file báo cáo đồ án 2 công nghệ thông tin Kể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play 0:03 Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen UnmuteKể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play 0:03 Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen UnmuteKể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play Kể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play 0:03 Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen UnmuteKể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play 0:03Kể CLEAR nghe, bài hát đầu tiên khiến bạn trở thành 1 WANNABLE là bài hát nào và vì sao bạn lại yêu thích 11 anh chàng này vậy :D Tự tin đo độ fan cứng“, rinh ngay 03 set quà siêu đặc biệt, mỗi phần gồm 1 CD mới nhất “11=0” có chữ ký tay của thần tượng và 1 cặp vé xem phim CGV chỉ với 02 bước sau: 1.Comment trả lời câu hỏi trên, kèm một dãy số may mắn gồm 05 chữ số từ 00001 đến 50000 (các bạn hoàn toàn có thể comment nhiều lần với nhiều số để có thêm nhiều cơ hội may mắn nha) 2.Share post này ở chế độ công khai với hashtag ClearNothingToHide ClearMAMA2017. Thể lệ tại http:bit.ly2AHQMmV Cơ hội nhận quà cuối cùng rồi đó, các Wannables đừng bỏ lỡ nha :D Play 0:03 Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen Unmute Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen Unmute 0:03 Additional Visual SettingsEnter Watch And ScrollEnter Fullscreen Unmute
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN KHOA KĨ THUẬT MÁY TÍNH NGUYỄN THANH SANG NGUYỄN ANH PHÁT ĐỒ ÁN HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỆT DỘ CỦA TOÀ NHÀ THÔNG QUA MẠNG ZIGBEE VÀ HIỂN THỊ LÊN WEBSITE KỸ SƯ NGÀNH KĨ THUẬT MÁY TÍNH TP HỒ CHÍ MINH, 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KĨ THUẬT MÁY TÍNH NGUYỄN THANH SANG – 13520699 NGUYỄN ANH PHÁT – 13520609 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỆT DỘ CỦA TỒ NHÀ THƠNG QUA MẠNG ZIGBEE VÀ HIỂN THỊ LÊN WEBSITE KỸ SƯ NGÀNH KĨ THUẬT MÁY TÍNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN THS TRƯƠNG VĂN CƯƠNG TP HỒ CHÍ MINH, 2017 DANH SÁCH HỘI ĐỒNG BẢO VỆ KHĨA LUẬN Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số …………………… ngày ………………… Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin ………………………………………… – Chủ tịch ………………………………………… – Thư ký ………………………………………… – Ủy viên ………………………………………… – Ủy viên LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Công nghệ Thông tin - Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh tận tình dạy em suốt học kì vừa qua Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo khoa Kỹ thuật Máy tính, thầy ln tạo điều kiện cho em học tập nghiên cứu suốt năm học đại học Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Trương Văn Cương, thầy tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trình chọn đề tài bảo em suốt thời gian làm khóa luận vừa qua Tơi xin cảm ơn đến bạn sinh viên lớp KTMT2013 giúp đỡ trình học tập nghiên cứu đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người ln bên động viên tạo điều kiện cho tơi hồn thành tốt khóa luận Với thời gian thực đề tài ngắn, kiến thức hạn hẹp, dù cố gắng khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận thông cảm lời dẫn thêm quý thầy cô bạn bè XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! Hồ Chí Minh, ngày 00 tháng 00 năm 2017 Khoa Kỹ thuật Máy tính, Lớp KTMT2013 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Sang Nguyễn Anh Phát MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1.1: So sánh xu hướng ứng dụng giao thức wireless khác Xbee Bảng 2.3.2.1: Những đặc điểm Bảng 2.3.2.2: Các cổng nhập xuất Bảng 2.3.2.3: Các kết nối hỗ trỡ Bảng 2.3.2.4: Các thông số khuyến cáo mạch Bảng 2.4.1: Một vài thông số Arduino UNO R3 Bảng 3.2.2.1: Sơ đồ nối chân Aduino zigbee DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TÓM TẮT KHÓA LUẬN Hệ thống quản lý nhiệt độ gồm thành phần là: + Khối thu thập thông tin môi trường đặt phòng, hành lang, nơi cần thiết tòa nhà cao tầng Khối gồm cảm biến nhiệt độ, liệu từ cảm biến xử lý thơng qua board Arduino để nhận phân tích liệu sau truyền tiếp sang module Zigbee + Khối truyền tải thông tin, đề tài nhắm đến việc sử dụng module Zigbee mà cụ thể DRF1605H V4 Module Zigbee có khả truyền thơng tin với độ tin cậy cao tiêu thụ lượng mức tối thiểu, với việc sử dụng Zigbee không bị giới hạn khoảng cách truyền tin thiết bị khác, thơng tin chuyển tiếp từ node đến node khác đến đích Tổng thể gồm mạch Zigbee(Router) đặt phòng khác mạch máy chủ (Coordinator) + Khối lưu trữ xử lý, khối đặt trung tâm cụ thể Kits Raspberry Pi giao tiếp uart với Zigbee Coordinator có chức nhận tín hiệu từ node router truyền cho Sever Tại chương trình đóng vai trò web service, thiếp nhận thông tin từ zigbee Coordinator, xử lý lưu trữ thông tin vào sở liệu + Khối Client website có bảo mật xây dựng với tính hiển thị nhiệt độ node lấy từ sở liệu theo dạng bảng biểu đồ, cảnh báo cho người dùng khu vực có nhiệt độ tăng cao bất thường để người quản lý có hành động kịp thời ngăn chặn MỞ ĐẦU Sự phát triển khoa học nói chung cơng nghệ thơng tin nói riêng góp phần không nhỏ sống phát triển người Bên cạnh việc áp dụng nghiên cứu khoa học sản phẩm tự động hóa vào sống hàng ngày giúp hiểu công việc hàng ngày cải thiện rõ rệt Chính cho đời sản phẩm “Hệ thống thu thập nhiệt độ thông minh” với chức giám sát, quản lý nhiệt độ hoàn toàn tự động mang lại nhiều lợi ích cho người, từ nâng cao suất làm việc, tiết kiệm thời gian chi phí… Bên cạnh việc sử dụng hệ thống thu thập dự liệu nhiệt độ thơng minh giúp ta bắt kịp với xu hướng giới, mà tòa nhà cao tầng ngày mọc lên nhiều kèm theo đe dọa liên quan đến cháy nổ Hệ thông thu thập nhiệt độ thông minh chủ đề tương đối rộng với nhiều module tùy biến tùy theo nhu cầu người sử dụng Từ lắp thêm nhiều cảm biến khác nhau, tăng khả đường truyền cải thiện ứng dụng giám sát cho phù hợp với nhiều loại người dùng, đề tài áp dụng loại module có tính phổ biến rộng rãi, thân thiện với người kỹ thuật viên, dễ nâng cấp phát triển Kits Raspberry Pi 3, board Arduini Uno R3, Zigbee CC2530, cảm biến ML35 Ứng dụng quản lý viết ngôn ngữ đánh dấu HTML, CSS, Javascript, ngôn ngữ sever PHP, Python với sở liệu xây dựng ngôn ngữ Mysql Nó đem lại nhiều lợi ích cho người, cho chủ doanh nghiệp, quan quản lý nhà khoa học quan tâm phát triển 10 Hình 29 : Code đọc nhiệt độ từ cảm biến in hình Đoạn mã nguồn hình thu thập nhiệt độ khu vực với chu kì giây + Lắp mạch Hình 30: Sơ đồ lắp mạch thu nhiệt độ 51 + Kết Quả Hình 31: Kết nhiệt độ thu từ cảm biến 4.1.2 Mạng zigbee Bước 1: Cắm dây USB nối đế + module zigbee coordinator với máy tính Ta sử dụng phần mềm ZigBee Sensor monitor TI hỗ trợ 52 Hình 32: Khi cài đặt Coordinator thành cơng Ta chọn cổng COM tương ứng với kết nối module Zigbee coordinator Ấn nút Play giao diện phần mềm Nếu thành công ta chấm đỏ báo nốt mạng Coordinator online Bước 2: Bước ta cắm USB to COM