1 Soá hoùa bôûi Trung taâm Hoïc lieäu http //lrc tnu edu vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN SỬ DỤNG[.]
1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG INTERNET Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Học viên: ĐỖ VĂN DƢƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN THANH HÀ 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://lrc.tnu.edu.vn/ LỜI NÓI ĐẦU Điều khiển từ xa xu hướng phát triển mang tính quy luật Sự phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật nói chung ngành điện tử nói riêng tảng cho xu hướng Vì tiện lợi nó, điều khiển từ xa sử dụng nơi Người sử dụng đâu giới điều khiển phận ngoại vi nhà, công sở hay nơi định sẵn….Lúc khơng cịn giới hạn khoảng cách Trong kỹ thuật điều khiển từ xa, mơi trường truyền dẫn dây dẫn điện hay khơng khí với tín hiệu truyền tín hiệu điện hồng ngoại hay sóng vô tuyền Đặc biệt, kỹ thuật hồng ngoại hay vô tuyến khai thác triệt để việc chế tạo thiết bị đầu cuối Tuy nhiên kỹ thuật điều khiển dùng tia hồng ngoại sóng vơ tuyến bị hạn chế khoảng cách băng thông Để khắc phục nhược điểm sử dùng phương pháp khác điều khiển từ xa qua mạng ethernet, Internet LAN Ý tưởng sử dụng mạng có sẵn để truyền tín hiệu điều khiển, nhờ mà vấn đề khoảng cách khắc phục Như ta biết, ngày mạng lưới Internet-Ethernet phát triển phổ biến khắp nơi giới Có thể xem bùng nổ Internet ngày giống bùng nổ tivi vào năm 40-50 kỉ trước Chính điều làm cho Internet xuất nơi, việc điều khiển từ xa qua mạng trở nên dễ dàng, thuận tiện nhu cầu tất yếu sống đại ngày Điều khiển từ xa qua mạng có ưu điểm bật: + Thứ sử dụng mạng Internet có sẵn + Thứ hai sử dụng nhiều nơi có nhiều ứng dụng mà người khơng thể tiếp cận cách trực tiếp Các thiết bị điều khiển từ xa qua mạng bước xâm nhập vào sinh hoạt gia đình tính đơn giản tiện dụng, độ tin cậy tương đối ổn định Bộ điều khiển làm số cơng việc gia đình ta xa nhà như: mở máy bơm nước, tắt bếp điện, tắt mở bóng đèn Xuất phát từ thực tế đó, kiến thức học giúp đỡ GS TS Nguyễn Thanh Hà em định chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế điều khiển thiết bị điện sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng internet.” Đề tài gồm nội dung sau: Chương 1: Tổng quan internet điều khiển thiết bị Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Trình bày lý thuyết mạng, giao thức mạng, công nghệ ethernet Các lý thuyết giúp ta phân biệt loại mạng, mơ hình kết nối thiết bị khơng chủng loại, q trình đóng mở gói tin, cập nhật địa kêt nối, cấu trúc khung tin hoạt động ethernet Chương 2: Kỹ thuật điều khiển thiết bị sở mạng internet Cung cấp chuẩn ghép nối, giao tiếp máy tính, modem, máy in, chip Giới thiệu hoạt động IC giải mã Enc28j6, vi điều khiển Pic 18F4620, lý thuyết webserver, cách quản lý sử dụng data center Chương 3: Thiết kế điều khiển thiết bị điện qua mạng internet Thiết kế mạch phần cứng bao gồm: Khối giao tiếp mạng, khối xử lý, hiển thị, giao tiếp tải, thu phát RF Lập trình phần mềm, thiết kế giao diện điều khiển để điều khiển thiết bị Cuối phân tích đánh giá nhằm rút kết luận hướng phát triển đề tài Từ sở lý thuyết kiến thức thực tiễn em định nghiên cứu vi điều khiển PIC 