Điều khiển và giám sát thiết bị điện trong gia đình sử dụng wifi thông qua điện thoại thông minh

Giới thiệu về giao tiếp Wifi hiện nay1.5.1.. // Go to the Project Settings nut icon.. // Please don''''t send more that 10 values per second.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LÝ THÀNH ĐẠT

Điều khiển và giám sát thiết bị điện trong gia đình sử

dụng Wifi thông qua điện thoại thông minh

(Control and monitoring of electrical devices in

the home using WiFi via smartphone)

i

LỜI CẢM ƠN

               GS.TS. - ng

“ Điều khiển và giám sát thiết bị điện trong gia

đình sử dụng Wifi thông qua điện thoại thông minh ”   

PGS TS Nguyễn Văn Khang ng 

Tác giả luận văn

Lý Thành Đạt

iii

MỤC LỤC

N i

L ii

 iii

 vi

 viii

 ix

 1

 - 1  VÀ IOT(INTERNET OF THING) 5

1.1  5

   7

   8

 9

 9

 10

1 11

 11

 11

1.5.3 13

 14

 14

iv

 15

 15

 17

 18

1.7  21

1.8  21

- T  22

 22

2.2 22

 23

 24

 28

 28

 28

 28

2.6  (PIR motion) 30

2.6 1  30

 30

2.7 30

 30

 31

v

 31

 32

 33

2 0.1  33

2.1 34

2.1 35

2.1 35

 40

 46

 - 47

 47

 47

3.3  47

 48

 48

 49

3.4  3 51

 52

 53

vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CCK Complimentary code keying Khóa mã bù

GSM Global System for Mobile

Communication





LLC Logical Link Control 

MAC Medium Access Control t 

NDIS Network Driver Interface

NFC Near Field Communications 

OFDM Orthogonal frequency-division

multiplexing





OSI Open Systems Interconnection 

PCB PRINTED CIRCUIT BOARD 

SPI Serial Peripheral Interface 

WEP Wired Equivalent Privacy 

WLAN Wireless Local Area NetWork 

WMAN Wireless Metropolitan Area

WPA Wireless Protected Area 

vii

WPAN Wireless Personal NetWork  WWAN Wireless Wide Area NetWork 

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG

nh giá cááp  10

  18

 á ì nh 18

 á ình là Station/Client 19

 á ình Access Point 19

ác 20

 à 49

 á 51

ix

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mô hình t ôi nhà 8

Hình 1.2 Hì  8

Hình 1.3  ô 9

Hình 1.4 S  ân ESP8266 16

Hình 1.5 S   17

Hình 2.1 S   22

Hình 2.2 S   23

Hình 2.3 S   â  à 24

Hình 2.4 S  ý 25

Hì à 25

HìDHT11 ý 26

HìDHT11 ý 27

Hìánh sáng BH1750 29

Hình 2.9 S  ánh sáng BH1750 29

Hình 2.10  á 30

Hìí Gas và S  ân 31

Hìí Gas MQ2 31

Hì nh 2.13 Module RC522 Error! Bookmark not defined Hinh 2.14 S  ân Atmega328 Error! Bookmark not defined Hình 2.15 Hì Servo Error! Bookmark not defined Hình 2.16 S   ý ESP8266 32â

x

Hình 2.17 S    33â

Hình 2.18 S   â 34

Hìtrung gian 34

Hình 2.20 Cá ú 36

Hình 2.21 Hì ú   37

Hình 2.22 Các tù ú 38

Hình 2.23 Các tù á 39

Hình 2.24 Các giá   39ù Hình 2.25 Các giá ánh sáng và khí gas 40

Hình 2.26 Lu   âm 41

Hình 2.27 Lu    í 42

Hình 2.28 Lu   43

Hình 2.29 Lu   ánh sá ng 44

Hình 2.30 Lu   ánh sá ng 45

Hì à 47

Hình 3.2 Hì 48

Hình 3.3 Giao  49

Hình 3.4 Hì á 50



             IOT(internet of things

2 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu

- N mô hình giám sát và 

              Wifi

- trong  rgas

4

6 Tên và bố cục luận văn



Điều khiển và giám sát thiết bị điện trong gia đình sử dụng Wifi thông

qua điện thoại thông minh”

*  -

Chương 1: Tổng quan về điều khiển các thiết bị điện trong gia đình

thông

m     hông minh        Internet trong ngôi nhà 

Chương Thiết kế phần cứng2:

i sâu vào 

 thu n

n m m  

thông minh Android

Chương 3: Trình bày kết quả nghiên cứ bằng mô hình thực tếu

 



