xây dụng hệ thống tưới nước và phát triển một ứng dụng

TRÍCH YẾU ArduinoController ứng dụng web để điều khiển thiết bị phần cứng có sử dụng Arduino Uno server để điều khiển thiết bị phần cứng sensor, relay máy bơm Bên cạnh đó, ứng dụng web nhận liệu từ sensor hệ thống, từ điều khiển tự Với mục tiêu trên, nhóm chúng tơi tạo phần mềm chạy Web để điều khiển giam sát hệ thống Hệ thống tưới sử dụng linh hoạt, dễ dàng điều khiển thiết lập chế độ mong muốn TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu đề tài Với đề tài chọn điều khiển hệ thống tưới tiêu thơng qua Internet nhóm cần làm cơng việc xây dụng hệ thống tưới nước phát triển ứng dụng dùng để kích hoạt hệ thống tưới tiêu Về phần cứng, hệ thống tưới, bơm xả nước Thơng báo nhiệt độ, độ ẩm mô trường trồng, cân lượng nước nhiệt độ qua Về phần mềm, ứng dụng lưu trữ liệu trồng lên thẻ SD, tưới nước thông qua web server, tự động tưới nước theo mục cài đặt sẵn, cho khách hàng lời khuyên thơng tin xác độ ẩm, nhiệt độ, chăm sóc làm sao, tưới tiêu CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phần cứng Arduino Uno Là 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 hỗ trợ phát triển tích hợp IDE (Integrated Development Environment) dùng để soạn thảo, biêndịch code nạp chương cho board [1] Module cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 Module có chức cảm biến nhiệt độ độ ẩm theo giá trị khác nhau, từ chuyền sang chân Analog để mạch tổng hợp xuất thơng số theo chuẩn hình Hình Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT22 Module cảm biến mưa Hình Module cảm biến mưa Module có chức nhận biết mực nước để định lượng lượng nước môi trường trồng, từ bơm xả nước cách hợp lí Nguồn cần 5V tín hiệu Analog Module Relay với Opto cách ly Hình Module Relay với Opto cách ly Module relay thích hợp cho ứng dụng đóng ngắt điện cao AC DC, thiết bị tiêu thụ dịng lớn, module thiết kế nhỏ gọn, có opto transistor cách ly, kích đóng mức thấp (0V) phù hợp với loại MCU thiết kế sử dụng nguồn giúp cho việc sử dụng trở nên thật linh động dễ dàng Module máy bơm mini 12V-10A Hình Module máy bơm mini Đây module quan trọng đề án nhóm chúng tơi Với module vấn đề thiếu áp lực đầu phun giải triệt để Tuy máy nhỏ gọn cơng suất mạnh đáp ứng tiêu chí đề vườn Về nguồn điện sử dụng cho máy bom hay sử dụng dịng 12V thay cho dịng lớn giảm việc gây giật điện cho rò rỉ nước Điểm khuyết dùng dòng cao nên việc đáp ứng đủ cơng suất cách tăng cường độ dịng điện nên việc kiếm Adapter để đáp ứng cho module khó Ở chúng tơi đơn cử phải sử dụng nguồn máy tính 12V-9A đồ án nhóm chúng tơi 2.2 Giao thức Giao thức HTTP HTTP chuẩn phổ biến xuất thường xuyên sống HTTP (Hypertext Transfer Protocol) chuẩn việc truyền liệu nằm lớp Application OSI HTTP giúp việc truyền tải liệu server client cách dễ dàng HTTP cho phép việc giao tiếp nhiều server client, hỗ trợ nhiều dạng cấu hình mạng Thường giao tiếp HTTP thông qua giao thức TCP/IP lớp Cổng mặc định HTTP cổng 80 hồn tồn thay đổi cách cho phù hợp với ứng dụng mà xây dựng