báo cáo môn cảm biến và xử lý tín hiệu project hệ thống chiếu sáng trong nhà thông minh

Với sự xuất hiện của IoT, nhu cầu tích hợp các thiết bị điện tử để cải thiện chất lượng sống của con người ngày càng tăng cao.. Do đó, nhóm chúng em đã có những tìm hiểu để tích hợp cảm

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

*************************************

BÁO CÁO MÔN CẢM BIẾN VÀ XỬ LÝ

TÍN HIỆU

PROJECT: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ

THÔNG MINH

Nhóm: 13

Giáo viên hướng dẫn: TS Phạm Đức An

Hà Nội, 2/2022

STT Họ và tên MSSV Lớp

1 Bùi Quang Đạt 20194939 CTTN Cơ điện tử K64

2 Vũ Triều Dương 20194984 CTTN Cơ điện tử K64

3 Nguyễn Văn Hưng 20195040 CTTN Cơ điện tử K64

Với sự xuất hiện của IoT, nhu cầu tích hợp các thiết bị điện tử để cải thiện chất lượng sống của con người ngày càng tăng cao Do đó, nhóm chúng em đã

có những tìm hiểu để tích hợp cảm biến ánh sáng vào trong nhà thông minh Sau đây, nhóm chúng em xin trình bày cụ thể hơn về hệ thông chiếu sáng trong nhà thông minh với ứng dụng của cảm biến BH1750

Mô tả đề tài:

Nhóm sử dụng một hộp kín để mô phỏng cho một căn phòng thông minh với cảm biến cường độ ánh sáng BH1750 được đặt ở trong cùng với 2 đèn led Khi chạy, cảm biến sẽ đo tín hiệu và xử lý để căn phòng có được cường độ sáng như mong muốn thông qua việc điều chỉnh độ sáng 2 đèn và đóng mở rèm cửa

Ứng dụng của project:

Project sẽ được ứng dụng trong nhà thông minh, có chức năng tùy chỉnh cường độ đèn led dựa vào chế độ sử dụng Từ đó đem lại sự tiện lợi cho người

sử dụng cũng như giảm được cận thị ở trẻ nhỏ

Các linh kiện điện tử được sử dụng:

T

Tên linh kiện Hình ảnh minh họa

1 Arduino at mega

2 Cảm biến BH1750

3

Động cơ servo

MG90s

4 Đèn led (2 cái)

5 Dây nối

Thông số kỹ thuật linh kiện:

STT Tên linh kiện Thông số kỹ thuật

1 Arduino Atmega 8bit Điện áp hoạt động: 5V

Tần số hoạt động: 16 MHz

Số chân Digital I/O: 14 (6 chân hardware PWM)

Số chân Analog: 6 (độ phân giải 10bit)

Bộ nhớ flash: 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader

2 Cảm biến BH1750 Chuẩn kết nối I2C

Độ phân giải cao (1 – 65535 lx) Nguồn cấp: 3.3V

Kết quả của cảm biến không phụ thuộc vào nguồn sáng được sử dụng

Độ ảnh hưởng bởi ánh sáng hồng ngoại rất nhỏ Khả năng chống nhiễu sáng ở tần số 50/60Hz

3 Động cơ Servo

MG90S Điện áp hoạt động: 4.8 ~ 6VDCTốc độ quay: 100 vòng/phút(4.8v), 125 vòng/phút(6v)

Mômen xoắn: 1.8kg.cm(4.8V ),2.2kg.cm(6V)

4 Đèn led Điện áp sử dụng: 3.2-3.5V

Điện áp ngược: 5V

5 Dây nối

Phân công:

II THIẾT KẾ

1 Bản vẽ cơ khí:

Cầần g t servo ạ

đ đóng m ể ở rèm c a ử

STT Họ và tên MSSV Nhiệm vụ

1 Bùi Quang Đạt 20194939 Code arduino, xử lý tín hiệu

2 Vũ Triều Dương 20194984 Tìm hiểu cảm biến

3 Nguyễn Văn Hưng 20195040 Thiết kế cơ khí, lắp mạch

2 Bản vẽ mạch điện tử:

1 Giao diện điều khiển:

2 Lập trình giao diện Qt Widget:

1 #ifndef MAINWINDOW_H

2 #define MAINWINDOW_H

3.

