CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024 LỜI CẢM ƠN Đề hoàn thành dự án nảy, việc tích lũy kiến thức cũng như đượ
Trang 1
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ _&&% [][][] ###&-_
HCMUTE BAO CAO DU ÁN
TIM HIEU VA LAP RAP MACH LED CAM BIEN CHO NGOI
NHA THONG MINH
Môn học: Nhập môn ngành CNKT điện tử - viễn thông
Mã lớp học: IECE130564
GVHD: Bùi Thị Tuyết Đan
Sinh viên thực hiện :
1 Trần Tiến 24161429
3 Nguyễn Bình Minh 24161318
5 Nguyễn Hoàng Gia Bảo 24161174
7 Nguyễn Thị Kiều Trang 24161437
TP Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
Trang 2
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
KÉ HOẠCH LÀM VIỆC
Sinh viên MSSV
1 Trần Tiến 24161429
2 Lê Trần Hùng 24161264
3 Nguyễn Bình Minh 24161318
4 Lý Kiến Long 24161301
5 Nguyễn Hoàng Gia Bảo 24161174
6 Hồ Gia Bảo 24161172
7 Nguyễn Thị Kiều Trang 24161437
Năm học: 2024-2028 - Lớp: 241611A , 241611B , 241611C
Dự án : Nghiên cứu và chế tạo mạch led cảm biến cho ngôi nhà thông minh
Người hướng dẫn : GV Bùi Thị Tuyết Đan
Ngày/tuần Nội dung Xác nhận của người
hướng dan
Từ ngày 7/11 đên ngày 14/11 Tham khảo các mô hình,
nghiên cứu sơ bộ
Từ ngảy 14/11 đến ngày 17/11 Tìm hiệu và nghiên cứu
các thiết bị cùng như vật liệu
Từ ngày 20/11 đến ngày 22/11 Mua linh kiện
Từ ngày 22/11 đến ngày 30/11 Nghiên cứu cách lắp ráp, phân bố các thiết bị sao
cho hợp lý và đúng kích thước
Từ ngày 1/12 đến ngày 3/12 Lắp ráp các linh kiện
Từ ngày 3/12 đến ngày 9/12 Nghiên cứu thuật toán và
thiết lập vào arduino
Từ ngày 9/12 đến ngày 10/12 Sửa chữa, khắc phục một
số lỗi
Từ ngày 10/12 đến ngày 11/12 | Chạy thử và thu thập kết
quả
Thành phố Hồ Chỉ Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
6
Trang 3CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
LỜI CẢM ƠN
Đề hoàn thành dự án nảy, việc tích lũy kiến thức cũng như được tạo điều kiện thực hành là vô cùng quan trọng, vì vậy chúng tôi xIn cảm ơn đên Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TPHCM cũng như khoa Điện — Điện tử đã cung cấp những kiến thức bổ
ích không chỉ áp dụng trong đề tài này mả còn trong tương lai không xa
Chúng tôi muốn cảm ơn đến Gv Bùi Thị Tuyết Đan, trong suốt quá trình
thực hiện dự án, cô đã hướng dẫn và góp ý giúp tôi hoàn thành công việc này Cô còn
là động lực thúc đây chúng tôi vượt qua khó khăn đề hoàn thành tốt dy án
Chúng tôi cũng muốn cảm ơn đến anh Trần Thiện An là trợ giang cua c6 Dan Anh An là một người hòa đồng, luôn vui vẻ và sẵn sàng øiúp đỡ chúng tôi khi chúng tôi gặp vấn đề, anh còn là người đã hướng dẫn chỉ tiết cho chúng tôi từ việc tham khảo
linh kiện cho đến việc lắp ráp
Thêm vào đó, chúng tôi cũng rất quý mến và trân trọng tắm lòng tốt bụng của các thành viên trong lớp đã piúp chúng tôi thấy được những điểm yếu và rút ra những
bài học kinh nghiệm Chúng tôi cũng muốn cảm ơn gia đình đã đồng hành trong thời gian qua
Thành phố Hồ Chỉ Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
Nhóm sinh viên thực hiện
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trang 4
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chỉ Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
TOM TAT DE TAI Trong thời đại công nghệ hiện nay, ngôi nhà thông mình không chỉ đơn thuần là xu hướng ma con la giải pháp tối ưu hóa cuộc sống, mang đến sự tiện nghi và hiện đại
