Luận Văn Thiết kế và thi công hệ thống giám sát điện năng tiêu thụ trong hộ gia đình

4: Arduino Nano.. 27: Gi n đ xung khi có Address Packet Format... 23: Giao di n Adobe Dreamweaver CS6... DDRAM contents remain unchanged... Module NodeMCU ESP8266.

MSSV: 14141020 SVTH: Nguy n Chí D ng MSSV: 14141047

B MÔN I N T CÔNG NGHI P-Y SINH

Tp HCM, ngày 29 tháng 6 n m 2018

Nguy n Chí D ng MSSV: 14141047 Chuyên ngành: K thu t đi n t , truy n thông Mã ngành: 141

H đào t o: i h c chính quy Mã h : 1

I TểN TÀI: THI T K VÀ THI CÔNG H TH NG GIÁM SÁT I N

N NG TIÊU TH TRONG H GIA ÌNH

II NHI M V

1 Các s li u ban đ u:

- Thi t k h th ng đo dòng đi n và đi n áp c a l i đi n gia đình

- Tính toán công su t và đi n n ng

- Giao ti p b x lý trung tâm, báo s c quá công su t

- K t n i Internet g i d li u

2 N i dung th c hi n:

- Nhi m v 1: Giao ti p các mô - đun v i Vi đi u khi n

- Nhi m v 2: Giao ti p gi a các Client-Client-Server

- Nhi m v 3: Thi t k các m ch đo l ng, giao ti p, mô hình h th ng

- Nhi m v 4: Hi n th thông tin và qu n lý d li u trên Web và h th ng c nh báo khi

có s c

III NGÀY GIAO NHI M V : 27/03/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 29/06/2018

V H VÀ TểN CÁN B H NG D N: ThS.Nguy n Tr ng Duy

CÁN B H NG D N BM I N T CỌNG NGHI P - Y SINH

B MÔN I N T CÔNG NGHI P-Y SINH

đi u khi n, các mô- đun giao ti p khác nhau

4 L p trình cho vi đi u khi n sau khi đã l a ch n

xong vi đi u khi n và các thi t b mong mu n

l i, sau đó hoàn ch nh b ng các phiên b n khác

9 Thi t k mô hình cho các thi t b đo và thi t b

13 Vi t báo cáo, thi t k powerpoint

GV H NG D N (Ký và ghi rõ h và tên)

tài này là do nhóm t th c hi n d a vào m t s tài li u tr c đó và không sao chép

t tài li u hay công trình đã có tr c đó

Ng i th c hi n đ tài

Nguy n V n Cang Nguy n Chí D ng

Em xin g i l i c m n sâu s c đ n Th y Nguy n Tr ng Duy_ Gi ng viên b môn

i n t Công Nghi p - Y Sinh đã tr c ti p h ng d n và t n tình giúp đ t o đi u ki n đ

hoàn thành t t đ tài

Em xin g i l i chân thành c m n các th y cô trong Khoa i n- i n T đã t o

nh ng đi u ki n t t nh t cho em hoàn thành đ tài

Trang bìa i

Nhi m v đ án ii

L ch trình iii

Cam đoan v

L i c m n vi

M c l c vii

Li t kê hình v x

Li t kê b ng v xii

Tóm t t xiii

Ch ng 1 T NG QUAN 1

1.1 T V N 1

1.2 M C TIÊU 1

1.3 N i DUNG NGHIÊN C U 2

1.4 GI I H N 2

1.5 B C C 3

Ch ng 2 C S LÝ THUY T 5

2.1 QUY TRÌNH TH C HI N H TH NG 5

2.1.1 Mô t quy trình đo đi n n ng 5

2.1.2 Mô t quy trình giám sát và c nh báo 5

2.2 GI I THI U PH N C NG 6

2.2.1 C m bi n bi n dòng Hall 100A YHDC 6

2.2.2 Module c m bi n đi n áp AC 7

2.2.3 Vi i u Khi n Arduino Nano 9

2.2.4 Module chuy n giao ti p LCD sang I2C 11

2.2.5 Module LCD 20x4 13

2.2.6 Module NodeMCU ESP8266 20

2.2.7 Module Sim900A 25

2.2.8 ng h th i gian th c DS1307 27

2.2.9 IC EEPROM 24LC512 29

2.2.10 IC ngu n LM2576 29

2.3.2 Chu n giao ti p I2C 33

2.4 GI I THI U PH N M M 38

2.4.1 Ph n m m l p trình Arduino IDE 1.8.1 38

2.4.2 Ph n m m thi t k m ch Altium 40

Ch ng 3 TệNH TOÁN VÀ THI T K 43

3.1 GI I THI U 43

3.2 TệNH TOÁN VÀ THI T K H TH NG 43

3.2.1 Thi t k s đ kh i h th ng 44

3.2.2 Tính toán và thi t k m ch 45

Ch ng 4 THI CÔNG H TH NG 65

4.1 GI I THI U 65

4.2 THI CÔNG H TH NG 65

4.2.1 Thi công bo m ch 65

4.2.2 L p ráp và ki m tra 68

4.3 ÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 70

4.4 L P TRÌNH H TH NG 71

4.4.1 L u đ gi i thu t 71

4.4.2 Ph n m m l p trình cho vi đi u khi n 74

4.4.3 Ph n m m l p trình Web Server 78

Ch ng 5 K T QU _NH N XÉT_ ÁNH GIÁ 87

5.1 K T QU KH O SÁT 87

5.1.1 C m bi n 87

5.1.2 Vi đi u khi n 88

5.1.3 M t s mô-đun khác và các chu n giao ti p 89

5.2 K T QU TH C NGHI M 90

5.2.1 M t s hình nh v h th ng 91

5.2.2 Website 95

Ch ng 6 K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N 97

K T LU N 97

Ph l c 100

Hình 2 1: C m bi n dòng đi n Hall 100A YHDC 6

Hình 2 2: M t c t k thu t chi ti t Hall 100A YHDC 7

Hình 2 3: Module c m bi n đi n áp 8

Hình 2 4: Arduino Nano 9

Hình 2 5: Module giao ti p I2C 11

Hình 2 6: Giao ti p v i LCD qua m ch chuy n I2C 12

Hình 2 7: LCD 20x4 13

Hình 2 8: Gi n đ th i gian chu k đ c c a LCD 16

Hình 2 9: Gi n đ th i gian chu k ghi c a LCD 17

Hình 2 10: S đ kh i c a b đi u khi n LCD 18

Hình 2 11: Module NodeMCU ESP8266 V3 20

Hình 2 12: Chip ESP8266 22

Hình 2 13: S đ chân ESP8266 23

Hình 2 14: Module Sim 900A 25

Hình 2 15: K t n i Module Sim 900A v i arduino 26

Hình 2 16: Hai gói c u t o chip DS1307 27

Hình 2 17: M ch đ ng h th i gian th c DS1307 28

Hình 2 18: M t tr c và sau c a Module IC th i gian th c DS1307 28

Hình 2 19: IC Eeprom 24LC512 29

Hình 2 20: IC n áp LM2576 30

Hình 2 21: C u t o c a LM2576 31

Hình 2 22: Mô t giao ti p UART 32

Hình 2 23: C u trúc m t khung d ki u trong chu n giao ti p UART 32

Hình 2 24: M ng I2C v i nhi u thi t b và 2 đi n tr kéo lên cho SDA, SCL 34

Hình 2 25: Gi n đ xung c a SCL và SDA 35

Hình 2 26: Gi n đ xung khi có REPEAT START 35

Hình 2 27: Gi n đ xung khi có Address Packet Format 37

Hình 2 28: Gi n đ xung đ nh d ng gói d li u trong I2C 38

Hình 2 29: Khung truy n d li u trong I2C 38

Hình 2 30: Giao di n Arduino IDE v i project m i (sketch m i) 39

Hình 2 31: Biên d ch thành công 40

Hình 2 32: Màn hình kh i đ ng c a Altium 16 41

Hình 2 33: C a s làm vi c thi t k m ch nguyên lý Altium 41

Hình 2 34: C a s thi t k PCB 42

Hình 3 1: S đ kh i toàn h th ng 44

Hình 3 2: S đ kh i c a kh i đo dòng đi n 46

Hình 3 3: K t n i ngõ ra c m bi n dòng đi n Hall v i Arduino 47

Hình 3 4: o dòng đi n thông qua đi n áp trên 2 đ u đi n tr 48

Hình 3 5: Thêm 2 đi n tr phân áp 49

Hình 3 6: Bi u đ ngõ ra khi ch a đ c g n t C1 49

Hình 3 7: Ngõ ra sau khi g n t C1 50

Hình 3 8: Cách k t n i đúng c a Hall 100A YHDC v i đ ng dây 51

Hình 3 9: S đ nguyên lý kh i đo dòng đi n 52

Hình 3 10: S đ kh i c a kh i đo đi n áp 52

Hình 3 13: c tính đ u ra c a ZMPT101B……… 54

Hình 3 14: S đ nguyên lý kh i đo đi n áp 54

Hình 3 15: S đ kh i c a kh i x lý trung tâm 55

Hình 3 16: S đ nguyên lý kh i hi n th 57

Hình 3 17: S đ chân IC 24LC512 59

Hình 3 18: Ch n các giá tr cho t_r và C_b 61

Hình 3 19: S đ nguyên lý m ch ngu n 62

Hình 3 20: S đ nguyên lý toàn m ch 64

Hình 4 1: B n v thi t k kh i đo 65

Hình 4 2: Mô ph ng 3D c a m ch 66

Hình 4 3: M ch in c a m ch 66

Hình 4 4: M ch sau khi ti n hành in và r a m ch 68

Hình 4 5: Mô hình thi công th nghi m 68

Hình 4 6: Bo m ch tháo r i LCD 69

Hình 4 7: Mô hình đóng gói c a s n ph m 70

Hình 4 8: Bo m ch bên trong c a s n ph m 71

Hình 4 9: L u đ gi i thu t chính c a h th ng 72

Hình 4 10: L u đ ch ng trình đo 73

Hình 4 11: T i ph n m m 74

Hình 4 12: Giao di n ph n m m 75

Hình 4 13: H ng d n s d ng ph n m m 75

Hình 4 14: Thêm đ ng link đ t i driver 77

Hình 4 15: Nh n Install đ cài đ t 77

Hình 4 16: Ch n mudule NodeMCU 0.9 78

Hình 4 17: File cài đ t Adobe Dreamweaver CS6 79

Hình 4 18: Nh n Accept đ ch p nh n 80

Hình 4 19: Nh n ch n Next đ ti p t c 80

Hình 4 20: Nh n Install đ cài đ t 81

Hình 4 21: Ch ng trình đang cài đ t vào máy 81

Hình 4 22: Nh n Done đ hoàn t t quá trình cài đ t 82

Hình 4 23: Giao di n Adobe Dreamweaver CS6 82

Hình 4 24: T o project m i 83

Hình 4 25: L a ch n ngôn ng thi t k và t o ch ng trình 84

Hình 4 26: Khung so n th o code 85

Hình 5 1: C m bi n dòng di n Hall 100A YHDC 87

Hình 5 2: Module c m bi n đi n áp 88

Hình 5 3: Module NodeMCU ESP8266 89

Hình 5 4: Quá trình đo đi n n ng tiêu th 91

Hình 5.5 Báo cáo sai s thông qua phép đo nhi u giá tr dòn đi n 92

Hình 5.6 o dòng đi n ho t đ ng c a bàn i b ng đ ng h 93

Hình 5.7 K t qu dòng đi n c a bàn i b ng thi t b 93

Hình 5.8 K t qu đo đi n áp 2 ngu n 94

Hình 5.9 i n áp trên 2 ngu n do b ng m ch đo 94

Hình 5.10 Qu n lý d li u qua b ng l u tr 95

Hình 5.11 L u tr c s d li u 96

Hình 5 12: C nh báo qua tin nh n 96

B ng 2 1: Thông s c b n c a c m bi n hall 100A YHDC 7

B ng 2 2: Thông s k thu t c a module c m bi n đi n áp 8

B ng 2 3: Ch c n ng các chân c a module c m bi n đi n áp 9

B ng 2 4: Thông s c b n c a Arduino Nano 10

B ng 2.5 S đ chân c a module I2 C 11

B ng 2 6: a ch c a module giao ti p I2C 12

B ng 2 7: Các chân LCD 20x4 13

B ng 2 8: Các l nh đi u khi n LCD 15

B ng 2 9: Thông s th i gian c a LCD 17

B ng 2 10: B ng mã ASCII 19

B ng 2 11: Thông s k thu t c a ESP8266 NodeMCU 21

B ng 2 12: Ch c n ng các chân ESP8266 23

B ng 2 13: Các thông s c a Eeprom 24LC512 29

B ng 3 1: C u hình đ a ch cho EEPROM 24LC512 59

B ng 3 2: Thông s c b n c a hall 100A YHDC 61

B ng 4 1: Danh sách các linh ki n c a m ch 67

V i nhu c u giám sát đi n n ng tiêu th t xa Chúng tôi đã xây d ng m t h th ng giám sát đi n n ng bao g m các thi t b g n tr c ti p trên ngu n đi n, b x lý trung

tâm và website và b c nh báo

H th ng s th c hi n nh ng nhi m v là qu n lý giá tr dòng đi n, đi n áp, công

su t và đi n n ng h ng h ng ngày, h ng gi , t ng h p và đ c l u l i Khi ng i dùng

mu n xem l i b t c lúc nào c ng có th truy c p đ tra c u

Khi có các s c , s có c nh báo cho ng i dùng nh m giúp cho ng i dùng có

nh ng tác đ ng s m nh t

Các tr ng h p s c m t k t n i internet thì d li u s đ c l u l i trong b nh

và khi có k t n i tr l i s đ c g i lên website

Nh v y, h th ng có vai trò là giám sát, qu n lý d li u theo th i gian th c, thông báo s c , đ a ra d li u th ng kê cho ng i dùng

Ch ng 1 T NG QUAN

Trong cu c s ng hi n đ i, n ng l ng là y u t quy t đ nh trong m i quá trình s n

xu t, lao đ ng c ng nh sinh ho t c a con ng i T công nghi p, nông nghi p, d ch v

th m chí đ n nghiên c u khoa h c, khám phá thiên nhiên đ u c n n ng l ng, đ c bi t

là n ng l ng đi n Ngày nay, h u h t các thi t b trong h gia đình đ u s d ng ngu n

n ng l ng đi n Chính vì v y, nhu c u s d ng điên n ng tr thành m t ph n không

th thi u trong cu c s ng h ng ngày.[7]

Trong quá trình s d ng đi n n ng tiêu th cho các thi t b đi n trong gia đình khó

ki m soát đ c các v n đ không mong mu n nh đi n n ng tiêu th t ng cao so v i bình th ng ho c các thi t b đi n v t quá công su t cho phép hay th m chí là các s

c v đi nầ Nhóm đã đ a ra gi i pháp là xây d ng m t h th ng giám sát các s c v quá dòng hay quá áp c ng nh qu n lý s thay đ i đi n n ng tiêu th đ thông báo cho

ng i s d ng m i lúc, m i n i.[7]

H th ng c ng ng d ng Internet of things (IOT) đ qu n lý d li u trên internet

và có th giám sát m i n i có Internet và các thi t b đi n t thông minh nh đi n tho i

thông minh, laptop

V i h th ng giám sát, qu n lý m ng l i đi n trên, ng i dùng có th tr c ti p

bi t đ c đi n n ng tiêu th trong nhà m i n i t đó phát hi n ra nh ng s c , đ ng

th i đ a ra các bi n pháp k p th i và h p lý nh m gi m thi u thi t h i

1.2 M C TIÊU

Thi t k và thi công h th ng đo đi n n ng m t cách chính xác, tr c quan Hi n

th và c p nh t thông tin nhanh chóng trên màn hình LCD, c nh báo khi quá công su t cài đ t Xây d ng đ c website qu n tr đ ng th i c p nh t c s d li u lên database thông qua m ng Internet, đ ng ký đ c tên mi n cho website tài nghiêm c u nh m

ng d ng đi u khi n và qu n lý thông qua đ ng truy n Internet, h ng t i m t môi

tr ng IOT hi n đ i và phát tri n

tài xây d ng mô hình có m t s gi i h n, v i các c m bi n, module có s n trên

th tr ng nên có đ nh y và sai s nh t đ nh S d ng 2 b vi x lý đ x lý đo và các tác v khác, ngoài ra vi c tính toán công su t xoay chi u có thông s h s công su t vì

v n ch a tìm đ c gi i pháp đo chính xác nên h s công su t l y s d ng v i giá tr

b ng 1

Trong ch ng này t p trung gi i thi u v các công ngh truy n thông không dây,

c ng nh các u nh c đi m khi s d ng module T đó đ a ra quy t đ nh s d ng

T các s đ nguyên lý thi t k , s đ m ch in c ng nh s đ b trí linh ki n

Ti n hành thi công bao g m thi công các bo m ch, cho đ n k t n i các module trong h

th ng l i v i nhau và cu i cùng là đóng gói

 Ch ng 5: K t qu , nh n xét và đánh giá

Ch ng 2 C S LÝ THUY T 2.1 QUY TRÌNH TH C HI N H TH NG

H th ng giám sát đi n n ng tiêu th đ c đo thông qua các c m bi n dòng, áp và

đ c x lý qua Arduino Nano k t n i v i Internet thông qua module wifi ESP8266 ho t

đ ng d i s đi u khi n c a b x lý trung tâm là NodeMCU ESP8266 Các thông tin

v dòng đi n, đi n áp, công su t và đi n n ng tiêu th s đ c đ a lên Web Server sau khi đ c đo đ giám sát quá trình ho t đ ng Nh ng thông s v đi n n ng c ng đ c

hi n th qua LCD và s đ c c nh báo cho ng i dùng khi đi n n ng quá m c cho phép thông qua tin nh n

2.1.1 Mô t quy trình đo đi n n ng

Quá trình đo s đ c c m bi n dòng và c m bi n áp đo hai thông s dòng đi n và

đi n áp T hai thông s dòng đi n và đi n áp có th tính toán ra công su t và đi n n ng tiêu th , sau khi qua đo và tính toán nh ng thông s trên s đ c hi n th trên LCD và

đ c l u tr trên web server

D li u đ a lên web server s đ c b o v khi m t k t n i wifi thông qua

EEPROM, khi m t k t n i wifi d li u s đ c l u vào EEPROM và khi đ c k t n i wifi tr l i d li u s c p nh t ti p t c mà không m t đi d li u c [6]

2.1.2 Mô t quy trình giám sát và c nh báo

Nh ng thông tin v dòng đi n, đi n áp, công su t và đi n n ng tiêu th s đ c giám sát b i ng i s d ng thông qua Web Server D li u v nh ng thông s s đ c

c p nh t liên t c theo đúng ng ng mong mu n c a ng i s d ng, n u có s c ho c

tr ng h p s d ng quá m c công su t cho phép thì h th ng s c nh báo cho ng i s

d ng v tr ng h p trên đ ng i s d ng có th x lý d dàng nh n bi t thông báo

h th ng s c nh báo cho ng i s d ng trên web server, tin nh n và thi t b đo.[6]

6

2.2 GI I THI U PH N C NG

H th ng đ c thi t k có s d ng các module, các thi t b sau:

 Thi t b đ u vào là dòng đi n và đi n áp đ c t c m bi n dòng đi n Hall 100A YHDC và module c m bi n đi n áp

 Thi t b đ u ra g m có các led đ n báo k t n i, c nh báo s c , LCD 20x4ầ

 Thi t b x lý kh i đo là vi đi u khi n Arduino Nano

 Thi t b x lý trung tâm là module NodeMCU ESP8266

 Thi t b không dây truy n nh n là module sim900A, module wifi ESP8266

 Các chu n truy n d li u UART, I2C, Internet

 Thi t b cung c p ngu n 5V thông qua m ch ngu n thi t k

 Thi t b l u tr là b nh EEPROM 24LC512

 Thi t b đ ng h th i gian th c là mô-đun DS1307

 Thi t b giao di n giám sát webseverg m laptop, smartphone

2.2.1 C m bi n bi n dòng Hall 100A YHDC

C m bi n dòng đi n xoay chi u có ch c n ng chuy n đ i dòng đi n t l n sang

nh sau đó đ c chuy n đ i qua đi n áp Ng i s d ng có th bi t đ c dòng đi n

AC d a vào vi c đo đi n áp ngõ ra

Hình 2.1: C m bi n dòng đi n Hall 100A YHDC

Module c m bi n đi n áp là m t module có ch c n ng đo đi n áp AC Khi k t

n i đi n l i AC vào c m bi n s l y m u vào và ra đ a ra đi n áp t ng t , trong

kho ng 0 đ n 5V Là c m bi n lý t ng cho vi c đo đi n áp

2.2.3 Vi i u Khi n Arduino Nano

Arduino là m t nên t ng đi n t v i mã ngu n m , v i ph n c ng và ph n m m linh ho t d dàng cho ng i s d ng

10

Arduino Uno nh ng dùng đ c t t c các th vi n c a IDE Cáp k t n i đ c dùng đ

n p Arduino là cáp mini USB

M t s thông s c b n:

B ng 2 4: Thông s c b n c a Arduino Nano

Vi đi u khi n Atmega328(h 8bit)

S chân Digital I/O 14 (6 chân PWM)

S chân Analog 8 (đ phân gi i 10 bit)

Dòng t i đa trên m i chân I/O 40 mA

B nh flash 32 KB (AT mega328) v i 2 KB dùng b i

bootloader

2.2.4 Module chuy n giao ti p LCD sang I2C

đi u khi n và hi n th đ c kí t t vi đi u khi n xu t ra màn hình LCD20x4

c n có ít nh t là 10 đ ng n i đ n chân c a vi đi u khi n (8 đ ng data t D0 – D7 và

2 đ ng đi u khi n RS, RW) n u bit DL (data length) =1 ho c c n ít nh t 6 đ ng (4

đ ng data t D4 – D7 và 2 đ ng đi u khi n RS, RW) n u bit DL=0 Chính vì đi u này đã làm cho m ch khi thi t k r m rà, khó vi t codeầNh ng v i module chuy n

đ i I2C ta ch c n 2 chân SDA và SCL n i v i vi đi u khi n là ta có th đi u khi n và

hi n th trên màn hình LCD Hình nh module I2C nh hình 2.5

Hình 2.5: Module giao ti p I2C.

B ng 2.5 S đ chân c a module I2C

2 VCC Ngu n Chân n i đi n áp +5V

3 SDA I/O Chân truy n nh n d li u

4 SCL CLK Chân nh n xung clock

12

i v i module I2C chúng ta có th k t n i đ c nhi u module I2C l i v i nhau đ

hi n th trên nhi u màn hình LCD cùng lúc b ng cách hàn các jump trên module I2C đ thay đ i đ a ch a ch m c đ nh khi ch a hàn các jump là 0x27 Các đ a ch s thay

đ i khi hàn các jump đ c trình bày trong b ng 2.6

B ng 2 6: a ch c a module giao ti p I2C.

K t n i m ch giao ti p I2C và LCD:

Hình 2 6: Giao ti p v i LCD qua m ch chuy n I2C

2.2.5 Module LCD 20x4

LCD có nhi u lo i và s chân c a chúng c ng khác nhau nh ng có 2 lo i ph

bi n là lo i 14 chân và lo i 16 chân, s khác nhau là các chân ngu n cung c p, còn các chân đi u khi n thì không thay đ i Hình nh LCD 20x4 nh hình 2.7

 Chân c p ngu n: Chân s 1 là chân n i mass (0V), chân th 2 là VDD n i

v i ngu n +5V Chân th 3 (Vo) dùng đ đi u ch nh contrast th ng n i v i

bi n tr

 Các chân đi u khi n: Chân s 4 làm chân RS dùng đ đi u khi n l a ch n thanh ghi, chân R/W dùng đ đi u khi n quá trình đ c và ghi Chân E là chân cho phép d ng xung ch t

 Các chân d li u D7 – D0: Chân s 7 đ n chân s 14 là 8 chân dùng đ trao

đ i d li u gi a thi t b đi u khi n và LCD

 Các chân A, K: Chân s 15 và chân s 16 là 2 chân dùng đ c p ngu n cho đèn n n có th nhìn th y vào ban đêm

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Clear display & sets

address counter to zero

1.52

ms

(3) cursor

home

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Sets address counter to

zero, returns shifted display to original position DDRAM contents remain unchanged

L

0 0 Move cursor and shift

display DDRAM contents remain unchanged

 i u khi n tín hi u R/W lên m c cao

 i u khi n tín hi u E lên m c cao đ cho phép

 Xu t d li u t Bus d li u DB7 – DB0

 i u khi n tín hi u E v m c th p

D ng sóng các tín hi u khi th c hi n ghi d li u LCD nh hình 2.9

Hình 2 9: Gi n đ th i gian chu k ghi c a LCD.

D a vào d ng sóng ta có th th y đ c trình t đi u khi n nh sau:

Th i gian tín hi u E lên m c cao tw 200 ns E

Th i gian chuy n tr ng thái c a

tín hi u E

Th i gian thi t l p RS, R/W tsu 40 RS, R/W

Th i gian gi RS, R/W th 10 ns RS, R/W

 B phát kí t ROM – CGROM: Ch a các ki u bitmap cho m i kí t đ c

đ nh ngh a tr c mà LCD có th hi n th , đ c trình bày b ng mã ASCII

B phát kí t RAM – CGRAM: Cung c p vùng nh đ t o ra 8 kí t tùy ý M i

20

2.2.6 Module NodeMCU ESP8266

ESP8266 NodeMCU là kít phát tri n d a trên n n chip Wifi SoC ESP8266

ESP8266 NodeMCU tích h p b thu phát Wifi và có th s d ng tr c ti p trình biên

d ch c a Arduino đ l p trình và n p coded

ESP8266 NodeMCU có th quét và k t n i đ n m t m ng Wifi b t k (Wifi Client)