5

CHƯƠNG - 1 TỔNG QUAN ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN GIA

ĐÌNH VÀ IOT(INTERNET OF THING) 1.1. Giới thiệu về IOT

             

 

   u Smartphone, Tablet

Hình 1.2 

[2]



module thành  

- giám sát qua Wifi

- giám sát qua Ethernet

11

 tiêu 

               Wifi

1.5 Giới thiệu về giao tiếp Wifi hiện nay



•  OFDM ( orhogonal frequency-

 

- WLAN (Wireless Local Area NetWork)[1] WLAN 

WLAN 

 Wifi             

-  TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network

-  PLL, regulators, and power management units

- +19.5dBm output power in 802.11b mode

- 

- Supports antenna diversity

- Power down leakage current of < 10uA

- Integrated low power 32-bit CPU could be used as application processor

- SDIO 2.0, SPI, UART

- STBC, 1x1 MIMO, 2 1 MIMO x

- A-MPDU & A-MSDU aggregation & 0.4s guard interval

- Wake up and transmit packets in < 2ms

- Standby power consumption of < 1.0mW (DTIM3)

16

             n

17

-bit



         ng WiFi ESP8266EX th 

 



1.6.3 CPU, bộ nhớ và giao tiếp

CPU 32bit 

 

   bhình 1.5

Hình 4 1 [10]

-  



-           SDIO và CPU

-                



de    1=Station 2=Access point

20

  

Accesspoint AT+CWLIF Danh sách các

OK

Joint Access point AT+CWJAP?



Query AT+CWJAP?+CWJAP Quit Access point AT+CWQAP=?

AT+CWQAP

Query

OK Set Parameter of

Access point AT+CWSAP? AT+CWSAP=<ssid>,<pwd>,<chl>,

<enc>

Query Ssid,pwd Chl=chanel

AT+CWMODE=1 AT+CWMODE=2 AT+CWMODE=3

Query STA

AP BOTH Setup TCP or UDP AT+CIPSTART=?

21

connection (CIPMUX=0) AT+CIPSTART

192.168.0.105 1.7 Phát biểu bài toán cần nghiên cứu

 



22

CHƯƠNG 2 - T HIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM CỦA BỘ

ĐIỀU KHIỂN 2.1 Giới thiệu chương

  th - trình  



2.2 Sơ đồ khối của bộ điều khiển

Hình 2.1 

 hình 2.1 ba

30

2.6 Thiết kế module cảm biến chuyển động (PIR motion)

2.6 .1 Chức năng

tr[6] 

Module 



             2.10

 khí xung quanh MQ2

Chân SD_CLK, SD_SI, SD_SO, 



2 0.1 Khối giao tiếp USB

 chân kh i giao ti c mô t hình 2.18  

- Transistor NPN(C1815)

Sau khi k t n i thành công v i m ng internet các tín hi u v c m bi       n:

-  c c m bi n nhi    m thông qua chân GPIO4

- c c m bi n ánh sáng thông qua giao ti p I2C t i chân GPIO16 v    à GPIO5

-  c c m bi n khí Gas b ng chân ADC c a Vi X Lý Esp8266    

36

Hình 2.20 



38

Ta c 

Hình 2.22 C 



39

Hình 2.23



Hình 2.24

Các giá tr c m bi n nhi    c kh i t o  

c d li u và g i d li u     ng thu khi n tín hi   u khi

41

Hình 26 2 tâm

 khu khi n trung gian  c th hin  hình 2.27

  th hi n: K t n i v i mng Wifi có Use name: Smarthome pass:    

12345678 Sau khi k t n c v i m ng Internet s    kh i t i các IO vào ra

ng thu khi a t ng phòng

N

Y

42

Hình 2.27 

43

  c nhi   m th  hi n  hình 2.28

  th hi n: K t n i v i mng Wifi có Use name: Smarthome pass:    

12345678 Sau khi k t n c v i m ng Internet s    kh i tnhi  c và g i d  liu

Hình 2.28 

44

  c c m bi n ánh sáng   c th hi n hình 2.29   

  th hi n: K t n i v i mng Wifi có Use name: Smarthome pass:    

12345678 Sau khi k t n c v i m ng Internet s    kh i t

 c và g i d li u   

Hình 2 29 

45

L  c c m bi n khí Gas   c th hi  n hình 2 30

  th hi n: K t n i v i mng Wifi có Use name: Smarthome pass:    

12345678 Sau khi k t n c v i m ng Internet và kh i t   

c các giá tr ADC và hi n th trên ph n m    m

Hình 2.30  