ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH NHÀ THÔNG MINH VỚI VI ĐIỀU KHIỂN STM32

MỤC LỤC 1. GIỚI THIỆU ....................................................................................................................................1 1.1 Tổng quan.................................................................................................................................1 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ..............................................................................1 1.3 Mục tiêu đề tài..........................................................................................................................2 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI ........................................................................................................................2 2.1 Cơ sở lý thuyết .........................................................................................................................2 2.1.1 Chuẩn giao tiếp RS485.....................................................................................................2 2.1.2 RFID.................................................................................................................................5 2.1.3 Chuẩn giao tiếp One – Wire.............................................................................................7 2.1.4 Giao thức Microcontroller Interconnect Network (MIN) ............................................. 10 2.2 Vi điều khiển và các module ................................................................................................. 13 2.2.1 Vi điều khiển STM32F103C8T6................................................................................... 13 2.2.2 Cảm biến khí CO và khí Gas MQ-9.............................................................................. 14 2.2.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT-22 ............................................................................... 15 2.3 Thiết kế giải thuật điều khiển................................................................................................ 16 2.3.1 Module điều khiển trung tâm ....................................................................................... 16 2.3.2 Module điều khiển công tắc.......................................................................................... 17 2.3.3 Module khóa cửa .......................................................................................................... 18 2.3.4 Giao diện trên máy tính................................................................................................. 20 3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN............................................................................................................. 20 3.1 Thiết lập giao tiếp giữa các module trong hệ thống .............................................................. 20 3.1.1 Thiết lập giao tiếp giữa module điều khiển trung tâm với các module khác................ 21 3.1.2 Thiết lập giao tiếp với module khóa cửa....................................................................... 22 3.1.3 Thiết lập giao tiếp với module điều khiển công tắc ...................................................... 23 Đề cương luận văn GVHD: 3.1.4 Thiết lập giao tiếp với module cảm biến....................................................................... 24 3.2 Lập trình chức năng cho module khóa cửa sử dụng thẻ từ và bàn phím............................... 25 3.2.1 Giao tiếp với module RC522......................................................................................... 