạm nhìn từ 73 Hình 5.3 Mơ hình phao trạm nhìn từ măt bên 73 Hình 5.4 Các thành phần bên tủ điều khiển 74 Hình 5.5 Bộ điều khiển động 74 Hình 5.6 LCD hiển thị số liệu đo đạt NODE 75 Hình 5.7 LCD hiển thị số liệu đo đạt GATEWAY 75 Hình 5.8 Tin cảnh báo gửi thơng qua e-mail 76 Hình 5.9 Tin nhắn cảnh báo gửi thông qua hệ thống tin nhắn di động 77 Hình 5.10 Các thông số hiển thị website hệ thống 78 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH xii DANH MỤC BẢNG DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các thông số sinh – lý – hố nước ni tơm Bảng 2.2: Tỉ lệ khống chất nước biển có độ mặn 35‰ Bảng 3.1 Tính tốn cơng suất thiết bị trạm điều khiển trung tâm 42 Bảng 3.2 Tính tốn cơng suất thiết bị trạm thu thập liệu nước 42 Bảng 3.3 Tính tốn cơng suất thiết bị trạm điều khiển động 43 Bảng 4.1 Các linh kiện dùng hệ thống 49 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH xiii Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Các thành phần tủ điều khiển bao gồm mạch điều khiển, ắc quy, bảng điệu chuyển đổi lượng mặt trời sạc cho ắc quy Hình 5.4 Các thành phần bên tủ điều khiển Bộ điều khiển động động bơm nước (tượng trưng) Hình 5.5 Bộ điều khiển động BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 74 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Cách thức hoạt động hệ thống: Màn hình LCD đặt trạm trung tâm (GATEWAY) hiển thị số liệu đo đạc trạm trạm (NODE) theo thời gian thiết lập trước Hình 5.6 LCD hiển thị số liệu đo đạt NODE Hình 5.7 LCD hiển thị số liệu đo đạt GATEWAY Các thông số nước đo đạt hiển thị hình gồm có: Gateway (Node): Tên trạm đo pH: nồng độ pH nước Temp - Hum: Nhiệt độ độ ẩm môi trường đặt trạm đo CON: độ dẫn điện nước TDS: nồng độ chất rắn hoà tan nước Sa: độ mặn nước Temp: nhiệt độ nước BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 75 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Khi có thay đổi mơi trường nước với số liệu đo vượt mức quy định, hệ thống gửi cảnh báo thông qua e-mail tin nhắn tới điện thoại người dùng Hình 5.8 Tin cảnh báo gửi thơng qua e-mail BỢ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 76 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Hình 5.9 Tin nhắn cảnh báo gửi thông qua hệ thống tin nhắn di động BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 77 Chương 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Các thông số đo đạt gửi server thơng qua sóng GPRS module sim800C cập nhật hiển thị giao diện website hệ thống hình bên Hình 5.10 Các thông số hiển thị website hệ thống 5.2 Nhận xét đánh giá Với nổ lực tích cực nhóm nhiều tháng cũng hồn thiện sản phẩm theo yêu cầu đặt đề tài giám sát chất lượng nước nuôi trồng thuỷ sản, cập nhật thông số lên website cảnh báo cho người dùng có cố xảy việc vượt mức giới hạn thông số tiêu chuẩn nước dành cho loại thuỷ sản cụ thể Hệ thống cho phép người nuôi thiết lập giới hạn giới hạn cho thông số nước cụ thể, tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng rộng rãi cho loại thuỷ sản khác với đặc điểm môi trường nước khác Trong trình chạy thử nghiệm vẫn có nhiều lỗi phát sinh nhóm nghiên cứu khắc phục theo trường hợp Hiện sản phẩm hoạt động tương đối ổn định Kết đo đạt có xảy sai số định Các sai số dao động quanh ngưỡng cho phép nhà sản xuất tầm ảnh hưởng đến sức khoẻ lồi thuỷ sản khơng đáng kể nên chấp nhận Sản phẩm hoạt động tốt vùng có phủ sóng điện thoại di động sóng GPRS BỢ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 78 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Với kết đạt trình nghiên cứu thi cơng nhóm trình bày trên, mơ hình sản phẩm