ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG QUA MẠNG INTERNET

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG QUA MẠNG INTERNET Sinh viên thực : LÝ QUANG VIÊN Ngành : ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Niên khóa : 2007 – 2011 Tháng 06 năm 2011 ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI THÔNG QUA MẠNG INTERNET TÁC GIẢ LÝ QUANG VIÊN Khóa luận đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Điều Khiển Tự Động Giáo viên hướng dẫn : Th.S Lê Văn Phận Tháng 06 năm 2011 i LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo Trường Đại Học NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, khoa Cơ Khí Công Nghệ môn Điều Khiển Tự Động nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quí giá suốt bốn năm em học đại học Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Lê Văn Phận, tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu suốt trình thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp DH07TD, người đồng hành khóa học có nhiều ý kiến đóng góp Một lần xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc! Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 Sinh viên thực hiện: Lý Quang Viên ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “ Hệ thống tưới thông qua mạng internet” thực Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, thời gian từ 24/3/2011 đến 6/6/2011 Với nghiên cứu giúp áp dụng trực tiếp công nghệ kĩ thuật vào sản xuất, gần gủi với người dân tương lai Nội dung: - Giao tiếp vi điều khiển với máy tính, truyền liệu lên máy tính để xử lý sau truyền liệu lên web-server - Nhận liệu từ máy tính gửi qua web-server để hiển thị thơng tin hệ thống thiết bị từ web-server gửi máy tính để điều khiển hệ thống Các mục tiêu đề luận văn: 1: Tìm hiểu Internet 2: Vi Điều Khiển PIC 18F4550 công nghệ USB qua Microchip 18F4550 3: Truyền nhận tín hiệu để điều khiển hệ thống tưới iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH………………………………………………………………… vii DANH SÁCH CÁC BẢNG………………………………………………………………… ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề: Mục đích 2.1 Muc đích chung 2.2 Giớ hạn đề tài CHƯƠNG TRA CỨU TÀI LIỆU .2 Tổng quan mạng máy tính 1.1 Khái niệm 1.2 Phương thức kết nối 1.3 Mơ hình OSI (Open Systems Interconnect) 1.4 Bộ giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) 1.5 Giao thức liên mạng IP (Internet Protocol) 1.6 Giao thức UDP (User Datagram Protocol) 1.7 Giao thức TCP (Transmission Control Protocol) 1.8 Giới thiệu Internet Tìm hiểu vi điều khiển PIC18F4550 10 2.1 Sơ đồ chân 11 2.2 Tiêu Thụ Năng Lượng 16 2.3 FIRMWARE 16 2.4 Firmware HID 17 2.5 Một số đặc tính: 17 iv 2.6 Nguyên tắc hoạt động: 17 Ngôn ngữ viết phần mềm 17 3.1 Ngôn ngữ Visual Basic 17 3.1.1 Đặc điểm môi trường Visual Basic: 18 3.1.2 Tìm hiểu số thành phần IDE: 18 3.1.3 Tìm hiểu số control: 20 3.2 Ngôn ngữ CCS 23 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 26 Phương pháp thực đề tài 26 1.1 Chọn phương pháp điều khiển hệ thống tưới qua mạng 26 1.2 Thiết kế phần điện tử 26 1.3 Thực phần mạng 26 Phương tiện thực đề tài 26 CHƯƠNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .28 Thực phần điện tử 28 1.1 Thiết kế mạch điều khiển 28 1.2 Thiết kế mạch công suất 32 1.2.1 Mạch rơ le đóng ngắt động có sơ đồ nguyên lý sau: 32 1.2.2 Mạch nguyên lý lấy tín hiệu phản hồi từ thiết bị: 34 Thực phần mềm 37 2.1 Ngơn ngữ lập trình Visual Basic 37 2.1.1 Lưu đồ điều khiển hệ thống lấy tín hiệu điều khiển từ internet 38 2.1.2 Lưu đồ điều khiển trực tiếp hệ thống 39 2.1.3 Lưu đồ kiểm tra trạng thái thiết bị 40 2.2 Ngơn ngữ lập trình CCS 41 2.3 Điều khiển nhận tín hiệu interner 42 2.3.1 Lưu đồ gửi tín hiệu điều khiển qua internet 42 v 2.3.2 Lưu đồ nhận tín hiệu hiển thị trạng thái thiết bị lên lnternet 43 