Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống theo dõi và chăm sóc vườn cây thuốc nam tại trạm y tế

BAN CƠ YẾU CHÍNH PHỦ HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG THEO DÕI VÀ CHĂM SÓC VƯỜN CÂY THUỐC NAM TẠI TRẠM Y TẾ Ngành: Kỹ thuật Điện tử Viễn thông Mã số: Sinh viên thực hiện: Đinh Thanh Tùng Lớp: DT3A HÀ NỘI, 2023 BAN CƠ YẾU CHÍNH PHỦ HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG THEO DÕI VÀ CHĂM SÓC VƯỜN CÂY THUỐC NAM TẠI TRẠM Y TẾ Ngành: Kỹ thuật Điện tử Viễn thông Mã số: Sinh viên thực hiện: Đinh Thanh Tùng Lớp: DT3A Người hướng dẫn: Ths Dương Tuấn Đạt Khoa ĐTVT, Học viện KTMM HÀ NỘI, 2023 PHẦN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Giảng viên hướng dẫn Dương Tuấn Đạt LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập rèn luyện trường em tiến hành thực đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống theo dõi chăm sóc vườn thuốc nam”, Ths Dương Tuấn Đạt hướng dẫn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy cô khoa Điện Tử Viễn Thông dạy cho em kiến thức bản, học, kinh nghiệm quý báu để em thực đề tài Đặc biệt, em xin cảm ơn ThS Dương Tuấn Đạt, người giúp đỡ hướng dẫn em tận tình suốt trình thực đồ án Em mong nhận bảo, góp ý giúp đỡ thầy cô hội đồng đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực Đinh Thanh Tùng i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .i MỤC LỤC ii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii LỜI NÓI ĐẦU ix CHƯƠNG IOT VÀ VÀ HỆ THỐNG THEO DÕI VÀ CHĂM SÓC VƯỜN CÂY THUỐC NAM .1 1.1 Tổng quan IoT .1 1.1.1 Khái niệm lịch sử hình thành IoT 1.1.2 Các thành phần hệ thống IoT 1.1.3 Ứng dụng 1.2 Tổng quan hệ thống theo dõi chăm sóc vườn thuốc Nam 16 1.2.1 Giới thiệu hệ thống theo dõi chăm sóc vườn thuốc Nam 16 1.2.2 Một số mơ hình chăm sóc vườn thuốc nam thực tế 19 1.2.3 Các chức hệ thống theo dõi chăm sóc vườn thuốc nam 21 CHƯƠNG LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM 24 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 24 2.1.1 Sơ đồ khối tổng quát .24 2.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 25 2.2 Lựa chọn thiết bị .25 2.2.1 Khối xử lý trung tâm ESP32 Wroom-32 25 2.2.2 Khối nguồn 27 2.2.3 Khối hiển thị hình LCD 30 2.2.4 Khối cảm biến 31 2.2.5 Khối động cơ, đèn 35 ii 2.2.6 Các linh kiện khác 36 2.3 Giải pháp phần mềm .38 2.3.1 Phần mềm lập trình cho module điều khiển 38 2.3.2 Phần mềm ứng dụng 40 2.3.3 Phần mềm vẽ mạch Altium Designer 41 CHƯƠNG THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG 43 3.1 Sơ đồ thiết bị 43 3.2 Thiết kế phần cứng 43 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý .43 3.2.2 Sơ đồ mạch in 44 3.3 Thiết kế phần mềm 47 3.3.1 Lưu đồ thuật toán 47 3.3.2 Giao diện phần mềm 50 3.4 Triền khai thử nghiệm 51 3.4.1 Lắp ráp hiệu chỉnh mạch 51 3.4.2 Thông số kỹ thuật hướng dẫn sử dụng .53 3.5 Đánh giá hệ thống 54 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 58 iii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Iot Internet Vạn Vật Hội Kỹ sư Điện Điện tử ID IP Internet of Things Institute of Electrical and Electronics Engineers Identification Internet Protocol RFID Radio Frequency Identification API GAP Application Programming Interface Good Agricultural Practices SDK Software Development Kit IT GPRS Information Technology General Packet Radio Service Global System for Mobile Communications Organic Light-Emitting Diode Integrated circuit Multipoint Control Unit Printed circuit board Wireless Fidelity Central Processing Unit Global System for Mobile Communications Universal Asynchronous Receiver/Transmitter IEEE GSM OLED IC MCU PCB WIFI CPU GSM UART I2C Inter-Integrated Circuit SPI Serial Peripheral Interface USB Universal Serial Bus IDE Integrated Development Environment Nhận biết Giao thức Internet Công nghệ RFID Giao diện lập trình ứng dụng Tiêu chuẩn GAP Bộ công cụ phát triển phần mềm Công nghệ thông tin Dịch vụ vô tuyến Diode phát sáng hữu Vi mạch Thiết bị điều khiển đa nhiệm Bo mạch in Sóng vơ tuyến truyền tín hiệu Bộ xử lý trung tâm Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Bộ truyền nhận liệu bất đồng Giao thức giao tiếp nối tiếp đồng Chuẩn truyền thông nối tiếp đồng Chuẩn kết nối truyền liệu số Mơi trường phát triển tích hợp iv FPGA STEP GPIO Field-programmable gate array Standard for the Exchange of Product model data General Purpose Input Output DANH MỤC HÌNH ẢN v Mạch tích hợp cỡ lớn Tiêu chuẩn trao đổi liệu Tín hiệu digital khơng có ràng buộc Hình 1.1 Mạng lưới thiết bị kết nối Internet Hình 1.2 Các dấu mốc lịch sử IoT Hình 1.3 Sự bùng nổ số lượng thiết bị IoT Hình 1.4 IoT thêm vào Gartner Hype Cycle .5 Hình 1.5 Thành phần hệ thống IoT Hình 1.6 Nhà thơng minh 10 Hình 1.7 Đồng hồ đeo tay thơng minh .10 Hình 1.8 Thành phố thông minh 11 Hình 1.9 Internet cơng nghiệp 12 Hình 1.10 Xe thơng minh 12 Hình 1.11 Y tế thơng minh 13 Hình 1.12 Chuỗi bán lẻ thông minh 14 Hình 1.13 Chuỗi cung ứng thơng minh 15 Hình 1.14.Nông nghiệp thông minh 15 Hình 1.15 Hình ảnh vườn thuốc nam trạm thuốc nam 17 Hình 1.16 Trang trại thẳng đứng Nhật Bản 19 Hình 1.17.Nhà kính gữa sa mạc Israel 20 Hình 1.18 Mơ hình trồng rau thủy canh, khí canh 20 Hình 1.19 Mơ hình vườn rau thơng minh trồng nhà 21 Hình 1.20 Hệ thống tưới tự động .21 Hình 1.21 Hệ thống đèn chiếu sáng tự động 22 vi