25 3.2.2 Điều khiển khóa cửa bằng bàn phím............................................................................. 27 3.2.3 Giao tiếp với màn hình LCD......................................................................................... 27 3.2.4 Điều khiển khóa cửa thông qua giao diện trên máy tính............................................... 29 3.3 Lập trình chức năng cho module điều khiển công tắc........................................................... 29 3.3.1 Các biến trạng thái của công tắc.................................................................................... 29 3.3.2 Điều khiển công tắc thông qua giao diện trên máy tính................................................ 29 3.4 Lập trình chức năng cho module cảm biến ........................................................................... 30 3.4.1 Đọc dữ liệu từ các cảm biến MQ-9 ............................................................................... 30 3.4.2 Đọc dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm trong các phòng từ cảm biến DHT-22 ............................. 31 3.4.3 Giao tiếp với module điều khiển trung tâm.................................................................. 31 3.5 Lập trình chức năng cho module điều khiển trung tâm......................................................... 31 3.5.1 Giao tiếp với các module khác trong hệ thống.............................................................. 31 3.5.2 Giao tiếp với máy tính................................................................................................... 34 3.5.3 Kiểm tra kênh truyền..................................................................................................... 35 3.6 Lập trình giao diện trên máy tính để thực hiện giao tiếp giữa người dùng và hệ thống........ 37 3.6.1 Giao tiếp với module điều khiển trung tâm................................................................... 37 3.6.2 Lưu lại lịch sử hoạt động của hệ thống ......................................................................... 38 3.6.3 Hiển thị và điều khiển trạng thái của công tắc .............................................................. 38 3.6.4 Hiển thị và điều khiển trạng thái khóa cửa.................................................................... 39 3.6.5 Hiển thị trạng thái của các cảm biến ............................................................................. 39 3.7 Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in cho các module........................................................... 40 3.7.1 Thiết kế module khóa cửa ............................................................................................. 40 3.7.2 Thiết kế module điều khiển công tắc............................................................................. 42 3.7.3 Thiết kế module điều khiển trung tâm........................................................................... 44 Đề cương luận văn GVHD: 4 DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .............................................................................................. 46 4.1 Kết quả sơ khởi đạt được ...................................................................................................... 46 4.1.1 Giao diện trên máy tính................................................................................................. 46 4.1.2 Hoạt động của hệ thống................................................................................................. 46 4.1.3 Hoàn thiện phần cứng.................................................................................................... 48 4.2 Kết quả dự kiến đạt được ...................................................................................................... 50 5 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN............................................................................................................ 51 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................. 