Chứng kiến sự phát triển như vũ bão của các sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT và thị trường công nghệ Start up tiềm năng đang ngày càng sôi động hơn bao giờ hết, ýthức được vấn đề đó, cùng
lOMoARcPSD|34702514 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN THIẾT THIẾT BỊ ĐIỆN THÔNG MINH ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ Ổ CẮM ĐIỆN THÔNG MINH Giáo viên hướng dẫn: Ts Đoàn Đức Thắng Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên Nguyễn Đức Hùng 2021604924 Vũ Đại Nghĩa 2021604698 Bùi Lê Nguyễn 2021605063 Lê Trọng Dũng 2021605264 Hà Nội – 2023 lOMoARcPSD|34702514 lOMoARcPSD|34702514 lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thông minh MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU .6 Chương TỔNG QUAN Chương QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 12 Chương THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM .26 Chương 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ 33 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thông minh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Biểu đồ Hype Cycle hãng Gartner Hình Một số dự đốn khảo sát Hình Kiến trúc hệ thống IoT .9 Hình Tổng quan hệ thống IoT 10 Hình Một số sản phẩm ổ cắm đơn 11 Hình Sản phẩm ổ có nhiều ổ cắm 11 Hình Sơ đồ khối thiết bị 13 Hình 2 Modul Hi-link 14 Hình Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 15 Hình Sơ đồ khối phím chức .15 Hình Modul esp 8266-01 17 Hình Modul ESP 8266-07 18 Hình Modul ESP 8266 -12F .19 Hình Sơ đồ chân esp 8266-12E .20 Hình Sơ đồ ngun lí khối wifi esp8266-12E 21 Hình 10 Một module relay kiểu mẫu 22 Hình 11 Module relay kích mức thấp .23 Hình 12 Các mức hiệu điện tối đa cường độ dòng điện tối đa 24 Hình 13 sơ đồ nguyên lý khối relay 5V 25 Hình WIFI Access Point 26 Hình Mạng WIFI 27 Hình 3 Cài đặt Blink arduino IDE 30 Hình Giao diện Arduino IDE 31 Hinh Sơ đồ nối dây 33 Hinh Hình ảnh thực tế thiết bị 34 Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT • IoT - Internet Of Things hay internet vạn vật • ESP8266 - Chip xử lí tích hợp thu phát WiFi • IDE - Viết tắt Integrated Development Enviroment - mơi trường phát triển tích hợp • Compiler - Trình biên dịch Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh LỜI NĨI ĐẦU Internet Of Things (IoT) – Internet vạn vật dường đứng trước bước ngoặt để đến giai đoạn cho giới đại, văn minh Đó viễn cảnh mà vật kết nối với thông qua Internet không dây Các doanh nghiệp có xu hướng ứng dụng sản phẩm cơng nghệ IoT vào sản xuất ngày nhiều thị trường sáng tạo tiềm chi phí sản xuất ngày thấp Chứng kiến phát triển vũ bão sản phẩm ứng dụng công nghệ IoT thị trường công nghệ Start up tiềm ngày sôi động hết, ý thức vấn đề đó, với đồng ý giảng viên môn học “mạng tốc độ cao”, em lựa chọn đề tài “ Thiết kế ổ cắm điện thông minh điều khiển qua wifi ” làm đề tài tập lớn Nội dung báo cáo tập lớn có bố cục sau: - Chương Tổng quan - Chương Quy trình cơng nghệ chế tạo- Thiết kế phần cứng - Chương Thiêt kế chương trình phần mềm - Chương Chế tạo thử nghiệm thiết bị Được hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn GVC ĐOÀN ĐỨC THẮNG , tập lớn nhóm em hồn thiện Do thời gian không dài khả hạn chế nên tập bọn em nhiều thiếu sót.Chún em mong nhận đóng góp thầy bạn Xin chân thành cảm ơn Hà nội, ngày 13 tháng 12 năm 2023 Nhóm sinh viên thực Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thông minh Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu a) Giới thiệu tổng quan IoT Thời