Hệ thống máy pha chế công sở

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG MÁ PH CH CÔNG SỞ Ngành: Kỹ thuật điện tử tru ền th ng Giảng viên hướng dẫn: ThS Tr n u Cường Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Ph m Mai Thi 1711010089 17DDTA1 Tr n Phi Long 1711010033 17DDTA1 TP Hồ Chí Minh, 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG MÁ PH CH CÔNG SỞ Ngành: Kỹ thuật điện tử tru ền th ng Giảng viên hướng dẫn: ThS Tr n u Cường Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Ph m M i Thi 1711010089 17DDTA1 Tr n Phi Long 1711010033 17DDTA1 TP Hồ Chí Minh, 2021 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH BM01/QT05/ĐT-KT PHI U ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓ LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: ………………………… (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 2): (1) Ph m Mai Thi MSSV: 1711010089 Lớp:17DDTA1 Điện tho i: 0945282484 Email: thi0945282484@gmail.com (2) Tr n Phi Long MSSV: 1711010033 Lớp:17DDTA1 Điện tho i: 0769166606 Email: Tranphilong809@gmail.com (3) MSSV: ………………… Lớp: Điện tho i: Email: Ngành: Kỹ thuật điện tử, truyền thông Chuyên ngành: Điện tử truyền thông Tên đề tài đăng ký: Hệ thống m y ph h ông s Sinh viên hiểu rõ yêu u củ đề tài m k t thực đề tài theo ti n độ hoàn thành thời h n TP HCM, ngày 09 tháng 04 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Trần Duy Cường MÃ ĐỀ TÀI: 95 Viện Kỹ thuật Hutech PHI U GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) 1.Sinh viên thực đề tài Họ tên: Ph m M i Thi .MSSV: 1711010089 Lớp: 17DDTA1 Điện tho i: 0945282484 .Em il: thi0945282484@gmail.com Ngành: Điện tử truyền thông 2.Tên đề tài: Hệ thống m y ph h ông s 3.Nhiệm vụ thực đề tài: - Khảo s t nhu u x định vấn đề c n giải quy t - Xây dựng thi t k ph n động điều khiển pha ch nước - Lập trình Arduino điều khiển thi t bị động ơ, ảm bi n truyền liệu thu thập lên server -Vi t pp người dùng thực chọn nướ dùng web app Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 21 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Trần Duy Cường MÃ ĐỀ TÀI: 95 Viện Kỹ thuật Hutech PHI U GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Tr n Phi Long .MSSV: 1711010033 Lớp: 17DDTA1 Điện tho i: 0769166606 Email: Tranphilong809@gmail.com Ngành: Điện tử truyền thông Tên đề tài: Hệ thống m y ph h ông s 3.Nhiệm vụ thực đề tài: - Khảo s t nhu u x định vấn đề c n giải quy t - Xây dựng thi t k ph n cảm bi n thông b o tr ng th i mơi trường gửi tín hiệu khối điều khiển - Thi t k thi ơng mơ hình ph n cứng - Vi t app quản lý thu thập, thống kê liệu dùng web pp Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 21 tháng 05 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Trần Duy Cường LỜI C M ĐO N T giả xin m đo n: Những nội dung đồ n t hướng dẫn Th y Tr n Duy Cường C đồ n trung thự , t tài liệu nướ giả thực số liệu, hình ảnh, thơng tin giả tìm hiểu th m khảo Internet, s h b o, ó liên qu n Nội dung b o o đồ n không s o hép h y sử dụng làm i kh Mọi tham khảo dùng đồ n đượ trí h dẫn rõ ràng tên t giả, tên ơng trình, thời gi n, đị điểm ông bố T giả xin chịu hoàn toàn tr h nhiệm lời m đo n ủ trướ th y nhà trường Trường đ i họ CƠNG NGHỆ TP HCM (HUTECH) khơng liên qu n đ n vi ph m t quyền, quyền t (n u ó) i giả gây r qu trình thực LỜI CẢM ƠN B o m y ph o tốt nghiệp huyên ngành Điện Tử Viễn Thông với đề tài “Hệ thống h ông s ” k t củ qu trình ố gắng không ngừng thân giúp đỡ, động viên khí h lệ củ quý Th y/ ô gi o, b n bè người thân Qua trang vi t t giả xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ thời gian học tập nghiên ứu vừa qua