ĐỒ án hệ thống giám sát ngôi nhà thông minh

I. Đềtài: HỆTHỐNG GIÁM SÁT NGÔI NHÀ THÔNG MINH II. Các thamsố ban đầu: Nguồn cấp chomạch động lực: 12V DC hoặc 220V AC Nguồn cấp chomạch điều khiển: 3.3V DC hoặc 5V DC Để phát hiện đốitượng và điều khiển các thiếtbịsửdụng cácbộcảm biến, phầnmềmblynk. III. Nội dung cần khảo sát và thiết kế: Tổng quan vềcác hệ thống thông minh có trong thực tế. Tìm hiềumộthệ thống điều khiển thông minh trong thựctế,từ đó tìm hiều quy trình công nghệcủa một hệthống điều khiểnmột đối tượng nào đó. Phân tích, đánh giá các mô hình của SV đã làm Thiếtkế và chếtạo mô hìnhhệ thống giám sát ngôi nhà thông minh(điều khiển tối thiểu 5 đốitượng khác nhau, theo nhiệt độ, độ ẩmcủa đốitượng hoặc phạm vi giámsát) Phân tích, tính toán các bộphận cơkhí và truyền động Tính chọn các phần tửvà các thiết bị điều khiển, cảm biến … Lập trình điều khiểnhệthống dùng arduino,esp8266 Kết luận. IV. Các phần cần phải làmvà nộp: Tập đồán Bản vẽsơ đồnguyên lýA0. Đĩa CD gồm file Word đềtài và file Powerpoint Mô hình chếtạo V. Thời gian hoàn thành đồ án: 20 tháng 3năm2017 Kiểmtratiến độ đồán Đà Nẵng, ngày tháng 4 năm 2017 (Giáo viên HD kýmỗilần SV đến Giáo viênhướng dẫn gặp thôngqua đồán) NHẬN XÉTCỦA GIÁO VIÊNHỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... NHẬNXÉTCỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Đồán tốt nghiệp Trang 1 Hệ Thống Giám Sát NgôiNhà Thông Minh SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùngvớisự phát triểnmạnhmẽcủa các ngành khoahọckỹ thuật, công nghệkỹ thuật điệntử mà trong đó làkỹ thuậttự động điều khiển đóng vai trò quan trọng trongmọilĩnhvực khoahọckỹ thuật, quản lí, công nghiệp, cungcấp thông tin ... Do đó làmột sinh viên chuyên ngành Điệntự động chúng ta phải biết nắmbắt vàvậndụng nómột cách có hiệu quả nhằm góp phần vàosự phát triểnnền khoahọckỹ thuật thế giới nói chung và trongsự phát triểnkỹ thuật điệntử nói riêng. Bên cạnh đó cònlà sựthúc đẩysựpháttriển của nền kinh tếnước nhà. Như chúng ta đã biết,nhucầuvề cuộcsống ngày càng được nâng cao,nên nhu câuvềsự tiện nghi trong ngôi nhà ởcũng khôngnằm ngoài xu thế đó. Ngoài ra các vụ việc đột nhập nhà ở không những gây thiệthạilớnvề tàisảncủacác gia đình mà còntạosự lolắng cho nhiều người, ảnhhưởng đến an toàn trậttựcủa toàn xã hội.Theo khảo sát thì phầnlớn cácvụ trộmcắp tàisảncủa các gia đình chủyếuxảy ra khitấtcảmọi người trong gia đình đều đã đi làm hoặc ngủ say. Nên cómộthệ thốngcảnh báosẽ giảm được phầnlớn thiệthại. Các thiếtbị trong nhà ở được điều khiểnmột cáchtự độngcũng như giám sáttừ xasẽ đemlạimột cuộcsống thoải mái chomọi thành viêntrong gia đình. Để giám sát được ngôi nhà và tàisảnmột cách 2424 chúng tacần phải cómột phương tiện giámsáthiệu quảhơn, thông minh hơn. Do đó, tôi chọn để tài “Hệ thống giám sát ngôi nhà thông minh” làm đề tàitốt nghiệp của mình. Đồán tốt nghiệp Trang 2 Hệ Thống Giám Sát NgôiNhà Thông Minh SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... 1 MỤC LỤC .................................................................................................................. 2 CHƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUANVỀ ĐỀ TÀI ....................................... 6 1.1 VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNGCỦA ARDUINO HIỆN NAY ................................ 6 1.1.1 Giới thiệu vềarduino.......................................................................................... 6 1.1.2 Ứng dụng arduino trong thực tế ......................................................................... 6 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ........................................................................................ 8 1.3 MỤC ĐÍCHCỦA ĐỀTÀI ................................................................................... 