18F4620, IC giao tiếp Internet ENC 28J60 với thư viện TCP/IP Stack Microchip để thực nhiệm vụ luân văn.Do c hoàn thành thời gian ngắn điều kiện tiếp cận để nghiên cứu, với lực thân cịn hạn chế nên chưa đề cập hết vấn đề liên quan đến đề tài cách đầy đủ, sâu sắc khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình nghiên cứu, trình bày Kính mong thầy, giáo bạn quan tâm đến nội dung đề tài, góp ý kiến để tơi có điều kiện tiếp thu phát triển đề tài bổ xung thêm kiến thức cho thân đầy đủ, đắn để luận văn tơi hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012 Người thực Đỗ Văn Dƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ INTERNET TRONG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ 1.1 Lý thuyết mạng 1.1.1 Sơ lƣợc lịch sử phát triển Vào năm 50, hệ thống máy tính đời sử dụng bóng đèn điện tử nên kích thước cồng kềnh tiêu tốn nhiều lượng Việc nhập liệu vào máy tính thực thơng qua bìa đục lỗ kết đưa máy in, điều làm nhiều thời gian bất tiện cho người sử dụng Đến năm 60, với phát triển ứng dụng máy tính nhu cầu trao đổi thơng tin với nhau, số nhà sản xuất máy tính nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị truy cập từ xa tới máy tính họ, dạng sơ khai hệ thống mạng máy tính Đến đầu năm 70, hệ thống thiết bị đầu cuối 3270 IBM đời cho phép mở rộng khả tính tốn trung tâm máy tính đến vùng xa Đến năm 70, IBM giới thiệu loạt thiết bị đầu cuối thiết kế chế tạo cho lĩnh vực ngân hàng, thương mại Thông qua dây cáp mạng thiết bị đầu cuối truy cập lúc đến máy tính dùng chung Đến năm 1977, công ty Datapoint Corporation tung thị trường hệ điều hành mạng “Attache Resource Computer Network” (Arcnet) cho phép liên kết máy tính thiết bị đầu cuối lại dây cáp mạng, hệ điều hành mạng 1.1 Khái niệm Nói cách bản, mạng máy tính hai hay nhiều máy tính kết nối với theo cách cho chúng trao đổi thơng tin qua lại với Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Hình 1.1: Mơ hình mạng Mạng máy tính đời xuất phát từ nhu cầu muốn chia sẻ dùng chung liệu Khơng có hệ thống mạng liệu máy tính độc lập muốn chia sẻ với phải thông qua việc in ấn hay chép qua đĩa mềm, CD ROM, … điều gây nhiều bất tiện cho người dùng Các máy tính kết nối thành mạng cho phép khả năng: Sử dụng chung công cụ tiện ích Chia sẻ kho liệu dùng chung Tăng độ tin cậy hệ thống Trao đổi thơng điệp, hình ảnh Dùng chung thiết bị ngoại vi (máy in, máy vẽ, Fax, modem …) Giảm thiểu chi phí thời gian lại 1.2 Phân biệt loại mạng Phương thức kết nối mạng sử dụng chủ yếu liên kết mạng: có hai phương thức chủ yếu, điểm - điểm điểm - nhiều điểm Với phương thức “ điểm - điểm”, đường truyền riêng biệt thiết lâp để nối cặp máy tính lại với Mỗi máy tính truyền nhận trực tiếp liệu làm trung gian lưu trữ liệu mà nhận sau chuyển tiếp liệu cho máy khác để liệu đạt tới đích Với phương thức “điểm - nhiều điểm”, tất trạm phân chia chung đường truyền vật lý Dữ liệu gửi từ máy tính tiếp nhận tất máy tính cịn lại, cần địa đích liệu để máy tính vào kiểm tra xem liệu có phải dành cho khơng nhận cịn khơng bỏ qua Phân loại mạng máy tính theo vùng địa lý: GAN (Global Area Network) kết nối máy tính từ châu lục khác Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Thơng