T giả xin hân thành ảm ơn Quý Th y/Cô ủ trường Đ i họ Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh, ũng Q Th y/Cô Viện Kỹ thuật HUTECH giảng d y, truyền đ t ki n thức hữu í h ũng kinh nghiệm quý b u ho t giả suốt năm qu T giả xin tỏ lịng kính trọng bi t ơn sâu sắ th y Tr n Duy Cường trực ti p tận tình hướng dẫn ũng ung ấp tài liệu thông tin kho học c n thi t ho ý tư ng đồ n Trong qu trình thực đồ n, hướng dẫn tận tình Th y Tr n Duy Cường, t giả thu nhiều ki n thứ quý b u, giúp t qu trình họ làm việ tương l i Tuy nhiên ki n thứ giả nhiều hun mơn ịn h n ch thân òn thi u nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung b o o không tr nh khỏi thi u sót, t giả mong nhận góp ý, hỉ bảo thêm ủ Q Th y/Cơ t i trường Đ i học Công Nghệ - HUTECH để b o o đượ hoàn thiện Một l n nữ t giả xin hân thành ảm ơn giúp đỡ củ q Th y/Cơ qu trình thực đồ n để t giả hoàn thành đồ n ii Mục lục LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VI DANH SÁCH CÁC HÌNH VII ỜI M Đ  Tính cấp thiết đề tài  Tình hình nghiên cứu  Mục đích nghiên cứu  Nhiệm vụ nghiên cứu  h ng h nghiê  Giới thiệu môi trường lập trình Arduino IDE .3  Giao thức kết nối  App điều khiển  App quản lý  C c kết đạt đ ợc đề tài  Kết cấu đề tài iii CH ƠN I I HI U .9 1.1 Tính ứng dụng đề tài 1.2 Nhiệm vụ cần thực 10 1.3 Phạm vi giới hạn đề tài 10 CH ƠN ỔNG QUAN GIẢI PHÁP 11 CH ƠN PH ƠN PHÁP IẢI CH ƠN 4.1 ÌNH HIẾ Ế .13 Ế 16 đ kh i 16 4.1.1 đ hệ thốn 16 4.1.2 đ khối máy pha chế tự động 17 4.2 đ ng ên 18 4.2.1 đ n uy n lý dôn c 4.2.2 đ n uy n lý cảm biến lưu lượn nước 19 4.2.3 đ n uy n lý độn c 4.2.4 đ n uy n lý cảm iến ật cản h n n o i 22 4.2.5 đ n uy n lý it 4.3 g ên m .18 ước 21 thu phát i i lu tooth E 22 h ạt đ ng hệ th ng 23 CH ƠN HI CÔN 25 5.1 L đ giải thuật A điều khiển 25 5.2 Thiết lập App 28 iv 5.1.1 APP quản lý 28 5.1 App điều khiển 30 5.1 App điện tho i 33 5.3 L đ giải thuật hệ th ng 35 5.4 Thiết kế CH ƠN Ế ô hình 36 N H N PHÁ I N 40 6.1 Kết luận 40 6.1.1 Tổn quát .40 6.1.2 Ưu điểm 40 6.1.3 Nhược điểm 41 6.2 H ớng h t triển 41 I I U THAM KHẢO 42 PHỤ ỤC .43 v CHƯƠNG K T LUẬN VÀ HƯ NG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.1.1 Tổng quát S u th ng làm đề tài, nhóm thực thành ơng “Hệ thống m y ph ông s ” đ t đượ h k t sau:  Thực gép nối Bluetooth, truyền nhận liệu thành ông từ server đ n m y pha ch ngược l i  Tự động ngắt động bơm hồn thành tr nh hợp bơm tràn ly  M y ph h nh nh hóng hỉ khoảng phút để hoàn thành ly nước  Dùng liệu để tính to n lượng nước bình, số ly òn b o người quản lý h t 6.1.2 Ưu điểm  Nhóm tự tin cho sản phẩm m ng tính tiện lợi, ti t kiệm thời gian ũng ông sức củ người sử dụng  Quy trình thực đơn giản nhanh gọn, không phức t p  Thời gian thực quy trình nh nh, h n ch lỗi thường gặp m y không ho t động ch y s i quy trình  Quản lý gi m s t số lượng lo i nướ ph  Ph h nướ theo ông thứ sẵn để tr nh trường hợp người dùng ph s i thứ nướ dẫn đ n ngộ độ  So với mơ hình nhóm khảo s t họ dùng ảm bi n để kiểm tr lượng nướ bình s i số lớn ảnh hư ng từ môi trường xung qu nh nên nhóm khắ phụ nướ h dùng liệu s u l n gọi để tính lượng ịn bình s i số hính x  Trên mơ hình nhóm gắn t blet thuận tiện ho người dùng th o t t i m y hoặ ó thể dùng sm rtphone để gọi từ x 40 gọi 6.1.3 Nhược điểm  Vì mơ hình nhỏ nên hư ó đ d ng lo i nướ để pha ch  Mứ độ n toàn vệ sinh hư phải tuyệt đối, ó đường nên ó số ơn trùng ki n, ruồi  Mơ hình ịn đơn giản hư tối ưu nhu c u theo ý muốn củ kh h hàng 6.2 Hướng phát triển Với nhượ điểm nhóm ó số giải ph p để giảm thiểu rủi ro Sự đ d ng lo i nướ thi u ph n này, m rộng ô để ó thể ph nhiều lo i nước uống Thi t k thêm