9 1.4 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ......................................................... 9 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 9 CHƠNG 2:TỔNG QUANVỀHỆ THỐNG WIFI, GIỚI THIỆU CHIP ESP8622 VÀ BOARDARDUINO UNO ............................................................... 10 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIFI ............................................................... 10 2.1.1 Nguyên tắc hoạt động....................................................................................... 10 2.1.2 Các chuẩn kếtnối ............................................................................................. 11 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MODULEESP8622 ............................................................... 14 2.2.1 Tổngquan về module esp8622 ........................................................................ 14 2.2.2 Tínhnăng của chip esp8622 ............................................................................. 14 2.2.3 Sơ đồchân ........................................................................................................ 15 2.2.4 Tập lệnh AT giaotiếp với Module ESP8266. .................................................. 15 2.2.5 Các phương phápkết nối thiết bịvới esp8266 ................................................. 17 2.3 GIỚI THIỆU VỀ BOARD ARDUINO .............................................................. 22 2.3.1 Cấu tạo phầncứng ............................................................................................ 22 2.3.2 Môi trường lậptrình boardmạch Arduino ....................................................... 23 2.3.3 Các loại Boardmạch Arduino .......................................................................... 23 2.3.5 Sơ đồchânboard arduino uno ........................................................................ 26 2.3.6. Các thông sốcủaboard arduino uno ............................................................... 27 2.4 TỔNGQUANVỀ PHẦN MỀM BLYNK ......................................................... 47 2.4.1 Giới thiệu phầnmềm blynk .............................................................................. 47 2.4.2 Thao tác đốivới phầnmềm blynk .................................................................... 48 Đồán tốt nghiệp Trang 3 Hệ Thống Giám Sát NgôiNhà Thông Minh SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi CHƠNG 3: THIẾTKẾ VÀLẮP RÁP MÔ HÌNH NGÔI NHÀ THÔNG MINH........................................................................................................................ 51 3.1 SƠ ĐỒKHỐITỔNG QUÁTCỦAHỆ THỐNG ............................................... 51 3.2 KHỐI GIAO TIẾPMẠNG WIFI ...................................................................... 52 3.3 KHỐIXỬLÝ TRUNG TÂM ............................................................................. 53 3.4 KHỐICẢM BIẾN .............................................................................................. 54 3.4.2 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 .................................................................... 56 3.5 KHỐICƠCẤU CHẤP HÀNH .......................................................................... 57 3.5.1 Rơ le ................................................................................................................. 57 3.5.2 Động cơservo .................................................................................................. 58 3.5.3 Còi báo động .................................................................................................... 60 3.5.4 Động cơmột chiều ........................................................................................... 