52 Đề cương luận văn GVHD: DANH SÁCH HÌNH Hình 2-1: Tín hiệu điện áp 2 chân A, B trong kết nối RS485....................................................................2 Hình 2-2: Sơ đồ kết nối 2 thiết bị sử dụng kết nối RS485 với trở kháng đặc tính Z0..............................3 Hình 2-3: Sơ đồ hệ thống sử dụng giao tiếp RS485 có nối đất. ..............................................................4 Hình 2-4: Cách đặt điện trở đầu cuối RT trong kết nối RS485 ................................................................4 Hình 2-5: Tín hiệu trong kết nối RS485 thu được tương ứng với 2 giá trị điện trở RT khác nhau.........5 Hình 2-6: Nguyên lý hoạt động của RFID.................................................................................................6 Hình 2-7: Mô tả cấu trúc bộ nhớ thẻ MIFARE 1K ....................................................................................7 Hình 2-8: Mô hình Master – Slave trong chuẩn giao tiếp One-Wire.......................................................8 Hình 2-9: Dạng sóng của tín hiệu trong giao tiếp bằng chuẩn One-Wire ...............................................9 Hình 2-10: Quy định về các khoảng thời gian chờ của tín hiệu...............................................................9 Hình 2-11: Khung dữ liệu của giao thức MIN....................................................................................... 11 Hình 3-1 : Byte dữ liệu được quy định để dùng trong điều khiển LCD ................................................ 27 Hình 3-2: Sơ đồ nguyên lý của module khóa cửa................................................................................. 40 Hình 3-3: Layout của module khóa cửa................................................................................................ 41 Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý của module điều khiển công tắc ................................................................ 42 Hình 3-5: Layout của module điều khiển công tắc............................................................................... 43 Hình 3-6: Sơ đồ nguyên lý của module điều khiển trung tâm.............................................................. 44 Hình 3-7: Layout của module điều khiển trung tâm ............................................................................ 45 Hình 4-1: Kết quả thiết kế giao diện trên máy tính.............................................................................. 46 Hình 4-2: Kết quả hoạt động của hệ thống 1 ....................................................................................... 46 Hình 4-3: Kết quả hoạt động của hệ thống 2 ....................................................................................... 47 Hình 4-4: Kết quả hoạt động của hệ thống 3 ....................................................................................... 47 Hình 4-5: Kết quả thi công module khóa cửa....................................................................................... 48 Hình 4-6: Kết quả thi công module điều khiển công tắc ...................................................................... 49 Hình 4-7: Kết quả thi công module điều khiển trung tâm.................................................................... 50 Đề cương luận văn GVHD: 1 1. GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Nhà thông minh là một trong những lĩnh vực của IoT(Internet of Things). Nó là hệ thống cho phép người dùng giám sát, điều khiển các thiết bị trong nhà bằng điện thoại, máy tính, máy tính bảng,…, giúp tự động hóa các thiết bị trong nhà như đèn, công tắc, cửa, điều hòa, vòi phun, máy bơm,… cũng như các thiết khác mà không cần đến sự can thiệp trực tiếp của con người. Bằng cách đó nhà thông minh có thể giúp tối ưu hóa hiệu năng sử dụng của căn nhà, giúp người dùng có thể tự do sinh hoạt trong căn nhà mà ít cần phải trực tiếp điều hành các thiết bị. Từ những đặc điểm như trên của một căn nhà thông minh. Mục tiêu mà đề tài đặt ra là có thể xây dựng một mô hình nhà thông minh mà trong đó các module trong hệ thống vừa có thể tự thực hiện chức năng một cách độc lập, vừa có thể thực hiện chức năng thông qua sự điểu khiển của người dùng. Trong quá trình hoạt động dữ liệu của hệ thống có thể thu thập được và sử dụng cho mục đích mở rộng chức năng sau này. Ngoài ra em còn đặt ra mục tiêu là sẽ thực hiện xây dựng khả năng phản ứng của hệ thống với thói quen của người dùng, từ đó có thể tăng cường sự tiện nghi cho ngôi nhà cũng như trải nghiệm của người dùng. 