thường kết nối thực thông qua mạng viễn thông vệ tinh WAN (Wide Area Network) - Mạng diện rộng, kết nối máy tính nội quốc gia hay quốc gia châu lục Thông thường kết nối thực thông qua mạng viễn thơng Các WAN kết nối với thành GAN hay tự GAN MAN (Metropolitan Area Network) kết nối máy tính phạm vi thành phố Kết nối thực thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao (50-100 Mbit/s) LAN (Local Area Network) - Mạng cục bộ, kết nối máy tính khu vực bán kính hẹp thơng thường khoảng vài trǎm mét Kết nối thực thông qua môi trường truyền thông tốc độ cao ví dụ cáp đồng trục thay cáp quang LAN thường sử dụng nội quan/tổ chức Các LAN kết nối với thành WAN Phân loại mạng máy tính theo tơpơ Mạng dạng hình (Star topology): Ở dạng hình sao, tất trạm nối vào thiết bị trung tâm có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ trạm chuyển tín hiệu đến trạm đích với phương thức kết nối phương thức “điểm - điểm” Mạng hình tuyến (Bus Topology): Trong dạng hình tuyến, máy tính nối vào đường dây truyền (bus) Đường truyền giới hạn hai đầu loại đầu nối đặc biệt gọi terminator (dùng để nhận biết đầu cuối để kết thúc đường truyền đây) Mỗi trạm nối vào bus qua đầu nối chữ T (T-connector) thu phát (transceiver) Mạng dạng vòng (Ring Topology): Các máy tính liên kết với thành vịng trịn theo phương thức “điểm - điểm”, qua trạm nhận truyền liệu theo vòng chiều liệu truyền theo gói Mạng dạng kết hợp: thực tế tùy theo yêu cầu mục đích cụ thể ta thiết kế mạng kết hợp dạng sao, vịng, tuyến để tận dụng Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ điểm mạnh dạng Phân loại mạng theo chức Mạng Client-Server: hay số máy tính thiết lập để cung cấp dịch vụ file server, mail server, Web server, Printer server, … Các máy tính thiết lập để cung cấp dịch vụ gọi Server, máy tính truy cập sử dụng dịch vụ gọi Client Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer): máy tính mạng hoạt động vừa Client vừa Server Mạng kết hợp: Các mạng máy tính thường thiết lập theo hai chức Client-Server Peer-to-Peer Phân biệt mạng LAN-WAN Địa phương hoạt động Mạng LAN sử dụng khu vực địa lý nhỏ Mạng WAN cho phép kết nối máy tính khu vực địa lý khác nhau, phạm vi rộng Tốc độ kết nối tỉ lệ lỗi bit Mạng LAN có tốc độ kết nối độ tin cậy cao Mạng WAN có tốc độ kết nối cao để đảm bảo tỉ lệ lỗi bit chấp nhận Phương thức truyền thông: Mạng LAN chủ yếu sử dụng công nghệ Ethernet, Token Ring, ATM Mạng WAN sử dụng nhiều cơng nghệ chuyển mạch vịng (Circuit Switching Network), chuyển mạch gói (Packet Switching Network), ATM (Cell relay), chuyển mạch khung (Frame Relay), … 1.3 Mạng toàn cầu Internet Mạng toàn cầu Internet tập hợp gồm hàng vạn mạng khắp giới Mạng Internet bắt nguồn từ thử nghiệm Cục quản lý dự án nghiên cứu tiên tiến (Advanced Research Projects Agency – ARPA) thuộc Bộ quốc phòng Mỹ kết nối thành cơng mạng máy tính cho phép trường Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ đại học công ty tư nhân tham gia vào dự án nghiên cứu Về bản, Internet liên mạng máy tính giao tiếp giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Giao thức cho phép máy tính mạng giao tiếp với cách thống giống ngôn