Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển giám sát ngôi nhà

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ̀̀ ̉ ĐIÊU KHIÊN – GIÁM SÁT NGÔI NHÀ TRANG BÌA GVHD: ThS Nguyễn Đình Phú SVTH1: Võ Trường An MSSV: 16141101 SVTH2: Huỳnh Thái Duy MSSV: 16141126 Tp Hồ Chí Minh – 8/2020 i TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o Tp HCM, ngày 15 tháng năm 2020 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Võ Trường An Huỳnh Thái Duy Kỹ thuật Điện tử - truyền thơng Đại học quy 2016 MSSV: 16141101 MSSV: 16141126 Mã ngành: 41 Mã hệ: Lớp: 16141DT ̀ ̀̀ ̉ I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VA THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIÊU KHIÊN – GIÁM SÁT NGÔI NHÀ II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: Đối tượng nghiên cứu mô hình nhà, công nghệ không dây Kiến thức phần cứng: vi điều khiển, module wifi, ngoaịvi Kiến thức lập trình cho vi điều khiển, ngôn ngữ để thiết kếWeb vàthiết kếApp Nội dung thực hiện: - Kết nối vi điều khiển với module, cảm biến, động sử dụng hệ thống - Kết nối kit wifi với internet để cập nhật liệu dùng cho việc điều khiển - Nghiên cứu xây dựng ứng dụng điện thoại Android giao tiếp với hệ thống thông qua Wifi - Nghiên cứu xây dựng Web Server điều khiển hệ thống - Thiết kế mô hình hệ thống - Nguyên cứu lập trình để lấy thông tin dự báo thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm từ Internet Hiển thị thông tin lên hình - Nguyên cứu lập trình cảnh báo có cố rị rỉ khí gas có người lạ đột nhập - Thi công phần cứng, chạy thử nghiệm hiệu chỉnh hệ thống - Viết báo cáo thực - Bảo vệ luận văn III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 09/03/2020 18/07/2020 ii V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS Nguyễn Đình Phú BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM Khoa Điện - Điện Tử CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Cơng Nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bản lịch trình đóng vào báo cáo) Họ tên sinh viên: Huỳnh Thái Duy Họ tên sinh viên: Võ Trường An MSSV: 16141126 MSSV: 16141101 Lớp: 16141DT1 Tên đề tài: Thiết kế thi công hệ thống điều khiển - giám sát nhà Tuần/ngày Nội dung Tuần - Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đồ án (9/3 – 15/3) - Tìm hiểu đề tài nghiên cứu có liên Xác nhận GVHD quan Tuần (16/3 – 22/3) - GVHD tiến hành xét duyệt đề tài - Nộp đề cương chi tiết cho Bộ môn Tuần (23/3 – 29/3) - Tìm hiểu tiến hành mua linh kiện sử dụng đồ án Tuần - Tìm hiểu giao tiếp cảm biến, module thiết bị với (30/3 – 5/4) Arduino Mega 2560 R3 - Tìm hiểu module wifi NodeMCU Tuần (6/4 – 12/4) - Lập trình cho Arduino đọc cảm biến, điều khiển kiểm tra việc thu nhận tín hiệu từ cảm biến iv Tuần (13/4 – 19/4) Tuần (20/4 – 26/4) Tuần (27/4 – 3/5) Tuần (4/5 – 10/5) - Tìm hiểu lập trình Web Server, App Android, phương thức gửi liệu thu thập từ điều khiển lên web - Lập trình truyền nhận liệu Arduino với NodeMCU - Hồn thành giao diện Web - Thiết kế mơ hình nhà - Viết báo cáo - Hoàn thành giao diện App Android - Hồn thiện mơ hình nhà - Nộp báo cáo tiến