ỨNG DỤNG MẠNG INTERNET để điều KHIỂN THIẾT bị điện TRONG GIA ĐÌNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ỨNG DỤNG MẠNG INTERNET ĐỂ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG GIA ĐÌNH NGUYỄN ĐỨC HIỂU HÀ NỘI -2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ ỨNG DỤNG MẠNG INTERNET ĐỂ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG GIA ĐÌNH NGUYỄN ĐỨC HIỂU CHUYÊN NGHÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ: 60480201 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Quang Hoan HÀ NỘI -2015 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan công trình nghiên cứu em chưa công bố công trình chưa đăng tài liệu, tạp chí, hội nghị khác Những kết nghiên cứu luận văn trung thực Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Đức Hiểu LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến thầy PGS.TS Nguyễn Quang Hoan, người tận tình giúp đỡ em nhiều kiến thức chuyên môn tài liệu kỹ thuật phục vụ cho công tác nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo giảng dạy Viện Đại học Mở - Hà Nội thầy cô Khoa Sau Đại học tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp, em cảm ơn tất bạn bè, đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ, động viên góp ý cho luận văn Mặc dù em nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn tốt nghiệp song chắn tránh khỏi sai sót định Vì vậy, em mong hướng dẫn bảo, góp ý thầy, cô để luận văn em ngày hoàn thiện MỤC LỤC BẢNG DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AC ADC ALU ARP AT CGI CSMA/C D DC DNS EEPR FIN FTP HSC HTTP ICMP IGMP IP IRC ISP LED LP MIME NIS POP3 PPP PSH PWM Alternating Current Analog to Digital Converter Arithmetic Logic Unit Address Resolution Protocol Advanced Technology Common Gateway Interface Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection Dòng điện xoay chiều Direct Current Domain Name System Electrically Erasable Programmable Read Only Memory Finish File Transfer Protocol High Speed Crystal Dòng điện chiều Hệ thống tên miền Bộ chuyển đổi tương tự sang số Đơn vị số học logic Giao thức phân giải địa Công nghệ tiên tiến Giao diện cổng chung Tổ chức thâm nhập cảm nhận sóng mạng có dò xung đột Bộ nhớ đọc lập trình xóa Kết thúc Giao thức truyền tập tin Tinh thể tốc độ cao HyperText Transfer Protocol Internet Control Message Protocol Internet Group Management Protocol Internet Protocol Giao thức vận chuyển siêu văn Giao thức thông báo điều khiển mạng Giao thức quản trị nhóm Internet Giao thức Internet Infrared Remote Control Điều khiển hồng ngoại Internet Service Provider Light Emitting Diode Low Power Multipurpose Internet Mail Extension Network Information Server Post Office Protocol Point-to-Point Push Pulse Width Modulation Nhà cung cấp dịch vụ Internet Diode phát quang Bộ nguồn thấp Phần mở rộng thư Internet đa Máy chủ thông tin mạng Giao thức bưu điện Giao thức kết nối điểm điểm Đẩy Điều biến độ rộng xung DANH MỤC HÌNH LỜI MỞ ĐẦU Với xu hướng toàn cầu hóa cạnh tranh khốc liệt thị trường hòa nhập vào khu vực giới vấn đề nâng cao sức lao động chất lượng sống.Một giải pháp hữu hiệu để giành thắng lợi việc ứng dụng đưa kỹ thuật tự động hóa vào ứng dụng Có ứng dụng điều khiển tự động hóa thay phần công việc người điều kiện nguy hiểm điều khiển nhiệt độ cao lò nung,lò hạt nhân Ngày nói đến tự động hóa không nói đến công nghệ thông tin qua nhờ công nghệ thông tin mà thiết bị điều khiển điều khiển cách dễ dàng hơn.Nhiều phương pháp đo điều khiểm hình thành áp dụng nhằm nâng cao độ xác độ tin cậy công nghệ Cũng nhờ công nghệ thông tin đa dạng giải pháp điều khiển kiết hợp cách hợp lý mang lại tiện lợi hiệu suất cao.Công nghệ điều khiển điều khiển tự động ghép với máy tính thông qua giao tiếp áp dụng rộng dãi người ngồi chỗ để điều khiển thiết bị thông qua mạng