Thiết kế và chế tạo máy rang cà phê thông minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG CÀ PHÊ THÔNG MINH GVHD: TS VŨ QUANG HUY SVTH: PHẠM MINH HƯỞNG NGUYỄN HỮU VINH ĐẶNG TẤN TÀI S K L Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG CÀ PHÊ THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn: TS VŨ QUANG HUY Sinh viên thực hiện: PHẠM MINH HƯỞNG MSSV: 19146197 NGUYỄN HỮU VINH MSSV: 19146432 ĐẶNG TẤN TÀI MSSV: 19146253 Lớp: 19146CL3 Khóa: 2019-2023 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ / năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Quang Huy Sinh viên thực hiện: Phạm Minh Hưởng MSSV: 19146197 Điện thoại: 0523878084 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Vinh MSSV: 19146432 Điện thoại: 0961317767 Sinh viên thực hiện: Đặng Tấn Tài MSSV: 19146253 Điện thoại: 0838699173 Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: 22223DT188 - Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy rang cà phê thông minh Các số liệu, tài liệu ban đầu: Tham khảo quy trình rang cà phê Tìm hiểu máy rang cà phê nước Loại cà phê rang: Robusta Arabica Khối lượng tối đa cho mẻ rang: 2kg Nội dung đồ án: Tìm hiểu ngun lý IoT giám sát hoạt động máy rang cà phê Thiết kế, chế tạo mơ hình máy rang cà phê tiến hành thực nghiệm, cải tiến Các sản phẩm dự kiến Máy rang cà phê tự động Hệ thống Iot giám sát hoạt động máy rang Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Anh   Tiếng Việt Tiếng Việt   TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ …………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG CÀ PHÊ THÔNG MINH - GVHD: TS Vũ Quang Huy - Họ tên sinh viên 1: Phạm Minh Hưởng ➢ MSSV: 19146197 Lớp: 19146CL3B ➢ Địa sinh viên: 113E1, phường 22, Ngơ Tất Tố, quận Bình Thạnh, Tp Hồ Chí Minh ➢ Số điện thoại liên lạc: 0523878084 ➢ Email: 19146197@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Hữu Vinh ➢ MSSV: 19146432 Lớp: 19146CL3B ➢ Địa sinh viên: 54/9E đường số 7, P Linh Trung, Tp Thủ Đức ➢ Số điện thoại liên lạc: 0961317767 ➢ Email: vinh4511@gmail.com - Họ tên sinh viên 3: Đặng Tấn Tài ➢ MSSV: 19146253 Lớp: 19146CL3A ➢ Địa sinh viên: Tổ 17, ấp Đất Mới, xã Long Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai ➢ Số điện thoại liên lạc: 0838699173 ➢ Email: 19146253@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (Đồ án tốt nghiệp): 07/07/2023 - Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (Đồ án tốt nghiệp) cơng trình nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Đại diện nhóm ii LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn khoa Đào tạo Chất lượng cao trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm em thực đề tài Thông qua đồ án mà chúng em học nhiều kiến thức, học cách làm việc nhóm, cách quản lí thời gian nhiều học quý giá khác Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn: • Thầy Vũ Quang Huy tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian vừa qua • Cảm ơn tất thầy cô ngành Cơ điện tử giảng dạy cho chúng em suốt thời gian qua, cho chúng em kiến thức vững để thực đồ án • Cảm ơn xưởng gia cơng khí Thanh Phát giúp đỡ hỗ trợ chúng em nhiều q trình thi cơng hồn thiện phần khí • Cảm ơn gia đình ln bên cạnh ủng hộ, động viên chúng nhiều • Đồng thời chúng em xin cảm ơn giảng viên phản biện giúp nhóm xem xét nêu lên sai sót mà nhóm cịn mắc phải Mặc dù chúng em có cố gắng, với trình độ cịn hạn chế, q trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Em hi vọng nhận ý kiến nhận