Dự án Mạch LED cảm biến kết hợp Arduino và Bluetooth được thiết kế nhằm nâng
cao khả năng tự động hóa và điều khiến trong ngôi nhà thông minh
Hệ thông này sử dụng Arduino làm trung tâm xử lý, tích hợp cảm biến quang học để phát hiện các yếu tố môi trường, như ánh sáng hoặc chuyên động Cảm biến øiúp mạch LED hoạt động tự động, chẳng hạn tự bật đèn khi phát hiện chuyền động hoặc điều chỉnh độ sáng theo mức ánh sáng xung quanh Kết hợp với công nghệ Bluetooth, người dùng có thé dé dàng điều khiên mạch thông qua các thiết bị di động, cho phép bật/tắt đèn, điều chỉnh ánh sáng và lập trình kịch bản phù hợp với nhu cầu
Dự án mang lại tính ứng dụng cao trong việc tiết kiệm năng lượng, tăng tính tiện ích ú
và hiện đại hóa không gian sông Với sự linh hoạt của Arduino, hệ thông có thể dễ
dang được mở rộng đề tích hợp thêm các thiết bị khác như cảm biến nhiệt độ, độ âm hoặc hệ thống cảnh báo, tạo nên một hệ sinh thái ngôi nhà thông minh toàn diện
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chỉ Minh, ngày 11 tháng 12 năm 2024
BAO CAO CUOI KI
Sinh viên thực hiện MSSV
Trang 52 Lê Trần Hùng 24161264
3 Nguyễn Bình Minh 24161318
4 Lý Kiến Long 24161301
5 Nguyễn Hoàng Gia Bảo 24161174
7 Nguyễn Thị Kiều Trang 24161437
I DE TAI
Nghiên cứu và chế tạo mạch led cảm biến cho ngôi nhà thông minh
lI BAI BAO CAO
1 Thu thập dữ liệu
Khu vực thử nghiệm: Mô hình nhà
Thời gian chạy thir: 2 đến 5 phút
2 Nội dung
Tìm hiểu chung về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch led cam biến Chuẩn bị những tài liệu và thiết bị cần thiết để lắp đặt mạch led cảm biến Bắt đầu thực hiện lắp ráp mạch led cảm biến theo hướng dẫn
Tìm kiếm trương trình cho mạch led cảm biến Thử nghiệm chạy trên mô hình
Thu thập những thông tin cần thiết cho bai báo cáo
Việt báo cáo
HI Ngày bắt đầu:
IV Ngày kết thúc:
V Người hướng dẫn:
TP Hà Chí Minh, ngày 29 tháng 12 năm 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Thành phố Hồ Chỉ Minh, ngày 29 tháng 12 năm 2020
BANG NHAN XET
Trang 6Sinh viên thực hiện
1 Trần Tiến
2 Lê Trần Hùng
3 Nguyễn Bình Minh
4 Lý Kiến Long
5 Nguyễn Hoàng Gia Bảo
6 Hồ Gia Bảo
7 Nguyễn Thị Kiều Trang
Nhận xét của giáo viên
1 Nội dung bài cuối kỳ:
MSSV
24161429
24161264
24161318
24161301
24161174
24161172
24161437
KẺ HOẠCH LÀM VIỆC 2 2.2 C22 12c cà nành nh nh kg
LỜI CÁM ƠN 2.22222222222222 00202 2c ch nh nh nh nh r n tesa: TÓM TẮT ĐÈ TÀI 2 222.2222202 n2 n2n nh nh nh ng
BANG NHAN XÉT 2.2 c2 nn nh HH nh HH nhưng
TP Hà Chí Minh, ngày 29 tháng 12 Năm 2020
MỤC LỤC
Trang 7DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH Q22 c2 nh
CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN 22 22222202222 na
1.1 GIới thiỆU c Q2 Ồ cọ Q eave cee susueeuen ven suevaeeenvenenes 1.2 Mule tu oo ec cece eee cee vee nee cence ceeveeaen ten vaeueveeuaeneeevaeenenernennes L.3 NOI MUNG eee ee ee cen nee nee ee ce bee beset te tee bed et ne tae tae teas
CHƯƠNG 2: THỰC HIỆN ĐÈ TÀI 2 (22222 cà ren:
2.1 Nguyên lý hoạt động 2 nee tee tae ten cea eeeee eens
2.2 Chuẩn bị c2 2222222212 2212212211522 TH HT TH tớ
CHƯƠNG 3: kÉT QUÁ THỰC HIỆN à CHUONG 4: KET LUAN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận c2 2.22222221212211 Ty nh nh HT HH nh He
4.2 Hướng phát triển 22 n2 22 22292 nh nh nh nh He sa
TAI LIEU THAM KHẢO nàn He eens
11
11
15
19
20
20
20
21
Trang 8DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH
Hinh 2.1 Nguyên lý hoạt động .L Q Ốc cọ nh se
Hình 2.2 Nguồn 22 C22 n1 22 n2 TT nh nh TH nh na nà no
Hinh 2.3 Module Bluetooth HC-05 c c2 2n cà nàn nh cà
Hinh 2.4 Arduino nano (vi điều khiên Atmega328P)
Hinh 2.5 Module Opto cach ly 2c c0 221 nàn cà nh nhe nhe He
Hình 2.6 Led c cà Sàn Snn nHn THn nh» THn TH Thy THn hy TH kh tr kh re
11
12
12
13
Trang 9CHUONG 1 TONG QUAN
1.1 Gidi thiéu
Trong thời đại công nghệ hiện nay, ngôi nhà thông mình không chỉ đơn thuần là xu
hướng mà còn là giải pháp tối ưu hóa cuộc sống, mang đến sự tiện nghi và hiện đại
Dự án Mạch LED cảm biến kết hop Arduino va Bluetooth dugc thiét ké nham nang
cao kha nang tu dong héa va diéu khién trong ngôi nhà thông minh
Hệ thống này sử dụng Arduino làm trung tâm xử lý, tích hợp cảm biến quang học dé phát hiện các yếu tố môi trường, như ánh sáng hoặc chuyển động Cảm biến giúp mạch
LED hoạt động tự động, chăng hạn tự bật đèn khi phát hiện chuyển động hoặc điều
chỉnh độ sáng theo mức ánh sáng xung quanh Kết hợp với công nghệ Bluetooth, người dùng có thé dé dàng điều khiên mạch thông qua các thiết bị di động, cho phép bật/tắt đèn, điều chỉnh ánh sáng và lập trình kịch bản phù hợp với nhu cầu
Dự án mang lại tính ứng dụng cao trong việc tiết kiệm năng lượng, tăng tính tiện ích ú
và hiện đại hóa không gian sông Với sự linh hoạt cua Arduino, hé thong có thê dé
dang được mở rộng để tích hợp thêm các thiết bị khác như cảm biến nhiệt độ, độ âm hoặc hệ thống cảnh báo, tạo nên một hệ sinh thái ngôi nhà thông minh toàn diện 1.2 Mục tiêu
Nghiên cứu sẽ là bước đầu cho những dự án sau này, là nền tang dé lam những cái
lớn hơn, phức tạp hơn Cung cấp thêm kiến thức cũng như kinh nghiệm có ích cho
mục đích học tập cũng như công việc sau nảy
1.3 Noi dung
-Chuong 1: Téng quan
Chương này khái quát về phần giới thiệu, mục tiêu, hạn chế và nội dung của dự
án
-Chương 2: Thực hiện đề tài
Cung cấp những kiến thức cơ bản về cơ sở lý thuyết, xây dựng lý thuyết cũng như cách thức hoạt động của chương trình Nsoài ra p1úp chúng ta đi vào tìm hiểu về Arduino, cam bién
-Chương 3: Kết quả thực hiện
Chương này sẽ tổng hợp các kết quả sau khi mô hình đã được lắp ráp hoàn chỉnh, ôn định cũng như thực hiện được yêu câu của đê tài
-Chương 4: Kết luận và hướng phát triển trong tương lai
Chương này đưa ra ưu và nhược điểm của dự án đồng thời đưa ra định hướng
phát triên, đê xuất ý kiên, công việc trong tương lai
CHUONG 2: THUC HIEN DE TAI
Trang 102.1 Nguyên lý hoạt động : Arduino tiếp nhận thông tin mệnh lệnh từ thiết bị điều khiên
thông qua Module Bluetooth HC-05, sau đó Arduino xử lý thông tin thực hiện các mệnh lệnh như đã được lập trình , Arduino điều khiên bật/tắt các đèn led theo mệnh lệnh Module opto
relay dé điều chỉnh độ trễ giúp nâng cao an toàn cho bóng đèn
- ( Hình 2.1 ) Nguyên lý hoạt động 2.2 Chuân bị:
Module Bluetooth HC-05 : với điện áp hoạt động 3,3V và nguồn cấp 5V và tần số
hoạt động là 2,4GHz(Bluetooth 2.0) , nó được dùng để tiếp nhận thông tin mệnh lệnh
được truyền tới từ các thiết bị điều khiển như điện thoạt théng minh , remote diéu khién ,