ngữ quốc tế mà người sử dụng để giao tiếp với hàng ngày Số lượng máy tính kết nối mạng số lượng người truy cập vào mạng Internet tồn giới ngày tăng lên nhanh chóng, đặc biệt từ năm 90 trở Mạng Internet khơng cho phép chuyển tải thơng tin nhanh chóng mà cịn giúp cung cấp thơng tin, diễn đàn thư viện toàn cầu 1.3.1.Mơ hình OSI (Open Systems Interconnect) Ở thời kỳ đầu công nghệ nối mạng, việc gửi nhận liệu ngang qua mạng thường gây nhầm lẫn công ty lớn IBM, Honeywell Digital Equipment Corporation tự đề tiêu chuẩn riêng cho hoạt động kết nối máy tính Năm 1984, tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế - ISO (International Standard Organization) thức đưa mơ hình OSI (Open Systems Interconnection), tập hợp đặc điểm kỹ thuật mô tả kiến trúc mạng dành cho việc kết nối thiết bị không chủng loại Mơ hình OSI chia thành tầng, tầng bao gồm hoạt động, thiết bị giao thức mạng khác Hình 1.2: Mơ hình OSI bảy tầng Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 1.3.2 Một số giao thức kết nối 1.3.2.1 TCP/IP Ưu giao thức khả liên kết hoạt động nhiều loại máy tính khác TCP/IP trở thành tiêu chuẩn thực tế cho kết nối liên mạng kết nối Internet toàn cầu 1.3.2.2 Net BEUI Bộ giao thức nhỏ, nhanh hiệu cung cấp theo sản phẩm hãng IBM, hỗ trợ Microsoft Bất lợi giao thức không hỗ trợ định tuyến sử dụng giới hạn mạng dựa vào Microsoft 1.3.2.3 IPX/SPX Đây giao thức sử dụng mạng Novell Ưu thế: nhỏ, nhanh hiệu mạng cục đồng thời hỗ trợ khả định tuyến 1.3.2.4 DECnet Đây giao thức độc quyền hãng Digital Equipment Corporation DECnet định nghĩa mơ hình truyền thơng qua mạng LAN, mạng MAN WAN Hỗ trợ khả định tuyến 1.4 Bộ giao thức TCP/IP (TCP/IP - Transmission Control Protocol/ Internet Protocol): 1.4.1 Tổng quan giao thức TCP/IP TCP/IP giao thức cho phép kết nối hệ thống mạng không đồng với Ngày nay, TCP/IP sử dụng rộng rãi mạng cục mạng Internet toàn cầu TCP/IP xem giản lược mơ hình tham chiếu OSI với bốn tầng sau: Tầng liên kết mạng (Network Access Layer) Tầng Internet (Internet Layer) Tầng giao vận (Host-to-Host Transport Layer) Tầng ứng dụng (Application Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 10 Layer) Hình 1.3: Kiến trúc TCP/IP - Tầng liên kết: Tầng liên kết (còn gọi tầng liên kết liệu tầng giao tiếp mạng) tầng thấp mơ hình TCP/IP, bao gồm thiết bị giao tiếp mạng chương trình cung cấp thơng tin cần thiết để hoạt động, truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng - Tầng Internet: Tầng Internet (còn gọi tầng mạng) xử lý qua trình truyền gói tin mạng Các giao thức tầng bao gồm: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet Group Messages Protocol) - Tầng giao vận: Tầng giao vận phụ trách luồng liệu hai trạm thực ứng dụng tầng Tầng có hai giao thức chính: TCP (Transmission Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) TCP cung cấp luồng liệu tin cậy hai trạm, sử dụng chế chia nhỏ gói tin tầng thành gói tin có kích thước Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 82 Từ trình duyệt web máy khách ta truy cập vào thiết bị thông qua mạng LAN IP thiết bị, sau thiết bị điều khiển tải liệu trình duyệt Ví dụ địa IP thiết bị 192.168.1.30:8000 ta gõ trình duyệt