phận h n ch nhiễu, h ly nguồn ho m y bơm để giảm thiểu sai lệ h tín hiệu cảm bi n lưu lượng Thi t k thêm ph n nướ nóng h y nước l nh để ó thể pha số lo i nước fé sữ nóng, Bên fé nóng… nh với kh h hàng mu sản phẩm để kinh nh nhóm k t hợp thêm ph n th nh to n trực ti p t i nơi ph th nh to n m y ho t động 41 h nướ Khi hoàn thành TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Võ Đình Tùng - Điện tử tương tự 1, - Trường Đ i họ Công Nghệ (HUTECH) [2] ThS Tr n Duy Cường - Lý thuy t thông tin - Trường Đ i họ Công Nghệ (HUTECH) [3] ThS Tr n Duy Cường - Hệ thống viễn thông - Trường Đ i họ Công Nghệ (HUTECH) [4] ThS Ph m Quố Phương - Vi điều khiển - Trường Đ i họ Công Nghệ (HUTECH) [5] https://hocarm.org/node-red-mqtt-va-esp8266/ [6] https://hshop.vn/ [7] https://nshopvn.com/product/cam-bien-luu-luong-nuoc/ [8] https://xuanthulab.net/su-dung-visual-studio-code-de-viet-ung-dung-java.html [9] https://vimentor.com/vi/lesson/3-su-dung-va-lam-viec-voi-mysql-workbench 42 Phụ lục  CODE ĐI U KHI N Kh i b o hân rel y #define bom1 22 #define bom2 24 #define bom3 26 #define bom4 28 Kh i b o hân ảm bi n lưu lượng int waterVolume1 = 0; int waterVolume2 = 0; int waterVolume3 = 0; int waterVolume4 = 0; int a=0; Cảm bi n lưu lượng void cb1(){ waterVolume1++; } void cb2(){ waterVolume2++; } void cb3(){ waterVolume3++; } void cb4(){ waterVolume4++; 43 } void setup() { Serial.begin(9600); Serial2.begin(115200); Hàm ngắt kí h ho t ảm bi n lưu lượng attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(21),cb1, RISING); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(20),cb2, RISING); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(19),cb3, RISING); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(18),cb4, RISING); Kh i b o hân bơm pinMode(bom1, OUTPUT); pinMode(bom2, OUTPUT); pinMode(bom3, OUTPUT); pinMode(bom4, OUTPUT); } Chương trình điều khiển bơm theo ông thứ void loop() { if(Serial2.available()>0) { String chuoi = Serial2.readString(); Serial.println(chuoi); if(chuoi=="1") { congthuc(1000,0,0,200); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="2") 44 { congthuc(1000,0,0,100); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="3") { congthuc(1000,0,0,0); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="4") { congthuc(0,1000,0,200); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="5") { congthuc(0,1000,0,100); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="6") { congthuc(0,1000,0,0); delay(100); Serial2.print("okk"); 45 } else if(chuoi=="7") { congthuc(0,0,1000,200); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="8") { congthuc(0,0,1000,100); delay(100); Serial2.print("okk"); } else if(chuoi=="9") { congthuc(0,0,1000,0); delay(100); Serial2.print("okk"); } } } .Reset void reset(){ waterVolume1 = 0; waterVolume2 = 0; waterVolume3 = 0; waterVolume4 = 0; } 46 Chương trình ph h void congthuc(int tradau, int tratac, int chanhday, int nuocduong){ reset(); delay(100); if(tradau>0) { a=1; while (a==1) { digitalWrite(bom1, HIGH); Serial.print("Luong nuoc 1: "); Serial.println(waterVolume1); delay(10); if(waterVolume1>=tradau) { Serial.println("DA TAT BOM 1"); digitalWrite(bom1, LOW); a=0; } } } if(tratac>0) { a=2; while (a==2) { digitalWrite(bom2, HIGH); Serial.print("Luong nuoc 2: "); Serial.println(waterVolume2); 47 delay(10); if(waterVolume2>=tratac) { Serial.println("DA TAT BOM 2"); digitalWrite(bom2, LOW); a=0; } } } if(chanhday>0) { a=3; while (a==3) { digitalWrite(bom3, HIGH); Serial.print("Luong nuoc 3: "); Serial.println(waterVolume3); delay(10); if(waterVolume3>=chanhday) { Serial.println("DA TAT BOM 3"); digitalWrite(bom3, LOW); a=0; } } } if(nuocduong>0) { a=4; 48 while (a==4) { digitalWrite(bom4, HIGH); Serial.print("Luong nuoc 4: "); Serial.println(waterVolume4); delay(10); if(waterVolume4>=nuocduong) { Serial.println("DA TAT BOM 4"); digitalWrite(bom4, LOW); a=0; } } } }  CODE ESP32 #include #include const char* ssid = "144 huong"; const char* password = "0935988704"; const char* mqtt_server = "192.168.1.22"; const uint16_t mqtt_port = 1883; const char* thuc_uong_topic ="Chonmon"; const char* kiem_tra_topic ="Ktrly"; const char* hoan_thanh_topic ="Hoanthanh"; String chuoi; const char* luu="0"; WiFiClient espClient; 49 PubSubClient client(espClient); void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); // Kh i t o LED digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Tắt LED Serial.begin(115200); Serial2.begin(115200); setup_wifi(); client.setServer(mqtt_server, mqtt_port); client.setCallback(callback); } void setup_wifi() { // K t nối wifi delay(10); Serial.println(); Serial.print("Connecting to "); Serial.println(ssid); WiFi.begin(ssid, password); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) // K t nối l i k t nối { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.println("WiFi connected"); Serial.println("IP address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } 50 void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) { Serial.print("Message arrived ["); Serial.print(topic); Serial.print("] "); for (int i = 0; i < length; i++) { Serial.print((char)payload[i]); } Serial.println(); if ((char)payload[0]=='1'){ luu="1"; Serial2.print("1"); Serial.println("dang pha so 1"); } else if ((char)payload[0]=='2'){ luu="2"; Serial2.print("2"); Serial.println("dang pha so 2"); } else if ((char)payload[0]=='3'){ luu="3"; Serial2.print("3"); Serial.println("dang pha so 3"); } else if ((char)payload[0]=='4'){ luu="4"; Serial2.print("4"); Serial.println("dang pha so 4"); } 51 else if ((char)payload[0]=='5'){ luu="5"; Serial2.print("5"); Serial.println("dang pha so 5"); } else if ((char)payload[0]=='6'){ luu="6"; Serial2.print("6"); Serial.println("dang pha so 6"); } else if ((char)payload[0]=='7'){ luu="7"; Serial2.print("7"); Serial.println("dang pha so 7"); } else if ((char)payload[0]=='8'){ luu="8"; Serial2.print("8"); Serial.println("dang pha so 8"); } else if ((char)payload[0]=='9'){ luu="9"; Serial2.print("9"); Serial.println("dang pha so 9"); } // } void reconnect() { // Đợi tới k t nối 52 while (!client.connected()) { Serial.print("Attempting MQTT connection "); if (client.connect("ESP8266Client")) { Serial.println("connected"); //VD: -client.publish(kiem_tra_topic, "True"); // Khi k t nối thành ông kiểm tra cảm bi n đặt ly kh y để ly n u h i ok thi gửi chuỗi True ngược l i False lên topi "Ktrly" lient.subs ribe(thu _uong_topi ); // Đăng ký topi để nhận lệnh, nhận lệnh nướ nên đăng ký topi "Chonmon" // -} else { Serial.print("failed, rc="); Serial.print(client.state()); Serial.println(" try again in seconds"); delay(5000); } } } void loop() { if (!client.connected()) // N u hư k t nối đ n sever k t nối l i 53 t { reconnect(); } client.loop(); //VD: // lient.publish(ho n_th nh_topi , "OK"); // Khi hoàn thành ly nước gửi lệnh lên topi "Ho nth nh" // lient.publish(kiem_tr _topi , "True"); // Khi hoàn thành ly nước kiểm tra cảm bi n đặt ly kh y để ly n u h i ok thi gửi chuỗi True ngược l i F lse lên topic "Ktrly" // if(Serial2.available()>0) { chuoi=Serial2.readString(); Serial.println(chuoi); if(chuoi=="okk") { client.publish(hoan_thanh_topic,luu); luu="0"; } } } 54