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Nhà thông minh đang dần trở thành “tiêu chuẩn” của các mẫu nhà hiện đại. Để bắt kịp xu nhu cầu ngày càng tăng, các công ty, tổ chức cũng đang dần đẩy nhanh tiến trình nghiên cứu, phát triển các trang thiết bị phục vụ cho nhà thông minh. Theo đó thì cũng ngày có càng nhiều tài liệu, bài viết về đề tài nhà thông minh. Theo tìm hiểu từ một số bài viết trên diễn đàn stackoverflow.com, github.com và một số bài nghiên cứu của sinh viên trong nước thì hiện tại các đề tài nghiên cứu đó đa phần theo mô hình là sử dụng một vi điều khiển để điều khiển các module khác rồi từ vi điều khiển đó đưa dữ liệu lên web-app hoặc android-app. Trong thực tế thì việc thu thập và điều khiển dữ liệu được thực hiện trong phạm vi một ngôi nhà khiến đường dây kết nối từ các cảm biến, module tới vi điều khiển có thể lên tới khoảng cách hàng chục mét trong khi đó hầu hết các chuẩn kết nối hiện tại được trang bị trên các dòng vi điều khiển đều có khoảng cách truyền tối ưu từ 1-2 mét. Vì vậy Đề cương luận văn GVHD: 2 việc xây dựng hệ thống theo mô hình như trên có thể khiến hệ thống không hoạt động hoặc hoạt động không ổn định. 1.3 Mục tiêu đề tài Từ những nhận xét trên, mục tiêu được đặt ra cho đề tài là:  Các module trong hệ thống có thể hoạt động được một cách độc lập.  Các module trong hệ thống có thể giao tiếp với nhau một cách mượt mà và dữ liệu nhận được có tính tin cậy cao.  Module điều khiển trung tâm có thể thực hiện chức năng điều khiển và thu thập dữ liệu từ các module khác.  Giao diện trên máy tính có thể giúp người dùng giao tiếp với hệ thống.  Hệ thống phản hồi yêu cầu của người dùng với độ trễ thấp. 2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Chuẩn giao tiếp RS485 a. Truyền dẫn cân bằng Hệ thống truyền dẫn cân bằng gồm có hai dây tín hiệu A,B nhưng không có dây mass. Sở dĩ được gọi là cân bằng là do tín hiệu trên dây này ngược với tín hiệu trên dây kia. Nghĩa là dây này đang phát mức cao thì dây kia phải đang phát mức thấp và ngược lại.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ -o0o - ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP LẬP TRÌNH NHÀ THƠNG MINH VỚI VI ĐIỀU KHIỂN STM32 GVHD: SVTH : MSSV : TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2021 LỜI CẢM ƠN Tp Hồ Chí Minh, ngày Sinh viên tháng năm Đề cương luận văn GVHD: MỤC LỤC GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan .1 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Mục tiêu đề tài NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 2.1.1 Chuẩn giao tiếp RS485 .2 2.1.2 RFID 2.1.3 Chuẩn giao tiếp One – Wire .7 2.1.4 Giao thức Microcontroller Interconnect Network (MIN) 10 2.2 Vi điều khiển module 13 2.2.1 Vi điều khiển STM32F103C8T6 13 2.2.2 Cảm biến khí CO khí Gas MQ-9 14 2.2.3 Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT-22 15 2.3 Cơ sở lý thuyết Thiết kế giải thuật điều khiển 16 2.3.1 Module điều khiển trung tâm 16 2.3.2 Module điều khiển công tắc 17 2.3.3 Module khóa cửa 18 2.3.4 Giao diện máy tính 20 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 20 3.1 Thiết lập giao tiếp module hệ thống 20 3.1.1 Thiết lập giao tiếp module điều khiển trung tâm với module khác 21 3.1.2 Thiết lập giao tiếp với module khóa cửa 22 3.1.3 Thiết lập giao tiếp với module điều khiển công tắc 23 Đề cương luận văn 3.1.4 3.2 GVHD: Thiết lập giao tiếp với module cảm biến 24 Lập trình chức cho module khóa cửa sử dụng thẻ từ bàn phím 25 3.2.1 Giao tiếp với module RC522 25 3.2.2 Điều khiển khóa cửa bàn phím 27 3.2.3 Giao