nghiên cứu phát triển thiết bị thông minh quan trắc khí độc co và no2 nhiệt độ và độ ẩm trong ôtô bằng công nghệ iot

Những chiếc xe ô tô hiện đại thường được trang bị hàng tram cam biến, và được kết nối với bộ điều khiến trung tâm đề thông báo tới người sử dụng và điều khiển tự động các hệ thông tương

MUC LUC DANH MUC BANG BIEU oc ssessesssssssssesssssesssesssssessssusssssssssussissisesessnsstssussseeseeseeseeseee 2 DANH MUC HINH ANH 0i.e.sesssssssssssssssssssesssossstssssuccussuesucsusssassussucsestsaesassussteateaenes 3 DANH MUC KY TU VIET TAT wiocecccscessesssssessesstssssessssssssucsssstsstsussucsussnsaesassusseateaseaee 4

MO DAU wee eeessssessssssssssstssesssesssstsucsucsussssstsussucsussusstsussucsatsussucausstsassussucssaussesaesusaeaneaseeee 5 Chương I © TONG QUAN TINH HINH NGHIÊN CỨU -5-©52-: 6

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu và lí đo lựa chọn đề tài - 6 1.2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu -5S<c<<c+<c<<cs+ 9 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - 2-2 +¿+++2z222£+zE+EE+rxs+rxsrxerxeee 10

Chương2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA THIẾT BỊ QUAN TRẮC 11 PIN Ngon iễaA 11 2.2 Phar CUrng oa eeceeceeccessessesssesssssssssssssssssssessessssssessssussussssssssseessssussusseseaeeseeeaeeaeses 11 2.2.1 Cảm biến khí MICS-6814 -22©22©5222E+EE+EE+EE2EE22EE2212222221221221 22C 11 2.2.2 Cảm biến đo nhiệt độ độ âm DHT 22 o ceccecccccssesseesseesesesseesessesseesseeeeeees 12 2.2.3 Board điều khiến ESP32-WROOM-32 -22©722222 22 22Eerrerreei 13 2.2.4 Module GSM GPRS SIM900A 22- 22222 222212222211211221221 21 xe 14 2.2.5 Màn hình LCD với giao tiếp I2C -72-S2222c+2EEEEE2EE2EEEEEerkerreei 16 2.3 Phần mềm -2-©22©222EESEE+EE22E22122112112112112112111211211211211 21111 xe 17 2.3.1 Lập trình ESP32 với Arduino IDE -2©-222+2++cx+2E+2E2E+rxerxerxees 17 2.3.2 Giao thtte MQTT e.ssessesseessessesssesseesssstsssssesssssssessssssesstesseeseesessessesieeseeeees 19

2.3.3 Trình tạo ứng dụng MIT' App InveHifOT cS<cs+cssssreereeeeeeree 21

Chương 3 KẾT QUÁ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO 22

3.1 Thiết kế mạch cảm biễn -s:S2+s+ESESE+E+ESEESEEESESEEEEEESESEEEEEESEEEESErrkrkrrerres 22 3.1.1 Mạch nguyên lý và PC S-cSx + S2 TH HH1 1111111111111 kg 22

3.1.2 Thuật toán đọc và hiền thị đữ liệu cảm biến -2-52-©52+5555+5522 23

3.2 Kiểm tra và chuẩn lại mạch đọc cảm biến ¿2+ +s+s+E+E+EE+E+E+Eerereresrsrs 25

3.2.1 Đọc dữ liệu từ cảm biến DHT22 2+s+E+EESE+E+ESEEEESEEEErEvErrerereee 25 3.2.2 Đọc đữ liệu từ cảm biến khí MICS-6814 2-2©22+2++cx+cx+cxczxee 26 3.2.3 Kiểm tra mạch cảm biến khí sử dụng buông đo tiêu chuẩn 28 3.3 Ung dung hién thị dữ liệu trên điện thoại di động thông minh 30