xét, góp ý thầy vấn đề triển khai đề tài Chúng em xin trân trọng cảm ơn! iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RANG CÀ PHÊ THÔNG MINH Việt Nam nước sản xuất cà phê lớn giới, đứng thứ hai xuất cà phê lại đứng đầu xuất cà phê nhân Robusta Tuy nhiên nằm phương diện xuất cà phê thô Cà phê chế biến mang thương hiệu Việt Nam đến chưa thực phát triển rộng rãi phần kỹ thuật chất lượng cịn hạn chế Trong đó, nhu cầu sử dụng cà phê chế biến thị trường EU, thị trường xuất trọng điểm Việt Nam, ngày gia tăng Do thị phần cà phê thô dần thay cà phê chế biến Nắm bắt tình hình đó, u cầu đặt cần có cơng cụ hỗ trợ chế biến cà phê cách tối ưu Không phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu, bên cạnh cịn muốn đem đến hạt cà phê chế biến chất lượng đến gần với người tiêu dùng nước Đó lý mà nhóm định thực đồ án Đồ án “Thiết kế chế tạo máy rang cà phê thông minh” thực nhằm đem đến phương tiện, phương pháp cách thức rang cà phê đến gần với người tiêu dùng họ tự tạo cho mẻ cà phê thơm ngon đồng thời khám phá thêm làm để có cốc cà phê chất lượng Sau nghiên cứu tổng hợp từ nhiều nguồn tham khảo khác sách vở, internet thực tế, nhóm định thực mẫu máy rang cỡ nhỏ với khối lượng cho lần rang 2kg cho mẻ rang chủ yếu phục vụ hộ gia đình quán cà phê nhỏ Máy sử dụng cấu cấp nhiệt từ điện trở đốt nóng an tồn so với việc dùng khí gas Bên cạnh máy rang cịn phát triển thêm hệ thống IoT giúp điều khiển giám sát từ xa cách thông minh hiệu Sau trình vận hình thử nghiệm, hệ thống tương đối hoạt động trơn tru mục tiêu đề song khơng tránh khỏi nhiều sai sót khiếm khuyết phần khí chưa tối ưu, độ ổn định hệ thống giám sát chưa cao Trong tương lai có hội đồ án cố gắng khắc phục nhược điểm trên, hồn thiện hệ thống hết mức Đồng thời phát triển thêm hệ thống rang, hướng đến việc rang cà phê cách hoàn toàn tự động thông minh iv ABSTRACTS DESIGN AND MANUFACTURER SMART COFFEE ROASTER Vietnam is one of the largest coffee producing countries in the world, ranking second in coffee exports but leading in exports of Robusta green coffee However, it is only in terms of exporting raw coffee Processed coffee with Vietnamese brand name has not been widely developed yet, partly due to technical and quality limitations Meanwhile, the demand for processed coffee in the EU market, one of Vietnam's key export markets, is increasing Therefore, raw coffee market share is gradually being replaced by processed coffee Understanding that situation, the requirement is to have tools to support coffee processing optimally Not only serving export needs, but also want to bring quality processed coffee beans closer to domestic consumers That is also the reason that the group decided to carry out this project The project “Design and manufacture of smart coffee roaster” is carried out to bring the means and methods of roasting coffee closer to consumers when they can now create their own delicious batches of coffee while also discovering more about how to get a good cup of coffee After researching and synthesizing from many different reference sources such as books, internet and reality, the team decided to implement a small roaster model with a volume of 2kg per roast for a batch of roasting mainly for serving purposes household services or small cafes The machine uses a heating mechanism from a heating resistor that is safer than using gas Besides, the roaster is also developed an IoT system to help control and monitor remotely in a