1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế và thi công đồng hồ nước điện tử giám sát được lượng nước tiêu thụ qua mạng Lora

66 44 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

  • LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

  • LỜI CAM ĐOAN

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỤC LỤC

  • LIỆT KÊ HÌNH VẼ

  • LIỆT KÊ BẢNG

  • TÓM TẮT

  • Chương 1. TỔNG QUAN

    • 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

    • 1.2. MỤC TIÊU

    • 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

    • 1.4. GIỚI HẠN

    • 1.5. BỐ CỤC

  • Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

    • 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC QUẢN LÝ LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ

    • 2.2 TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ LORA

      • 2.2.1 Công nghệ LoRa

      • 2.2.2 Phạm vi hoạt động và mức tiêu thụ năng lượng của LoRa

      • 2.2.3 Nguyên lý hoạt động của LoRa

      • 2.2.4 Chế độ hoạt động của Module Lora

      • 2.2.5 Phần mềm cấu hình Module LoRa E32-TTL-100 của nhà sản xuất

    • 2.3 CÁC CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU

      • 2.3.1 Chuẩn truyền thông UART

      • 2.3.2 Chuẩn truyền thông SPI

    • 2.4 GIỚI THIỆU VỀ MYSQL

    • 2.5 TỔNG QUAN VỀ PHP

      • 2.5.1 Giới thiệu về php

      • 2.5.2 Các đặc điểm của php

      • 2.5.3 Các chức năng của php

    • 2.6 GIỚI THIỆU VỀ HTML

      • 2.6.1 Khái niệm

      • 2.6.2 Cấu trúc cây HTML cơ bản

    • 2.7 GIỚI THIỆU VỀ CSS

      • 2.7.1 Khái niệm

      • 2.7.2 Tác dụng của CSS

  • Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

    • 3.1 GIỚI THIỆU

    • 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

      • 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

      • 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch

        • a. Khối xử lý tín hiệu ở đồng hồ nước

        • b. Khối xử lý thu thập dữ liệu và gửi dữ liệu lên database

        • c. Khối cảm biến

        • d. Khối hiển thị

        • e. Khối thu phát tín hiệu RF LoRa

        • f. Khối nguồn và Pin dự phòng

        • g. Sơ đồ nguyên lý hoạt động toàn mạch

  • Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG

    • 4.1 GIỚI THIỆU

    • 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG

      • 4.2.1 Thi công bo mạch

      • 4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra

    • 4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

      • 4.3.1 Đóng gói bộ điều khiển

      • 4.3.2 Thi công mô hình

    • 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

      • 4.4.1 Lưu đồ giải thuật

      • 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển

      • 4.4.3 Phần mềm lập trình web

    • 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC

  • Chương 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ

    • 5.1 GIỚI THIỆU

    • 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

    • 5.3 KẾT QUẢ CHẠY HỆ THỐNG

    • 5.4 NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ

  • Chương 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

    • 6.1 KẾT LUẬN

    • 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Thuật ngữ Internet of Things (IoT) hay “Vạn vật kết nối internet” đã khôngcòn trở nên quá xa lạ với nhiều người, từ những bản tin thời sự công nghệ trên tivi,trên các trang mạng điện tử hoặc cụ thể là những ứng dụng thiết thực trong đời sốngđâu đâu cũng thấy bóng dáng của cụm từ này. Đúng như tên gọi, đây là một hệthống gồm các thiết bị công nghệ có liên quan đến nhau, mọi vật được kết nối vớinhau dựa trên giao thức chung, đó là mạng truyền thông – hay Internet. Chỉ cần mộtthiết bị có kết nối mạng là bạn có thể hoàn toàn kiểm tra, điều khiển các thiết bị đãđược kết nối bất kể bạn đang ở đâu. Công nghệ IoT đã và đang phát triển trong rấtnhiều lĩnh vực.Nhu cầu quản lý, giám sát cũng như có thể kiểm soát các thiết bị trong nhà từxa nói chung và giám sát lượng nước tiêu thụ nói riêng là rất cần thiết trong bốicảnh internet phát triển như hiện nay. Nhu cầu này hết sức chính đáng, hướng đếnsự tiện lợi, thuận tiện trong khâu quản lý, tiết kiệm chi phí, góp phần thúc đẩy xãhội hiện đại hơn, kinh tế ngày một đi lên.Xã hội ngày một hiện đại hơn, công nghệ đang đóng vai trò then chốt, thì việcứng dụng công nghệ IoT vào quản lý và giám sát lượng nước tiêu thụ từ xa trở nênthiết thực, dễ dàng hơn bao giờ hết. Nắm bắt được nhu cầu của xã hội cùng với sựphát triển của công nghệ IoT nhóm em đã bắt tay vào thực hiện đề tài với tên gọi“Thiết kế và thi công đồng hồ nước điện tử giám sát được lượng nước tiêu thụ quamạng internet và lora”. Đề tài này cho phép người dùng giám sát được lượng nướcđã tiêu thụ bằng cách truy cập vào địa chỉ web và cho phép nhà cung cấp quản lý tấtcả người dùng. Dữ liệu từ đồng hồ đo được sẽ được gởi qua LoRa về đến một trạmthu dữ liệu ở đó có kết nối internet. Với việc gởi dữ liệu qua LoRa giúp việc quản lýdễ dàng ở những khu vực không có internet và phạm vi quản lý được xa hơn nhờvào cách thức truyền nối tiếp giữa các hộ về đếm trạm thu thập.