đại vạn vật kết nối Internet of Things (IoT) mạng lưới vật thể gắn cảm biến hệ thống điện tử đặc biệt cho phép chúng kết nối với để thu thập trao đổi liệu Các vật thể mạng lưới kết nối với mạng Internet cho mục đích điều khiển từ xa Xét mặt vật chất, làm để chất lượng sống nâng cao, nhu cầu đáp ứng nhiều trước Nhu cầu có đầy đủ thức ăn, có quần áo đẹp, khơng kẹt xe, giảm bớt lo lắng, nhớ nhiều thứ linh tinh đầu, … Những điều đáp ứng IoT Hiện tại, IoT ảnh hưởng lớn đến khía cạnh đời sống IoT có ứng dụng rộng vơ cùng, kể số thư sau: ➢ Quản lí chất thải ➢ Quản lí lập kế hoạch quản lí thị ➢ Quản lí mơi trường ➢ Phản hồi tinh khẩn cấp ➢ Mua sắm thông minh ➢ Quản lí thiết bị cá nhân ➢ Đồng hồ đo thơng minh ➢ Tự động hóa ngơi nhà Theo báo cáo hàng năm hãng Gartner xu hướng công nghệ thay đổi giới năm 2018 IoT xếp mức đỉnh cao kỳ vọng ứng dụng IoT vòng năm -10 năm ứng dụng nhiều đời sống thực tế Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh Hình 1 Biểu đồ Hype Cycle hãng Gartner Theo số dự đoán khảo sát đưa Bài tập lớn \ lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh Hình Một số dự đoán khảo sát Năm 2003 với 6.3 tỷ người có 500 triệu kết nối internet, với người sở hữu 0.08 thiết bị kết nối Năm 2020 với 7.6 tỷ người lên đến 50 tỷ kết nối với người sở hữu 6.58 thiết bị kết nối internet b) Kiến trúc hệ thống IoT Kiến trúc hệ thống IoT (IoT Reference Architecture) Thiết bị kết nối (Device Connectivity Xử lý liệu, phân tích quản lý (Data Processing, Analytics and Management Hiển thị, vai trị kết nối (Presentation and Business Connectivity) Hình Kiến trúc hệ thống IoT Bài tập lớn \ 10 lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thông minh hợp số mạch phải kiểm sốt tín hiệu Các rơle sử dụng mạch điện báo đường dài với vai trò khuếch đại: chúng lặp lặp lại tín hiệu đến từ mạch truyền lại mạch khác Rơ le dùng rộng rãi trao đổi điện thoại máy điện toán thời kỳ đầu với vai trị điều hành mạch lơgic Một loại rơle xử lý công suất cao cần thiết để trực tiếp kiểm soát động điện mức tải khác gọi contactor Rơ le trạng thái rắn kiểm sốt mạch điện khơng có phận chuyển động Hình 10 Một module relay kiểu mẫu b) Các loại rơ-le cách xác định trạng thái Trên thị trường có loại module rơ-le: module rơ-le đóng mức thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le • đóng), module rơ-le đóng mức cao (nối cực dương vào chân tín hiệu rơ-le • đóng) Nếu sơ sánh module rơ-le có thơng số kỹ thuật hầu hết kinh kiện giống nhau, khác chỗ transitor loại module Chính transistor nên sinh loại module rơ-le (có loại transistor NPN - kích mức cao, PNP - kích mức thấp) Bài tập lớn \ 23 lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh Hình 11 Module relay kích mức thấp Tùy vào mục đích sử dụng mà ta chọn modul relay thông qua transitor cho phù hợp với mục đích c) Thơng số modul relay Một module rơ-le tạo nên linh kiện thụ động rơ-le transistor, nên module rơ-le có thơng số chúng Hiệu điện kích tối ưu • Tùy vào mục đích sử dụng Chẳng hạn, bạn cần module relay làm nhiệm vụ bật tắt bóng đèn (220V) trời tối từ cảm biến ánh sáng hoạt động mức 5-12V bạn phải sử dụng loại module relay 5V (5 volt) module relay 12V (12 volt) kích mức cao • Các mức hiệu điện tối đa cường độ dòng điện tối đa đồ dùng điện nối vào module rơ-le ví dụ hình ảnh Bài tập lớn \ 24 lOMoARcPSD|34702514 Thiết kế ổ cắm điện thơng minh Hình 12 Các mức hiệu điện tối đa cường độ dòng điện tối đa 10A - 250VAC: Cường độ dòng điện tối đa qua tiếp điểm rơ-le với hiệu điện