61 3.6. KHỐI HIỂN THỊ LCD....................................................................................... 62 3.6.1Chức năng ......................................................................................................... 62 3.6.2 Thiếtkế: ........................................................................................................... 63 3.7 KHỐI NGUỒN ................................................................................................... 65 CHƠNG 4. LẬP TRÌNH TRỜNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ........................... 67 4.1 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ARDUINO ................................................... 67 4.1.1 lưu đồ thuật toán ardiuno ................................................................................. 67 4.1.2 Chi tiết trương trình điều khiển arduino .......................................................... 68 4.2 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ESP8266 ....................................................... 71 4.2.1 Lưu đồ thuật toánesp8266 ............................................................................... 71 4.2.2 Chi tiết trương trình điều khiển esp8266 ......................................................... 72 CHƠNG 5. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ VÀHỚNG PHÁT TRIỂN ................ 76 5.1. KIỂMTRAHỆ THỐNG ................................................................................... 76 5.2. KẾT QUẢ .......................................................................................................... 76 5.3 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 78

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐƠNG Á KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc -o0o NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Tiến Hưng Lớp: TD15A2.1 GVHD: ThS Đỗ Hoàng Ngân Mi I Đề tài: "HỆ THỐNG GIÁM SÁT NGÔI NHÀ THÔNG MINH" II Các tham số ban đầu: - Nguồn cấp cho mạch động lực: 12V DC 220V AC - Nguồn cấp cho mạch điều khiển: 3.3V DC 5V DC - Để phát đối tượng điều khiển thiết bị sử dụng cảm biến, phần mềm blynk III Nội dung cần khảo sát thiết kế: - Tổng quan hệ thống thơng minh có thực tế - Tìm hiều hệ thống điều khiển thơng minh thực tế, từ tìm hiều quy trình cơng nghệ hệ thống điều khiển đối tượng - Phân tích, đánh giá mơ hình SV làm - Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống giám sát ngơi nhà thông minh (điều khiển tối thiểu đối tượng khác nhau, theo nhiệt độ, độ ẩm đối tượng phạm vi giám sát) - Phân tích, tính tốn phận khí truyền động - Tính chọn phần tử thiết bị điều khiển, cảm biến … - Lập trình điều khiển hệ thống dùng arduino, esp8266 - Kết luận IV Các phần cần phải làm nộp: - Tập đồ án - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý A0 - Đĩa CD gồm file Word đề tài file Powerpoint - Mơ hình chế tạo V Thời gian hoàn thành đồ án: 20 tháng năm 2017 Kiểm tra tiến độ đồ án Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 (Giáo viên HD ký lần SV đến Giáo viên hướng dẫn gặp thông qua đồ án) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngơi Nhà Thơng Minh LỜI NĨI ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử mà kỹ thuật tự động điều khiển đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp, cung cấp thơng tin Do sinh viên chuyên ngành Điện tự động phải biết nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng Bên cạnh thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà Như biết,nhu cầu sống ngày nâng cao,nên nhu câu tiện nghi ngơi nhà khơng nằm ngồi xu Ngồi vụ việc đột nhập nhà gây thiệt hại lớn tài sản gia đình mà tạo lo lắng cho nhiều người, ảnh hưởng đến an toàn trật tự tồn xã hội.Theo khảo sát phần lớn vụ trộm cắp tài sản gia đình chủ yếu xảy tất người gia đình