đạt ưu điểm như: Có khả cập nhật thơng số mơi trường nước nhanh chóng xác, thuận tiện cho người dùng giám sát từ xa Mơ hình có hai chế độ điều khiển động điều khiển tự động theo thời gian thiết lập trước website điều khiển trực tiếp nút nhấn hiển thị website Hệ thống có khả thống kê liệu thu thập dạng biểu đồ xuất file excel người dùng có nhu cầu Hệ thống cảnh báo đến người dùng thơng qua e-mail tin nhắn có tượng thông số nước vượt ngưỡng cho phép thiết lập website Hệ thống dùng nguồn nuôi lượng mặt trời, lượng tái tạo thân thiện với môi trường giúp tiết kiệm cho người dùng cũng hạn chế việc truyền nối dây điện gây an toàn Tuy nhiên, mặc hạn chế sản phẩm cũng nhóm tìm thấy trình cho sản phẩm hoạt động thử nghiệm như: Tính thẩm mỹ chưa cao việc xây dựng mơ hình sản phẩm Thiếu cảm biến đo nồng độ NH3, NO2, nồng độ oxi hoà tan loại ion nước Kali, Natri, Magie, … Sản phẩm không hoạt động lắp đặt mơi trường khơng phủ sóng di động sóng di động chập chờn Điều ảnh hưởng lớn đến độ trễ trình điều khiển động cũng thông số nước cập nhật, gây nguy hiểm cho thuỷ sản nuôi Độ trễ tín hiệu điều khiển cao q trình truyền liệu server dùng module sim800C với tập lệnh AT gây Thiếu chuyển đổi việc dùng mạng GPRS mạng wifi để làm đường truyền nhận liệu server trạm đo Chưa thiết kế app mobile cho người dùng thuận tiện hơn, nên muốn xem thông số, người dùng phải lên website trình duyệt web BỢ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 79 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.2 Hướng phát triển Với thành đạt cũng hạn chế nêu trên, nhóm xin đề xuất số hướng phát triển mở rộng cho đề tài sau: Trong mạch điều khiển trung tâm có sử dụng module wifi ESP32 nên cho hệ thống tự động lựa chọn sử dụng wifi có sẵn sử dụng GPRS module sim800C.Và việc sử dụng wifi đc ưu tiên hàng đầu Phát triển thêm app mobile tảng di động thuộc hệ điều hành Androi IOS để ứng dụng thân thiện với người dùng Khắc phục việc tín hiệu trễ sử dụng tập lệnh AT module sim800C cách sử dụng module sim khác thị trường module UC-20 dùng sóng 3G module EC-25 dùng sóng 4G Có thể thêm chức gọi cảnh báo cho người dùng để kịp thời phát bất ổn mơi trường nước ni để có biện pháp khắc phục kịp thời Tăng cường thêm loại cảm biến chuyên dụng thông số nước cảm biến nồng độ NH3, NO2, nồng độ oxi nước, … Nghiên cứu thiết kế lại mơ hình khí để tăng tính thẩm mỹ cao BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Các sách tham khảo: [1] PGS.TS Trần Thu Hà - ThS Trương Thị Bích Ngà - TS Nguyễn Thị Lưỡng - ThS Bùi Thị Tuyết Đan - ThS Phù Thị Ngọc Hiếu - ThS Dương Thị Cẩm Tú, Giáo trình Điện tử bản, NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM, 2013 [2] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Thực tập Vi điều khiển, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM [3] Lê Trọng Hồn – Võ Đình Ln, Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm, cường độ gió, cường độ sáng qua sms dùng nguồn pin sạc lượng mặt trời, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM, 2019 [4] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi điều khiển, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Các tài liệu tham khảo qua mạng Internet: [1] Datasheet cảm biến mặn pH, công ty Nengshi, http://www.nengshi.com/en/ proslist.aspx?classid=38&id=54 [2] Thông số cách thức hoạt động ắc quy, Công ty TNHH Đầu tư Phát triển Phúc Long, http://phuclongidco.vn/tin-tuc/so-tay-ky-thuat-ac-quy-troy-21 [3] Cách thức giao tiếp với module ESP32 Adruino IDE, trang web TAPIT.VN, https://tapit.vn/huong-dan-cai-dat-arduino-ide-de-lap-trinh-cho-esp32/ [4] Cách