cấp nguồn cho Zigbee Router 53 Hình 33: Sơ đồ chân Module Zigbee DRF1605H • Để cấp kết nối với Arduino Uno ta nối Nâu (3.3V-Arduino) – 3.3V (Zigbee) Đỏ (GND-Arduino) - GND (Zigbee) Tím (TX-Cam) - (RX-Zigbee) Xám (RX-Vàng) - (TX-Zigbee) • Để giao tiếp với máy tính ta nối Tím (TX-Cable) - (RX-Zigbee) Xám (RX-Cable) - (TX-Zigbee) Đen (3.3V-Cable) – 3.3V (Zigbee) Trắng (GND-cable) - GND (Zigbee) 54 Được kết sau: Hình 34: Kết nối với thiết bị router Hình 35: Kết nối với thiết bị router 0x0001 short address mà coordinator gán cho router mạng 12:04:32 thời điểm gói tin yêu cầu tham gia mạng gửi tới 55 4.1.3 Sever Chương trình “uart-receive.py” Raspberry import time import serial import MySQLdb import datetime # Open database connection db = MySQLdb.connect("localhost","root","123456","zigbee" ) 10 # prepare a cursor object using cursor() method 11 cursor = db.cursor() 12 13 ser = serial.Serial( 14 port = '/dev/ttyAMA0', 15 baudrate = 38400, 16 parity = serial.PARITY_NONE, 17 stopbits = serial.STOPBITS_ONE, 18 bytesize = serial.EIGHTBITS, 19 timeout = 10 20 ) 56 21 22 print("Raspberry's receiving : ") 23 24 try: 25 while True: 26 data = ser.readline() 27 #data = data.decode() 28 #data = data.rstrip() 29 now = time.strftime("%c") 30 31 32 33 34 35 try: # Execute the SQL command if data[:2] == "C1": 36 print "Router %s" % data[:2] 37 temp1 = float(data[2:]) 38 39 40 sql1 = """INSERT INTO `zigbee1`(`name`, `status`, `temperature`, `time`) VAL UES ('%s','On','%.2f','%s')""" % (data[:2],temp1,now) try: 41 # Execute the SQL command 42 cursor.execute(sql1) 57 43 # Commit your changes in the database 44 db.commit() 45 except: 46 # Rollback in case there is any error 47 db.rollback() 48 49 elif data[:2] == "C2": 50 print "Router %s" % data[:2] 51 temp2 = float(data[2:]) 52 53 sql2 = """INSERT INTO `zigbee2`(`name`, `status`, `temperature`, `time`) VAL UES ('%s','On','%.2f','%s')""" % (data[:2],temp2,now) try: 54 # Execute the SQL command 55 cursor.execute(sql2) 56 # Commit your changes in the database 57 db.commit() 58 except: 59 # Rollback in case there is any error 60 db.rollback() 61 62 63 64 else: print "Error !" except: print "Error !" 58 65 66 except KeyboardInterrupt: 67 ser.close() Kết Hình 36: Dữ liệu thêm vào database 4.1.4 Website Hình 37: Giao diện nhập 59 Hình 38: Danh sách user Hình 39 : Bảng danh sách thiết bị nhiệt độ Hình 40 : Chi tiết nhiệt độ thiết bị thời điểm 60 4.2.Kết kiểm nghiệm tồn mơ hình Mơ hình dựa ý tưởng nút zigbee kết nối làm việc cấu trúc mạng Với nút zigbee chủ, zigbee chủ hỏi vòng vùng để thu thập liệu Các vùng lại (nút đến vùng 4) gửi thông tin nhiệt độ cho zigbee chủ cách tự động Sau mơ hình kết nối hồn tất, từ máy tính điện thoại có nối mạng với thiết bị, người dùng truy cập vào đường link để truy cập vào web đăng nhập Sau đăng nhập thành công, trang chuyển đến trang – trang index.php Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1.Kết luận Sau nhiều tháng nghiên cứu thực hiện, nỗ lực thân đam mê lĩnh vực thiết kế hệ thống nhúng, cho đời hệ thống thu thập nhiệt độ thơng minh hoạt động ổn định đáp ứng số nhu cầu định Bên cạnh hỗ trợ giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn Trương Văn Cương, đồ án hoàn thành kịp thời gian mong Trong hồn thành: - Khối Router có chức thu thập nhiệt độ thơng qua cảm biến nhiệt LM35 Nhiệt độ sau xử lý Aduino UNO R3 gửi Coordinator - thông mạng zigbee thiệt bị Mạng zigbee với thiết bị, router coordinator