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o Tp HCM, ngày 04 tháng 08 năm 2020 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Nguyễn Thành Đạt Nguyễn Phú Thơng Kỹ thuật Điện - Điện tử Đại học quy 2016 MSSV: 16141132 MSSV: 16141291 Mã ngành: 01 Mã hệ: Lớp: 161412 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ĐỒNG HỒ NƯỚC ĐIỆN TỬ GIÁM SÁT ĐƯỢC LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ QUA MẠNG INTERNET VÀ LORA II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: - Kit Arduino UNO R3, LoRa E32 TTL-100, NodeMCU ngôn ngữ lập trình - Tài liệu nghiên cứu Arduino UNO R3, NodeMCU, LoRa E32 TTL-100 - Tài liệu nghiên cứu cảm biến lưu lượng FS400A – G1 Nội dung thực hiện: - Kết nối cảm biến, lora, hình TFT vào mạch Arduino - Kết nối lora vào nodemcu - Lập trình cho kit Arduino nodemcu - Thiết kế mơ hình hộp chứa mạch điều khiển - Xây dựng giao diện lập trình trang web giám sát từ xa - Chạy thử nghiệm - Cân chỉnh hệ thống II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/3/2020 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 04/08/2020 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS Phan Vân Hoàn BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH i TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o -Tp HCM, ngày 04 tháng 08 năm 2020 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Thành Đạt Lớp: 16141DT2B MSSV: 16141132 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Phú Thông Lớp: 16141DT2B MSSV: 16141291 Tên đề tài: Thiết kế thi công đồng hồ nước điện tử giám sát lượng nước tiêu thụ qua mạng internet lora Tuần/ngày Tuần (9/3 – 14/3) Tuần (16/3-21/3) Tuần Nội dung Xác nhận GVHD Gặp giảng viên hướng dẫn trao đổi đề tài đồ án tốt nghiệp Viết đề cương lịch trình thực đồ án tốt nghiệp Tìm hiểu đề tài lựa chọn thiết bị (23/3 – 28/3) Tuần Tìm hiểu nguyên lý hoạt động đề tài (30/3 – 4/4) Tuần Thiết kế sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý (6/4 – 11/4) Tuần Viết chương trình cho arduino UNO R3 (13/4 – 18/4) Tuần Viết chương trình cho arduino UNO R3 (20/4 – 25/4) ii Tuần Viết chương trình cho nodemcu ESP8266 (27/4 – 2/5) Tuần Thiết kế lập trình web giám sát (3/5 – 8/5) Tuần 10 Thiết kế lập trình web giám sát (11/5 – 16/5) Tuần 11 (18/5 – 23/5) Tuần 12 Hồn thiện tất chương trình cho hệ thống chạy thử Thi cơng phần cứng, lắp ráp mơ hình (25/5 – 30/5) Tuần 13 Thi công phần cứng, lắp ráp mơ hình (1/6 – 6/6) Tuần 14 Viết báo cáo, chỉnh sửa mơ hình (8/6 – 13/6) Tuần 15 Viết báo cáo, hồn thiện mơ hình (15/6 – 20/6) Tuần 16 Hồn thiện báo cáo mơ hình hồn chỉnh (22/6 – 27/6) GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iii LỜI CAM ĐOAN Đề tài tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nếu có gian lận chúng tơi xin chịu trách nhiệm nội dung đồ án Người thực đề tài Nguyễn Thành Đạt – Nguyễn Phú Thông iv LỜI CẢM ƠN Chúng em chân thành cảm ơn đến thầy, cô trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tận tình dạy, giúp đỡ suốt q trình bốn năm học tập tích lũy kiến thức trường, đặc biệt thầy, cô khoa Điện - Điện Tử