Chạy khảo nghiệm 44 3.1 Chạy khảo nghiệm máy tính 44 3.2 Chạy khảo nghiệm từ internet 45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .46 Kết luận 46 Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO .48 PHỤ LỤC …………………………………………………………………………….49 vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Mơ hình mạng Hình2.2 Mơ hình OSI bảy tầng .4 Hình2.3 Kiến trúc TCP/IP .4 Hình 2.4 Khn dạng liệu IP Hình 2.5 Khn dạng UDP datagram .6 Hình 2.6 Khn dạng TCP segment .8 Hình 2.7 Hệ thống mạng internet Hình 2.8 PIC18F4550 10 Hình 2.9 Giao Tiếp USB 11 Hình 2.10 Sơ đồ chân PIC18F4550 hộp DIP-40 12 Hình 2.11: TQFP 13 Hình 2.12 QFN 13 Hình 2.14 Cửa sổ IDE VB6.0 18 Hình 2.15 Thanh cơng cụ 19 Hình 2.16 Hộp cơng cụ Toolbox cửa sổ Components 19 Hình 2.17 Cửa sổ properties cửa sổ project 20 Hình 2.18 Chọn thông số ban đầu cho Pic 24 Hình 2.19 Mục Fuses 25 Hình 2.20 Thanh Tab lựa chọn thông số 25 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 28 Hình 3.2 Sơ đồ mạch điều khiển 29 Hình 3.3 Tụ điện LED mạch 29 Hình 3.4 Cổng USB 30 Hình 3.5 Mắc điện trở kéo lên 31 Hình 3.6 : Sơ đồ mạch in mạch giao tiếp máy tính sử dụng PIC18F4550 32 vii Hình 3.7 Sơ đồ mạch Rơ le đóng ngắt thiết bị 33 Hình 3.8 Sơ đồ mạch ngun lý lấy tín hiệu phản hồi từ thiết bị 34 Hình 3.9 Cấu tạo hình dạng opto PC817 35 Hình 3.10: Sơ đồ mạch in mạch cơng suất 36 Hình 3.11: Mạch điều khiển mạch đóng, ngắt thiết bị qua rơ le 44 Hình 3.12: Giao diện phần mêm điều khiển 44 Hình 3.13 Giao diện điều khiển internet 45 Hình 5.1 Giao diện mạch mạch hồn thiện 47 viii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Bảng mô tả chức chân PIC18F4550 14 Bảng 2: Mô tả chức chân cổng USB 30 Bảng 3: Các kí hiệu mạch 30 ix Timer1.Enabled = True End Sub /////////Chuong trinh thoat///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Command2_Click() If MsgBox("Ban Co Muon Thoat?", vbYesNo + vbQuestion, "Ban Co Muon Thoat?") = vbYes Then MsgBox " Tam Biet Ban" End End If End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Form_Load() Dim i As Integer frmMain.Show tmrDelay.Enabled = False ReDim dataArray(511) As Integer For i = To values(i) = False Next OnOff = False End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) End End Sub ////////Chuong trình xuat du lieu xuong vi dieu khien//////////////////////////////////////////// Private Sub output_cmd() If Not MyDeviceDetected Then 53 MyDeviceDetected = FindTheHid End If If MyDeviceDetected Then OutputReportData(0) = Val(txtByte(0).Text) OutputReportData(1) = Val(txtByte(1).Text) OutputReportData(2) = Val(txtByte(2).Text) OutputReportData(3) = Val(txtByte(3).Text) OutputReportData(4) = Val(txtByte(4).Text) OutputReportData(5) = Val(txtByte(5).Text) OutputReportData(6) = Val(txtByte(6).Text) OutputReportData(7) = Val(txtByte(7).Text) Call WriteReport End If End Sub //////// Reset trường////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Public Sub resetFields() Dim i As Integer For i = To txtByte(i).Text = "255" Next End Sub //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub internet_Click() If Timer2.Enabled = True Then Dim i As Byte txtByte(0).Text = "16" txtByte(1).Text = i - For i = To 54 If (Mid(txt_kq, i, 1)) = Then Shape1(i - 1).BackColor = RGB(255, 255, 0) txtByte(2).Text = Else Shape1(i - 1).BackColor = RGB(0, 0, 0) txtByte(2).Text = End If Next i output_cmd End If End Sub ///////////Bat/tat che dieu khien tu internet////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Label6_Click() 'If Not FindTheHid Then 'lblMessage.Caption = "Your device not connected" 'MsgBox ("Your device not connected, please check your device") 'Exit Sub 'End If resetFields OnOffint = Not OnOffint If OnOffint Then Shape4.BackColor = RGB(0, 255, 0) Timer2.Enabled = True