3.4 Thiết bị quan trắc và ứng dụng thực tẾ - 2+ ©2¿©22222+z++zx+rxerxesrxered 31

KẾT LUẬN VÀ KIEN NGHI ou .ceecsscsssssssssssssesssesscsseessessesucstssesaesuesucstsstsssesessessesseeees 33 TAI LIEU THAM KHAO .ccccccssssessssssscusscscsesesesesesessscssusssssscssseacasseseasacscscscatsteaeaees 34

DANH MUC BANG BIEU

Bang 2.1 Các loại khí có thé duoc phát hiện bởi cảm biến MICS-6814 12 Bảng 2.2 Thông số hoạt động chính của cảm biến DHT22 -2- 52552552 13

Bảng 2.3 Các thông số kỹ thuật chính của module ESP32-WROOM-32 14 Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật chính của module GSM GPRS SIM900A 16 Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật chính của LCD 1602A 22-55¿©25z55z+c+2 17 Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật chính của module I2C LCD 2 + 17

Bảng 3.1 Kiêm tra mạch cảm biến với khí CO -2¿©22©5222x2xz+rxsrxerxesree 29 Bảng 3.2 Ký hiệu trạng thái kết nối -2¿- 2 ©222+22EvEEtSEEEEEEEESExerrkrsrkrrrrees 31

DANH MUC HiNH ANH

Hình 1.1 Một hệ thống giám sát chất lượng không khí: (a) Mô hình khối; (b) Kết nối

line ii: 002016000115 a4 4Ầ 17

Hình 2.8 Giao điện phần mềm lập trình Arduino IDE -2-©52©25z555z 18 Hình 2.9 Sơ đồ giao thức MQTT -2-©2¿©2++SE22E22EE2EE2EE221221121121121122121 xe 19 Hình 2.10 Giao diện lập trình ứng dụng trên điện thoại MT App inventor 21 Hình 3.1 Sơ đồ mạch nguyên lý của mạch đo -¿- 2¿©++x++zx+2xsz+rxzzzeex 22 Hinh 3.2 Mach in PCB ctia thiét bi do .cccceccccccccssececsecesececsesesececseseseseesececsesnseceeseenseees 23

Hình 3.3 Sơ đồ thuật toán qua trinh do .c cccccccessesssssssssessessesssesseessessessessesseesesneeseess 24

Hình 3.4 Chèn thêm thư viện sử dụng trong Arduino IDE -«<<<<c<<ces 25

Hình 3.5 Cài đặt thư viện cảm biến DHT - 22 2-©5222+2E+2EExSEEerxesrxrrrrees 25

Hình 3.6 Chuẩn cảm biến theo datasheet của hãng sản xuất .-. -2 5- 26 Hình 3.7 Sơ đồ mạch đọc cảm biến . 5-52 SsSE+ES2ESE9E1 1321511111155 111121 cxee 26

Hình 3.8 Buồng trộn khí tiêu chuẩn tại phòng thí nghiệm -.2-2: 2+: 28 Hình 3.9 Hộp điều khiển buồng khí và giao điện điều khiến .-. - 29 Hình 3.10 Chuẩn lại cảm biến theo điều kiện thực tÉ 2 22-c5¿©2222cxz55sze- 30 Hình 3.11 Ứng dụng hiển thị kết quả đo trên điện thoại 2-2¿-552 5525552 31

Hinh 3.12 San pham hoan chinh .c.cccccceccsesssssssesssessssssesssessessuessseessesstessecsneessessees 32