thức giao tiếp với module STM32F103C8T6 CubeMX Keil C, trang web controllerstech.vn, https://controllerstech.com/stm32/ [5] Datasheet module IC dùng hệ thống, https://www.alldatasheet.com/ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Chương trình điều khiển: #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include /* -define pin - */ #define nss_lora #define rst_lora 14 #define dio0_lora #define mobus_signal #define DHTPIN 15 #define DHTTYPE DHT22 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); float Huminity_DHT; float Temperature_DHT; int st1 = 0; int st2 = 0; int st3 = 0; int st4 = 0; byte Mobus_data_1[100]; byte Mobus_data_2[100]; LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,20,4); struct Mobus{ int CON_value; int int_CON_value; int float_CON_value; int TDS_value; int int_TDS_value; int float_TDS_value; int Sanility_value; int int_Sanility_value; int float_Sanility_value; int Temp_value; int int_Temp_value; int float_Temp_value; int pH_value; int int_pH_value; int float_pH_value; }; /* -declare function */ void sendMessage(char *cmd); int onReceive(uint8_t *frame, int size ); void Proces_LoRa(const char *cmd, uint8_t *frame_recive, int Recieved_size ); BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO void Mobus_Sensor(); int onReceive(uint8_t *frame, int size ); void Data_modbus(); int Get_int_json(int *des, char * json,const char *key); int Json_Get_string(char *des,char *src,const char *key); void Init_LCD(); void Init_LoRa(); uint8_t node_1[256] ; uint8_t node_2[256] ; uint8_t ctrl_frame[256] ; char data[1024] ="" ; char Data_server_get[1024] ="" ; char Data_server_post[1024] ="" ; char Control_Data[50] = ""; SoftwareSerial MySerial(13, 14); char s[50]; Mobus Sensor ; /* MAIN */ void setup() { Init_LCD(); Serial.begin(115200); MySerial.begin(9600); pinMode(mobus_signal, OUTPUT); AT_Port_Init(); Init_LoRa(); dht.begin(); st1 = st2 = st3=st4=0; } /* LOOP _ */ void loop() { if(millis()>st1){ Serial.println("Begin send and recieve Data from LoRa node "); Proces_LoRa("GW_01|N_01",node_1,256); delay(1000); Proces_LoRa("GW_01|N_02",node_2,256); st1 +=180000; } if(millis() > st2){ int loop =0; while(loop st3){ Serial.println(" Begin Get Setting "); HTTP_POST_SER("http://quantracmoitruong.namlongtekgroup.com/api/Embedded/GetSetting ",Data_server_get); int Pump_data =0; int DO_data =0; int TimeEat =0; Get_int_json(&Pump_data,Data_server_get,"\"Pump_Motor\""); Get_int_json(&DO_data,Data_server_get,"\"DO_Motor\""); Get_int_json(&TimeEat,Data_server_get,"\"Time_Eat\""); sprintf(Control_Data,"GW_01|N_03|Pump[%d]|DO[%d]|Time_Eat[%d]",Pump_data,DO_data,Ti meEat); Proces_LoRa(Control_Data,ctrl_frame,256); st3 += 10; } if(millis() > st4){ Serial.println(" _Begin Post Data to Server "); HTTP_POST_SER_1("http://quantracmoitruong.namlongtekgroup.com/api/Embedded/InsertDa ta",Data_server_post); st2 += 300000; } } /* END LOOP _ */ /* -LORA */ void sendMessage(char *cmd){ LoRa.beginPacket(); LoRa.print(cmd); LoRa.endPacket(); LoRa.sleep(); } int onReceive(uint8_t *frame, int size ) { if (LoRa.parsePacket()) { int pointer =0; while (LoRa.available()) { frame[pointer] = (char)LoRa.read() ; pointer++; if(pointer == size){ frame[size] = '\n'; BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO pointer = 0; break; } } return strlen((char *)frame); } return -1; } void Proces_LoRa(const char *cmd, uint8_t *frame_recive, int Recieved_size ){ int err =0; sprintf(s,cmd); while(err < 5){ sendMessage(s); Serial.println("send: "+ (String)s); int timeout = millis(); int dt = 0; while (millis()-timeout