Hình Mơ tả hoạt động Như thấy việc giao tiếp server client giao thức HTTP thông qua request response Và sau cách thức để request từ client lên server thông qua URL (Uniform Resource Locators) Hình Mơ tả URL Chúng ta dễ dàng nhận thấy domain địa đường dẫn tới server Sau port server sau đường dẫn đến ứng dụng truyền tham số để truy vấn tác vụ HTTP có hành động để giúp máy chủ hiểu tác vụ loại Sau hành động dễ dàng nhận thấy HTTP: GET: giao thức cần trả lại giá trị có request mà khơng thay đổi thứ Server PUT: giao thức cập nhật liệu server DELETE: giao thức xóa tài nguyên liệu server POST: dùng để tạo (Create) dịng liệu server Ngồi HTTP hỗ trợ bảng mã lỗi (Error Code) để thuận tiện việc xử lí lỗi Có thể kể đến số thường thấy sau: Mã bắt đầu 2xx: mã request thành công Mã 404: mã không tồn liệu máy chủ đường địa không hợp lệ [7]Mã 403: Server từ chối request Mã bắt đầu 5xx: lỗi từ Server Giao thức TCP/IP Là thứ yếu giao thức TCP/IP Là phương thức truyền server hay client với TCP tạo kết nối máy gửi tín hiệu cắt kết nối khơng có request server client So với UDP TCP có đặc điểm sau: • Truyền liệu đảm bảo khơng bị • Truyền liệu lại có bên nhận chưa nhận hết • Loại bỏ liệu trùng lắp truyền bị nhận đến lần KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, ĐÁNH GIÁ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 3.1 Kết đạt Nhóm có hội ơn lại tìm hiểu nhiều kiến thức kĩ khác: Nhóm hồn tất chức theo yêu cầu đề Kĩ làm việc nhóm nâng cao, qua phân chia cơng việc tốt Tìm hiểu phần cứng động máy bơm, hệ thống tưới, module khác Cách hoạt động phần cứng nêu Biết cách lập trình phần cứng 4.2 Đánh giá Đây lần đầu nhóm tiếp cận đề tài vừa liên quan tới phần cứng phần mềm nên trình làm có gặp phải nhiều trở ngại hồn thành mục tiêu ban đầu đưa Phần cứng: Máy bơm hệ thống hoạt động tốt, liệu trả có phơng chữ rõ ràng, tốc độ xử lí tương đối ổn định Vịi phun hệ thống hoạt động tốt, tốc độ nhanh, lực mạnh ổn định Các cảm biến hoạt động bình thường, nhiên đơi xử lí khơng xác Phần mềm: Giao diện đơn giản, dễ sử dụng nút bấm phân bố hợp lí Nhập xuất liệu rõ ràng, khoa học 4.3 Hướng phát triển Nếu có thêm thời gian, nhóm sẽ: Về phần cứng: • Thiết kế lại hộp hệ thống cho gọn hơn, đẹp • Sử dụng động bơm để điều khiển cho hộp tự động xả bơm nước • Băng thơng để truyền tải gói tin, liệu từ hộp hệ thống đến Web lớn Về phần mềm: • Có nhiều lựa chọn cách điều khiển hệ thống • Giao diện cần làm đẹp • Sẽ phát triển lên hệ điều hành dành cho điện thoại: Android, IOS, WindowsPhone 10 ... xả bơm nước • Băng thơng để truyền tải gói tin, liệu từ hộp hệ thống đến Web lớn Về phần mềm: • Có nhiều lựa chọn cách điều khiển hệ thống • Giao diện cần làm đẹp • Sẽ phát triển lên hệ điều... dễ sử dụng nút bấm phân bố hợp lí Nhập xuất liệu rõ ràng, khoa học 4.3 Hướng phát triển Nếu có thêm thời gian, nhóm sẽ: Về phần cứng: • Thiết kế lại hộp hệ thống cho gọn hơn, đẹp • Sử dụng động...Là 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 hỗ trợ phát triển tích hợp IDE (Integrated Development