độ cho Bộ môn - Viết báo cáo Tuần 10, 11 (11/5 – 24/5) - Tổng hợp chương trình đọc tất cảm biến, giao tiếp module, truyền nhận liệu gửi liệu qua internet - Viết báo cáo Tuần 12, 13 - Kết nối cảm biến, module với khối điều khiển Lắp đặt vào mô hình (25/5 – 7/6) - Kiểm tra hoạt động hệ thống - Viết báo cáo Tuần 14, 15 - Chạy thử hiệu chỉnh hệ thống, kiểm tra sửa lỗi (8/6 – 21/6) - Làm slide, báo cáo với GVHD - Hoàn thiện nộp quyển báo cáo v LỜI CAM ĐOAN Đề tài đồ án tốt nghiệp nhóm chúng em thực suốt học kỳ Trong trình thực nhóm tham khảo số tài liệu trước để có thêm thơng tin kiến thức để phục vụ cho việc làm đề tài Nhóm cam kết khơng chép nội dung tài liệu khác Nếu có gian lận việc làm đề tài thì nhóm xin chịu trách nhiệm theo quy định Người thực đề tài VõTrường An Huỳnh Thái Duy vi LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Đình Phú - Giảng viên môn Điện tử công nghiệp trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài Chúng em xin gởi lời chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Điện-Điện Tử tạo điều kiện tốt cho chúng em hoàn thành đề tài Chúng em gửi lời đồng cảm ơn đến bạn lớp 16141DT1 chia sẻ trao đổi kiến thức kinh nghiệm quý báu thời gian thực đề tài Cảm ơn đến cha mẹ tạo điều kiện tinh thần vật chất để chúng em có thể hoàn thành đề tài Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Võ Trường An Huỳnh Thái Duy vii MUCC̣ LUCC̣ Nôịdung Trang TRANG BÌA i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv LỜI CAM ĐOAN vi LỜI CẢM ƠN vii MUCC̣ LUCC̣ viii LIỆT KÊ HÌNH VE xi LIỆT KÊ BẢNG VE xvii TÓM TẮT xviii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN .2 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 IOT VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG 2.1.1 Định nghĩa IoT 2.1.2 Tầm quan trọng IoT 2.1.3 Một vài ứng dụng đời sống .7 2.2 CHUẨN GIAO TIẾP UART ́ 2.3 HỆTHÔNG MẠNG KHÔNG DÂY WIFI 12 2.3.1 Giới thiêụ vềWifi 12 2.3.2 Lịch sử hình thành phát triển 13 2.3.3 Nguyên tắc hoạt động Wifi 13 2.3.4 Các chuẩn bảo mật Wifi 15 2.4 CƠ SỞDỮLIỆU FIREBASE 16 2.4.1 Giới thiêụ vềFirebase 16 2.4.2 Dicḥ vu cC̣ Firebase 17 viii 2.4.3 Realtime Database 19 2.4.4 Authentication 23 2.4.5 Firebase Cloud Messaging (FCM) 23 2.4.6 Firebase Database Query 24 2.4.7 Remote Config 25 ́ 2.5 API THỜI TIÊT 26 2.5.1 Giới thiêụ API 26 2.5.2 Ứng dụng API 26 2.5.3 Web API 27 2.5.4 Giới thiêụ API OpenWeatherMap 27 2.6 CÔNG NGHỆRFID 30 2.6.1 Giới thiêụ vềRFID 30 2.6.2 Cấu trúc hệ thống RFID 31 2.6.3 Phương thức làm việc RFID 34 ̀ 2.7 HỆĐIÊU HÀNH ANDROID 35 2.7.1 Giới thiêụ vềAndroid 35 2.7.2 Licḥ sử hình thành vàphát triển 36 2.8 GIAO THỨC MQTT 38 2.8.1 Giới thiêụ vềMQTT 38 2.8.2 MQTT Bridge 40 2.8.3 Bảo mật 41 2.8.4 Ứng dụng MQTT 41 Chương TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 43 3.1 GIỚI THIỆU 43 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 43 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 43 3.2.2 Tính tốn thiết kế 45 3.2.3 Sơ đồngun lítồn macḥ 82 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 84 4.1 GIỚI THIỆU 84 