tiếp với hình LCD 27 3.2.4 Điều khiển khóa cửa thơng qua giao diện máy tính 29 3.3 Lập trình chức cho module điều khiển công tắc 29 3.3.1 Các biến trạng thái công tắc 29 3.3.2 Điều khiển công tắc thông qua giao diện máy tính 29 3.4 Lập trình chức cho module cảm biến 30 3.4.1 Đọc liệu từ cảm biến MQ-9 30 3.4.2 Đọc liệu nhiệt độ, độ ẩm phòng từ cảm biến DHT-22 31 3.4.3 Giao tiếp với module điều khiển trung tâm 31 3.5 Lập trình chức cho module điều khiển trung tâm 31 3.5.1 Giao tiếp với module khác hệ thống 31 3.5.2 Giao tiếp với máy tính 34 3.5.3 Kiểm tra kênh truyền 35 3.6 Lập trình giao diện máy tính để thực giao tiếp người dùng hệ thống 37 3.6.1 Giao tiếp với module điều khiển trung tâm 37 3.6.2 Lưu lại lịch sử hoạt động hệ thống 38 3.6.3 Hiển thị điều khiển trạng thái công tắc 38 3.6.4 Hiển thị điều khiển trạng thái khóa cửa 39 3.6.5 Hiển thị trạng thái cảm biến 39 3.7 Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch in cho module 40 3.7.1 Thiết kế module khóa cửa 40 3.7.2 Thiết kế module điều khiển công tắc 42 3.7.3 Thiết kế module điều khiển trung tâm 44 Đề cương luận văn GVHD: DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 46 4.1 Kết sơ khởi đạt 46 4.1.1 Giao diện máy tính 46 4.1.2 Hoạt động hệ thống 46 4.1.3 Hoàn thiện phần cứng 48 4.2 Kết dự kiến đạt 50 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Đề cương luận văn GVHD: DANH SÁCH HÌNH Hình 2-1: Tín hiệu điện áp chân A, B kết nối RS485 Hình 2-2: Sơ đồ kết nối thiết bị sử dụng kết nối RS485 với trở kháng đặc tính Z0 Hình 2-3: Sơ đồ hệ thống sử dụng giao tiếp RS485 có nối đất Hình 2-4: Cách đặt điện trở đầu cuối RT kết nối RS485 Hình 2-5: Tín hiệu kết nối RS485 thu tương ứng với giá trị điện trở RT khác Hình 2-6: Nguyên lý hoạt động RFID .6 Hình 2-7: Mơ tả cấu trúc nhớ thẻ MIFARE 1K Hình 2-8: Mơ hình Master – Slave chuẩn giao tiếp One-Wire .8 Hình 2-9: Dạng sóng tín hiệu giao tiếp chuẩn One-Wire .9 Hình 2-10: Quy định khoảng thời gian chờ tín hiệu .9 Hình 2-11: Khung liệu giao thức MIN 11 Hình 3-1 : Byte liệu quy định để dùng điều khiển LCD 27 Hình 3-2: Sơ đồ nguyên lý module khóa cửa 40 Hình 3-3: Layout module khóa cửa 41 Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý module điều khiển công tắc 42 Hình 3-5: Layout module điều khiển cơng tắc 43 Hình 3-6: Sơ đồ nguyên lý module điều khiển trung tâm 44 Hình 3-7: Layout module điều khiển trung tâm 45 Hình 4-1: Kết thiết kế giao diện máy tính 46 Hình 4-2: Kết hoạt động hệ thống 46 Hình 4-3: Kết hoạt động hệ thống 47 Hình 4-4: Kết hoạt động hệ thống 47 Hình 4-5: Kết thi cơng module khóa cửa 48 Hình 4-6: Kết thi công module điều khiển công tắc 49 Hình 4-7: Kết thi công module điều khiển trung tâm 50 Đề cương luận văn GVHD: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Nhà thông minh lĩnh vực IoT(Internet of Things) Nó hệ thống cho phép người dùng giám sát, điều khiển thiết bị nhà điện thoại, máy tính, máy tính bảng,…, giúp tự động hóa thiết bị nhà đèn, cơng tắc, cửa, điều hòa, vòi phun, máy bơm,… thiết khác mà không cần đến can thiệp trực tiếp người Bằng cách nhà thơng minh giúp tối ưu hóa hiệu sử dụng nhà, giúp người dùng tự sinh hoạt nhà mà cần phải trực tiếp điều hành thiết bị Từ đặc điểm nhà thông minh Mục tiêu mà đề tài đặt xây dựng mơ hình nhà thơng minh mà module hệ thống vừa tự thực chức cách độc lập, vừa thực chức thông qua điểu khiển người dùng Trong trình hoạt động liệu hệ thống thu thập sử dụng cho mục đích mở rộng chức sau Ngồi em đặt mục tiêu thực xây dựng khả phản ứng hệ thống với thói quen người dùng, từ tăng cường tiện nghi cho nhà trải nghiệm người dùng 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước Nhà thơng minh dần trở thành “tiêu chuẩn” mẫu nhà đại Để bắt kịp xu nhu cầu ngày tăng, công ty, tổ chức dần đẩy nhanh tiến trình nghiên cứu, phát triển trang thiết bị phục vụ cho nhà thơng minh Theo ngày có nhiều tài liệu, viết đề tài nhà thơng minh Theo tìm hiểu từ số viết diễn đàn