Hơn hết, chúng em muốn cảm ơn đến Thầy Phan Vân Hoàn – giảng viên khoa điện – điện tử, tận tình giúp đỡ hỗ trợ chúng em suốt trình thực đề tài Thầy tận tình góp ý, dẫn đơn đốc sinh viên để hoàn thành đề tài hoàn chỉnh hạn Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Cuối cùng, nhóm xin gửi thật nhiều lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè khích lệ tinh thần, tạo động lực mạnh mẽ để giúp nhóm hồn thành tốt đề tài Người thực đề tài Nguyễn Thành Đạt – Nguyễn Phú Thông v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ ix LIỆT KÊ BẢNG xi TÓM TẮT xii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC QUẢN LÝ LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ 2.2 TÌM HIỂU VỀ CƠNG NGHỆ LORA 2.2.1 Công nghệ LoRa 2.2.2 Phạm vi hoạt động mức tiêu thụ lượng LoRa 2.2.3 Nguyên lý hoạt động LoRa 2.2.4 Chế độ hoạt động Module Lora 2.2.5 Phần mềm cấu hình Module LoRa E32-TTL-100 nhà sản xuất 2.3 CÁC CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU 2.3.1 Chuẩn truyền thông UART 2.3.2 Chuẩn truyền thông SPI 2.4 GIỚI THIỆU VỀ MYSQL 11 2.5 TỔNG QUAN VỀ PHP 12 vi 2.5.1 Giới thiệu php 12 2.5.2 Các đặc điểm php 12 2.5.3 Các chức php 12 2.6 GIỚI THIỆU VỀ HTML 13 2.6.1 Khái niệm 13 2.6.2 Cấu trúc HTML 13 2.7 GIỚI THIỆU VỀ CSS 14 2.7.1 Khái niệm 14 2.7.2 Tác dụng CSS 14 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 15 3.1 GIỚI THIỆU 15 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 15 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 15 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 16 a Khối xử lý tín hiệu đồng hồ nước 16 b Khối xử lý thu thập liệu gửi liệu lên database 17 c Khối cảm biến 23 d Khối hiển thị 24 e Khối thu phát tín hiệu RF LoRa 26 f Khối nguồn Pin dự phòng 27 g Sơ đồ nguyên lý hoạt động toàn mạch 29 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 32 4.1 GIỚI THIỆU 32 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 32 4.2.1 Thi công bo mạch 32 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 34 4.3 ĐĨNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 35 4.3.1 Đóng gói điều khiển 35 4.3.2 Thi cơng mơ hình 35 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 36 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 36 vii 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 39 4.4.3 Phần mềm lập trình web 43 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 43 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 44 5.1 GIỚI THIỆU 44 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 44 5.3 KẾT QUẢ CHẠY HỆ THỐNG 44 5.4 NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 50 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 6.1 KẾT LUẬN 52 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO viii LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 1: Chế độ fixed mode Hình 2: Chế độ boadcast mode Hình 3: Giao diện phần mềm cấu hình LoRa Hình 4: Gói liệu truyền UART Hình 5: Sóng truyền UART Hình 6: Quá trình truyền UART Hình 7: Quá trình nhận UART Hình 8: Truyền liệu SPI 11 Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống 15 Hình 2: Sơ đồ nguyên lý arduino UNO R3 17 Hình 3: Module ESP8266 NodeMCU 18 Hình 4: Sơ đồ nguyên lý module ESP8266 NodeMCU 19 Hình 5: Cấu trúc chip ESP 12 gắn module 20 Hình 6: Sơ đồ chân chip ESP 12-E 20 Hình 7: Cấu trúc mạch nạp mạch dao động module 21 Hình 8: Mạch reset mạch flash module 22 Hình 9: Mạch nguồn module 22 Hình 10: Sơ đồ chân module 23 Hình 11: Cảm biến lưu lượng FS400A-G1 23 Hình 12: Sơ đồ nguyên lý cảm biến gắn với vi điều khiển 24 Hình 13: Màn hình TFT 2.4inch 25 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý hình TFT kết nối với vi điều khiển 26 Hình 15: Module LoRa E32-TTL-100 26 Hình 16: Sơ đồ nguyên lý module LoRa kết nối với vi điều khiển 27 Hình 17: Sơ đồ nguyên lý nguồn adapter 5VDC 28 Hình 18: Pin dự phòng mạch sạc pin 28 Hình 19: Sơ đồ nguyên lý đồng hồ trực tiếp đo lưu lượng 30 Hình 20: Sơ đồ nguyên lý trạm thu gởi tín hiệu giám sát 30 Hình 1: Mạch in đồng hồ đo lượng nước 33 ix Hình 2: Mạch in trạm thu liệu 34 Hình 3: Hình ảnh thực tế trạm thu liệu 34 Hình 4: Hình ảnh thực tế đồng hồ đo nước 35 Hình 5: Thiết kế hộp mica 16x13x10 35 Hình 6: Đồng hồ đo nước sau đóng hộp 36 Hình 7: Lưu đồ đồng hồ nước 36 Hình 8: Lưu đồ trạm thu liệu Error! Bookmark not defined Hình 9: Giao diện tải Arduino IDE 39 Hình 10: Ủng hộ nhà phát triển Arduino IDE 40 Hình 11: Giao diện IDE 40 Hình 12: Cài đặt driver cho NodeMCU (1) 41 Hình 13: Cài đặt driver cho NodeMCU (2) 41 Hình 14: Cài đặt driver cho NodeMCU (3) 42 Hình 15: Cài đặt driver cho NodeMCU (4) 42 Hình 16: Giao diện subline text 43 Hình 17: Hướng dẫn sử dụng thao tác (1) 44 Hình 18: Hướng dẫn sử dụng thao tác (2) 44 Hình 1: Hình ảnh thực tế đồng hồ nước điện tử 45 Hình 2: Màn hình hiển thị thơng số đo 45 Hình 3: Giao diện đăng ký người dùng 46 Hình 4: Giao diện đăng nhập người dùng 47 Hình 5: Giao diện trang chủ người dùng sau đăng nhập 47 Hình 6: Giao diện nút thơng tin sau đăng nhập 48 Hình 7: Giao diện nút biểu đồ người dùng sau đăng nhập 48 Hình 8: Giao diện đổi mật người dùng 49 Hình 9: Giao diện đăng nhập quản trị viên 49 Hình 10: Giao diện trang quản lý người dùng sau đăng nhập 50 x CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG phần mềm nhận tín hiệu board Arduino (Arduino COM port detect); Sketch soạn nạp với board Arduino tương ứng (khi cần soạn hai Sketch giao tiếp hai board Arduino cắm vào máy tính vấn đề bắt đầu phát sinh) Khi cắm board Arduino vào máy tính cổng COM nhận ta vào phần Tools -> Port để chọn cổng COM kết nối Arduino IDE với board Sau máy nhận cổng COM ta cần điều chỉnh phần mềm lập trình Arduino xác nhận loại board muốn nạp Cài đặt driver cho NodeMCU Link-download:http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json Bước 1: Trong hình Arduino, ta chọn File -> Preference, copy đường link vào mục Additional Boards Manager URLs; click chọn OK khởi động lại Arduino IDE Hình 12: Cài đặt driver cho NodeMCU (1) Bước 2: Cài đặt Firmware ESP8266 cho Arduino IDE Vào Tools -> Boards Manager -> tìm “esp8266” -> Install -> Khởi động lại IDE Hình 13: Cài đặt driver cho NodeMCU (2) Vào Device Manager để kiểm tra xem driver nhận hay chưa Nếu trường hợp xuất dấu chấm than hình 4.14 bên tức máy BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 41 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG tính sử dụng chưa có driver (đây lỗi thường gặp máy tính khơng giao tiếp với module Wifi) Ta cần tải driver link bên giải nén Tiếp theo click phải chuột để chọn Update Driver Software Link Driver: https://www.pololu.com/file/download/pololu-cp2102-windows-121204.zip?file Hình 14: Cài đặt driver cho NodeMCU (3) Hình 15: Cài đặt driver cho NodeMCU (4) Tiếp tục chọn “Browse my computer for driver software” trỏ đến thư mục có chứa driver để cài đặt Vào Device Manager lần để kiểm tra xem driver cài đặt chưa BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 42 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG 4.4.3 Phần mềm lập trình web Có nhiều phần mềm soạn thảo phổ biến để lập trình HTML, CSS Sublime Text, Notepad++, TextMate Eclipse…Ở đây, nhóm sử dụng phần mềm Sublime Text để lập trình web tính giao diện trực quan dễ sử dụng Bạn cài đặt Sublime Text theo đường link http://www.sublimetext.com/ Sử dụng Sublime Text Trong phần mềm này, ta cần quan tâm đến ba lệnh File -> New để tạo trang mới, File -> Save để lưu lại file soạn thảo File -> Open để mở file sẵn có Ta cần phải đặt tên theo định dạng cho file HTML .html, tên cho file JavaScript .js .css cho file CSS Một lưu ý sau soạn thảo muốn upload file lên web host, cần phải gom chung file kể vào thư mục Đôi khi, file HTML cần phải đặt tên mặc định index.html Hình 16: Giao diện subline text 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC Bước 1: Kết nối đồng hồ với ống cấp nước sinh hoạt nhà bạn Lưu ý: Lắp theo chiều ống vào để đo lượng nước Để tránh nước chảy ngược dẫn đến việc cảm biến đọc sai thông số nên lắp thêm van chiều vào đầu ống nước Bước 2: Cấp nguồn cho hệ thống, thiết bị sử dụng nguồn 5VDC-1A chuyển từ nguồn điện nhà 220VAC qua adapter BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 43 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Khi cấp điện, hình TFT 2.4inch hiển thị thông số lượng nước gồm lưu lượng tổng lượng nước tiêu thụ Thông số lưu lượng lưu lượng nước chảy qua đồng hồ với đơn vị lit/phút, thông số tổng lượng nước tiêu thụ tổng lượng nước gia đình sử dụng chạy qua đồng hồ với đơn vị 𝑚3 Hình 17: Hướng dẫn sử dụng thao tác (1) Hình 18: Hướng dẫn sử dụng thao tác (2) Bước 3: Sử dụng tài khoản đăng ký với tên, đại nhà, số điện thoại, để truy cập vào webserver hệ thống muốn giám sát qua internet Tại giao diện web, người dùng quan sát lượng nước tiêu thụ họ theo ngày giờ, biểu đồ thay đổi lượng nước đổi mật đăng nhập người dùng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 44 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 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 vào thực tế 5.