Else Shape4.BackColor = RGB(0, 0, 0) Timer2.Enabled = False End If End Sub 55 ///////// chuong trinh bat/tat tung thiet bi/////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub LblLed0_Click(Index As Integer) If Not FindTheHid Then lblMessage.Caption = "Your device not connected" MsgBox ("Your device not connected, please check your device") Exit Sub End If If Timer2.Enabled = True Then MsgBox ("Da kich hoat kd tu internet, dk bang tay vui long kt lai") Exit Sub End If resetFields values(Index) = Not values(Index) txtByte(0).Text = "16" txtByte(1).Text = Index If values(Index) Then Shape1(Index).BackColor = RGB(255, 255, 0) txtByte(2).Text = Else Shape1(Index).BackColor = RGB(0, 0, 0) txtByte(2).Text = End If output_cmd End Sub ///////// chuong trinh bat/tat tat ca thiet bi///////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub LblOnOff_Click() If Not FindTheHid Then lblMessage.Caption = "Your device not connected" 56 MsgBox ("Your device not connected, please check your device") Exit Sub End If If Timer2.Enabled = True Then lblMessage.Caption = "Da kich hoat dk tu internet" MsgBox ("Da kich hoat kd tu internet, dk bang tay vui long kt lai") Exit Sub End If resetFields OnOff = Not OnOff If OnOff Then Shape2.BackColor = RGB(255, 255, 0) onled txtByte(1).Text = 255 Else Shape2.BackColor = RGB(0, 0, 0) offled txtByte(1).Text = End If txtByte(0).Text = "14" output_cmd End Sub ////////// chuong trinh doc tin hieu gui len tu vi dieu khien///////////////////////////////////// Private Sub CmdReadPortD_Click() resetFields OutputReportData(0) = 13 Call ReadAndWriteToDevice If Val(ReadBuffer(2)) = 13 Then 57 TextportD.Text = Dec2Bin(Val(ReadBuffer(3))) End If End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub mnuFileExit_Click() Unload Me End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub mnuHelpAbout_Click() MsgBox "lien he mail:lyquangvien@gmail.com", vbExclamation End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub mnuHelpSchematic_Click() frmPicture.Show End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Timer1_Timer() CmdReadPortD_Click Call Moden(TextportD) End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub Timer2_Timer() On Error Resume Next Inet1.URL = txt_url & "input.php?out=" & TextportD 'txt_kq.Text = Right(Inet1.OpenURL(), 8) 'lay ky tu ben phai txt_kq.Text = Inet1.OpenURL() internet_Click Inet1.Execute (Inet1.URL) 58 End Sub /////////Time kiem tra ket noi//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub timerCheckConnection_Timer() If FindTheHid Then lblConnect.Caption = "Connected" ShapePower.BackColor = RGB(255, 255, 0) lblMessage.Caption = "Your device ready to use, enjoy it!" lblConnect.ForeColor = RGB(0, 255, 0) lblMessage.ForeColor = RGB(0, 255, 0) Timer1.Enabled = True ‘cho phep ket noi doc data tu dong Else lblConnect.Caption = "Disconnected" lblConnect.ForeColor = RGB(255, 0, 0) lblMessage.ForeColor = RGB(255, 0, 0) End If End Sub ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// Private Sub tmrDelay_Timer() Timeout = True tmrDelay.Enabled = False End Sub Function Dec2Bin(ByVal n As Long) As String Do Until n = If (n Mod 2) Then Dec2Bin = "1" & Dec2Bin Else Dec2Bin = "0" & Dec2Bin n=n\2 Loop Dec2Bin = Right("00000000" & Dec2Bin, 8) End Function 59 ///////// Chuyen doi so thuc phan sang nhi phan////////////////////////////////////////////////////////// Sub Moden(daysobin) Dim i As Byte For i = To Len(Trim(daysobin)) If (Mid(daysobin, i, 1)) = Then ledout(i - 1).BackColor = RGB(255, 0, 0) Else ledout(i - 1).BackColor = RGB(0, 0, 0) End If Next i End Sub 60 Phụ lục Chương trình viết cho internet File connnect.php Chức kết nối với DB Mysql server File input.php Chức năng: đọc liệu hồi tiếp từ máy tính lên