Arduino nano : vi diéu khién ATmega328P voi điện áp hoạt động là 5V , nguồn cấp 5V- 12V (qua chân VIN) hoặc 5V qua công USB,„ nó được dùng đề tiếp nhận thông tin mệnh lệnh được truyền tới thông qua HC-05, tiếp đó xử lý mệnh lệnh , điều khiển các cảm biến thực hiện nhiệm vụ như đã được lập trình
Module Opto cách ly : có nhiệm vụ điều khiển độ trễ để đèn led ồn định
Các đèn led ngoài
Nguồn : gồm 4 pin AAA với điện áp 1,5V tạo thành nguồn 6V
( Hình 2.3 )Module Bluetooth HC-05
Trang 11
( Hinh 2.5 )Module Opto relay 2 kich
Trang 12
( Hinh 2.6 )Cac đèn led ngoài
Trang 132.3 Chương trình:
#incLude <SoftwareSerial h>
SoftwareSerial Bluetooth(2, 3); // ké€ néi TX Bluetooth voi chan RX 2 ctia Arduino, két n6i RX Bluetooth voi chan TX 3 cua Arduino
int LedPinl = 4; // kêt nôí đèn với chân 4 của Arduino
int ledPin2 = 5;
int relay = 6;
void setup() {
5 Serial.begin(9600) ;
5 Bluetooth begin (9600) ;
5 pinMode(ledPinl, OUTPUT); // thié€ lap chan 4 la dau ra
5 pinMode(ledPin2, OUTPUT) ;
5 pinMode(relay, OUTPUT);
t
void Loop()
String voice =
if (Bluetooth available())
{
5 voice = "";
5 voice = Bluetooth readStringUntil(’\n’);
5 Bluetooth.println(voice) ;
if (voice == "md dén 1")
5 digitaLWrite(LedPinl, HIGH);
t
else if (voice == "Tat Dén 1")
{
5 digitaLWrite(LedPinl, LOW);
eLse if (voice == "mở đèn 2")
5 digitalWrite(ledPin2, HIGH);
else if (voice == "tat dén 2")
5 digitalWrite(ledPin2, LOW);
else if (voice == "mé dén 3")
5 digitalWrite(relay, HIGH);
Lise if (voice == "tat dén 3")
: digitalWrite(relay, LOW);
else if (voice == "mé hét dén")
5 digitalWrite(ledPinl, HIGH);
5 digitalWrite(ledPin2, HIGH);
5 digitalWrite(relay, HIGH);
else if (voice == "tat hét đèn")
5 digitaLWrite(LedPinl, LOW);
5 digitalWrite(relay, LOW);
t
CHUONG 3: KET QUA THUC HIEN
Trang 14Hình ảnh thực tế
18
Trang 15CHUONG 4: KET LUAN VA HUONG PHAT TRIEN TRONG
TUONG LAI
4.1 Kết luận
Sau gan 2 tuần, dự án đã được hoàn thành dưới sự nỗ lực của chúng em Đối với sinh viên năm nhất như chúng em thì đây là dự án khó nên quá trình thực hiện dự án da gap nhiều khó khăn cũng như những bất lợi phát sinh ngoài ý muốn nhưng dưới sự giúp
đỡ của trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp, HCM, cô Bùi Thị Tuyết Đan nên đã hoàn
thành dự án đúng yêu cầu Dự án này đã trình bảy cấu tạo ngôi nhà thông minh cũng như nguyên lý hoạt động của cảm biến bluetooth Sau nhiều lần lỗi và thử lại, giờ đây
hệ thống đã hoạt động khá tốt, ngôi nhà đã có khả năng bật tắt đèn tự động
Ưu điểm:
+ Hoàn thành dự án đúng thời hạn cũng như yêu cầu đề ra
+Led có thé bật tắt ôn định và cảm biến có thể nhận ra giọng nói
+Kết hợp thành công mô hình và thuật toán
+Mạch có kích thước nhỏ gon và hoạt động linh hoạt +Có thể đạt được tốc độ xử ly cao
Nhược điểm:
+Quá trình làm mô hình nhà tốn khá nhiều thời gian
+Thuật toán qua nhiều lần chỉnh sửa cũng như tham khảo mới hoàn thành
4.2 Hướng phát triển trong tương lai
Thay module Bluetooth HC-05 bằng các công nghệ không dây hiện dai hơn như WI-E1 hoặc
ZIgbee đề mở rộng phạm v1 điều khiên
Tích hợp thêm các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, độ âm, hoặc chuyên động đề tự động hóa hoàn toàn
Sử dụng giao diện điều khiển thân thiện hơn, như ứng dụng di động có đồ họa trực quan
