(Tiểu luận) đồ án môn học hệ thống nhúng đề tài thiết kế giàn phơi đồ thông minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ mơn: Tin học cơng nghiệp ĐỒ ÁN MƠN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG Nhóm sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Thủy MSSV: K185520207067 Dương Thị Thủy MSSV: K185520207046 Ma Phúc Vỹ MSSV: K185520207055 Lớp: K54ĐVT01 Giáo viên hướng dẫn : TĂNG CẨM NHUNG TRƯỜNG ĐHKTCN KHOA ĐIỆN TỬ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN HỌC: HỆ THỐNG NHÚNG BỘ MƠN ĐIỆN TỬ Nhóm sinh viên: Nguyễn Thị Thanh Thủy MSSV: k185520207067 Dương Thị Thủy MSSV: k185520207046 Ma Phúc Vỹ MSSV: k185520207055 Lớp: K54ĐVT.01 Ngành: Điện Tử Viễn Thông Số đề… Ngày giao đề Ngày hoàn thành 1.Tên đề tài : Thiết Kế Giàn Phơi Đồ Thơng Minh Nội dung thuyết minh tính tốn Các vẽ, chương trình đồ thị TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 2021 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM Thái Nguyên, ngày….tháng… năm 2021 GIÁO VIÊN CHẤM (Ký ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU Ngày với dự phát triển khoa học kỹ thuật, nhu cầu đòi hỏi người cao nhiều lĩnh vực đời sống xã hội Trong có nhu cầu sống tiện nghi, thông minh Điều thúc nhà thiết kế, chế tạo sản phẩm đáp ứng tiệng nghi, thơng minh Một số cần kể tới giàn phơi thơng minh Vì việc có giàn phơi thơng minh khơng chiếm diện tích ban cơng nơi chật hẹp lắp đặt giàn phơi thơng minh ngồi cịn giúp ta khỏi rắc rối việc phơi quần áo giúp việc phơi quần áo dễ dàng, tiện lợi, bảo vệ quần áo khỏi tác động thời tiết mưa, độ ẩm cao giúp quàn mau khô Trên nhu cầu thị trường rộng mở chúng em bắt tay vào nghiên cứu thiết kế “Hệ thống giàn phơi thông minh” Và Đồ án này, chúng em trình bày trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Cụ thể là, chúng em việc phân tích thị trường giàn phơi thơng minh Sau đó, đề xuất ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh Từ ý tưởng chúng em bắt tay vào thiết kế hệ thống cuối chế tạo giàn phơi thông minh Những nội dung trình bầy cụ thể đồ án Trong trình thiết kế, chế tạo chắn chúng em khơng tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận đóng góp quý báu thầy để hồn thiện đồ án Chúng em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến giảng viên hướng dẫn cô Tăng Cẩm Nhung, người tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho chúng em Chúng em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2021 Sinh viên thực : Nguyễn Thị Thanh Thủy Dương Thị Thủy Ma Phúc Vỹ MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ YÊU CẦU HỆ THỐNG 10 10 1.1 Gi i ớthi uệvềề giàn ph ơiđồề thồng minh 12 12 13 16 1.2 Các giải pháp cồng nghệ áp dụng cho hệ thồống 1.2.1 Gi iảpháp điềều khiển 1.2.2 Gi iảpháp công ngh ệvà truyềền thông 1.2.3 C ơs ởh ạtầềng CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 16 16 2.1 Thiềốt ềốkmồ hình nguyền lý 17 17 19 20 21 .22 23 26 2.2 Lựa chọn thiềốt bị 2.2.1 Lựa chọn cảm biềến 2.2.2 Quạt tản nhiệt 2.2.3 Chọn động 2.2.4 Mạch Hạ áp DC 2.2.5 Relay kềnh 2.2.6 ESP8266 2.2.7 APP điềều khiển Inventor .27 .27 28 .28 2.3 Xây dựng hệ thồống 2.3.1 S ơđôề tổng quan hệ thôếng 2.3.2 S ơđôề khôếi hệ thôếng 2.3.3 Xầy d ựng l ưu đơề thuật tốn 29 .29 32 32 33 2.4 Xây d ngự app điềều nể bằềng MIT app Inventor 2.4.1 Tạo project 2.4.2 Thiềết ềếk giao dinệ 2.4.3 Cài đặt thư viện Firebase 2.4.4 L pậ trình logic cho app điềều khiển .34 .34 35 36 2.5 Xây d ựng database bằềng Firebase 2.5.1 Tạo project 2.5.2 Cài đặt biềến kiuể liệu 2.5.3 Cài đặt mã bảo mật 36 .36 36 2.6 L pậ trình điềều khiển trền Arduino IDE 2.6.1 Tạo project 2.6.2 Cài đặt thư viện cho ESP8266 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM 39 39 3.1 Kềốt hoạt động tổng quan hệ thồống 39 40 3.4 Mơ hình hồn thiện 40 3.2 Chức nằng cảm biềốn 3.3 Chức khử khuẩn PHỤ LỤC 41 41 Code lập trình cho ESP8266 2.Code lập trình cho MIT app Inventor .49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH VẼ HÌNH 1.1 KHUNG CẢ PHƠI QUẦN ÁO KHU CHUNG CƯ HÌNH 1.2 PHƠI QUẦN ÁO TẠM BỢ HÌNH 1.3 MƠ HÌNH GIÀN PHƠI QUAY TAY 10 HÌNH 1.4 MƠ HÌNH GIÀN PHƠI BẤM ĐIỆN 10 HÌNH 1.5 MƠ HÌNH GIÀN PHƠI ĐIỀU KHIỂN TỪ XA .10 HÌNH 1.6 VI ĐIỀU KHIỂN ESP8266 11 HÌNH 1.7 ARDUINO IDE 12 HÌNH 1.8 TRUYỀN THƠNG THÔNG QUA KẾT NỐI WIFI 12 HÌNH 1.9 APP TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 12 HÌNH 1.10 KHỬ KHUẨN SỬ DỤNG TIA UV 13 HÌNH 1.11 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM DHT11 13 HÌNH 1.12 TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO NHỮNG SẢN PHẨM THÔNG MINH 14 HÌNH 1.13 CƠNG NGHỆ IOT (INTERNET OF THINGS) 14 HÌNH 1.14 CƠ SỞ DỮ LIỆU FIREBASE .14 HÌNH 1.15 XÂY DỰNG ỨNG DỤNG SỬ DỤNG MIT APP INVENTOR 15 HÌNH 1.16 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG 15 HÌNH 2.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG 16 HÌNH 2.2: CẢM BIẾN DHT11 16 HÌNH 2.3 CHÂN KẾT NỐI CỦA CẢM BIẾN DHT11 17 HÌNH 2.4 SƠ ĐỒ KẾT NỐI 18 HÌNH 2.5 QUẠT HÚT TẢN NHIỆT .18 HÌNH 2.6 THƠNG SỐ KĨ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN ESP8266 19 HÌNH 2.7 SƠ ĐỒ CHÂN ESP8266 20 HÌNH 2.8 SƠ ĐỒ TRUYỀN THƠNG INTERNET THƠNG QUA TCP/IP 21 HÌNH 2.9 APP INVENTOR 22 HÌNH 2.10 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT QUAN CỦA HỆ THỐNG 22 HÌNH 2.11 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÀN PHƠI THƠNG MINH23 HÌNH 2.12 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN CỦA HỆ THỐNG .24 HÌNH 2.13 GIAO DIỆN WEB MIT APP INVENTOR 25 HÌNH 2.14 25 HÌNH 2.14 ĐẶT TÊN CHO PROJECT 26 HÌNH 2.15 GIAO DIỆN THIẾT KẾ APP ĐIỀU KHIỂN 26 HÌNH 2.16 THIẾT KẾ GIAO DIỆN APP .27 HÌNH 2.17 THÊM THƯ VIỆN FIREBASE 27 HÌNH 2.17 CÀI ĐẶT THƯ VIỆN FIREBASE 27 HÌNH 2.18 LẬP TRÌNH GET DATA TỪ FIREBASE 28 HÌNH 2.19 LẬP TRÌNH TƯƠNG TÁC GIAO DIỆN APP 29 HÌNH 2.20 ĐẶT TÊN CHO PROJECT 30 HÌNH 2.21 TẠO CÁC BIẾN LƯU TRỮ VÀ ĐẶT KIỂU DỮ LIỆU 30 HÌNH 2.22 LẤY MÃ BẢO MẬT TỪ FIREBASE .31 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ YÊU CẦU HỆ THỐNG 1.1 Giới thiệu giàn phơi đồ thông minh Trong bối cảnh xã hội Việt Nam ngày nay, bùng nổ dân số đời sống người dân ngày tăng lên mà diện tích đất cố định, khơng thể tăng lên theo tăng dân số Chính vậy, tịa nhà cao tầng, khu chung cư hình thành Các tòa nhà chung cư xuất ngày nhiều, giúp cho người dân có thêm nơi cư trú Nhưng từ mà kéo theo khơng vấn đề, đặc biệt sinh hoạt cá nhân Vì khơng gian sinh hoạt hộ chung cư khơng phải nhiều, với gia đình Việt Nam gồm thành viên phải tận dụng khơng gian thật hiệu sinh hoạt cách tốt Những hoạt động sinh hoạt cá nhân, đặc biệt việc phơi quần áo trở thành vấn đề khó khăn nhiều hộ gia đình Họ tận dụng tốt đa không gian để thực việc này, xem khơng hiệu Ta thấy cảnh người dân khu chung cư phơi quần áo thể Hình 1.1 Khơng gian sinh hoạt bị chiếm lớn cho việc phơi quần áo, tạo khung cảnh xấu cho khu đô thị Chưa kể nhiều hộ gia đình cịn khơng có nơi để phơi quần áo, họ phải phơi chỗ tạm bợ (Hình 1.2), nơi gió ánh sáng, điều làm cho quần áo trở nên ẩm mốc gây khó chịu cho người mặc Hình 1.1 Khung phơi quần áo Hình 1.2 Phơi quần áo tạm bợ khu chung cư Trước vấn đề cấp thiết với tiềm lớn nhu cầu thị trường, sản phẩm giàn phơi quần áo đời để phục vụ cho nhu cầu sống Với sống ngày đại, đời sống người ngày nâng lên mà sản phẩm giời phơi ngày cải tiến 10