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Trải qua trình 15 tuần nghiên cứu thực đề tài, nhóm hồn thành phần cứng hai đồng hồ đo nước tượng trưng cho hai hộ gia đình sử dụng với độ xác tương đối cao, đồng thời hoàn thiện web server để người dùng giám sát lượng nước tiêu thụ để nhà cung cấp quản lý tất hộ tiêu dùng Để tài có khả ứng dụng vào thực tiễn cao, đáp ứng nhu cầu cộng sống đại ngày Là nguồn tài liệu để sinh viên khóa sau tham khảo phát triển lên với nhiều chức mạnh mẽ Qua nhóm tích lũy kinh nghiệm q trình thực đề tài bổ sung thêm kiến thức bổ ích làm hành trang sau Về phần cứng, nhóm biết cách sử dụng kết nối module có đề tài lại với Hiểu nguyên lý cách thức hoạt động, thông số kỹ thuật module cảm biến, LoRa, hình LCD TFT, biết cách giao tiếp sử dụng arduino UNO R3 module wifi ESP8266 Về phần mềm, nhóm sử dụng thành thạo phần mềm Arduino IDE để lập trình điều khiển kit Arduino NodeMCU Tìm hiểu thư viện có sẵn, để từ lập trình điều khiển cho hệ thống Hiểu cách trao đổi truyền nhận liệu module theo chuẩn UART, SPI Biết cách lập trình web server sử dụng ngôn ngữ PHP, HTML CSS 5.3 KẾT QUẢ CHẠY HỆ THỐNG Dưới số hình ảnh thực tế kết trình thực đề tài bao gồm phần cứng giao diện web giám sát người dùng, giao diện quản lý quản trị viên BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 44 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 1: Hình ảnh thực tế đồng hồ nước điện tử Hình 2: Màn hình hiển thị thơng số đo Thơng số lưu lượng (lít/phút) thay đổi giá trị nước chảy qua ngừng cấp nước Thông số tổng lượng nước tiêu thụ (m3) lượng nước mà gia đình sử dụng đồng thời thông số gởi qua LoRa đến trạm thu để giám sát qua internet BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 45 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 3: Giao diện đăng ký người dùng Hình 5.3 trang đăng ký thơng tin người sử dụng bao gồm tên đăng nhập mật dùng để đăng nhập vào hệ thống giám sát lượng nước mà gia đình sử dụng Ngồi ra, cịn có thơng tin đăng ký khác họ tên, số điện thoại địa nhà Mục đích việc đăng ký để giúp quản trị viên dễ dàng quản lý thuận tiện cho người sử dụng tránh nhầm lẫn có nhiều tài khoản khác Sau điền thông tin cần thiết nhấn vào nút đăng ký xuất dòng lệnh “chúc mừng bạn đăng ký thành cơng” cịn thơng tin khơng hợp lệ tồn tên đăng nhập trước xuất dòng báo lỗi “Tài khoản tồn tại” Nếu thông tin điền vào hợp lệ đăng ký thành cơng người dùng nhấp vào nút đăng nhập để dẫn đến trang có giao diện đăng nhập, tiến hành đăng nhập xem thông tin hiển thị trang chủ hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 46 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 4: Giao diện đăng nhập người dùng Người dùng truy cập vào địa web thơng qua trình duyệt web Chrome CocCoc, giao diện đăng nhập hình 5.4, chưa có tài khoản click vào nút đăng ký để đăng ký thành viên Hình 5: Giao diện trang chủ người dùng sau đăng nhập Sau điền đầy đủ tên đăng nhập mật khẩu, nhấn vào nút đăng nhập dẫn đến giao diện trang chủ người dùng Ở giao diện trang chủ hiển thị BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 47 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ thông đăng ký với lượng nước sử dụng tháng trước lưu lượng tính đến thời điểm hộ gia đình đó, với số tiền phải