http:// 192.168.1.30:8000, trỏ thiết bị Sau ta cấu hình trỏ thiết bị Ví dụ thiết bị có địa IP tĩnh 192.168.1.30:8000 ta cấu hình modem trỏ địa IP 192.168.1.30:8000 mở port cho chạy ứng dụng web để truy cập vào web server thiết bị 3.3.2 Thực nghiệm cấu hình IP LAN Internet Việc điều khiển thiết bị qua mạng Internet IP thiết bị sau internet IP modem Các nhà dịch vụ cung cấp đường truyền internet Việt Nam VietTel, FPT,VNN v.v.v thuê đường truyền từ nhà cung cấp dịch vụ internet khác từ nước Và tất nhiên số lượng IP mà nhà cung cấp dịch vụ internet Việt Nam thuê lên đến vài triệu trùy thuộc vào số lượng thuê bao Việt Nam thuê lại họ Có loại IP mà nhà cung cấp dịch vụ internet Việt Nam cung cấp cho thuê bao IP tĩnh (static IP) IP động (dynamic IP) IP động cấp ngẫu nhiên số IP mà nhà cung cấp internet có thơng qua Router, cịn ip tĩnh cấp cố định, với mức chi phí cao Việc điều khiển thiết bị qua mạng internet theo sơ đồ sau: Hinh 3.21 : Sơ đồ cấu hình LAN qua mạng Internet Từ trình duyệt web máy khách ta truy cập vào modem thông qua internet IP modem mà nhà cung cấp dịch vụ internet cấp cho, sau modem trỏ thiết bị điều khiển tải liệu trình duyệt Ví dụ địa IP modem 192.168.1.30:8000 ta gõ trình duyệt http:// 192.168.1.30:8000 trỏ modem Sau ta cấu hình modem trỏ thiết bị Ví dụ thiết bị có địa IP tĩnh 192.168.1.30 ta cấu hình modem trỏ địa IP 192.168.1.30 mở port 8000 cho chạy ứng Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 83 dụng web để truy cập vào web server thiết bị Việc xác định IP puplic modem đơn giản, ta truy cập số trang web cung cấp IP puplic modem www.myip.dk, www.canyouseeme.org Ở ta từ internet trỏ modem mình, muốn đến thiết bị ta phải cấu hình modem trỏ địa IP thiết bị Quá trình gọi NAT PORT PORT FORWARTING, tức chuyển port cho phép ứng dụng chạy port Ở đây, thiết bị web server nên ta cho ứng dụng web chạy port ta mở Hình 3.22 : Mơ hình địa mạng internet Khi kết nối vào Internet có nhiều đường vận chuyển liệu khác sử dụng, máy vi tính âm thầm điều hành cách xác cơng việc vận chuyển thơng qua nhiều port khác VD: Giao thức MSN hay dùng port: 6891-6900, Giao thức HTTP hay dùng port 80 Như biết, hệ thống mạng máy tính q trình chuyển đổi địa mạng (Network Address Translation - NAT ) công việc liên quan tới việc ghi lại địa nguồn gốc/điểm tới gói liệu vận chuyển qua Router/Firewall ta gọi NAT Port forwarding trình chuyển port cụ thể hệ thống mạng cục Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 84 LAN từ client/terminal/node qua client/terminal/node network khác, điều cho phép clients/terminals/nodes bên ngồi truy cập vào clients/terminals/nodes mạng LAN cách sử dụng port từ bên ngồi thơng qua Router/Modem/Firewall mở chức NAT Như vậy, máy tính từ xa (máy vịng quanh giới internet ấy) sử dụng Port forwarding để kết nối với máy tính khác mạng LAN cách mà chương trình Torrent sử dụng để chia sẻ file máy tính với nên ta cịn gọi peer to peer (PP) sharing Thực cấu hình chuyển port cho thiết bị ta làm sau Login vào Modem TP-Link TD-8817 Hình 3.23: Logo vào modem TP-Link-8817 Login vào modem với địa 192.168.1.1 với username password admin Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 