nội Intenet Nhận thức tầm quan trọng điều khiển tự động thiết bị qua mạng ứng dụng vào thực tế, em chọn luận văn tốt nghiệp “Ứng dụng mạngInternet để điều khiển thiết bị điện gia đình” Trong thời gian hoàn thành luận văn, em tìm hiều một số vi điều khiển PIC, thiết kế bộ Kit vi điều khiển PIC Do thời gian trình độ hiểu biết VĐK hạn chế đó, luận văn em xây dựng nên hệ thống có khả năng: - Điều khiển số thiết bị điện qua mạng Internet - Thiết kế điều khiển trung tâm đơn giản Luận văn gồm chương nội dung: Chương 1: Tổng quan điều khiển thiết bị Chương 2: Cấu trúc vi điều khiển PIC 16F877A Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị gia đình Chương 4: Ứng dụng thử nghệm Kết luận hướng phát triển đề tài 10 Hình 4.16: Cấu hình máy chủ Chọn Modify Security Settings nhập mật truy cập vào MySQL Tiếp tục chọn Next, sau cửa sổ bạn chọn Execute Lưu ý: không nên chọn Enable root access from remote machines Khi hình xuất có nghĩa trình cài đặt MySQL5.0 bạn thành công Chọn Finish để hoàn tất trình cài đặt - Khởi động lại máy tính trước cài CSM Server Lưu ý: Bạn đọc phần hướng dẫn MySQL thư mục cài đặt MySQL Cài đặt Cyber Station Manager Server - Cài đặt bình thường theo mặc định Yêu cầu nhập password để kết nối MySQL - Đây mật bạn khai báo lúc cài đặt MySQL 89 Hình 4.17: Nhập mật Nếu MySQL chưa có Cơ sở liệu, chương trình tự tạo Nếu MySQL tồn Cơ sở liệu, chương trình hỏi có giữ lại sở liệu Hình 4.18: Cấu hình máy chủ Chọn Yes bạn muốn giữ lại liệu cũ Cài đặt ứng dụng máy trạm (Client) Đưa đĩa cài đặt CSM Client vào khay CD, thực thi tập tin Setup.exe Chọn thông số cài đặt theo mặc định Khi kết thúc giai đoạn cài đặt, chương trình Setup hỏi địa IP máy làm Server (chạy ứng dụng CSM Server), bạn phải nhập xác địa IP máy làm Server Hình 4.19: Cấu hình IP máy chủ Chương trình tự động thực thi bạn khởi động lại máy tính đăng nhập vào Windows Thiết lập địa tĩnh cho máy chủ (Server) Windows NT&Windows 2000: Vào Start Menu>Settings>Network and Dial-up Connections Hoặc vào Start Menu>Settings>Control Panel Trong Control panel, chọn Network and Dial-up Connections 90 Hình 4.20:Thiết lập IP tĩnh cho máy chủ Mặc định có kết nối có tên Local Area Connection (có thể đổi thành tên khác) Nhấn chuột phải lên kết nối đó, chọn Properties, hộp thoại Local Area Connecttion Properties Trên hình Local Area Connecttion Properties, tab General, đánh dấu vào mục Internet Protocol (TCP/IP), chọn Properties, hộp thoại Internet Protocol (TCP/IP) Properties Hình 4.21: Thiết lập IP tĩnh cho máy chủ 91 Hình 4.22: Thiết lập IP tĩnh cho máy chủ Trên hình Internet Protocol (TCP/IP) Properties, tab General, đánh dấu vào mục Use the following IP address Nhập vào địa IP máy chủ ô IP address Lưu ý IP address tuỳ thuộc vào hệ thống mạng cục bạn, không thiết theo số hình (nên là: 192.168.0.1) Nhấn OK Điều khiển thông qua mạng Internet: - Ngoài bước , cần cấu hình NAT Server Modem - Chọn cổng Modem ví dụ 8080 - Cần đăng ký free host, ta dùng trang No-ip.com 92 Hình 4.23: Cấu hình Modem - Tải phần mềm Client No-ip - Khi cần Request IP ta nhờ Server NO-ip phân giải Host đăng kí Hình 4.24: Cấu hình tạo Host Từ làm lại bước nêu III Remote Server 93 4.1.6 Kết luận chương Qua thử nghiệm đánh giá hệ thống điều khiển thiết bị điện qua mạng Internet chương này, em nhận thấy phần mềm điều khiển hoạt động ổn định, trơn tru Tuy nhiên, điều khiển trung tâm hoạt động chưa xác qúa trình điều khiển thiết bị mạng Internet đôi lúc tín hiệu sử dụng công nghệ ADSL Các thiết bị điều khiển dù nhận lệnh hoạt động tốt bị trễ chip vi xử lý điều khiển thiết bị trung tâm 94 KẾT LUẬN Với phát triển đến mức tiên tiến KHKT nay, đặc biệt lĩnh vực điện tử máy tính làm tiền đề cho nhiều ngành khoa học khác phát triển.Chính phát triển vũ bão đeo đuổi hoài bảo – phục vụ người Kết quả, ứng dụng sống người sẵn sàng thừa hưởng tinh hoa kỹ thuật cao nhằm nâng cao suất lao động, nâng cao sống người, không ngừng thúc đẩy xã hội mặt Để tiếp cận với lĩnh vực tự động hoá, điện điện tử đặc biệt lĩnh vực truyền liệu nên em bắt đầu nghiên cứu lĩnh vực thực đề tài: “Ứng dụng Internet để điều khiển thiết bị gia đình” Sau kết đạt luận văn với hạn chế hướng phát triển đề tài: Những kết đạt trình nghiên cứu, xây dựng hệ thống thiết bị điện qua internet - Đã điều khiển thiết bị qua mạng Internet - Đóng mở trực tiếp hai chiều phần cứng phần mềm - Vẽ mạch, thiết kế mạch điện,thi công mạch in - Thiết kế mạch điện đóng mở công suất lớn - Thiết kế lắp rắp thi công mạch chạy nạp PIC trực tiếp main nhằm giúp hệ SV sau ứng dụng tốt Những hạn chế gặp phải trình nghiên cứu, xây dựng hệ thống thiết bị điện qua internet - Kết nối phải phụ thuộc vào Server - Một số linh kiện chưa xác dẫn đến thời gian trễ cho điều khiển trung tâm - Chế độ hẹn kịch chưa hoàn thiện 95 Hướng phát triển đề tài Tiếp tục nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển thông qua Web Server tìm hiểu lập trình điều khiển thông qua RJ45 Thiết kế lại giao diện số ứng dụng báo cháy báo,khí ga, báo nhiệt độ… Thiết kế công tắc trao đổi liệu hai chiều Sử dụng đường truyền internet cáp quang có địa IP tĩnh để tối ưu hệ thống Trong tương lai, em cố gắng nghiên cứu, học hỏi, tìm tòi nâng cao trình độ hiểu biết thân để tiếp tục phát triển đề tài Từ đó, đưa sáng tạo để tối ưu, nâng cấp, phát triển hệ thống như: Xây dựng hệ thống nhà thông minh, phần mềm hoạt động thiết bị di động cầm tay Điều khiển hệ thống qua điều khiển trung tâm trực tiếp không phụ thuộc Server 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tiếng Việt [1] Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa,Võ Thạch Sơn,Đào Văn Tân(2006), Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Vũ Chấn Hưng (2004), Kiến trúc máy tính , Nxb Giao thông Vận tải, Hà Nội [3] Đặng Minh Hoàng (2001), Xử lý & nâng cấp mạch logic, Nxb Thống kê,TP.HCM [4] Đặng Hồng Quang (2001),Những mạch điện nhiều tính thiết kế mới, Nxb Trẻ TP.HCM [5] Nguyễn Thanh Trà,Thái Vĩnh Hiển (2010),250 tập Kỹ thuật điện tử,Nxb Giáo dục Việt Nam [6] Nguyễn Văn Nguyên (2004),Giáo trình linh kiện điện tử ứng dụng, Nxb Giáo dục Việt Nam [7] Vũ Thị Thu Hương,Vũ Trung Kiên (2009) Vi điều khiển cấu trúc-Lập trình ứng dụng , Nxb Giáo dục Việt Nam [8] Tống Văn On, Hoàng Đức Hải (2008), Họ vi điều khiển 8051, Nxb Lao động – Xã hội B Tiếng Anh [9] Anna Ha´c, (2003), Wireless Sensor Networks Designs, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England [10] Holger Karl and Andreas Willig, Protocols and Architecture for Wireless Sensor Networks, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England C Mạng Internet [11] http://khoahoc.tv/congnghemoi/cong-nghe-moi/25975_nhat-ban-phat-trienremote-dieu-khien- khong-can-pin.aspx [12] http://quantrimang.com/so-hoa-thiet-bi-dien-trong-nha-bang-he-thong-x1036396 97 [13] http://www.smarthome.com.vn/smarthome [4] http://www.lumi.vn/nha-thong-minh [5] www.picvietnam.com [6] http://sinhvienit.net/forum/giao-trinh-css-co-ban.351725.html 98 PHỤ LỤC #include "D:\DucHieu\PIC16F877A\tk2.h" #include char b_den1[4] = "bd1",b_den2[4] = "bd2",b_den3[4] = "bd3",b_den4[4] = "bd4",b_den5[4] = "bd5",b_den6[4] = "bd6",b_den7[4] = "bd7",b_den8[4] = "bd8"; char t_den1[4] = "td1",t_den2[4] = "td2",t_den3[4] = "td3",t_den4[4] = "td4",t_den5[4] = "td5",t_den6[4] = "td6",t_den7[4] = "td7",t_den8[4] = "td8"; char b_role1[4] = "br1",b_role2[4] = "br2"; char t_role1[4] = "tr1",t_role2[4] = "tr2"; char b_buzzer[4] = "bon", t_buzzer[4] = "bof"; char nd_lenh[4]; int1 nut1=1,nut2=1,nut3=1,nut4=1,nut5=1,nut6=1,nut7=1,nut8=1; int8 i,var; #int_RDA void RDA_isr(void) { if (getc () == '$') { for (i=0; i