trả cho lượng nước tiêu thụ tháng Hình 6: Giao diện nút thông tin sau đăng nhập Ngồi ra, cịn có nút thơng tin cho phép người dùng truy vấn liệu nước gởi vào ngày hình 5.6 Hình 7: Giao diện nút biểu đồ người dùng sau đăng nhập Nút biểu đồ để xem xét thay đổi lượng nước sử dụng theo chiều hướng từ ngày qua ngày khác hay tháng so với tháng khác từ giúp người dùng đưa phương án sử dụng nước cách hợp lý tiết kiệm BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 48 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 8: Giao diện đổi mật người dùng Cuối nút tài khoản cho phép người dùng đổi mật đăng nhập hình 5.7 Hình 9: Giao diện đăng nhập quản trị viên Admin dễ dàng quản lý tất tài khoản người dùng hình 5.9 cách truy cập vào đường dẫn riêng biệt dành cho quản trị viên tiến hành đăng nhập – hình 5.8 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 49 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 10: Giao diện trang quản lý người dùng sau đăng nhập Tại giao diện quản lý, tất liệu người dùng hiển thị đồng thời cho phep admin thay đổi thơng tin xóa người dùng Bên cạnh cịn biết lượng nước tiêu thụ khu vực hộ gia đình 5.4 NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Mơ hình thực công việc đo cập nhật liệu lên web server theo thời gian, theo ngày sai số (chấp nhận được) Yêu cầu đặt mơ hình cần phải khắc phục tình trạng nhiễu để hệ thống hoạt động xác Web server hiển thị đầy đủ thông tin giám sát cần thiết cho người dùng cụ thể, nhiên hạn chế số chức cho phép người dùng truy vấn liệu nước tiêu thụ tháng năm hay thêm hình ảnh đại diện cho hộ để trực quan Giao diện người dùng hay quản lý nói dễ dàng quan sát thao tác Tuy nhiên, nhìn chung giao diện cịn đơn giản, thực mục đích Đề tài sử dụng mơ hình tương ứng với hộ gia đình sử dụng để gửi liệu lên web, việc gửi liệu khơng gặp khó khăn Tuy nhiên phải cần xét trường hợp thực tế có nhiều hộ gia đình gửi liệu việc truyền liệu qua LoRa có đáp ứng tốt không tốc độ gởi liệu lên web cịn phụ thuộc vào tốc độ internet Ngồi đề tài chưa có phương tiện cho phép người dùng cấu hình LoRa để lắp đặt sử dụng cách dễ dàng Đồng hồ có pin dự phòng nhiên sử dụng khoảng – 3h, trường hợp cúp điện lâu đồng hồ hết pin khơng hoạt động BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 50 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Nhìn chung, thiết bị đo đơn giản, dễ sử dụng, hình TFT hiển thị thơng tin chi tiết, rõ nét; vỏ hộp bên thiết bị chắn, an toàn; linh kiện điện tử bên bố trí gọn gàng, chắn Nếu tiếp tục phát triển cải tiến, sản phẩm có tính ứng dụng thực tế có tiềm phát triển thị trường BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 51 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau khoảng 15 tuần thực đề tài với nổ lực nghiên cứu tìm tịi thi cơng hệ thống, với hướng dẫn góp ý tận tình thầy Phan Vân Hồn, cuối đề tài kịp tiến độ đáp ứng yêu cầu đề ban đầu đo, giám sát lượng nước tiêu thụ qua mạng internet lora Sau số kết luận rút ra: + Về ưu điểm: - Hệ thống hoạt động tốt, vi điều khiển hoạt động ổn định - Tốc độ gởi liệu lên