Hình 3.13 Hình ảnh ứng dụng thiết bi đo trong một nhà để xe - 32

Hình 3.14 Hình ảnh ứng dụng thiết bị đo trong một xe Ô tÔ - -cc++<-c+++ 32

DANH MUC kY TU VIET TAT

AI: Artificial Intelligence

AQMS: Air Quality Monitoring System

GSM: Global System for Mobile

GPGS: General Packet Radio Service

IoT: Internet of Things

MEMS: Micro ElectroMechanical Systems

MOS: Metal Oxide Semiconductor

MOTT: Message Queue Telemetry Transport

MO DAU

Internet of Things (IoT) thường được định nghĩa là “mạng lưới các thiết bị kết nối Internet”, ngày nay là một xu hướng phát triển của thế giới, được tìm thấy trong mọi lĩnh vực, từ các thiết bị gia dụng, chăm sóc sức khỏe, xây dựng, nông nghiệp, công nghiệp, hàng không, vũ trụ, đến các ứng dụng giao thông Lưu lượng phương tiện tham gia giao thông đường bộ đã tăng mạnh mẽ trong 20 năm qua ở cả Việt Nam và trên thế giới Ở nhiều khu vực, các loại khí thải xe cộ đã trở thành nguồn gây ô nhiễm không khí chính, trong đó carbon monoxide (CO), nitrogen dioxide (NO2) là hai loại khí chủ yếu gây nên những vụ ngộ độc khí CO là loại khí không màu, không mùi, không hề gây kích ứng nên nạn nhân cũng khó mà cảm nhận được nó Phải đến khi nạn nhân nhận thấy điều "bất thường" thì chân tay không cử động được nữa, hôn mê

và dẫn đến tử vong Còn NOz có màu nâu đỏ với mùi rất gay gắt ở nồng độ cao Nó không màu và không mùi ở nồng độ thấp hơn nhưng vẫn độc hại Mức độ ngày càng nghiêm trọng và thời gian tắc nghẽn giao thông tăng lên có khả năng làm tăng đáng kế lượng khí thải ô nhiễm và làm suy giảm chất lượng không khí, đặc biệt là gần các tuyến đường lớn

Những chiếc xe ô tô hiện đại thường được trang bị hàng tram cam biến, và được

kết nối với bộ điều khiến trung tâm đề thông báo tới người sử dụng và điều khiển tự động các hệ thông tương ứng mà không cẩn sự can thiệp của người lái như hệ thống cảm biến động cơ, cảm biến nhiệt độ, độ âm, hệ thong phanh, hé thong kiểm soát lực kéo, hệ thống cảnh báo va chạm giúp người đùng có thể quản lý và theo đõi tình trạng xe Trong hầu hết những xe ô tô hiện nay, tài xế đều chọn chế độ gió trong Sau

một thời gian khi cảm biến có sẵn trong ô tô phát hiện thiếu dưỡng khí, điều hòa tự lay

gió ngoài để tăng khí tươi Tuy nhiên, không khí ngay ngoài xe lại bị bao phủ bởi khí

từ Ống xả, chứa nhiều CO, NO: Các khí thải này góp phần gây ra một số bệnh tật,

thậm chí tử vong đối với người ngồi trên xe Để góp phần giải quyết những vấn đề trên, nâng cao độ an toàn khi sử dụng xe, tác giả để xuất đề tài “Nghiên cứu phái triển thiết bị thông mình quan trắc khí độc (CO và NÓ), nhiệt độ và độ am trong ôtô bằng công nghệ IoT”, nhằm giúp người chủ phương tiện có thể theo dõi, kiêm soát nhiệt độ và nồng độ khí trên ô tô theo thời gian thực

Chương 1 TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu và lí do lựa chọn đề tài

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm, hay nồng độ các chất khí là những chủ đề không quá mới Tuy nhiên, thiết bị có sự kết hợp giám sát tat ca

các thông số này và điều khiến thông qua mạng Internet thì lại thu hút được rất nhiều

sự quan tâm hiện nay Ở Việt Nam, một số đề tài nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực

đo khí được thực hiện gần đây Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị đo nỗng

độ khí NH: cho các trại gà công nghiệp” đã được thực hiện bởi tác giả Trần Thị Phương Thảo, Trường Đại học Hàng Hải, năm 2016 [1] Sản phâm của nghiên cứu đã được ứng dụng thực tế trong môi trường trang trại gà Gần đây, đề tài “Nghiên cứu

thiết kế hệ thống đo ô nhiễm không khí PM10, SOX, NOX” đã được hoàn thành bởi tác

giả Nguyễn Văn Long, Trường Đại học Công nghệ, năm 2018 [2] Nghiên cứu đã xây

dựng thành công một hệ thống bao gồm các thiết bị cảm biến như MQI35, MQ”7, và cảm biến bụi để đo đạc đữ liệu các khí CO, COa, HạS, SOz trong môi trường thực

tế Tuy nhiên, các đề tài này đều chỉ dừng lại ở mức độ hiển thị các nồng độ đo được

từ cảm biến lên màn hình LCD Bởi vậy, người dùng phải trực tiếp có mặt để quan sát

dữ liệu trên màn hình LCD tại nơi đo, thay vì giám sát và điều khiển từ xa qua mạng

Internet và các thiết bị di động Bên cạnh đó, các thiết bị trên cũng chưa được kiểm tra

thử nghiệm sử dụng các hệ đo khí chuẩn

lh : | P

Aggregate, Analyze ThingSpeak ie

and React Process Cloud services = runs on ThingSpeak

cloud

Thing Twitter feeds and thing- http Alerts USB—WIH )

Gateway/

Adapter tỳ DUST Gateway/Access Point

RaspberryPi with GrovePi

Local Database

(a)

Remote monitoring

of sensor data Raspberry Pi with GrovePi+ Shield Sensors connected

to the web node

(b) Hình 1.1 Một hệ thong giám sát chất lượng không khi: (a) Mô hình khối; (b) Kết nỗi

các thiết bị thực tế [3]

Trên thế giới, đã có một số công trình nghiên ứng dụng IoTs trong lĩnh vực giám sát chất khí Đề tài “!oT' Enabled Air Quality Monitoring System (AQMS) using Raspberry Pi” duoc thực hiện bởi tác giả C Balasubramaniyan, năm 2016 [3] Nghiên

cứu này thiết kế một hệ thống phân tích chất lượng không khí sử dụng cảm biến

MQ137, MQ7, MQ5 để đo đạc CO, COa, NHa, và đùng máy tính nhúng Raspberry Pi

để gửi dữ liệu theo thời gian thực và quản lý trên cloud ThinkSpeak Tác giả cũng thiết kế hệ thông client (máy trạm) để truy cập tới server (máy chủ) ThinkSpeak thông qua máy tính và ứng dụng trên điện thoại thông minh (Smartphone) Mô hình khối tổng quát của hệ thống, và các thiết bị thực tế được mô tả trong Hình 1.1

Một đề tài khdc voi tén goi “JoT Based Vehicular Air Quality Monitoring System”

da duoc tién hanh béi Ravi Kishore Kodali, nam 2019 [4] Nghiên cứu đã xây dựng một hệ thống IoT đo chất lượng không khí bên trong và bên ngoài xe ô tô Các thông

số về nhiệt độ, độ âm và nông độ các khí CO, COz đã được theo dõi Phần cứng bao gồm bo mạch M5Stack tích hợp ESP32 cho phép truy cập internet, và các cảm biến

nhiệt độ, độ âm, MQ7, MQ135 Cac dữ liệu được gửi lên Amazon Web Services qua

giao thức Message Queue Telemetry Transport (MQ TT) theo thời gian thực Cơ sở hạ tang Amazon SNS cho phép gửi tin nhắn thông báo về điện thoại của người điều khiển để có những biện pháp phù hợp tiếp theo, minh họa trong Hình I.2 Tuy nhiên, các tác giả chưa đưa ra tính thuyết phục của độ chính xác dữ liệu đo được từ cảm biến, chưa kê tốn thêm chỉ phí từ việc thuê không gian lưu trữ đám mây của Amazon Ngoài

ra, hệ thông hoàn chỉnh cũng có giá thành khá cao

Lowering windows would help!

Pollutant levels are within safe limits! You may close the windows

now!

Hình 1.2 Tìn nhắn từ một hệ thống giám sát không khí gửi về điện thoại người điều

khiến xe ô tô [4]

Theo “Global status report on road safety”, moi năm có hơn 1 triệu người thiệt

mạng vì tai nạn giao thông đường bộ, trong đó bao gồm cả các thiệt mạng do bị “ngạt

khí” bởi carbon monoxide (CO), nitơ dioxide (NO2) [5] Những chất khí này được

sinh ra khi xe hoạt động Chúng có thé bị rò ri, tích tụ trong xe ô tô, tiềm ân nguy co

gây nguy hiêm nghiêm trọng đến sức khỏe con người Một trong những tai nạn kinh hoàng nhất được biết đến như vụ 40 trẻ em Mỹ thiệt mạng vì bị bỏ quên trong chiếc

xe ô tô đỗ dưới thời tiết nắng nóng, theo số liệu năm 2019 Bên cạnh sự ảnh hưởng

của các khí độc, nhiệt độ và độ ẩm cũng là các thông số được quan tâm trong ô tô Dưới thời tiết nắng nóng, khi xe đỗ, nhiệt độ trong xe hơi có thẻ lên tới trên 60 °C Điều này có thể nhanh chóng gây hỏng hóc các thiết bị, nội that ô tô, thậm trí là gây cháy nô.Từ thực trạng hiện nay, lượng khí thải từ ô tô ra môi trường cực lớn, nó

không chỉ gây ra ảnh hưởng tới môi trường mà còn gây ra hệ quả xấu tới người ngồi trên xe Trên thế giới và ở Việt Nam đã có những tai nạn đáng tiếc xảy ra liên quan tới ngạt khí (CO, CO›, NÓ?) trong xe ô tô Các khí CO›, CO, NO; là những khí không duy trì sự sống, những khi này khi ở một nồng độ nhất định có thể ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe và tính mạng con người (ví dụ ở 5000 ppm, CO: có thê gây ra hiện tượng ngạt khí gây tử vong) Ở trong xe ô tô, các khí này chủ yếu được sinh ra trong quá trình hoạt động của máy thông gió, điều hòa Thêm vào đó, nhiệt độ cũng là một vẫn

đề ảnh hưởng tới quá trình sử dụng xe và người lái Do đó, đề tài này được đề xuất nhằm phát triển một thiết bị ứng dụng trong ô tô Thiết bị có thê đo đạc, giám sát chất

lượng không khí và nhiệt độ, độ ầm trong xe ô tô, để đưa ra những cảnh bảo kịp thời tới người sử dụng, bảo vệ tuổi thọ của các chỉ tiết bên trong xe Chuẩn hóa cảm biến, giảm chỉ phí thiết kế và chế tạo thiết bị cũng là những bài toán đặt ra để giải quyết

trong đề tài Mô hình phần cứng được xây dựng từ những khâu cơ bản nhất như thiết

kế mạch Ngoài ra, dé tài hướng tới xây dựng một không gian database đề lưu trữ đữ liệu, người dùng có thê truy cập, giám sát đữ liệu thu thập qua ứng dụng máy tính hoặc điện thoại thông minh ở bất cứ đâu Do đó, phát hiện và nhận biết được từ xa nông độ khí độc trên xe ô tô là một nghiên cứu cân thiết

1.2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Từ những phân tích nêu trên, đề tài nghiên cứu tập trung thiết kế, xây dựng và

phát triển một thiết bị IoT ứng dụng trên ô tô

Mục tiêu:

Thiết kế, chế tạo một thiết bị quan trắc giúp giám sát các khí độc hại NO> va

CO, nhiệt độ và độ ẩm trên xe ô tô, hoặc tại các khu vực nhà đê xe

Xây dựng một nền tảng IoT trên thiết bị đi động cho phép người dùng theo dõi

từ xa các thông số đo

Áp dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) trong xử lý dữ liệu thu thập để nâng cao độ nhạy, và tính chọn lọc của bộ phận cảm biến

Nội dung nghiên cứu:

Thiết kế, chế tạo phần cứng hệ thống gồm: mạch cảm biến khí MICS-6814,

cảm biến đo nhiệt độ và độ 4m DHT22, mạch điều khiển sử dụng chip ESP32,

mạch truyền thông mạng di động GSM (mobile network), mạch nguồn

Lập trình đo và thu thập đữ liệu từ các cảm biến qua chip vi điều khiến, Lập trình module truyền thông mạng di động GSM,

Lập trình tạo database cho phép thu thập và lưu trữ dữ liệu, Lập trình ứng dụng android để hiển thị dữ liệu, kết nỗi với database, Lập trình tin nhắn cảnh báo khi có thông số vượt ngưỡng an toàn,

Chạy thử nghiệm hệ thông, kiểm tra độ chính xác của thiết bị thông qua các thí

nghiệm đo trên hệ khí tiêu chuẩn,

Áp dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo trong xử lý dữ liệu đo,

Đánh giá sản phẩm hoàn thành với một số tiêu chí đề ra,

Chạy thử thiết bị cho một ứng dụng thực tế trên xe ô tô, hoặc tại các khu vực

nha dé xe

Phương pháp nghiên cứu:

Thu thập, tham khảo và phân tích các tài liệu về các lĩnh vực, đề tài nghiên cứu liên quan, và các linh kiện thiết bị được sử dụng,

Nghiên cứu, thiết kế mạch nguyên lý và xây dựng mạch cứng của hệ đo sử dụng các phần mềm chuyên ngành,

Tìm hiểu về kỹ thuật lập trình, xây dựng giải thuật và áp dụng các phần mềm lập trình thông dụng,

10

- Kiém tra thie nghiệm thiết bị quan trắc trên hệ đo khí tiêu chuẩn, và trong môi trường thực tẾ,

- _ Tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả đo được sử dụng các phương pháp xử lý

đữ liệu thông thường, cho đến áp dụng trí tuệ nhân tạo,

- So sánh và đánh giá sản phẩm hoàn thành với một số thiết bị có sẵn trên thị trường

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, tác giả sẽ tập trung thiết kế và chế tạo một thiết bị đo cho

phép thu thập đữ liệu và xác định nồng độ các khí NO› và CO, cả nhiệt độ và độ âm

có thể ứng dụng trong xe ô tô, hoặc khu vực nhà để xe Dữ liệu đo cũng được truyền qua sóng WIfi để gửi về và hiển thị trên một ứng dụng trên điện thoại di động, cho phép giúp người sử dụng có thê kịp thời nhận biết các thông số đo được từ xa, và có

các biện pháp xử lý an toàn Sau đó, thiết bị sẽ được kiểm tra thực nghiệm trên hệ đo

khí tiêu chuân dé phân tích, đánh giá và hiệu chỉnh Tối ưu sản phẩm và ứng dụng các

thuật toán trí tuệ nhân tạo trong xử lý dữ liệu sẽ được nhóm tác giả tiếp tục nghiên cứu

phát triển trong thời gian tới

32 cho phép kết nối và xử lý dữ liệu đọc từ hệ cảm biến cho đến bộ truyền phát đữ

liệu, màn hình LCD kết nối với vi điều khiển qua kết nối laC và nguồn điện cấp năng lượng cho các khối hoạt động

