Báo báo Iot Hệ thống Nhà Thông minh

Hệ thống Nhà Thông minh sử dụng cảm biến LDR, cảm biến DHT11, cảm biến chuyển động, cảm biến khí gas, sử dụng Blynk điều khiển.Đề tài “Điều khiển thiết bị điện sử dụng Arduino” mà nhóm đang hướng đến tuy không quá mới mẻ nhưng hứa hẹn sẽ đem đến cho người sử dụng những ứng dụng tốt nhất của công nghệ này. Đề tài gồm 3 chương: Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VĨNH LONG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - - BÁO CÁO SENSOR VÀ ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH Giảng Viên Hướng Dẫn: Tơ Nguyễn Hồng Phúc Sinh viên thực hiện: 20004241 – Lê Phạm Thanh Tuân 20004150 – Nguyễn Trọng Phú Vĩnh Long, 2022 NHẬN XÉT & ĐÁNH GIÁ ĐIỂM CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN Ý thức thực hiện: Nội dung thực hiện: Hình thức trình bày: Tổng hợp kết quả: ă T chc bỏo cỏo trc hi ng ă T chc chm thuyt minh Vĩnh Long, ngày……tháng……năm…… Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin trở nên phổ biến hầu hết quan, doanh nghiệp, trường học đặc biệt việc áp dụng giải pháp tin học cơng tác quản lý Trong năm trở lại đây, với tốc độ phát triển vũ bão, CNTT dần làm cho sống người trở nên thú vị đơn giản Vì để bắt kịp với nhịp độ phát triển xã hội, kiến thức học giảng đường vô quan trọng Sinh viên chúng em Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy, cô mơn tận tình giảng dạy chúng em suốt thời gian học tập vừa qua Nhờ có dạy tận tình thầy, để giúp chúng em hồn thành chương trình Tuy có nhiều cố gắng trình làm đề tài khơng thể tránh sai sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy cô bạn bè để chúng em rút kinh nghiệm thực tốt đề tài sau Chúng em cảm ơn tất người bạn chúng em Những người chia sẻ cổ vũ chúng em lúc khó khăn chúng em ln ghi nhớ điều Cuối cùng, chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn vơ hạn cha mẹ gia đình ln ủng hộ, giúp đỡ cho chúng em MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN VỀ IOT 1.1.1 Lịch sử hình thành 1.1.2 Lợi ích .5 1.1.3 Ưu điểm 12 1.1.4 Khuyết điểm 13 1.2 NHÀ THÔNG MINH 14 1.2.1 Giới thiệu chung 14 1.2.2 Nhà thông minh .14 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .17 2.1 BO MẠCH ARDUINO 17 2.1.1 Lịch sử 17 2.1.2 Arduino Uno R3 .18 2.1.3 Cấu tạo Arduino 19 2.1.4 Ứng dụng Arduino 22 2.2 TÌM HIỂU VỀ PROTEUS 22 2.2.1 Giới thiệu 22 2.2.2 Mô Arduino Proteus 23 2.3 CẢM BIẾN VÀ CÁC MODULE CHỨC NĂNG .23 2.3.1 Cảm biến ánh sáng (LDR) 23 2.3.2 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm (DHT11) 25 2.3.3 Cảm biến chuyển động (PIR sensor) 27 2.3.4 Cảm biến khí gas (MQ-2) .29 2.3.5 Module L298 30 2.3.5 Tìm hiểu Blynk 32 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 35 3.1 ĐẶC TẢ HỆ THỐNG 35 3.2 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG .38 3.2.1 Sơ đồ khối thành phần 38 3.2.2 Sơ đồ đấu nối 38 3.2.3 Hiển thị Blynk 39 3.3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG 40 3.3.1 Cảm biến ánh sáng 40 3.3.2 Cảm biến nhiệt độ 42 3.3.3 Cảm biến chuyển động 44 3.3.4 Cảm biến khí gas 46 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 48 4.1 KẾT LUẬN 48 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Tổng quan IoT .2 Hình Mơ hình nhà thơng minh Hình Sản phẩm đồng hồ thơng minh Hình Thành phố thơng minh Hình Mơ hình lưới thơng minh .7 Hình Xe thông minh .8 Hình Sức khỏe thông minh Hình Bán lẻ thông minh .10 Hình Chuỗi cung ứng thông minh 11 Hình 10 Chăn ni thơng minh .11 Hình Arduino Uno R3 18 Hình 2 Vi điều khiển .19 Hình Các cổng vào 21 Hình Phần mềm Proteus Professional 23 Hình Mô Arduino 23 Hình Cảm biến ánh sáng quang trở .24 Hình DHT11 26 Hình Cảm biến chuyển động 28 Hình Cảm biến khí gas .29 Hình 10 Module L298 31 Hình 11 Giao diện Blynk .33 Hình Mơ tả nguyên lý hoạt động cảm biến ánh sáng 36 Hình Mơ tả nguyên lý phát chuyển động 36 Hình 3 Mơ tả nguyên lý hoạt động DHT11 37 Hình Sơ đồ khối 38 Hình Sơ đồ đấu nối .38 Hình Giao diện Blynk 39 Hình Code cảm biến ánh sáng 40 Hình Code cảm biến nhiệt độ .42 Hình Code cảm biến chuyển động 44 Hình 10 Code cảm biến khí gas .46 LỜI MỞ ĐẦU Như biết, khoa học công nghệ ngày phát triển nhanh chóng Chúng ta sống thời đại này, thời đại công nghệ thơng tin tự động hóa Và tự động hóa ngày trở thành xu hướng chung toàn cầu Thật vậy, cơng nghệ tự động hóa ngày ứng dụng nhiều đời sống giúp người có sống tiện nghi đại Một đối tượng phát triển lượng điện – nguồn lượng thiếu đời sống ngày Và số thiết bị kỳ vọng ngơi nhà thơng minh hay rộng Internet of Things Đề tài “Điều khiển thiết bị điện sử dụng Arduino” mà nhóm hướng đến không mẻ hứa hẹn đem đến cho người sử dụng ứng dụng tốt công nghệ Đề tài gồm chương: Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 3: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong trình nghiên cứu nhóm cố gắng hết sức, song khó tránh khỏi thiếu sót Nhóm mong nhận đóng góp ý kiến q thầy bạn để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN VỀ IOT Khái niệm Internet vạn vật Internet of things (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) mạng lưới vạn vật kết nối Internet Mạng lưới thiết bị kết nối Internet kịch giới, mà đồ vật, người cung cấp định danh riêng mình, tất có khả truyền tải, trao đổi thông tin, liệu qua mạng mà không cần đến tương tác trực tiếp người với người, hay người với máy tính IoT phát triển từ hội tụ công nghệ không dây, cơng nghệ vi điện tử Internet Nói đơn giản tập hợp thiết bị có khả kết nối với nhau, với Internet với giới bên ngồi để thực cơng việc Hình 1 Tổng quan IoT Internet vạn vật cung cấp kết nối chuyên sâu cho thiết bị, hệ thống dịch vụ, kết nối mang hiệu vượt trội so với kiểu truyền tải máy-máy (M2M), đồng thời hỗ trợ đa dạng giao thức, miền (domain), ứng dụng Kết nối thiết bị nhúng (luôn vật dụng thông minh), kỳ vọng mở kỷ nguyên tự động hóa hầu hết ngành, từ ứng dụng chuyên sâu điện lưới thông minh, mở rộng tới lĩnh vực khác thành phố thông minh, nông nghiệp thông minh, Things: Đối với Internet Of Things, Thing đối tượng giới vật chất (physicalthings) hay giới thơng tin ảo (virtualthings) Things có khả nhận diện, Things tích hợp vào mạng lưới thông tin liên lạc Trong hệ thống IOT, Things đối tượng giới vật chất (Physical) thơng tin (Virtual) Things có khả nhận diện tích hợp vào mạng thơng tin “Things” có liên quan đến thơng tin, tĩnh hay động.“PhysicalThings” tồn giới vật lý có khả cảm nhận, kích thích kết nối Ví dụ “Physical Things” bao gồm môi trường xung quanh, robot cơng nghiệp, hàng hóa, hay thiết bị điện “Virtual Things” tồn giới thơng tin có khả lưu trữ, xử lý, hay truy cập Ví dụ “VirtualThings” bao gồm nội dung đa phương tiện phần mềm ứng dụng Thiết bị (devices): Đối với Internet Of Things, phần hệ thống với chức bắt buộc communication chức không bắt buộc là: cảm biến, thực thi, thu thập liệu, lưu trữ xửl ý liệu 1.1.1 Lịch sử hình thành 1.1.1.1 Hình thái sơ khai Internet of Things – IoT đưa nhà sáng lập MIT Auto-ID Center đầu tiên, năm 1999 Kevin Ashton đưa cụm từ Internet of Things nhằm để đối tượng nhận biết tồn chúng Thuật ngữ Auto-ID tới lớp rộng kỹ thuật xác minh sử dụng cơng nghiệp để tự động hóa, giảm lỗi tăng hiệu Các kỹ thuật bao gồm mã vạch, thẻ thông minh, cảm biến, nhận dạng tiếng nói, sinh trắc học Từ năm 2003 Kỹ thuật Auto-ID hoạt động Radio Frequency Identification – RFID Đỉnh cao Auto-ID Center vào tháng 9/2003, hội nghị chuyên đề EPC (Electronic Product Code) tổ chức Chicago (Illinois, Mỹ) đánh dấu xuất thức hệ thống mạng EPC – sở hạ tầng kỹ thuật mở cho phép máy tính tự động xác định vật thể nhân tạo theo dõi chúng chúng từ nhà máy tới trung tâm phân phối để lưu trữ giá Hội nghị hỗ trợ nhiều công ty lớn giới – đại diện cho thực phẩm, hàng hóa