sử dụng firmware cài - đặt sẵn Khối Sever cấu hình thiết bị Raspbeerry pi Nhận liệu từ thiết bị zigbee coordinator, xử lý lưu vào database thiết kế cài đặt sẵn - raspberry pi Ứng dụng website thiết kế, xây dựng với mục đích hiển thị cảnh bào cho người dùng có nhiệt độ tăng bất thường 61 Qua đề tài này, nhóm nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu lý thuyết mạng zigbee chuẩn mạng LR-WPAN - Nghiên cứu ngôn ngữ HTML, CSS, PHP, MYSQL JavaSripts thiết - kế web Ngơn ngữ python cho lập trình raspberry Lập trình Aduino cho thiết bị Router Xây dựng hoàn thành mạng cảm biến zigbee gồm nút Với web server xây dựng raspberry 5.2.Hướng phát triển Do hạn chế thời gian, kiến thức vấn đề kinh tế nên ngoại vi mô hình đơn giản Do áp dụng vào thực thế, mơ hình cần phải nâng cấp, ngoại vi cần mở rộng để thích ứng cho ứng dụng cụ thể như: - Modify lại firmware zigbee để thích ứng với nhu cầu ứng dụng rộng rãi Giao tiếp zigbee với nhiều loại thiết bị ngoại vi camera, cảm biến chuyển động, loại cảm biến đo độ ẩm, nồng độ oxy… để phục vụ - ứng dụng sinh hoat, nông nghiệp, công nghiệp điều khiển tự động Nghiên cứu sâu mảng lập trình web để nâng tính bảo mật cho web, - làm cho web thực chức phức tạp Phát triển ứng dụng chạy tảng android, windowphone, IOS để tương tác với người dùng smartphone tốt Hy vọng với hướng phát triển nêu với ý tưởng khác đồng nghiệp, người đọc - người sau phát triển đề tài này, khắc phục hạn chế, tồn đề tài, làm cho đề tài trở nên phong phú hơn, mang tính ứng dụng cao vào thực tế sống, phục vụ cho lợi ích người tương lai DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt: 62 [1] Cài đặt sever, php, mysql raspberry https://raspberrypi.vn/thu-thuat-raspberry-pi/cai-dat-web-server-va-php-mysql-trenraspbian-847.pi [2]Hướng dẫn giao tiếp Zigbee DRF1605 với máy tính http://codientu.org/threads/22732/ [3] Lập trình Raspberry Pi sử dụng cổng truyền thơng UART http://smart-techvn.com/15129-bai-4-lap-trinh-raspberry-pi-su-dung-cong-truyenthong-uart.html [4] Lập trình web-server Raspberry pi http://smart-techvn.com/24336-bai-11-lap-trinh-web-server-tren-raspberry-pi%E2%80%93-phan-2.html [5] Tổng quan công nghệ zigbee http://iotvietnam.com/tong-quan-ve-cong-nghe-zigbee/ [6] Arduino UNO R3 gì? http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi [7] Loadcell hoạt động nào? http://loadcell.com.vn/tin-tuc/loadcell-hoat-dong-nhu-the-nao.html [8] ZigBee – Thu thập liệu từ cảm biến truyền máy chủ thông qua web service – phần https://dinhnn.com/2015/03/15/zigbee-thu-thap-du-lieu-tu-cc-cam-bien-v-truyen-vemy-chu-thng-qua-web-service-phan-2/ Tiếng Anh: [1] LM35 Temperature Sensor http://vascoferraz.com/tutorials/lm35-temperature-sensor/ [2] Setting Up An Apache Web Server On A Raspberry Pi https://www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/web-server/apache.md [3] Using MySQL on a Raspberry Pi http://raspberrywebserver.com/sql-databases/using-mysql-on-a-raspberry-pi.html [4] What is ZigBee http://www.telegesis.com/about-us/zigbee-overview/ [5] Using UART on Raspberry pi 63 https://electrosome.com/uart-raspberry-pi-python/ [6] Python MySQL Database Access https://www.tutorialspoint.com/python/python_database_access.htm [7] Arduino Overview https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno [8] Configuring ZigBee nodes with custom PAN ID http://www.digi.com/resources/documentation/Digidocs/90001503/tasks/tconfiguring-zigbee-nodes.htm 64 65