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 84 ix 4.2.1 Thi công bo mạch 84 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 86 4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 88 4.3.1 Đóng gói điều khiển 88 4.3.2 Thi công mô hình 88 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 92 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 92 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 105 4.5 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 131 4.5.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng 131 4.5.2 Quy trình thao tác 132 Chương KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 142 5.1 GIỚI THIỆU 142 ́ 5.2 KÊT QUẢĐẠT ĐƯƠCC̣ .142 5.2.1 Biết cách sử dungC̣ cảm biến 142 5.2.2 Biết cách lâpC̣ trình Arduino Mega 142 5.2.3 Biết cách lâpC̣ trình NodeMCU ESP8266 142 5.2.4 Biết cách lâpC̣ trình môṭtrang web điều khiển 143 5.2.5 Biết cách lâpC̣ trình App Android 143 5.2.6 Biết cách điều khiển bằng giongC̣ nói trơ lC̣ íảo Google .143 5.2.7 Biết cách lâpC̣ trình với thẻtừ RFID .143 5.2.8 Biết cách truyền nhâṇ dữliêụ cách module với 143 5.2.9 Biết cách truyền nhâṇ dữliêụ bằng Wifi .144 5.2.10 Biết cách lấy thông tin ngày giờ, thời tiết Internet 144 5.3 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ .144 5.3.1 Nhận xét .144 5.3.2 Đánh giá .145 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .146 6.1 KẾT LUẬN .146 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO 147 x ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG Hinh̀ 4.70: Trường hợp nhập mật khẩu vàsai - Nếu muốn đổi mâṭkhẩu, nhấn “#” Nếu nhâpC̣ mâṭkhẩu cũđúng thìnhâpC̣ mâṭ Nếu sai thìmâṭkhẩu cũvẫn giữ Hinh̀ 4.71: Yêu cầu nhập mật khẩu cũsau đónhập mật khẩu mới BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 133 ̀́ CHƯƠNG THI CƠNG HỆTHƠNG Hinh̀ 4.72: Đởi mật khẩu thành công b Hiển thi ̣thông tin ngày – giờ, thời tiết hiêṇ taị và3 ngày tiếp theo Màn hình Oled se h̃hiển thi C̣thông tin ngày giờ– thời tiết C̣thống Đầu tiên phải đơị C̣thống kết nối wifi Khi kết nối thành công thìOled hiển thi đượcC̣ thông tin vìhê C̣thống se h̃lấy thông từ internet Khi chưa kết nối đươcC̣ wifi Oled se h̃ hiêṇ “Connecting to Wifi”, có kết nối wifi NodeMCU se h̃ “Updating forecasts” Khi hoàn thành kết nối se hh̃ iêṇ “Done” Hinh̀ 4.73: Hê t ̣ hống kết nối wifi thành công Oled se h̃hiêṇ thi C̣3 khung hình Mỗi khung hình se h̃hiển thi C̣các thông tin khác Riêng phần hình bên hiển thi gịờphút ởbên trái vànhiêṭđô C̣môi trường ởbên phải hình Các khung hình se ch̃ huyển trang giây - Khung thứ hiêṇ thời gian, thứ ngày tháng năm hiêṇ taị BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 134 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG - Khung thứ hai hiêṇ thời tiết vànhiêṭđô hC̣ ôm kèm theo biểu tươngC̣ thời tiết tương ứng (vídu cC̣ ómưa se hh̃ iêṇ đám mây kèm mưa) - Khung thứ ba hiêṇ thời tiết cho ba ngày Chỉhiển thi C̣biểu tươngC̣ nhiêṭđơ,C̣khơng cómơ tảthời tiết Hinh̀ 4.74: Hiển thi ̣thời gian – thời tiết Oled c Điều khiển ̣thống qua Web Vào đường dẫn https://doantn-072020.web.app/ Sau ta se ch̃ huyển hướng đến trang web tC̣ hống cógiao diêṇ sau: Hinh̀ 4.75: Màn hinh̀ đăng nhập NhâpC̣ Username măcC̣ đinh là“admin” vàPassword là“1111” sau đóLogin BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 135 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG Hinh̀ 4.76: Giao diêṇ trang chủ Trang chủgồm tên đềtài tốt nghiêp,C̣ giới thiêụ giáo viên hướng dẫn vàsinh viên thưcC̣ hiêṇ Trên trangC̣ thái gồm nhiều sư lC̣ ưạ choṇ làgiới thiêu,C̣ điều khiển – giám sát, thời tiết vàđăng xuất MucC̣ giới thiêu:C̣ giới thiêụ chức cótrong C̣thống MucC̣ điều khiển – giám sát: thưcC̣ hiêṇ chức điều khiển thiết bi C̣ vàgiám sát trangC̣ thái thiết bi C̣ C̣ thống Đểđiều khiển thìấn vào nút nhấn tương ứng trang web MucC̣ thời tiết: hiển thi C̣ ngày giờvàthời tiết hiêṇ taịởkhu vưcC̣ Phông trang web se h̃ thay đổi tùy vào thời tiết, thời điểm ngày Vídu C̣buổi sáng se h̃có măṭtrời, buổi tối se hh̃ iêṇ măṭtrăng MucC̣ đăng xuất: khỏi trang web C̣thống BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 136 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG Hinh̀ 4.77: Trang giới thiêu Hinh̀ 4.78: Giao diêṇ điều khiển BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 137 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG Hinh̀ 4.79: Giao diêṇ giám sát Hinh̀ 4.80: Giao diêṇ thời tiết d Điều khiển ̣thống qua App Sau cài đăṭứng dungC̣ điêṇ thoai,C̣ ta se ch̃ ógiao diêṇ app sau: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 138 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHƠNG Hinh̀ 4.81: Giao diêṇ đăng nhập, đởi mật khẩu vàgiao diêṇ chin ́ h của app Mâṭkhẩu măcC̣ đinḥ app là“1111” Ta cóthểđổi mâṭkhẩu Khi đăng nhâpC̣ thành công, giao diêṇ hình se h̃gồm nút choṇ phịng khách, phịng ngủvàphịng bếp Ngồi cịn cónút đóng / mởcửa, nút choṇ chếđơ C̣ điều khiển tư đC̣ ôngC̣ hay bằng tay vànút tắt tất cảthiết Tùy mucC̣ đích sửdungC̣ màchủ nhàse h̃choṇ vào phịng đểđiều khiển Giao diêṇ phòng se nh̃ hư sau: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 139 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG Hinh̀ 4.82: Giao diêṇ phòng Phòng khách gồm nút nhấn điều khiển đèn vàquaṭ Bên canḥ nút làtrangC̣ thái hiêṇ taịcủa thiết bi tươngC̣ ứng Cịn laịlàthơng sốnhiêṭđơ,C̣đơ ẩC̣ m phịng khách, trangC̣ thái rèm đóng hay mởvàtrangC̣ thái sào phơi đồ Phòng bếp gồm nút nhấn điều khiển đèn quaṭvàtrangC̣ thái kiểm tra khí gas Phịng ngủgồm nút nhấn cho đèn vàquaṭ e Điều khiển ̣thống qua trợliả́ o Google Đầu tiên mởtrơ lC̣ íảo Google điêṇ thoaị Sau đóra lênḥ điều khiển bâṭtắt thiết bi.C̣Các lênḥ dùng cho C̣thống gồm: - Bâṭ/ Tắt đen phong khach ̀̀ ̀̀ ̀́ - Bâṭ/ Tắt quaṭphong khach ̀̀ ̀́ - Bâṭ/ Tắt đen phong ngu thư ̀̀ ̀̀ ̀̉ ̀́ - Bâṭ/ Tắt quaṭphong ngu thư ̀̀ ̀̉ ̀́ - Bâṭ/ Tắt đen phong ngu thư hai ̀̀ ̀̀ ̀̉ ̀́ - Bâṭ/ Tắt quaṭphong ngu thư hai ̀̀ ̀̉ ̀́ - Bâṭ/ Tắt đen phong bếp ̀̀ ̀̀ - Bâṭ/ Tắt quaṭphong bếp ̀̀ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 140 ̀́ CHƯƠNG THI CÔNG HỆTHÔNG - Mở/ Đóng cửa - Tắt tất cảcác thiết bi C̣ Hình 4.83: Điều khiển qua trợlíảo Google BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 141 ̀́ ̉ ́ ́ ́ CHƯƠNG KÊT QUA – NHẬN XET – ĐANH GIA Chương KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 5.1 GIỚI THIỆU Chương trình bày kết trình nghiên cứu làm đề tài thời gian 15 tuần Bên cạnh nhận xét, đánh giá đề xuất hướng phát triển sản phẩm mơ hình để hồn thiện có thể vào thực tế ́ 5.2 KÊT QUẢĐẠT ĐƯƠCC̣ Qua quátrình thưcC̣ hiêṇ đềtài, nhóm đãvâṇ dungC̣ đươcC̣ kiến thức hocC̣ tâpC̣ đươcC̣ quátrình hocC̣ tâpC̣ vàlàm viêcC̣ ởtrường Đồng thời thấy đươcC̣ đềtài có khảnăng ứng dungC̣ vào thưcC̣ tếcao, xu hướng thời đaị 5.2.1 Biết cách sử dungC̣ cảm biến Trong đềtài sử dungC̣ cảm biến cần thiết cho cuôcC̣ sống DHT11, cảm biến khíGas, C̣ẩm đất… Qua qtrình làm viêcC̣ nhóm đãđocC̣ - hiểu đươcC̣ cấu taọ nguyên lílàm viêcC̣ cảm biến đểgiao tiếp với vi điều khiển 5.2.2 Biết cách lâpC̣ trinh̀ Arduino Mega Arduino Mega board mạch thông minh sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, để sử dụng thành thạo đầy đủ chức thì khơng phải dễ Và kết q trình nghiên cứu đề tài mà nhóm thực có Trong đềtài, Arduino đóng vai trịlàbơ C̣ điều khiển trung tâm Nhâṇ dữliêụ từcảm biến, truyền nhâṇ liêụ qua UART với NodeMCU để làm viêcC̣ với database Firebase Điều khiển hoaṭđơngC̣ tồn tC̣ hống 5.2.3 Biết cách lâpC̣ trinh̀ NodeMCU ESP8266 ESP8266 sử dụng phổ biến thiết bị giao tiếp với smartphone hay web server thông qua Wifi nhờ giá thành rẻ, module nhỏ gọn đặc biệt dễ sử dụng Đây công cụ cải tiến trình giám sát từ khơng dây sang có dây, giúp ta hội nhập vào sống đại ngày Qua trình nghiên cứu, nhóm biết cách sử dụng module để giao tiếp truyền nhận liệu với web server, app android BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 142 ̀́ ̉ ́ ́ ́ CHƯƠNG KÊT QUA – NHẬN XET – ĐANH GIA 5.2.4 Biết cách lâpC̣ trinh̀ môttrang web điều khiển Sau thời gian nghiên cứu, nhóm đãtìm hiểu đươcC̣ mơṭtrang web đươcC̣ cấu taọ thếnào, ngơn ngữcần đểhồn thành đươcC̣ mơṭtrang web vàcách đểđưa trang web đólên server với tên miền Firebase Bằng cách lâpC̣ trình HTML, CSS, JavaScript nhóm đãliên kết với database Firebase đểlấy dữliêụ vàđiều khiển C̣thống đềtài 5.2.5 Biết cách lâpC̣ trinh̀ App Android Cũng điều khiển bằng trang web, nhóm thông qua app MIT Inventor taọ giao diêṇ điều khiển điêṇ thoaịandroid bằng cách kéo thảcách lênḥ Sau đóxuất file apk đểcài đăṭtrên điêṇ thoaị Vàcũng liên kết với dữliêụ Firebase để điều khiển thiết bi cC̣ tC̣ hống 5.2.6 Biết cách điều khiển bằng giongC̣ nói trơ lC̣ íảo Google Trơ lC̣ íảo google điêṇ thoaịandroid hiêṇ taịđều cónên nhóm đãứng dungC̣ nóvàtrong đềtài bằng cách kết nối với IFTTT Chỉcần mởGG assistant lên vàra lênḥ làcóthểđiều kiển đươcC̣ thiết bi C̣qua wifi 5.2.7 Biết cách lâpC̣ trinh̀ với thẻtừRFID Thẻtừ hiêṇ taịđãquáquen thuôcC̣ với vìchúng sử dungC̣ nhiều đời sống Qua quátrình thưcC̣ hiên,C̣ nhóm đãhiểu đươcC̣ nguyên lí, cấu tao,C̣ ứng dungC̣ thưcC̣ tiễn thẻtừ Trong đềtài, nhóm sử dungC̣ thẻtừ đểdùng viêcC̣ mở cửa ViêcC̣ dùng thẻtừ đểtăng tính bảo mâṭcho viêcC̣ vào đươcC̣ bên nhàcủa đề tài 5.2.8 Biết cách truyền nhâṇ dữliêụ cách module với Qua đề tài nhóm biết cách truyền nhận liệu vi điều khiển với (arduino với NodeMCU) bằng chuẩn UART Giao tiếp I2C arduino với LCD, ESP8266 với Oled hay giao tiếp SPI arduino với RFID… BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 143 ̀́ ̉ ́ ́ ́ CHƯƠNG KÊT QUA – NHẬN XET – ĐANH GIA 5.2.9 Biết cách truyền nhâṇ dữliêụ bằng Wifi Qua đề tài này, nhóm biết giám sát – điều khiển thiết bị qua wifi tạo lập trang web, app android, trơ C̣líảo Google cho hệ thống Cả cách điều khiển thông qua firebase để điều khiển giám sát 5.2.10 Biết cách lấy thông tin ngày giờ, thời tiết Internet Dư C̣báo thời tiết làmơṭđiều kháhữu ích với moịngười, nógiúp ta biết hơm thời tiết thếnào đểcóthểlên kếhoacḥ mơṭcách hiêụ quảhơn Trong đềtài, nhóm đãtìm hiểu vàhocC̣ đươcC̣ cách lấy thông tin thời gian – thời tiết qua môṭnguồn mởOpenweathermap Mãnguồn mởnày cung cấp môṭAPI gồm thông tin thời tiết khu vưcC̣ mình muốn Từ đóhiển thi tC̣ hông tin lên Oled mô hình vàtrên trang web đềtài 5.3 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 5.3.1 Nhận xét Sau thời gian 15 tuần nghiên cứu thực đề tài, mạch đáp ứng yêu cầu thiết kế ban đầu Dưới số nhận xét: a Ưu điểm - Hệ thống cósư đC̣ ồng bô tC̣ rong viêcC̣ điều khiển thiết bị bằng phương pháp khác nhau: web, app, trơ lC̣ íảo google, nút nhấn - Hệ thống có thể điều khiển bất kì nơi đâu có Internet - Bảo mâṭcửa vào lớp (thẻtừ RFID vàmâṭkhẩu) Có cảnh báo trộm nhập sai mật hay thẻsai Mâṭkhẩu cửa khơng bi rC̣ eset nguồn - Cócác chếđơ aC̣ uto hay manual đểsào phơi đồhay rèm cửa cóthểtư đC̣ ơngC̣ đóng mởhay theo ýđinḥ chủnhà - Cảnh báo cósư cC̣ ốrịgas Tư đC̣ ơngC̣ giải sư cC̣ ốbằng cách mởcửa thoát hiểm vàbâṭquaṭ - Hiển thi tC̣ hời tiết – thời gian đepC̣ mắt, cóhiêụ ứng chuyển trang sau giây - Giao diện thiết kế dễ sử dụng đẹp mắt b Hạn chế - Hệ thống phụ thuộc vào tốc độ wifi dữliêụ mangC̣ di đôngC̣ - Chưa hệ thống dập lửa có cháy BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 144 ̀́ ̉ ́ ́ ́ CHƯƠNG KÊT QUA – NHẬN XET – ĐANH GIA - Chưa cócamera đểgiám sát hình ảnh trưcC̣ tiếp taịnhà - Chưa thu thập liệu lịch sử hoạt động nhức mức tiêu thụ điện thiết bị - Chưa cóhê C̣thống phucC̣ vu C̣giải trínhư âm thanh, ánh sáng - Trang web chưa bảo mâṭ 5.3.2 Đánh giá Sau trình vận hành thử hệ thống, nhóm thực thu số liệu sau: Bảng 5.1: Bảng thống kê sốliêu đánh giá ̣thống Thơi tiết Thơi gian ThẻRFID Mâṭkhẩu Cam biến Web App Google assistant Nut nhấn ̀̀ ̀̀ ̀̉ ̀́ Sốlần thưcC̣ hiêṇ 50 50 50 50 50 50 50 50 50 Sốlần đung 40 50 50 50 50 49 49 45 50 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ̀́ Đanh gia Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ Đaṭ ̀́ ̀́ 145 ̀́ ̉ ̀ ́ ́ CHƯƠNG KÊT LUẬN VA HƯƠNG PHAT TRIÊN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau khoảng thời 15 tuần nghiên cứu tìm hiểu, nhóm hồn thành qủn đồ án thi cơng mô hình theo yêu cầu đặt ban đầu Trong trình thực hiện, nhóm thu kết định - Sản phẩm đạt yêu cầu điều khiển - giám sát thiết bị, cảm biến qua mangC̣ Internet bằng Web, ứng dungC̣ android vàtrơ lC̣ íảo google - Cóthểtư C̣bâṭđèn qua chủn đơngC̣ người dùng - Tư lC̣ àm mát khơng khíkhi nhiêṭđơ tC̣ rong phịng vươṭ ngưỡng cho phép - Hiển thi đượcC̣ thời gian thưcC̣ từInternet vàthông tin dư C̣báo thời tiết ởkhu vưcC̣ - ThưcC̣ chức mở cửa bằng RFID nhập mật - Có hệ thống cảnh báo cho chủ hộ biết có người nhâpC̣ sai mâṭkhẩu hay khơng cóthẻhoặc rị rỉ khí gas - Mơ hình thi cơng có tính thẩm my,h̃ dễ thao tác, an toàn 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Mở rộng số thiết bị cần điều khiển với cơng suất lớn - Sử dungC̣ module Sim đểcóthểgoịccC̣ goịkhẩn cấp đến chủnhàkhi cósư C̣ cốhê C̣thống - Mởcửa bằng cách nhận dạng dấu vân tay khuôn mặt - Phát triển thêm hệ thống dập lửa phát có cháy xảy - Thêm camera giám sát ngơi nhà thơng qua web android Kết hơpC̣ xử lí ảnh - Phát triển thêm hệ thống đọc điện tiêu thụ thiết bị - Phát triển C̣thống ánh sáng - âm phucC̣ vu vC̣ iêcC̣ giải trícho chủnhà - Phát triển C̣thống chăm sóc vườn, cóhê tC̣ hống máy nước nóng lanḥ cho người dùng cóthểlàm nóng nước tắm trước vềđến nhà - Tối ưu giao diêṇ web app đểtaọ sư C̣thân thiêṇ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 146 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Đình Phú, “Giáo trình Vi Xử Lí”, NXB Trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật TP.HCM, 2016 [2] Nguyễn Đình Phú - Phan Vân Hoàn - Trương Ngọc Anh, “Giáo trình Thực hành Vi Điều Khiển PIC”, NXB Trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật TP.HCM, 8/2017 [3] Phạm Quang Huy Lê Cảnh Trung, “Lập trình điều khiển với Arduino”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2014 [4] Đỗ Đức Trí, “Kỹ thuật Điện – Điện tử”, NXB Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2016 [5] Nguyễn Văn Hiệp, Giáo trình Công nghệ nhận dạng bằng sóng vơ tuyến, Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2014 [6] Nguyễn Đình Phú – Nguyễn Trường Duy, Giáo trình Kỹ thuật số, Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2013 [7] Nguyễn Việt Hùng – Nguyễn Ngô Lâm – Nguyễn Văn Phúc, Giáo trình Kỹ thuật truyền số liệu, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, 2011 [8] Daniel Eichhorn - ESP8266 Weather Station Getting Started Guide, Lean Publishing, 2018 Trang Web tham khảo [1] Wikipedia: https://www.wikipedia.org/ [2] ỨNG DỤNG CỦA IOT TRONG THỰC TIỄN: https://longvan.net/iot-la-gi-ungdung-cua-iot-trong-thuc-tien.html [1] Cộng đồng Arduino Việt Nam: http://arduino.vn/ [2] GitHub: https://github.com/ [3] Datasheet: https://www.alldatasheet.com/ [4] THE WORLD'S LARGEST WEB DEVELOPER SITE: https://www.w3schools.com/ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 147 ... TÍNH TỐN VÀ THI? ??T KẾ HỆ THỐNG 43 3.2.1 Thi? ??t kế sơ đồ khối hệ thống 43 3.2.2 Tính tốn thi? ??t kế 45 3.2.3 Sơ đồngun lítồn macḥ 82 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG ... gas Thi? ??t lập bảo mật cửa vào lớp cảnh báo có người lạ cố tình xâm nhập vào nhà 1.2 MỤC TIÊU Thi? ??t kế thi công hệ thống điều khiển - giám sát nhà, xây dựng hệ thống điều khiển qua ứng dụng... khí Từ khảo sát trên, với kiến thức trang bị, nhóm em kiến nghị thực đề tài ? ?Thi? ??t kế thi công hệ thống điều khiển - giám sát ngơi nhà? ?? Hệ thống có chức điều khiển theo dõi thi? ??t bị điện