4 #include <QMainWindow>

5 #include "comserial.h"

6 QT_BEGIN_NAMESPACE

7 namespace Ui { class MainWindow; }

8 QT_END_NAMESPACE

9 class MainWindow : public QMainWindow

10 {

11 Q_OBJECT

18 private slots:

19 void on_pushButton_3_clicked(); 20.

21 void on_pushButton_4_clicked(); 22.

23 void on_pushButton_5_clicked(); 24.

25 void on_pushButton_6_clicked(); 26.

27 void on_pushButton_7_clicked(); 28.

14 MainWindow(QWidget *parent = nullptr);

15 ~MainWindow();

16 private slots:

17 void ReadData(); //hàm đọc dữ liệu

31 Ui::MainWindow *ui;

32 QSerialPort *deviceSerial;

33 ComSerial *proSerial;

34 };

37 #endif // MAINWINDOW_H

Cụ thể hơn trong link:

https://drive.google.com/file/d/19XlMcFTB0TMgiSeRN4Ak4fdCRsfAKkef/view?usp=sharing

IV Điều khiển:

1 Kết nối serial port giữa Arduino và máy tính:

#ifndef COMSERIAL_H

#define COMSERIAL_H

#include <QtSerialPort/QSerialPort>

#include <QtSerialPort/QSerialPortInfo>

class ComSerial{

protected:

QSerialPort *deviceSerial; // thuoc tinh

public:

ComSerial(QSerialPort *myDevice); // Ham tao

~ComSerial(); //Ham huy

QStringList connectedDevices(); // tim kiem thiet bi ket noi

bool Connect(QString Port, uint64_t baud_rate); //ket noi thiet bi

bool Disconnect(void); //ngat ket noi thiet bi

qint64 Write(const char*message); // gui tin hieu message

QString Read();

QString Read(int bufferSize);

};

#endif // COMSERIAL_H

Cụ thể trong link:

https://drive.google.com/file/d/1BMCkOzw01DwzzEM8O3kMeEdII8KqGVXB/view?usp=sharing

2 Lập trình điều khiển Arduino:

Đính kèm trong:

https://drive.google.com/file/d/191pZEFtwKvBlugnMcPdQz8q4w_8_GB6T/view?usp=sharing

V Kết quả đạt được:

1 Chạy dây chuyền:

Dây chuyền chạy thành công với độ ổn định tốt

Link drive: https://drive.google.com/file/d/1KVLL9urocYgfd6PBb9RLL4iVl0cML7zA/view? usp=sharing

2 Hướng phát triển thêm của đề tài:

Dây chuyền có thể phát triển thêm theo 2 hướng:

a) Thêm hệ thống tách sản phẩm tự động:

b) Dây chuyền giờ có thể phân loại nhiều màu:

Sử dụng động cơ quay

để thực hiện chuyển động tịnh tiến có tính tuần hoàn Từ đó ta có thể đẩy sản phẩm lần lượt vào dây chuyền

VI Lời kết:

Cuối cùng, các thành viên nhóm bọn em xin cảm ơn thầy Phạm Đức An giảng dạy môn “Cảm biến và xử lý tín hiệu” đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy bọn em trong quá trình làm bài tập lớn cũng như tiếp thu các kiến thức trong môn học này

Nhận xét giảng viên:

Sau khi đi qua cảm biến màu, vật sẽ được tách ra nhờ một động

cơ gắn vào bánh đĩa (just like hộp đựng bánh kẹo ngày tết v:)