smart and efficient way After the testing process, the system has been operating relatively smoothly as the set goals, but still inevitably many errors and defects such as the mechanical part have not been optimized, the stability of the system monitoring is still not high In the future, if there is a chance, the project will try to overcome the above disadvantages and perfect the system as much as possible At the same time, it will develop a roasting system, aiming to roast coffee in a fully automatic and intelligent way v MỤC LỤC LỜI CAM KẾT ii LỜI CÁM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv ABSTRACTS v DANH MỤC HÌNH ẢNH xvi DANH MỤC BẢNG xix CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết cấu Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Lịch sử máy rang cà phê 2.1.1 Rang cà phê chảo 2.1.2 Máy rang cà phê hình trụ 2.1.3 Máy rang cà phê công nghiệp 2.1.4 Máy rang công nghệ 2.2 Thành phần cà phê 2.2.1 Cấu tạo cà phê 2.2.2 Tính chất hóa học 10 2.2.3 Tính chất vật lý 11 2.3 Một số loại cà phê đặc trưng Việt Nam 12 2.3.1 Cà phê chè – Arabica 12 2.3.2 Cà phê vối – Robusta 13 2.3.3 Cà phê mít – Liberica 13 2.4 Quá trình rang cà phê 13 2.5 Hương vị cà phê qua giai đoạn rang 16 vi 2.6 Các sản phẩm liên quan thị trường 17 2.6.1 Ngoài nước 17 2.6.2 Trong nước 19 2.7 Phương hướng cho đồ án 22 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 23 3.1 Các loại máy rang cà phê 23 3.1.1 Máy rang kiểu cổ điển 23 3.1.2 Máy rang kiểu truyền nhiệt gián tiếp 25 3.1.3 Máy rang kiểu truyền nhiệt trực tiếp 25 3.1.4 Máy rang kiểu Fluid-bed - truyền khí nóng với tốc độ cao 26 3.2 Các loại nhiệt máy rang cà phê 27 3.2.1 Truyền nhiệt máy rang cà phê 27 3.2.2 Nhiệt đối lưu rang cà phê 27 3.2.3 Bức xạ nhiệt máy rang cà phê 28 3.3 Hệ thống hút lọc bụi Cyclone 28 3.3.1 Nguyên lý hoạt động 28 3.3.2 Ưu nhược điểm 29 3.4 Tổng quan giao thức Modbus 30 3.4.1 Modbus gì? 30 3.4.2 Giao thức Modbus RTU 30 3.4.3 Giao thức Modbus TCP/IP 31 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 32 4.1 Xác định yêu cầu kỹ thuật máy 32 4.2 Lựa chọn phương án thiết kế 32 4.3 Thiết kế hệ dẫn động 34 4.4 Thiết kế tổng quan máy rang cà phê 34 4.5 Tính thơng số lựa chọn động 35 4.6 Tính chọn ổ lăn 36 4.7 Tính thời gian truyền nhiệt 39 4.7.1 Cấp nhiệt đối lưu tự nhiên không gian vô hạn 39 4.7.2 Cấp nhiệt đối lưu tự nhiên không gian hẹp 41 4.7.3 Tính tốn sơ đối lưu nhiệt 43 vii 4.8 Kiểm bền trục 44 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 47 5.1 Sơ đồ khối 47 5.2 Các linh kiện sử dụng 49 5.2.1 Đồng hồ điều khiển nhiệt độ 49 5.2.2 Relay bán dẫn 49 5.2.3 Bộ điều khiển tốc độ động 51 5.2.4 Biến tần 51 5.2.7 Nguồn tổ ong 12V-5A 53 5.2.8 Mạch đo điện PZEM 016 54 5.3 Tính tốn thiết kế mạch điều khiển 55 5.3.1 Khối vi điều khiển trung tâm 55 5.3.2 Khối giao tiếp RS485 55 5.3.3 Khối ngõ DAC 0−10V 56 5.3.4 Khối ngõ relay còi 57 5.3.5 Khối nguồn 58 5.4 Lập trình hệ thống 58 5.4.1 Lưu đồ thuật toán 58 5.4.2 Truyền thông modbus RTU mạch điều khiển với E5CC PZEM 016 60 5.4.3 Truyền thông Modbus TCP/IP mạch điều khiển với phần mềm Artisan 62 5.5 Đấu nối tủ điện 65 CHƯƠNG VI: THI CÔNG LẮP RÁP VÀ RANG THỰC NGHIỆM 66 6.1 Thi công lắp ráp 66 6.2 Trình tự lắp ráp máy rang cà phê 69 6.3 Thực nghiệm mẫu đánh giá 72 6.3.1 Mục tiêu thực nghiệm 72 6.3.2 Quá trình thực nghiệm 72 CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85 7.1 Kết luận 85 7.2 Hướng phát triển 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 