ỨNG DỤNG LORA GIÁM sát môi TRƯỜNG (có code)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG LORA GIÁM SÁT MÔI TRƯỜNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LCD Liquid Crystal Display LED Light Emitting Diode LoRa Long Range RF Radio Frequency UART Universal Asynchronous Receiver ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5/39 CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu chung Với phát triển công nghệ không dây ứng dụng truyền nhận liệu không dây dần thay cách dụng truyền cáp Mạng khơng dây với chí phí lắp đặt, triển khai hệ thống cách linh hoạt để giảm chi phí lặp đặt bảo trì Các cơng cụ máy móc dần thay hiện người tự động hóa đặt lên hết giúp người công việc trở nên đơn giản Trong giám sát môi trường với hệ thống truyền không dây cảm biến theo dõi chất ô nhiễm môi trường sống mà không cần nhiều người xuống trường để đo kiểm 1.2 Truyền nhận không dây giám sát môi trường Với phát triển công nghệ, truyền nhận không dây ngày phổ biến nay, giám sát môi trường sống ngày dễ dàng Công nghệ truyền liệu không dây để thu thập liệu từ xa mà không cần người xuống trường để đo đạt mà chúng tự truyền trung tâm cảnh báo số đo đạt ngưỡng 1.3 Lý thuyết thu thập liệu mơi trường mục đích đề tài Dùng cảm biến với vi điều khiển để theo dõi thông số môi trường như: hàm lượng CO2 khơng khí, nhiệt độ, độ ẩm, giá trị pH, độ bụi khơng khí Tất giá trị truyền trung tâm để cảnh báo cho biết đưa hướng giải tốt cho môi trường sống Chúng ta cần bật hệ thống lên theo dõi thơng số gửi từ nhiều trạm đặt cảm biến khác Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6/39 CHƯƠNG SƠ ĐỒ KHỐI VÀ MẠCH NGUN LY 1.1 Sơ đờ hệ thống Hình 2-1: Sơ đờ toàn mạch Giải thích sơ đờ: - Khối slave có chức thu thập giá trị cảm biến gửi cho trung tâm master - Khối master có chức tổng hợp giá trị cảm biến từ slave gửi đưa cảnh báo đẩy liệu lên server để theo dõi - Khối alarm cảnh báo qua đèn tín hiệu loa - Khối server liệu thể để theo dõi 1.1.1 Sơ đồ khối slave Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7/39 Hình 2-2: Sơ đờ khới mạch slave Giải thích sơ đờ: - Khối ng̀n cấp ng̀n cho thiết bị hoạt động - Khối cảm biến để đo giá trị môi trường CO2, pH… - Khối truyền nhận sử dụng LoRa để truyền liệu trung tâm - Khối xử lý để xử lý giá trị cảm biến đo lệnh truyền trung tâm yêu cầu từ trung tâm 1.1.2 Sơ đồ khối master Ứng dụng LoRa giám sát mơi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8/39 Hình 2-3: Sơ đờ khới mạch master Giải thích sơ đờ: − Khối nguồn cấp nguồn cho mạch hoạt động − Khối hiển thị, cảnh báo dung để hiển thị giá trị đo cảnh báo hình để dễ dàng theo dõi − Khối phát RF sử dụng module LoRa để truyền nhận liệu − Khối xử lí dùng PIC16F877A để đưa liệu lên server thơng qua UART kết nối với máy tính − Khối server hiển thị giá trị đo cho theo dõi Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9/39 1.4 Sơ đồ nguyên lý 1.1.3 Mạch slave Sơ đồ khối nguồn cảm biến: Hình 2-4: Sơ đờ ngun lý mạch slave Từ sơ đồ khối ta xây dựng sơ đồ nguyên lý Sơ đồ kết nối cảm biến module LoRa với vi khiển khiển PIC16F877A Cảm biến DHT11 đo nhiệt độ độ ẩm kết nối với chân RB0 vi điều khiển Module RF LoRa sử dụng kết nối UART để giao tiếp với vi điều khiển truyền tín hiệu cho trung tâm Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 10/39 1.1.4 Mạch master Hình 2-5: Sơ đờ nguyên lý master Sơ đồ với chip ESP8266 để điều khiển truyền nhận liệu qua module LoRa kết nối với server Hiển thị thông số cảm biến đo qua LCD cảnh báo qua đèn tín hiệu loa Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 29/39 delay_ms(200); co2raw=co2raw + co2now; } co2raw = co2raw/10 ; delay_ms(200); //divide samples by 10 co2comp = co2raw - co2Zero; //get compensated value co2ppm = co2comp*4.5f + 400; //map value for atmospheric levels co2ppmint = co2ppm; } void dust_measure() { SET_ADC_CHANNEL(0); unsigned int16 dust_tmp; dust=0; unsigned int8 n; for(n=0;n 3) { k = 3; lcd.clear(); lcd.print(" NODE1 OFF"); delay(2000); lcd.clear(); } } if (i == && (m == || m == || m == || m == 3)) { Serial.print("node"); Serial.print(i); m++; if (m > 3) { m = 3; lcd.clear(); lcd.print(" NODE2 OFF"); tempint=0; humiint=0; delay(2000); lcd.clear(); } Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 40/39 } if (i == && (n == || n == || n == || n == 3)) { Serial.print("node"); Serial.print(i); n++; if (n > 3) { n = 3; lcd.clear(); lcd.print(" NODE3 OFF"); dustint=0; co2int=0; delay(2000); lcd.clear(); } } if (i == && (l == || l == || l == || l == 3)) { Serial.print("node"); Serial.print(i); l++; if (l > 3) { l = 3; lcd.clear(); lcd.print(" NODE4 OFF"); delay(2000); lcd.clear(); } } i++; if (i == j) { i = 1; } } if (k == && digitalRead(btnPin) == 0) { k = 4; lcd.clear(); lcd.print(" NODE1 CLEAR"); delay(2000); lcd.clear(); } Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 41/39 if (m == && digitalRead(btnPin) == 0) { m = 4; lcd.clear(); lcd.print(" NODE2 CLEAR"); delay(2000); lcd.clear(); } if (n == && digitalRead(btnPin) == 0) { n = 4; lcd.clear(); lcd.print(" NODE3 CLEAR"); delay(2000); lcd.clear(); } if (l == && digitalRead(btnPin) == 0) { l = 4; lcd.clear(); lcd.print(" NODE4 CLEAR"); delay(2000); lcd.clear(); } Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 42/39 Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 43/39 Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ... DFRobot đáp ứng yêu cầu đo, dễ tìm thấy thị trường tương đối dễ sử dụng Hình 2-12: Cảm biến pH 1.1.12 Module LoRa SX1278 433MHz Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 16/39 LoRa truyền... thống: Ứng dụng LoRa giám sát môi trường ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 25/39 - Truyền nhận liệu xa thuận lợi cho công tác quản lý theo dõi môi - trường Mạch dễ sử dụng, giá thành thấp, có tính ứng dụng. .. Trong giám sát môi trường với hệ thống truyền không dây cảm biến theo dõi chất ô nhiễm môi trường sống mà không cần nhiều người xuống trường để đo kiểm 1.2 Truyền nhận không dây giám sát môi trường