85 Chọn Quick Start Hình3.24: Login vào modem TP-Link-8817 với địa 192.168.1.1 Chọn RUN WINZARD Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 86 Chọn Next để tiếp tục Chọn Time Zone GMT+07:00, nhấn Next để tiếp tục Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 87 Chọn loại kết nối PPPoE/PPPoA Nhấn Next để tiếp tục Nhập username password truy cập dịch vụ ADSL SPT cung cấp với VPI/VCI 0/33, Connection Type PPPoE LLC Chọn Next để tiếp tục Chọn Next để tiếp tục Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 88 Chọn Close để kết thúc Hình 3.25: Thay đổi IP Addrss Modem TP-link-8817 Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 89 Vào Interface Setup, Chọn LAN, thay đổi thơng số cấu hình cần thiết thiết lập lại IP Address cho Modem, cấu hình dịch vụ DHCP, gán cố định DNS Cuối chọn Save để lưu lại thông số vừa thay đổi Xem thơng tin trạng thái Modem TP-Link TD-8817 Hình 3.26: Thông tin trang thái Modem Tp-Link TD-8817 Vào Status, Chọn Device Info, ta xem IP Address modem, trạng thái DHCP Server, IP WAN, ADSL Mode, tốc độ DownStream/UpStream, SNR Margin Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 90 Cấu hình Virtual Server cho Modem TP-Link TD-8817 Vào Advanced Setup, chọn NAT, chọn phần Virtual Server Nhập thơng tin cấu hình vào, chọn Save để lưu lại cấu hình Sau thiết lập thiết lập giá trị, ta hoàn tất xong việc đưa IP thiết bị ngồi internet Lúc từ trình duyệt web máy khách, ta gõ http://117.6.73.255:8000 truy cập vào thiết bị web server Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 91 thiết bị Để tiện cho việc điều khiển, ta cần thay IP thành tên miền domain cho dể nhớ Mặc khác, thiết bị nối với modem có IP động, IP ln thay đổi liên tục Chính thế, ta cần cập nhật IP modem liên lục, giới có trang web www.no-ip.com cho phép ta cập nhật liên tục IP modem mình, dù có thay đổi Và ta đăng ký domain để trỏ modem Lúc ta khơng cần nhớ IP modem mà nhà cung cấp dịch vụ cấp cho ta nữa, mà ta cần nhớ tên miền domain mà ta đăng ký www.no-ip.com , sau ta chạy phần mềm DUC , download từ website , chạy lần để No-IP cập nhật địa MAC modem 3.3.3 Thực nghiệm với Webserver Cơng cụ: Khi ta dùng trình duyệt web để truy cập vào web server, liệu web gởi trình duyệt hiển thị lên giao diện điều khiển Dữ liệu truyền theo giao thức TDP Thực hiện: Kết nối dây cáp xoắn mạng LAN ( sợi) kết nối wireless tới Router Trên Ethernet board kết nối với thiết bị phần cứng khác Mở trình duyệt web, truy xuất vào webserver Ethernet board Kết thực hiện: Ứng webserver truy xuất Port 8000 đến Ethernet board Hình 3.27 : Webserver Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 92 Nhập mật để đăng nhập giao diện điều khiển Sau đăng nhập ta có giao diện điều khiển sau: Hình 3.28: Đăng nhập giao diện điều khiển Để đảm bảo tính bảo mật điều khiển ta thay đổi mật ghi lại Hình 3.29: Thay đổi mật đăng nhập Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 93 Một ứng dụng thiết bị điều khiển từ xa qua internet, khơng ta điều khiển máy tính mà cịn điều khiển qua thiết bị cầm tay có trình duyệt web Đây tiện lợi cho việc điều khiển từ xa thiết bị gia đình Khi thiết bị cầm tay có kết nối với internet, ta mở trình duyệt web lên, sau truy cập vào địa thiết bị Dữ liệu gởi hiển thị thiết bị cầm tay Từ giao diện điều khiển đó, ta xem trạng thiết bị gởi điều khiển đóng mở thiết bị khác.Sau hình ảnh hiển thị thiết bị cầm tay Hình 3.30: Giao diện điều khiển thiết bị cầm tay Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 94 Nhận xét: Với kết thực nghiệm trên, điều khiển thiết bị qua mạng Internet sử dụng IC điều khiển đầu cuối Enc28j60 nhóm thiết kế đạt hiệu tốt Bộ điều khiển có đáp ứng tốt, độ ổn định cao Tuy nhiên, chương trình điều khiển bị giới hạn hai giao thức TCP UDP: - Đối với giao thức TCP: + Để chạy ứng dụng web buộc chương trình Etherent board phải chạy Port 8080 80 nên làm giải khả truy xuất ứng dụng nhiều cổng khác + Giao diện điều khiển đáp ứng mức đơn giản nhớ SRAM PIC18F4620 có 3968 byte 1KB EPROM, không đủ tải ứng dụng webserver lên nhiều Tuy nhiên, khả động webserver cao, truy xuất khắp nơi, cần lên Internet co trình duyệt web truy cập vào webserver Ethernet board Ngồi ra, truy xuất điều khiển từ Mobile Phone Kết luận chƣơng 3: Nội dung chương xây dựng sơ đồ khối, sơ đồ chi tiết mạch điều khiển giao tiếp thiết bị qua mạng Ethernet/Internet Giới thiệu phần mềm Iris v4.0 ngôn ngữ HTML để thiết kế giao diện web điều khiển thiết bị Thông qua yêu cầu link nút nhấn, đọc, kiểm tra yêu cầu thực thi lệnh điều khiển mong muốn Các kết thực nghiệm luận văn điều khiển thiết bị cấu hình IP LAN, thực nghiệm với Webserver thiết bị cầm tay KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các vấn đề nghiên cứu đạt đƣợc Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 95 + Nghiên cứu vi điều khiển PIC 18F4620 + Tìm hiểu Bộ thư viện TCP/IP Stack Microchip + Nghiên cứu module Ethernet sư dụng chíp ENC28J60 Microchip + Lập trình điều khiển vi điều khiển Pic 18F4620 ngơn ngữ CCS + Xây dựng thành công hệ thống điều khiển giám sát đơn giản web nhúng Hƣớng phát triển Khi mạng khơng tốt, khó điều khiển hệ thống Khi mạng bị đứt, hệ thống điều khiển Hệ thống thích hợp với mạng có đường truyền ổn định Cấu hình mạch yếu PIC18 thuộc dòng 8bit, tốc độ tối đa 40Mhz ENC28J60 chạy với tốc độ tối đa 10Mbps Do đó, server chạy chậm, phục vụ lúc nhiều người Sau số hướng ứng dụng mà đề tài tiến tới: + Hoàn thiện đóng gói sản phẩm Ethernet Board thành sản phẩm hoàn chỉnh với ngõ vào để điều khiển thiết bị cần sử dụng + Hoàn thiện phần mềm với giao diện thân thiện dễ sử dụng, có tính động cao, mở điều khiển nơi giới độ bảo mật an toàn cao cho người sử dụng + Xây dựng mơ hình nhà điều khiển thơng minh, ứng dụng thực tiễn cho tương lai, mà giới bùng nổ công nghệ thông tin, internet băng thông rộng, người tiệm cận nhiều tới internet,đòi hỏi ứng dụng phát triển gắn liền với hệ thơng mạng Từ đó, ứng dụng thiết bị vào điều khiển giám sát hoạt động nhà đâu, thuận tiện cho người dùng Một lần tác giả xin cảm ơn PGS TS Nguyễn Thanh Hà tận tình giúp đỡ, hướng dẫn thời gian thực đề tài, cảm ơn giúp đỡ gia đình, bạn bè đồng nghiệp thời gian qua Số hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ 96 Thái Nguyên ngày tháng Người thực Đỗ Văn Dương Soá hóa Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ năm 2012