web tương đối nhanh đáp ứng u cầu giám sát - Mơ hình hồn thành thời gian quy định hoạt động đạt yêu cầu - Mơ hình trì hoạt động điện nhờ vào nguồn pin dự phịng - Mơ hình tương đối nhỏ gọn, khơng nhiều dây dẫn, dễ dàng sử dụng - Website có giao diện trực quan, liệu thiết bị web bảo mật + Về khuyết điểm: - Khoảng cách truyền nhận liệu đồng hồ đo khoảng cách gởi đến trạm thu khoảng 300 mét - Truyền nhận liệu LoRa đôi lúc bị ảnh hưởng nhiễu liệu gởi đến trạm thu chưa cập nhật kịp thời so với giá trị hiển thị đồng hồ - Sai số cảm biến dễ xảy áp lực nước chảy qua đồng hồ không đủ mạnh - Các chức website hạn chế, phục vụ mục đích HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.2 Đề tài hướng đến việc ứng dụng vào thực tế nên cần hoàn thiện phát triển thêm chức như: - Có hệ thống cảnh báo phát việc rò rỉ nước hay giá trị đo vượt ngưỡng cài đặt cho phép (dùng loa, đèn báo gởi tin nhắn qua sim) - Mở rộng hệ thống để điều khiển thiết bị từ xa như: van điện từ, - Mơ hình cần cải tiến để trở nên nhỏ gọn bắt mắt BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - Thêm chức cho web hiển thị giám sát như: truy vấn liệu tháng nào, liên kết với mạng xã hội facebook, twitter, in hóa đơn cho khách hàng Thiết kế giao diện bắt mắt - Có thể cấu hình cho LoRa từ hình hiển thị TFT - Viết ứng dụng điện thoại để người dùng dễ dàng truy cập giám sát BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thanh Ti, Phạm Quốc Hưng, Ứng dụng công nghệ IoT giám sát mức tiêu thụ điện – nước, Đồ án tốt nghiệp, trường ĐHSPKT, Tp.HCM, 2018 [2] Võ Hồng Sơn, Nguyễn Lâm Hồng Minh Tuấn, Thiết kế thi cơng hệ thống giám sát điện tiêu thụ kết hợp với điều khiển thiết bị điện từ xa thông qua internet lora, Đồ án tốt nghiệp, trường ĐHSPKT, Tp.HCM, 2019 [3] Nguyễn Đức Dũy, Thiết kế thi công hệ thống giám sát điều khiển thiết bị nhà kết hợp wifi lora, Đồ án tốt nghiệp, trường ĐHSPKT, Tp.HCM, 2018 [4] Nguyễn Đình Phú, Trương Ngọc Anh, “Giáo Trình: Vi điều khiển”, Trường ĐHSPKT, Tp.HCM, Nhà xuất ĐH Quốc Gia, 2013 [5] Nguyễn Trường Duy, Võ Đức Dũng, Nguyễn Thanh Hải, “Giáo trình: Kỹ thuật số”, Trường ĐHSPKT, Tp.HCM, Nhà xuất ĐH Quốc Gia, Tp.HCM, 2018 [6] Phạm Trần Đăng Khoa, “Tự học thiết kế Web tĩnh bản: HTML, CSS & jQuery KhoaPham.Vn”, https://www.youtube.com/watch?v=7x1PDHsQyGw&list=PLzrVYRai0riRDrei Nl_QJ Oc9BEq3GE7Yp, 2015 [7] Github – The world’s https://github.com learning sofware development platform, ... 13 2.6.2 Cấu trúc HTML 13 2.7 GIỚI THIỆU VỀ CSS 14 2 .7.1 Khái niệm 14 2 .7.2 Tác dụng CSS 14 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 15 3.1 GIỚI THIỆU... xem thẻ comment bị trình duyệt bỏ qua, khơng xử lý không hiển thị 2.7 GIỚI THIỆU VỀ CSS 2 .7.1 Khái niệm CSS (Cascading Style Sheets) ngôn ngữ sử dụng để tìm định dạng lại phần tử tạo ngôn... giúp thêm chút “phong cách” vào phần tử HTML đổi màu sắc trang, đổi màu chữ, thay đổi cấu trúc… 2 .7.2 Tác dụng CSS Việc sử dụng CSS giúp hạn chế tối thiểu việc làm rối mã HTML trang web thẻ quy

Ngày đăng: 07/06/2021, 16:50

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN