Hệ thống liên lạc nội bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH HỆ THỐNG LIÊN LẠC NỘI BỘ GVHD: TS HOÀNG XUÂN BÁCH SVTH: NGUYỄN HỬU VINH VÕ VĂN ANH TUẤN SKL009936 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG LIÊN LẠC NỘI BỘ NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Sinh viên: NGUYỄN HỬU VINH MSSV: 12119032 VÕ VĂN ANH TUẤN MSSV: 12119266 TP HỒ CHÍ MINH – 07/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MƠN KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG LIÊN LẠC NỘI BỘ NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Sinh viên: NGUYỄN HỬU VINH MSSV: 12119032 VÕ VĂN ANH TUẤN MSSV: 12119266 Hướng dẫn: TS HỒNG XN BÁCH TP HỒ CHÍ MINH – 07/2016 LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp đòi hỏi khối lượng kiến thức lớn chuẩn bị lâu dài, kỹ lưỡng kỹ xếp phân tích, tổng hợp kiến thức Tuy thực hành tích lũy kinh nghiệm từ đồ án môn học, trước yêu cầu cao áp lực đề tài lớn, nhóm thực đồ án cảm thấy bỡ ngỡ Sự thiếu sót kiến thức, kỹ điều tránh khỏi nhóm cảm ơn hướng dẫn thầy mơn Khoa Điện – Điện tử giúp nhóm hồn thành đồ án Nhóm thực đề tài trân trọng cảm ơn tác giả tài liệu tham khảo Nguồn tài liệu tham khảo quý báu giúp nhóm tiết kiệm nhiều thời gian có huớng nghiên cứu cụ thể việc thực đề tài Trên hết nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hồng Xn Bách tận tình giúp đỡ bảo, hướng dẫn suốt trình thực đề tài Trong thời gian làm việc tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích tinh thần trách nhiệm công việc học tập Đây điều cần thiết cho chúng tơi q trình học tập cơng tác sau Trong q trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận góp ý, phê bình, dẫn quý thầy cô bạn sinh viên Nhóm xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực đồ án Nguyễn Hửu Vinh Võ Văn Anh Tuấn i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC BẢNG vii TÓM TẮT viii CHƢƠNG 1.1 GIỚI THIỆU Xu hướng công nghệ giới 1.1.1 Information of Everything (IoE) 1.1.2 Hệ thống nhúng 1.2 Lý chọn đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Phạm vi nghiên cứu giới hạn đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Bố cục đồ án CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống nhúng 2.1.1.Khái niệm hệ thống nhúng 2.1.2.Lịch sử hình thành hệ thống nhúng 2.1.3.Đặc trưng hệ thống nhúng 2.1.4.Giới thiệu kit nhúng Raspberry Pi 10 2.2 Tổng quan mạng WLAN 14 2.2.1.Nguyên lý hoạt động mạng WLAN 14 2.2.2.Các tiêu chuẩn kỹ thuật mạng WLAN 15 2.3 2.3.1 Ngơn ngữ lập trình Python 17 Giới thiệu 17 2.3.2.Đặc điểm ngôn ngữ lập trình Python 19 2.4 2.4.1 Kỹ thuật streaming video 21 Giới thiệu 21 ii 2.4.2 Nguyên lý hoạt động 22 2.5 Giao thức không hướng kết nối UDP 23 2.5.1 Một số thuật ngữ UDP 23 2.5.2 Hoạt động giao thức UDP 24 2.6 Lập trình Socket 27 2.6.1 Đặc điểm socket hướng kết nối 27 2.6.2 Đặc điểm socket không hướng kết nối 28 2.6.3 Một số khái niệm Socket 28 2.6.4 Python lập trình Socket 29 2.7 Hệ thống liên lạc nội thị trường 30 CHƢƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 33 3.1 Thiết kế phần cứng 33 3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 33 3.1.2 Sơ đồ nguyên lý 45 3.2 Thiết kế phần mềm 46 3.2.1 Tóm tắt cơng đoạn thực 46 3.2.2 Cài đặt hệ điều hành cho Raspberry Pi 47 3.2.3 Cài đặt usb wifi TL-WN725N 49 3.2.4 Truy cập Raspberry Remote Desktop Connection 51 3.2.5 Thiết đặt phương thức truyền video 52 3.2.6 Cài đặt thư viện Selenium cho Python 55 3.2.7 Cài đặt trình duyệt Firefox 56 3.2.8 Cài đặt VLC Media Player 56 3.2.9 Cài đặt Sound Card cho Raspberry Pi 57 3.2.10 Cài đặt thư viện truyền nhận âm cho Python 59 3.2.11 Thiết kế chương trình 61 CHƢƠNG KẾT QUẢ 65 4.1 Kết đạt 65 4.1.1 Về sản phẩm 65 4.1.2 Số liệu khảo sát 66 iii 4.2 Thảo luận 69 4.2.1.Giá thành sản phẩm 4.2.2 Project timeline 70 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 69 71 Kết đạt 71 5.1.1.Về mặt lý thyết 71 5.1.2.Về mặt thực tiễn 71 5.2 Kết luận 71 5.2.1 Ưu điểm 71 5.2.2 Khuyết điểm 72 5.2.3 Đánh giá 72 5.3 Hướng phát triển đề tài 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO iv 74 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 - Internet of Everything Hình - Nền tảng tương lai - Hệ thống nhúng Hình - Apollo Guidance Computer Hình 2 - Kit Raspberry Pi 10 Hình - Guido van Rossum 18 Hình - Logo Python 19 Hình - Một số ví dụ hệ thống liên lạc nội 31 Hình – Module Raspberry Pi 35 Hình - Kết nối module camera với kit RPi 36 Hình 3 - Bàn phím ma trận 4x4 36 Hình - Sơ đồ nguyên lý bàn phím ma trận 4x4 37 Hình - Sơ đồ chân LCD 38 Hình - USB Sound Card 41 Hình – Kết nối mạch khuếch đại âm 42 Hình - USB wifi TL-WN725N 43 Hình - Màn hình LCD inch 44 Hình 10 – Sơ đồ nguyên lý thiết bị cổng 46 Hình 11 - Chạy phần mềm Win32DiskImage 47 Hình 12 - Giao diện Advanced IP Scanner 48 Hình 13 - Giao diện Putty 48 Hình 14 - Khởi động Remote Desktop 52 Hình 15 - Đăng nhập vào Raspberry Pi 52 Hình 16 - Màn hình vào Raspi -Config 53 Hình 17 - Sử dụng lệnh lsusb để kiểm tra kết nối audio 57 Hình 18 - Thay đổi file alsa-base.conf 58 Hình 19 - Điều chỉnh âm lệnh alsamixer 58 v Hình 4.1 - Thiết bị cổng 65 Hình 4.2 - Sản phẩm thiết bị phòng 66 Hình 4.3 - Thực lệnh htop để kiểm tra nhớ Rpi B+ 66 Hình 4.4 - Kết dùng lệnh htop Pi 67 Hình 4.5 - Kiểm tra nhớ CPU gọi Firefox Pi B+ 68 Hình 4.6 - Kiểm tra nhớ CPU gọi Firefox Pi 68 Hình 4.7 - CPU chạy chương trình VLC Pi2 68 vi DANH MỤC BẢNG Bảng - Thông số kỹ thuật Raspberry 12 Bảng 2 - Phân biệt khác giao thức UDP TCP 26 Bảng - Các khái niệm riêng Socket 28 Bảng - Các phương thức sử dụng cho Server Socket 29 Bảng - Các phương thức sử dụng cho Client Socket 30 Bảng - So sánh hệ thống liên lạc nội thị trường 31 Bảng - Thứ tự kết nối chân bàn phím mà trận RPi2 37 Bảng – Sơ đồ chân LCD 38 Bảng 3 - Thứ tự kết nối chân LCD 16x2 Raspberry 40 Bảng - Thuộc tính hình LCD inch 45 Bảng - Kết truyền stream video 67 Bảng - Liệt kê linh kiện sử dụng đồ án 69 Bảng - Project timeline nhóm 70 vii