làm ngủ say Nên có hệ thống cảnh báo giảm phần lớn thiệt hại Các thiết bị nhà điều khiển cách tự động giám sát từ xa đem lại sống thoải mái cho thành viên gia đình Để giám sát nhà tài sản cách 24/24 cần phải có phương tiện giám sát hiệu hơn, thơng minh Do đó, tơi chọn để tài “ Hệ thống giám sát nhà thông minh” làm đề tài tốt nghiệp SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .6 1.1 VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ARDUINO HIỆN NAY 1.1.1 Giới thiệu arduino 1.1.2 Ứng dụng arduino thực tế 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.3 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1.4 MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .9 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WIFI, GIỚI THIỆU CHIP ESP8622 VÀ BOARD ARDUINO UNO .10 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ WIFI .10 2.1.1 Nguyên tắc hoạt động .10 2.1.2 Các chuẩn kết nối .11 2.2 GIỚI THIỆU VỀ MODULE ESP8622 .14 2.2.1 Tổng quan module esp8622 14 2.2.2 Tính chip esp8622 .14 2.2.3 Sơ đồ chân 15 2.2.4 Tập lệnh AT giao tiếp với Module ESP8266 15 2.2.5 Các phương pháp kết nối thiết bị với esp8266 .17 2.3 GIỚI THIỆU VỀ BOARD ARDUINO 22 2.3.1 Cấu tạo phần cứng 22 2.3.2 Mơi trường lập trình board mạch Arduino .23 2.3.3 Các loại Board mạch Arduino 23 2.3.5 Sơ đồ chân board arduino uno 26 2.3.6 Các thông số board arduino uno .27 2.4 TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM BLYNK 47 2.4.1 Giới thiệu phần mềm blynk 47 2.4.2 Thao tác phần mềm blynk 48 SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP MƠ HÌNH NGƠI NHÀ THƠNG MINH 51 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG .51 3.2 KHỐI GIAO TIẾP MẠNG WIFI 52 3.3 KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM .53 3.4 KHỐI CẢM BIẾN 54 3.4.2 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 56 3.5 KHỐI CƠ CẤU CHẤP HÀNH 57 3.5.1 Rơ le 57 3.5.2 Động servo 58 3.5.3 Còi báo động 60 3.5.4 Động chiều 61 3.6 KHỐI HIỂN THỊ LCD .62 3.6.1Chức 62 3.6.2 Thiết kế: 63 3.7 KHỐI NGUỒN 65 CHƯƠNG LẬP TRÌNH TRƯỜNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 67 4.1 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ARDUINO 67 4.1.1 lưu đồ thuật toán ardiuno 67 4.1.2 Chi tiết trương trình điều khiển arduino 68 4.2 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ESP8266 .71 4.2.1 Lưu đồ thuật toán esp8266 .71 4.2.2 Chi tiết trương trình điều khiển esp8266 72 CHƯƠNG KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 76 5.1 KIỂM TRA HỆ THỐNG 76 5.2 KẾT QUẢ 76 5.3 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Máy in 3D Makerbot điều khiển Arduino Mega2560 1.2 Thiết bị UAV 1.3 Arduino Điều khiển nhà thơng minh với Máy tính bảng smartphone 2.1 Nguyên tắc hoạt động wifi 10 2.2 Các chuẩn kết nối wifi 11 2.3 Sơ đồ chân esp8622 15 2.4 Hình ảnh thực tế module esp8622 15 2.5 Kết nối Arduino Due ESP-01 17 2.6 Kết nối với smartphone 18 2.7 Kết nối hai module esp8266 20 2.8 Lệnh AT kết nối hai esp8266 21 2.9 Sơ chân board Arduino Uno R3 26 2.10 Hình dạng thực tế board Arduino Uno R3 27 2.11 Sơ đồ chân Atmega328 28 2.12 Arduino 31 2.13 Driver Software Installation 31 2.14 Device Manager 32 2.15 Right click chọn ”Update Driver Software” 32 2.16 Click chọn “Browse my computer for driver software” 32 2.17 Driver 33 2.18 Arduino IDE 33 2.19 Arduino Toolbar 34 2.20 IDE Menu 34 2.21 File menu 34 2.22 Click Examples 35 2.23 Edit menu 35 2.24 Sketch menu 36 2.25 Tool menu 36 SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Số hiệu hình Hệ Thống Giám Sát Ngơi Nhà Thơng Minh Tên hình Trang 2.26 Chọn Board 37 2.27 Sơ đồ mạch ví dụ 38 2.28 Sơ đồ ví dụ 40 2.29 Led sáng dần từ led đến led 10 ngược lại 42 2.30 Điều khiển tốc độ động 44 2.31 PWM 50% 45 2.32 PWM 25% 46 2.33 PWM 90% 46 2.34 Giao diện điều khiển blynk 48 3.1 Sơ đồ tổng quát hệ thống 51 3.2 Hình ảnh thực tế esp8266 v12 52 3.3 Sơ đồ nối chân esp8266 52 3.4 Sơ đồ nối chân arduino 53 3.5 Cảm biến hồng ngoại 54 3.6: Sơ đồ nguyên lý khối thu phát hồng ngoại 56 3.7 Cảm biến DHT22 56 3.8 Module relay thực tế 57 3.9 Động servo thực tế 59 3.10 Cấu tạo động Servo 59 3.11 Cấu tạo chân vào động servo 60 3.12 Đèn còi báo động 60 3.13 Động chiều 61 3.14 Cấu tạo động chiều 61 3.14 Nguyên lý hoạt động động DC 62 3.16 Khối hiển thị LCD 63 3.17 Sơ đồ mạch ngun lý khối nguồn 65 5.1 Mơ hình phần cứng 76 SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ARDUINO HIỆN NAY 1.1.1 Giới thiệu arduino Arduino: tảng mã nguồn mở sử dụng để xây dựng ứng dụng điện tử Arduino gồm có board mạch lập trình ( thường gọi vi điều khiển phần mềm hỗi trợ IDE (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo, biên dịch code nạp chương cho board Arduino ngày phổ biến cho người bắt đầu tìm hiểu điện tử đơn giản, hiệu dễ tiếp cận Không giống loại vi điều khiển khác, Arduino khơng cần phải có cơng cụ chuyên biệt để phục vụ việc nạp code, ví dụ để nạp code cho PIC cần phải có Pic Kit Đối với Arduino đơn giản, ta kết nối với máy tính cáp USB Arduino thực gây sóng gió thị trường người dùng DIY (là người tự chế sản phẩm mình) toàn giới vài năm gần đây, gần giống với Apple làm thị trường thiết bị di động Số lượng người dùng cực lớn đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học làm cho người tạo chúng phải ngạc nhiên m Arduino đời thị trấn Ivrea thuộc nước Ý đặt theo tên vị vua vào kỷ thứ King Arduin Arduino thức đưa giới thiệu vào năm 2005 công cụ khiêm tốn dành cho sinh viên giáo sư Massimo Banzi, người phát triển Arduino, trường Interaction Design Instistute Ivrea (IDII) Mặc dù khơng tiếp thị cả, tin tức Arduino lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ lời truyền miệng tốt đẹp người dùng Hiện Arduino tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea để tham quan nơi sản sinh Arduino 1.1.2 Ứng dụng arduino thực tế Máy in 3d Một cách mạng khác âm thầm định hình nhờ vào Arduino, phát triển máy in 3D nguồn mở Reprap Máy in 3D công cụ giúp tạo vật thể thực trực tiếp từ file CAD 3D Công nghệ hứa hẹn nhiều ứng dụng thú vị có cách mạng hóa việc sản xuất cá nhân SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh Hình 1.1 Máy in 3D Makerbot điều khiển Arduino Mega2560 Thiết bị bay không người lái (UAV) UAV ứng dụng đặc biệt thíchhợp với Arduino chúng có khả xử lý nhiều loại cảm biến Gyro, accelerometer, GPS…; điều khiển động servo khả truyền tín hiệu từ xa Hình 1.2 thiết bị UAV SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp RS Trang 64 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (VCC) để chọn ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (ở chế độ “ghi” - write) nối với đếm địa LCD (ở chế độ “đọc” - read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên LCD R/W Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động chế độ ghi, nối với logic “1” để LCD chế độ đọc E Chân cho phép (Enable) Sau tín hiệu đặt lên bus DB0-DB7, lệnh chấp nhận có xung cho phép chân E + Ở chế độ ghi: Dữ liệu bus LCD chuyển vào(chấp nhận) ghi bên phát xung (high-to-low transition) tín hiệu chân E + Ở chế độ đọc: Dữ liệu LCD xuất DB0-DB7 phát cạnh lên (low-to-high transition) chân E LCD giữ bus đến chân E xuống mức thấp 714 DB0 DB7 Tám đường bus liệu dùng để trao đổi thơng tin với MPU Có chế độ sử dụng đường bus : + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường, với bit MSB bit DB7 + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường từ DB4 tới DB7, bit MSB DB7 15 - Nguồn dương cho đèn 16 - GND cho đèn *Module chuyển đổi LCD I2C: GND, VCC: chân cấp nguồn 5Vdc SDA (Serial Data): chân truyền/nhận liệu SCL (Serial Clock): chân xung nhịp SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 65 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh Phần mềm: Các lệnh khai báo điều khiển khối LCD: #include // khai báo thư viện LCD I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // set the LCD address to 0x20 for a 16 chars and line display lcd.init(); // thiết lập LCD lcd.backlight(); // bật đèn lcd.setCursor(x,y); //đặt trỏ vị trí cột x, dòng y lcd.print("Hello, world!"); // xuất chuỗi hình lcd.clear(); //xóa hình 3.7 KHỐI NGUỒN Chức năng: Cấp nguồn cho toàn hệ thống điều khiển bao gồm: khối xử lý trung tâm, khối cảm biến, khối hiển thị LCD, khối GSM sim 900, khối relay output Thiết kế: Phần cứng : Thiết kế khối nguồn cung cấp cho hệ thống hình 4.9 Hình 3.17 Sơ đồ mạch nguyên lý khối nguồn Để cấp nguồn cho khối xử lý trung tâm, khối hiển thị LCD, khối cảm biến ta cần cung cấp nguồn có điện áp 5V DC Ta chọn IC 7805 IC chuyên dụng để tạo điện áp 5V cho mạch, với thơng số dòng max 1.5A ta hồn tồn đủ dùng SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 66 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh để cung cấp cho khối vừa nêu Đối với module sim 900, đòi hỏi yêu cầu khắt khe nguồn cấp phải ổn định, điện áp cấp nằm khoảng từ 3.2 V đến 4.5 V dòng cấp phải từ 2A trở lên Nên yêu cầu phải thiết kế nguồn nuôi riêng để cung cấp cho module sim 900 Ta sử dụng IC thay đổi điện áp đầu IC 2596 để tạo điện áp đầu ổn định điều chỉnh phù hợp với module sim 900 Với dòng max IC 2596 3A nên ta hồn tồn n tâm sử dụng mà khơng sợ lỗi reset module sim 900 thiếu dòng cung cấp SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 67 Hệ Thống Giám Sát Ngơi Nhà Thơng Minh CHƯƠNG LẬP TRÌNH TRƯỜNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ARDUINO 4.1.1 lưu đồ thuật toán ardiuno SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 68 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh 4.1.2 Chi tiết trương trình điều khiển arduino #include //////thu vien cho dong co servo #include //thu vien cho giao tiep serial #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE); SoftwareSerial mySerial(10, 11); // RX, TX khai bao chan giao tiep serial voi esp Servo myservo; const int coi=12,M_cong=A1,S_cong=9,bt_reset=8,DH=7, den_san=6; boolean alarm=0,auto1=0; int pos = 0,temp=0,reset=0; String chuoi=""; void setup() { myservo.attach(M_cong); Serial.begin(9600); mySerial.begin(4800); lcd.begin(16,2); for(int i = 0; i< 3; i++) { lcd.backlight(); delay(250); lcd.noBacklight(); delay(250); } lcd.backlight(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" DO AN "); lcd.setCursor (1,1); lcd.print("NHA THONG MINH"); lcd.backlight(); delay(100); pinMode(S_cong,INPUT); SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 69 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh pinMode(coi,OUTPUT); pinMode(DH,OUTPUT); pinMode(bt_reset,INPUT_PULLUP); pinMode(den_san,OUTPUT); pinMode(DH,OUTPUT); pos=90; myservo.write(pos); // dong cong delay(15); digitalWrite(den_san, HIGH); //tat den san digitalWrite(coi, HIGH); //tat coi } void loop() { // -if (mySerial.available()>0) { char kt=char (mySerial.read()); Serial.println(kt); if(kt=='A') {alarm=1;Serial.println("alarm=1");} else if (kt=='B') {alarm=0;Serial.println("alarm=0");} else if (kt=='C') {reset=1;Serial.println("reset=1");} else if (kt=='D') {auto1=1;Serial.println("auto=1");} else if (kt=='E') {auto1=0;Serial.println("auto=0");} else if (kt=='F') { if (auto1==1) {digitalWrite(DH,HIGH);Serial.println("Bat may phun suong"); }// Bat may phun suong} else {digitalWrite(DH,LOW);Serial.println("Tat may phun suong");} // Tat may phu } else if(kt=='G') // nhiet duoi 30 { digitalWrite(DH,LOW);Serial.println("Tat may phun suong");} SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 70 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh } // if (digitalRead(S_cong)==0) // co nguoi vao cong { if (alarm==1) digitalWrite(coi,LOW); //bat coi else { digitalWrite(coi,HIGH); //tat coi pos=0; myservo.write(pos); // mo cong digitalWrite(den_san, LOW); delay(4000); digitalWrite(den_san, HIGH); } } else { pos=90; myservo.write(pos); delay(15); } // -if (digitalRead(bt_reset)==0) {while(digitalRead(bt_reset)==0);reset=1;} //neu nhan nut reset if (reset==1) { digitalWrite(coi,HIGH); //Reset coi delay(10); reset=0; } // - SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 71 Hệ Thống Giám Sát Ngơi Nhà Thơng Minh 4.2 TRƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ESP8266 4.2.1 Lưu đồ thuật toán esp8266 SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 72 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh 4.2.2 Chi tiết trương trình điều khiển esp8266 #define BLYNK_PRINT Serial // Comment this out to disable prints and save space #include // thu vien khai bao module wifi esp8266 #include // thu vien giao tiep voi phan mem blynk #include // thu vien dinh thoi #include // thu vien cho giao tiep serial SoftwareSerial swSer(14, 12, false, 256); // cai dat chan giao tiep serial voi arduino #include //thu vien cam bien DHT22 #define DHTPIN //pin gpio in sensor D4 #define DHTTYPE DHT22 // khai bao loai cam bien DHT 22 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); char auth[] = "8837fdd266f540a59a36bfd15e6926c4"; //ma xac thuc cua blynk server char ssid[] = "XINCAIGI"; //ten wifi ket noi char pass[] = "LAMGICOPASS"; //pass wifi ket noi WidgetTerminal terminal(V2); // virtuapl pin doi tuong terminal phan mem blynk : loi, tra nhiet do am SimpleTimer timer; // khai bao thu vien thoi gian lay mau nhiet float t,h; void do_nhiet_do() { h = dht.readHumidity(); t = dht.readTemperature(); if (isnan(h) || isnan(t) ) { Serial.println("Loi cam bien DHT22!"); return; } Blynk.virtualWrite(10, t); // gui gia tri nhiet len virtuapl pin 10 cua blynk Blynk.virtualWrite(11, h); // gui gia tri am len virtuapl pin 11 cua blynk if(t>40) SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 73 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh { swSer.write("F"); // Gui chuoi "F" cho arduino } else if(t Áp dụng vào thực tế Mặt hạn chế - Hệ thống cần có thiết bị khách lạp trình theo nhu cầu riêng thực tế - Kết cấu khí thiết bị mơ chưa đẹp mắt - Hệ thống bị nhiễu nhiều với mơi trường bên ngồi hoạt động Hướng phát triển Trong tương lai, hệ thống giám sát điều khiển đcược nhiều thiết bị với nhiều tiêu chí khác nhiều trường hợp Mong đề tài bạn sinh viên khóa sau tiếp tục thực khắc phục hạn chế đề tài này, cải thiện mặt chưa phát huy mặt cách tốt hôn để tạo hệ thống có chất lượng SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 78 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO http://arduino.vn/bai-viet/273-arduino-nano-nho-tien-loi-mang-tren-minh-tinhhoa-cua-arduino-uno https://www.arduino.cc/en/main/software http://luanvan.net.vn/luan-van/dien-tu-vien-thong/# http://automation.net.vn/The-gioi-cam-bien/blog.html http://www.electroschematics.com/11276/esp8266-datasheet/ SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi ... Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP MƠ HÌNH NGƠI NHÀ THƠNG MINH 51 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA HỆ THỐNG .51... thành viên gia đình Để giám sát ngơi nhà tài sản cách 24/24 cần phải có phương tiện giám sát hiệu hơn, thông minh Do đó, tơi chọn để tài “ Hệ thống giám sát nhà thông minh làm đề tài tốt nghiệp... thiện mơ hình ngơi nhà thơng minh SVTH: Nguyễn Tiến Hưng GVHD: Đỗ Hoàng Ngân Mi Đồ án tốt nghiệp Trang 10 Hệ Thống Giám Sát Ngôi Nhà Thông Minh CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WIFI, GIỚI THIỆU