stackoverflow.com, github.com số nghiên cứu sinh viên nước đề tài nghiên cứu đa phần theo mơ hình sử dụng vi điều khiển để điều khiển module khác từ vi điều khiển đưa liệu lên web-app android-app Trong thực tế việc thu thập điều khiển liệu thực phạm vi nhà khiến đường dây kết nối từ cảm biến, module tới vi điều khiển lên tới khoảng cách hàng chục mét hầu hết chuẩn kết nối trang bị dòng vi điều khiển có khoảng cách truyền tối ưu từ 1-2 mét Vì Đề cương luận văn GVHD: việc xây dựng hệ thống theo mơ khiến hệ thống không hoạt động hoạt động không ổn định 1.3 Mục tiêu đề tài Từ nhận xét trên, mục tiêu đặt cho đề tài là:  Các module hệ thống hoạt động cách độc lập  Các module hệ thống giao tiếp với cách mượt mà liệu nhận có tính tin cậy cao  Module điều khiển trung tâm thực chức điều khiển thu thập liệu từ module khác  Giao diện máy tính giúp người dùng giao tiếp với hệ thống  Hệ thống phản hồi yêu cầu người dùng với độ trễ thấp NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Chuẩn giao tiếp RS485 a Truyền dẫn cân Hệ thống truyền dẫn cân gồm có hai dây tín hiệu A,B khơng có dây mass Sở dĩ gọi cân tín hiệu dây ngược với tín hiệu dây Nghĩa dây phát mức cao dây phải phát mức thấp ngược lại Hình 2-1: Tín hiệu điện áp chân A, B kết nối RS485 Đề cương luận văn GVHD: b Mức tín hiệu Với hai dây A, B truyền dẫn cân bằng, tín hiệu mức cao TTL quy định áp dây A lớn dây B tối thi ểu 200mV, tín hiệu mức thấp TTL quy định áp dây A nhỏ dây B tối thiểu 200mV Nếu điện áp VAB mà nằm khoảng -200mV < VAB< 200mV tín hiệu lúc xem rơi vào vùng bất định Điện dây tín hiệu so với mass bên phía thu phải nằm khoảng –7V đến +12V c Cặp dây xoắn Như tên gọi nó, cặp dây xoắn (Twisted-pair wire) đơn giản cặp dây có chiều dài xoắn lại với Sử dụng cặp dây xoắn giảm thiểu nhiễu, truyền khoảng cách xa với tốc độ cao Trở kháng đặc tính cặp dây xoắn: Phụ thuộc vào hình dáng chất liệu cách điện dây mà có trở kháng đặc tính (Characteristic impedence -Zo), điều thường rõ nhà sản xuất Theo khuyến cáo trở kháng đặc tính đường dây vào khoảng từ 100 - 120Ω Hình 2-2: Sơ đồ kết nối thiết bị sử dụng kết nối RS485 với trở kháng đặc tính Z0 d Điện áp kiểu chung Tín hiệu truyền dẫn gồm hai dây khơng có dây mass nên chúng c ần tham chiếu đến điểm chung, điểm chung lúc mass hay mức điện áp cho phép Điện áp kiểu chung (Commonmode voltage -VCM) mặt toán học phát biểu giá trị trung bình hai điện áp tín hiệu tham chiếu với mass hay điểm chung Đề cương luận văn GVHD: e Vấn đề nối đất Tín hiệu hai dây tham chiếu đến điểm chung đất (Ground) cần xem xét kỹ lưỡng Lúc nhận xác định tín hiệu cách tham chiếu tín hiệu với đất nơi nhận, đất nơi nhận nơi phát có chênh lệch điện vượt qua ngưỡng cho phép tín hiệu thu bị sai phá hỏng thiết bị Điều cho thấy mạng RS485 gồm hai dây có tới ba mức điện áp xem xét Do đất vật dẫn điện khơng hồn hảo nên có điện trở xác định, gây chênh lệch điện từ điểm tới điểm kia, đặc biệt vùng có nhiều sấm sét, máy móc tiêu thụ dịng lớn, chuyển đổi lắp đặt có nối đất Chuẩn RS485 cho phép chênh lệch điện đất lên tới 7V, lớn 7V không Như đất điểm tham chiếu không đáng tin tưởng cách tốt cho việc truyền tín hiệu lúc ta thêm dây thứ ba, nối mass nguồn cung cấp để dùng làm điện áp tham chiếu Hình 2-3: Sơ đồ hệ thống sử dụng giao tiếp RS485 có nối đất f Điện trở đầu cuối Điện trở đầu cuối (Terminating Resistor) đơn giản điện trở đặt hai điểm tận kết thúc đường truyền Giá trị điện trở đầu cuối lí tưởng giá trị trở kháng đặc tính đường dây xoắn, thường vào khoảng 100 120Ω Hình 2-4: Cách đặt điện trở đầu cuối RT kết nối RS485 Nếu điện trở đầu cuối không phù hợp với giá trị trở kháng đặc tính đường dây nhiễu xảy có phản xạ xuất đường truyền, nhiễu mức độ nhỏ khơng mức độ lớn làm tín hiệu bị sai Đề cương luận văn GVHD: + B vị trí mảng mà byte liệu nhận ghi vào + C số byte cần lấy Tương tự module hệ thống Sau nhận liệu, giao diện máy tính lập trình để xử lý liệu nhận cách phân tích khung liệu đề