87 viii CHƯƠNG VI Nhiệt độ tăng đến 1500C tiếp tục quan sát hạt cà 1500C phê Lần quan sát hạt cà phê chưa xuất biến đổi nhiều so với lần quan sát trước Độ vàng cà phê sẫm đôi chút, nhiên chưa rõ rệt Tiếp tục quan sát cà phê nhiệt độ 1600C Ở nhiệt độ thấy rõ hạt cà phê khô nhiều, 1600C lớp vỏ bên ngồi có dấu hiệu bong tróc, lúc cho quạt hút hoạt động công suất 50% để chuẩn bị cho việc loại bỏ vỏ cà phê Màu sắc bên hạt cà phê lúc chuyển sang màu cỏ cháy Bắt đầu nghe thấy tiếng nổ bên lồng rang Cho quạt hút hoạt động công 1700C 1800C suất cao để loại bỏ khói vỏ lụa lần nổ Đồng thời tiếp tục quan sát hạt cà phê, kích thước hạt có phần to lần quan sát trước, xung quanh hạt suất vết nứt, màu sắc sẫm thấy rõ Giai đoạn bắt đầu ngửi hương thơm nhẹ đặc trưng cà phê Ở nhiệt độ hạt cà phê bắt đầu nổ to đồng loạt hơn, mùi thơm tỏa nhiều Quan sát nhìn thấy hạt cà phê to lên thấy rõ, màu sắc nhanh chóng chuyển sang nâu 81 CHƯƠNG VI Nghe thấy tiếng nổ lần thứ thứ bắt đầu thưa gần dừng hẳn Tiến hành quan sát 1850C 1900C cà phê giai đoạn thấy cà phê chuyển sang màu nâu đậm đẹp mắt, bề mặt nở to căng tròn Những tiếng nổ nhỏ lần nổ thứ bắt đầu xuất Quan sát thấy hạt cà phê tối màu đôi chút, mùi hương lúc đậm đà ngào ngạt Quan sát cyclone thấy xuất nhiều khói 1950C 2000C tiếng nổ lồng trở nên nhiều Tiếp tục quan sát hạt cà phê qua que thăm, thấy hạt kích thước hạt cà phê tăng lên nhiều, rãnh cà có nhiều vết nứt, màu sắc tối hẳn Nghe tiếng hạt cà phê ngưng nổ dần Tiến hành xả cà quan sát kết 82 CHƯƠNG VI Hình 6.13 - Biểu đồ giám sát nhiệt từ hệ thống cho lần rang Kết quả: Với thời gian rang 28 phút 25 giây, lần rang cho kết hạt cà phê nở to Độ đồng màu sắc hạt cải thiện so với lần rang trước Bề mặt hạt có độ bóng tự nhiên Hình 6.14 - Vỏ trấu cyclone hút sau nhiều lần rang 83 CHƯƠNG VI Bảng 6.4 - Bảng thông kê kết sau lần rang Lần rang Nhiệt độ cài đặt Thời gian rang Khối lượng rang Đánh giá 1900C 23 phút 25 giây 0,5kg Hạt có màu cịn nhạt, chưa có vị cà phê cách rõ ràng Vị nhẹ thiên tính chua 1950C X 1kg Hỏng 2200C X 1kg Hỏng 0,5kg Hạt có màu nâu trung bình, màu sắc phổ biến hầu hết người thưởng thức cà phê với hương vị gốc 1kg Nâu đậm có phần thiên đen, bề mặt hạt sáng bóng lớp dầu bao phủ Được cho vào giai đoạn cuối lần nổ thứ nên hạt thể tích tối đa Vị mạnh thiên độ đắng 2200C 2200C 34 phút 28 phút 25 giây 84 CHƯƠNG VII CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 7.1 Kết luận Với mục tiêu đặt trình thực đề tài qua trình làm việc đạt số kết nghiên cứu sau: • Tìm hiểu máy rang cà phê • Hiểu cách thức quy trình rang cà phê • Tính tốn thiết kế máy rang cà phê • Thi cơng mơ hình thực tế máy • Thiết kế mạch điện cho máy • Thiết kế hệ thống IoT điều khiển giám sát máy rang từ xa • Vận hành chạy thử máy hệ thống Hạn chế: Bên cạnh mục tiêu đạt được, máy tồn nhiều hạn chế thấy rõ như: • Thời gian gia nhiệt chậm • Chưa kiểm sốt lượng nhiệt thất mơi trường ngồi • Thiết kế cách nhiệt chưa tốt dẫn đến trình vận hành máy tỏa nhiệt cao 7.2 Hướng phát triển Hiện tại, đồ án dừng lại kết Cho nên tương lai hướng phát triển đồ án là: • Cải thiện tốc độ gia nhiệt lồng rang để kết rang cà phê chín • Tích hợp hệ thống tự động tiện ích cho người sử dụng như: đề xuất thông số rang thiết lập thời gian rang tự động • Tự xây dựng nên giao diện điều khiển riêng Hiện nay, ngành chế biến nông nghiệp ngày tăng so với trước Các chủ doanh nghiệp đầu tư thiết bị chế biến cho ngành nơng nghiệp nói chung ngành cà phê nói riêng