đ th c hi n các tác v nh l u tr , truy c p d li u t Server, t o đi m truy c p Wifi (Wifi Access point) cho phép các thi t b khác k t n i, giao ti p và đi u khi n đ ng th i

nó c ng là m t Server đ x lý d li u t các thi t b s d ng Internet khác V i nh ng

kh n ng u vi c, ng d ng cao, giá thành l i h p lý nên ESP8266 NodeMCU là s l a

ch n hàng đ u cho đ tài mà nhóm chúng em nghiên c u Hình nh ESP8266 NodeMCU

nh hình 2.11

Hình 2.11: Module NodeMCU ESP8266 V3

Thông s k thu t c a ESP8266 NodeMCU

B ng 2 11: Thông s k thu t c a ESP8266 NodeMCU

 ESP8266: B x lý trung tâm, tích h p b thu phát Wifi, có b nh Flash 4MB

 Chân I/O: Có t ng c ng 13 chân GPIO (D0-D8, RX, TX, SD2, SD3) V i ch c

n ng là các ngõ vào và ngõ ra s d ng các hàm pinMode(), degitalWrite() và degitalRead() đ đi u khi n Các chân (tr D0) đ th c hi n các chu n giao ti p

I2C, PWM

 Chân Analog: Chân A0

 C ng Micro USB: ESP8266 NodeMCU s d ng cáp USB đ giao ti p v i máy tính Thông qua c ng này ng i l p trình có th n p ch ng trình cho ESP8266 NodeMCU, ngoài ra c ng USB là ngu n cung c p đi n áp 5V cho ESP8266 NodeMCU ho t đ ng

Gi i thi u v chip ESP8266:

ESP8266 là m t m ch vi đi u khi n giúp chúng ta có th đi u khi n các thi t b ngo i vi khác Bên c nh đó ESP8266 là s k t h p gi a module Wifi tích h p s n bên trong vi đi u khi n chính s d ng chip ESP8266 SoC (System on Chip) đ c dùng cho các ng d ng c n k t n i, thu th p d li u và đi u khi n thông qua Internet Chip ESP8266 nh hình 2.12

 Có 3 ch đ ho t đ ng: Client, Access point, Both Client and Access point

 H tr các chu n b o m t: OPEN, WEP, WPA_PSK, WPA2_PSK

đi n áp cung c p đi n c a VDD3P3 và đi n áp

đ u vào c a TOUT

24

M c cao: b t, chip ho t đ ng bình th ng

M c th p: t t, dòng đi n nh tiêu th

3.6V)

GPIO2

I/O K t n i v i chân SD_D3; HSPIWP; GPIO10

I/O K t n i v i chân SD_D1; SPI_MOSI; GPIO8

25 U0RXD I/O UART Rx trong quá trình Flash; GPIO3

SPI_CS1

27 XTAL_OUT I/O K t n i v i đ u ra th ch anh, có th s d ng đ

cung c p BT đ u vào xung clock

Nh ng d án xây d ng các h th ng đi u khi n t xa, g i nh n d li u thu th p t

các c m bi n nh ng n i không có internet thì s d ng sóng đi n tho i là gi i pháp

duy nh t vì chi phí r , b t ch p kho ng cách và đ n đ nh cao V i Module sim 900a

k t h p v i m ch x lý arduino uno ho c mega các b n có th làm đ c nhi u h th ng

t ng đ i t t có th ng d ng vào th c t nh b đ nh v , các h th ng đi u khi n thi t

b t xa qua đi n tho i, sms makerting,

Hình 2.14: Module Sim 900A

26

H tr :

o Nghe g i

o G i - nh n tin nh n SMS

o V i m c đi n áp ho t đ ng 5VDC - Chu n đi n áp thông d ng nh t v i các

lo i vi đi u khi n và c giao ti p máy tính, cùng v i tính n đ nh cao và đ n

gi n v s d ng, module SIM900A này r t thích h p cho các ng d ng th c

t liên quan đ n nghe g i, SMS, DTMFầ

Thông tin k thu t:

• Headphone: Chân phát âm thanh

• Microphone: Chân nh n âm thanh (ph i g n thêm Micro t GND vào

chân này thì m i thu đ c ti ng)

• GND: Chân Mass, c p 0V

K t n i v i Arduino

Hình 2 15: K t n i Module Sim 900A v i arduino