Board điêu khién Module

loại khí độc mà cảm biến nhạy nhất

13

Cảm biến DHT22 là cảm biến tích hợp thông dụng, đo được cả nhiệt độ và độ

ảm, với độ chính xác khá cao Cảm biến độ âm nhiệt độ DHT22 ra chân được tích hợp

sẵn điện trở 5.1 KOhm giúp kết nối và sử dụng đơn giản hơn cảm biến DHT22 chưa

ra chân Các thông số kỹ thuật cơ bản của cảm biến được đưa ra trong Bảng

Dải đo nhiệt độ -40 ~ 80 độ C sai số 0.5% độ C

ESP32-WROOM-32 là một mô đun MCU đa dụng, mạnh mẽ và được sử dụng

rộng rãi trong thiết kế các board mạch Wifi-Bluetooth và rất phố biến trong nhiều ứng

dụng về loT hiện nay Phạm vi ứng dụng từ mạng cảm biến tiết kiệm năng lượng đến

những ứng dụng với các tác vụ phức tạp, như mã hóa âm thanh, âm nhạc trực tuyến

thay đổi hoặc vượt ngưỡng của các thiết bị ngoại vi Các thông số cơ bản của module

được đưa ra trong bảng 2.3

B6 chuyén déi ADC 12 bit 16 kénh

Bộ chuyên đổi 8-bits DAC 2 kênh

Dong tiéu thy 6n dinh 80 mA

Dong tôi thiêu được chia bởi 500 mA

15

Hinh 2.5 Module GSM GPRS SIM900A

Module GSM GPRS SIM900A duoc thiét ké boi hang SIMCOM, cho cdc ung

dung cần độ bên và dé 6n dinh cao, mach có kích thước nhỏ gọn nhưng vẫn giữ được các yếu tô cần thiết: Mạch chuyển mức tín hiệu logic sử dụng Mosfet, IC giao tiếp RS323 MAX232, tu 6n định nguồn đầu vào, khe sim chuẩn và các đèn led báo hiệu Ngoài ra mạch còn đi kèm dây cáp nguồn và Anten GSM Hoạt động trên các tần số

900/ 1800 MHz SIM900A có thể tự động tìm kiếm hai băng tần này Ngoài ra cũng

có thê thiết lập các dai tần số thông qua tập lệnh AT Tốc độ truyền có thê được cầu hình từ 1200-115200 thông qua lệnh AT Modem GSM / GPRS có ngăn xếp TCP / IP

nội bộ để cho phép bạn kết nối với internet qua GPRS SIM900A là một mô-đun

không dây nhỏ gọn vả đáng tin cậy Đây là một module GSM / GPRS hoàn chỉnh trong loat SMT và được thiết kế với một bộ xử ly chip đơn cực mạnh kết hợp lõi AMR926EJ-S, cho phép bạn tận dụng các kích thước nhỏ và các giải pháp hiệu quả về chỉ phí Các thông số cơ bản của module được đưa ra trong bảng 2.4

Bang 2.4 Các thông số kỹ thuật chính của module GSM GPRS SIM900A

2.2.5 Màn hình LCD với giao tiếp I2C

Màn hình LCD 16x2 là một linh kiện được sử dụng rộng rãi trong trong các dự

án điện tử và lập trình để hiển thị trạng thái hoặc các thông số Màn hình text

LCDI602 xanh lá sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng

16 ký tự, mản hình có độ bên cao, rất phô biến, nhiều code mẫu và dễ sử dụng thích hợp cho những người mới học và làm dự án Các thông số cơ bản của module được

17

Bộ điều khiển Hitachi HD44780

Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật chỉnh của LCD 1602A

Do có 6 đây tín hiệu nên LCD có quá nhiều nhiều chân gây khó khăn trong quá trình đầu nối và chiếm dụng nhiều chân trên vi điều khiên Do đó ta dùng module I2C LCD để giảm bớt số chân cần điều khiến

Hinh 2.7 Module I2C LCD

Các thông số cơ bản của module được đưa ra trong bảng 2.6

2.3.1 Lập trinh ESP32 voi Arduino IDE

Phan mém Arduino IDE được sử dung để soạn thảo code, kiểm tra lỗi và upload

code cho module ESP32