Đề tài iot ứng dụng trong mô hình smart home

IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home I IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home II IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home LỜI NĨI ĐẦU Xã hội kỉ 21 chứng kiến phát triển vượt bậc công nghệ đánh dấu mở đầu thiết bị thông minh Smart Phone, Smart Tivi thiết bị ngày phổ biến, thông dụng đời sống ngày người Đúng tên gọi, thiết bị khơng có khả đáp ứng yêu cầu người, mà thế, thiết bị smart đời thay người việc kiểm soát điều khiển chức khác cách chuyên nghiệp, dễ dàng hiệu Tiếp nối thành công thiết bị thông minh Smart-Home đời khởi đầu táo bạo tư làm chủ công nghệ sống người Một nhà thông minh với khả thấu hiểu tư điều khiển người nhanh chóng trở thành đề tài cơng nghệ có sức hấp dẫn Nhà thơng minh (Smart home, Home automation) kiểu nhà lắp đặt thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hóa hồn tồn bán tự động, thay người thực thao tác quản lý, điều khiển Hệ thống điện tử giao tiếp với chủ nhân nhà thông qua bảng điện tử đặt sẵn nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng giao diện web Bên cạnh đó, với nhu cầu ngày cao bùng nổ cơng nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT)…, smart home sớm bùng nổ tương lai gần.Thị trường smart home bùng nổ mạnh mẽ Việt Nam.Quy mô, nhu cầu ngày lớn biến smart home từ thị trường ngách thành hướng phát triển Sự hấp dẫn thị trường kéo theo việc hàng loạt doanh nghiệp công nghệ khai phá Nắm bắt điều này, vận dụng kiến thức học, nhóm em tiến hành thực đề tài với tên ““IoT ứng dụng mơ hình Smart-home” Với đề tài này, nhóm hy vọng làm sở nghiên cứu để nhóm sau phát triển cải tiến thêm Em xin chân thành cảm ơn thầy tận tình bảo để nhóm em hồn thành đề tài nghiên cứu Bên cạnh hướng dẫn, góp ý tận tình giáo viên hướng dẫn TS Nguyễn Thị Ái Nhi Do thời gian kiến thức nhiều hạn chế, đề tài chúng em không tránh khỏi sai sót, em mong thầy góp ý, chỉnh sửa để hồn thiện III IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài: “IoT ứng dụng mơ hình Smart-home” tiến hành công khai, dựa cố gắng, nỗ lực nhóm gồm có: Nguyễn Cơng Thạch , Nguyễn Phú Thi, Hoàng Đức Mạnh hướng dẫn nhiệt tình từ TS.Nguyễn Thị Ái Nhi Các số liệu kết nguyên cứu đề tài trung thực hồn tồn khơng chép sử dụng kết đề tài nguyên cứu tương tự Ngoài ra, báo cáo có sử dụng số nguồn tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn rõ ràng Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước môn, khoa nhà trường cam đoan Sinh viên thực Nguyễn Công Thạch IV IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU III CAM ĐOAN IV MỤC LỤC V DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VII DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT IX MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ THÔNG MINH SMART HOME 1.1 Khái niệm hệ thống nhà thông minh (Smart Home) 1.2 Chức Smarthome 1.3 Các ưu khuyết điểm nhà thông minh 1.4 Các yêu cầu đặt hệ thống điều khiển nhà thông minh 1.5 Mục tiêu đề tài CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HỆ THỐNG NHÀ THƠNG MINH 2.1 Sơ đồ kết cấu 2.2 Chức 2.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 2.4 Sơ đồ mạch điều khiển 2.4.1 Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống 2.4.2 Sơ đồ mạch điều khiển phòng CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ THÔNG MINH 14 3.1 Xây dựng sơ đồ thuật toán: 14 3.2 Phần cứng hệ thống điều khiển: 16 3.2.1 Các cảm biến sử dụng mơ hình: 16 3.2.2 Các linh kiện sử dụng mơ hình: 20 3.3 Adruino modun điều khiển mơ hình: 22 3.3.1 Giới thiệu chung: 22 3.3.2 Arduino Mega Pro: 23 3.3.3 Module Node MCU: 24 V IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home 3.4 Thiết kế tính tốn 26 3.4.1 Tính tốn khối nguồn cho thiết bị 5V 26 3.4.2 Tính tốn giá trị BJT, điện trở 26 3.4.3 Tính chọn điện trở Diot mạch role 27 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 29 4.1 Mơ hình thực tế 29 4.2 Giao diện giám sát điều khiển 29 4.3 Một số kết điều khiển 30 4.3.1 Báo có trộm xâm nhập 30 4.3.2 Hiển thị nhiệt độ độ ẩm 31 4.3.3 Tự động đóng mở cửa 32 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 34 5.1 Kết đạt đồ án 34 5.2 Hướng phát triển cho hệ thống 34 Phụ Lục 36 VI IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Hình 1.1 Kết nối tổng quan ngơi nhà thơng minh Hình 2.1: Mặt mơ nhà thơng minh Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống Hình 2.3 Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động gara để xe Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động phịng khách Hình 2.6 Sơ đồ ngun lý hoạt động phịng bếp Hình 2.7 Sơ đồ ngun lý hoạt động phịng ngủ Hình 2.8 Sơ đồ ngun lý hoạt động hành lang Hình 3.1 Sơ đồ thuật tốn điều khiển hệ thống nhà thơng minh Hình 3.2 Sơ đồ thuật toán điều khiển thiết bị từ xa Hình 3.3 Điều khiển thiết bị nút nhấn Hình 3.4 Sơ đồ chân cảm biến LM35 Hình 3.5 Quang trở (LDR) Hình 3.6 Cảm biến chuyển động PIR AM 312 Hình 3.7 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 Hình 3.8 Động Sevor SG90 Hình 3.9 Màn hình LCD 16x2 Hình 3.10 Mạch hạ áp MP1584 Hình 3.11 Arduino Mega Pro Hình 3.12 NodeMCU ESP8266 Hình 3.13 Sơ đồ nối dây đèn quạt Hình 3.14 Sơ đồ nối dây đèn Hình 3.15 Sơ đồ nối dây role Hình 4.1 Mơ hình nhà thơng minh thực tế Hình 4.2 Giao diện giám sát điều khiển Hình 4.3 Cảnh báo có trộm xâm nhập VII IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home Hình 4.4 Hiển thị nhiệt độ độ ẩm LCD Hình 4.5 Cửa đèn cảm biến Hình 4.6 Chuyển đổi trạng thái on giao diện chuyển động bật VIII IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU Ugh: Hiệu điện cực đại Igh: Dòng điện cực đại β: Hệ số khuếch đại Ib: Dịng điện kích dẫn BJT Ic: Dòng điện tải Rb: Điện trở dòng Ib IDmaxD10: Dòng điện tối đa diode chịu Incđ: Dòng tự cảm cực đại IX IoT ứng dụng mơ hình Smart-Home MỞ ĐẦU - Mục đích thực đề tài: Tìm hiểu, làm quen, tiếp cận với Smart Home - Mục tiêu đề tài: + Xây dựng mô hình smarthome hồn chỉnh + Viết chương trình điều khiển hồn chỉnh + Có thể đưa mơ hình vào áp dụng thực tế - Phạm vi đối tượng nghiên cứu: Những người quan tâm đến Smart Home - Phương pháp nghiên cứu: Thiết kế mơ hình nhà thông minh sử dụng IoT - Cấu trúc đồ án gồm phần: Báo cáo, hình vẽ, mơ hình thực tế