Ngành cà phê xuất ngày nhiều, để đáp ứng ngành cà phê nước ta, ta cần nâng cao cách chế biến qua thiết bị đảm bảo an toàn thực phẩm đại để có sản phẩm cà phê qua chế biến đạt chuẩn 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bùi Thanh Xuân, “Thiết kế chế tạo máy rang cà phê tự động”, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Công nghệ TP.HCM, 2017 [2] Hồ Thị Ngân Hà, “Chương 2: Đối lưu nhiệt”, Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy, Đại học Lạc Hồng [3] Nguyễn Hữu Lộc, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM, “Cơ sở thiết kế máy”, 2013 [4] Nguyễn Văn Linh, “Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển thiết bị công nghiệp”, Đồ án tốt nghiệp, Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM, 2018 [5] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, NXB Giáo dục, trang 79-89, “Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí- tập một”, 2006 Tiếng Anh [6] “Complete Modbus Guide”, link: https://unserver.xyz/modbus-guide/ Nguồn khác [7] Báo điện tử Chính phủ, “Xuất cà phê: Điểm sáng nhiều thách thức”, đường dẫn: https://baochinhphu.vn/xuat-khau-ca-phe-diem-sang-trong-nhieu-thach-thuc102230216105807171.htm (Truy cập 07/2023) [8] “Các giai đoạn rang cà phê tại”, đường dẫn: https://www.puncoffee.com/cac-giaidoan-nhiet-trong-viec-rang-ca-phe/ (Truy cập 06/2023) [9] Nguyễn Trúc Anh Tuấn, “Quy trình sản xuất cà phê rang xay chuẩn quốc gia”, đường dẫn: https://coffeetree.vn/quy-trinh-san-xuat-ca-phe-rang-xay.html, 2021 (Truy cập 06/2023) [10] NgTg.HaiVan, “Buổi đầu lịch sử rang cà phê”, đường dẫn: https://primecoffea.com/buoi-dau-cua-lich-su-rang-ca-phe.html, 2019 (Truy cập 06/2023) [11] “Thành phần hoá học hạt cà phê chưa rang”, đường dẫn: https://beaninlove.vn/thanh-phan-hoa-hoc-cua-hat-ca-phe-chua-rang/ , 2021 (Truy cập 06/2023) [12] Trang tìm kiếm hình ảnh, đường dẫn: https://www.google.com.vn/imghp?hl=vi 86 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A BẢN VẼ Bản vẽ khí: Tập vẽ đính kèm theo báo cáo Bản vẽ mạch điện: B SOURCE CODE #ifdef ESP8266 #include #else //ESP32 #include #endif #include "ModbusIP_ESP8266.h" #include "ModbusRTU.h" #include #include #include "Time.h" 87 PHỤ LỤC #include "EEPROM.h" #include #include Adafruit_MCP4725 dac; #define LENGTH(x) (strlen(x) + 1) // length of char string #define EEPROM_SIZE 200 #define WiFi_rst 34 // EEPROM size //WiFi credential reset pin (Boot button on ESP32) String ssid; //string variable to store ssid String pss; //string variable to store password unsigned long rst_millis; #define ID_E5CC #define ID_PZEM #define PIN_LED #define RELAY1 25 #define RELAY2 26 #define RELAY3 27 ModbusRTU mb1; ModbusIP mb2; unsigned long t1 = 0; uint16_t PV; uint16_t SV_before; uint16_t SV_after; uint16_t frequency_before; uint16_t frequency_after; uint16_t POWER; uint16_t resp_e5cc[2]; uint16_t resp_pzem[2]; uint8_t rl1 = 0; uint8_t rl2 = 0; 88 PHỤ LỤC uint8_t rl3 = 0; bool cb(Modbus::ResultCode event, uint16_t transactionId, void* data) { // Callback to monitor errors if (event != Modbus::EX_SUCCESS) { Serial.print("Request result: 0x"); Serial.print(event, HEX); } return true; } void setup() { Serial.begin(115200); dac.begin(0x60); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); pinMode(RELAY1, OUTPUT); pinMode(RELAY2, OUTPUT); pinMode(RELAY3, OUTPUT); pinMode(WiFi_rst, INPUT); if (!EEPROM.begin(EEPROM_SIZE)) { //Init EEPROM Serial.println("failed to init EEPROM"); delay(1000); } else { ssid = readStringFromFlash(0); // Read SSID stored at address Serial.print("SSID = "); Serial.println(ssid); pss = readStringFromFlash(40); // Read Password stored at address 40 Serial.print("psss = "); Serial.println(pss); 89 PHỤ LỤC } WiFi.begin(ssid.c_str(), pss.c_str()); delay(3000); // Wait for a while till ESP connects to WiFi if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) // if WiFi is not connected { //Init WiFi as Station, start SmartConfig WiFi.mode(WIFI_AP_STA); WiFi.beginSmartConfig(); //Wait for SmartConfig packet from mobile Serial.println("Waiting for SmartConfig."); while (!WiFi.smartConfigDone()) { digitalWrite(PIN_LED, HIGH); delay(500); digitalWrite(PIN_LED,LOW); delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.println("SmartConfig received."); //Wait for WiFi to connect to AP Serial.println("Waiting for WiFi"); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } 90 PHỤ LỤC Serial.println("WiFi Connected."); digitalWrite(PIN_LED, HIGH); Serial.print("IP Address: "); Serial.println(WiFi.localIP()); // read the connected WiFi SSID and password ssid = WiFi.SSID(); pss = WiFi.psk(); Serial.print("SSID:"); Serial.println(ssid); Serial.print("PSS:"); Serial.println(pss); Serial.println("Store SSID & PSS in Flash"); writeStringToFlash(ssid.c_str(), 0); writeStringToFlash(pss.c_str(), 40); } else { Serial.println("WiFi Connected"); } Serial2.begin(9600, SERIAL_8N1); mb1.begin(&Serial2); mb1.master(); mb2.server(); mb2.addHreg(0); mb2.addHreg(1); 91 PHỤ LỤC mb2.addHreg(2); mb2.addHreg(3); mb2.addHreg(4); mb2.addHreg(5); mb2.addHreg(6); } void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: rst_millis = millis(); while (digitalRead(WiFi_rst) == LOW) { digitalWrite(PIN_LED, HIGH); delay(200); digitalWrite(PIN_LED,LOW); delay(200); // Wait till boot button is pressed } // check the button press time if it is greater than 3sec clear wifi cred and restart ESP if (millis() - rst_millis >= 3000) { Serial.println("Reseting the WiFi credentials"); writeStringToFlash("", 0); // Reset the SSID writeStringToFlash("", 40); // Reset the Password Serial.println("Wifi credentials erased"); Serial.println("Restarting the ESP"); delay(500); ESP.restart(); // Restart ESP } SV_after = mb2.Hreg(1); frequency_after = mb2.Hreg(3); 92 PHỤ LỤC rl1 = mb2.Hreg(4); rl2 = mb2.Hreg(5); rl3 = mb2.Hreg(6); if(!mb1.slave()){ digitalWrite(RELAY1, rl1); digitalWrite(RELAY2, rl2); digitalWrite(RELAY3, rl3); if(SV_after!=SV_before || frequency_after!=frequency_before){ if(SV_after!=SV_before){ SV_before = SV_after; mb1.writeHreg(ID_E5CC,8451,SV_before,cb); } else if(frequency_after!=frequency_before){ frequency_before = frequency_after; uint16_t value = map(frequency_before,0,100,0,4095); dac.setVoltage(value,false); } } else{ mb1.readHreg(ID_E5CC, 8192, resp_e5cc , 1, cb); mb2.Hreg(0,resp_e5cc[0]); PV = mb2.Hreg(0); mb1.readIreg(ID_PZEM, 3, resp_pzem , 1,cb); mb2.Hreg(2,resp_pzem[0]); POWER = mb2.Hreg(2); } } mb1.task(); mb2.task(); 93 PHỤ LỤC delay(50); } void writeStringToFlash(const char* toStore, int startAddr) { int i = 0; for (; i < LENGTH(toStore); i++) { EEPROM.write(startAddr + i, toStore[i]); } EEPROM.write(startAddr + i, '\0'); EEPROM.commit(); } String readStringFromFlash(int startAddr) { char in[128]; // char array of size 128 for reading the stored data int i = 0; for (; i < 128; i++) { in[i] = EEPROM.read(startAddr + i); } return String(in); } 94 S K L 0