cập mục 3.2.5.b 3.6.2 Lưu lại lịch sử hoạt động hệ thống Bảng lịch sử trạng thái hệ thống lập trình để hiển thị tất thay đổi hệ thống lên hình Các thay đổi hiển thị theo màu sắc khác tùy vào trạng thái hiển thị Ví dụ : Màu xanh dương hiển thị trạng thái tắt đóng, màu vàng hiển thị cho trạng thái bật mở, Bảng tự động lưu lại vào lúc ngày Để thuận cho việc lưu lại log file giao diện thiết kế thêm ô chọn folder nhằm giúp cho người dùng chủ động việc chọn nơi lưu trữ liệu ngày hệ thống Để chọn xuất địa thư mục hệ điều hành cách dễ dàng, giao diện chọn thư mục lập trình cơng cụ Folder Browser Dialog Người dùng chọn thư mục cách nhập trực tiếp đường dẫn thư mục vào ô chứa đường dẫn chọn thư mục giao diện trực quan hệ điều hành hỗ trợ File lưu ngày đặt tên ngày hơm lưu vào thư mục mà người dùng chọn 3.6.3 Hiển thị điều khiển trạng thái công tắc Nếu nhận liệu từ module điều khiển trung tâm máy tính tiến hành phân tích khung liệu nhận được, từ đưa tín hiệu hiển thị trạng thái cơng tắc thông qua đèn led ảo chuẩn bị giao diện Đèn sáng tương ứng với công tắc bật ngược lại Người dùng điều khiển trạng thái công tắc cách click vào nút nhấn giao diện Khi nhấn nút ngày chương trình thực 38 Đề cương luận văn GVHD: đảo bit biến trạng thái công tắc tại vị trí tương ứng với nút đươc nhấn, sau biến gửi kèm theo lệnh điều khiển cho module điều khiển trung tâm 3.6.4 Hiển thị điều khiển trạng thái khóa cửa Cũng tương tự việc hiển thị trạng thái điều khiển cơng tắc giao diện lập trình để hiển thị trạng thái khóa cửa, điều khiển đóng/mở cửa thơng qua nút nhấn 3.6.5 Hiển thị trạng thái cảm biến Cũng tương tự việc hiển thị trạng thái công tắc, sau thực xử lý liệu nhận được, trạng thái cảm biến hiển thị lên hình thơng qua led ảo 39 Đề cương luận văn GVHD: 3.7 Thiết kế sơ đồ nguyên lý mạch in cho module 3.7.1 Thiết kế module khóa cửa Hình 3-2: Sơ đồ nguyên lý module khóa cửa 40 Đề cương luận văn GVHD: Hình 3-3: Layout module khóa cửa 41 Đề cương luận văn 3.7.2 GVHD: Thiết kế module điều khiển cơng tắc Hình 3-4: Sơ đồ ngun lý module điều khiển công tắc 42 Đề cương luận văn GVHD: Hình 3-5: Layout module điều khiển cơng tắc 43 Đề cương luận văn 3.7.3 GVHD: Thiết kế module điều khiển trung tâm Hình 3-6: Sơ đồ nguyên lý module điều khiển trung tâm 44 Đề cương luận văn GVHD: Hình 3-7: Layout module điều khiển trung tâm 45 Đề cương luận văn GVHD: DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4.1 Kết sơ khởi đạt 4.1.1 Giao diện máy tính Hình 4-1: Kết thiết kế giao diện máy tính 4.1.2 Hoạt động hệ thống Hình 4-2: Kết hoạt động hệ thống 46 Đề cương luận văn GVHD: Hình 4-3: Kết hoạt động hệ thống Hình 4-4: Kết hoạt động hệ thống 47 Đề cương luận văn 4.1.3 GVHD: Hoàn thiện phần cứng Module khóa cửa Hình 4-5: Kết thi cơng module khóa cửa 48 Đề cương luận văn GVHD: Module điểu khiển cơng tắc Hình 4-6: Kết thi công module điều khiển công tắc 49 Đề cương luận văn GVHD: Module điều khiển trung tâm Hình 4-7: Kết thi công module điều khiển trung tâm 4.2 Kết dự kiến đạt Ngoài kết đạt trên, đề tài số nội dung chưa hoàn thành sau:   Lưu mật khẩu, lưu thẻ RFID mới, kiểm tra trạng thái thực cửa module khóa cửa Kiểm tra trạng thái thực tế công tắc thi công module relay cho module điều khiển công tắc 50 Đề cương luận văn GVHD: Những nội dung dự kiến em thực hoàn thành trước bước vào học kì 202 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Hiện em hồn thành việc lập trình cho module kể hoạt động thiết lập giao tiếp module giao tiếp người dùng hệ thống Bên cạnh em có kế hoạch thêm số điểm vào đề tài sau: Lập trình feedback cho module điều khiển cơng tắc lắp thêm cảm biến đóng/mở cửa cho module khóa cửa, thêm chức thêm người dùng module khóa cửa Thi công mạch in cho module cảm biến Kiểm tra tình trạng đường truyền thơng qua việc kiểm tra kết nối tới module Thay chuẩn kết nối RS485 chuẩn kết nối không dây khác Thêm module lượng mặt trời, Xây dựng database server để đưa liệu hệ thống lên Bằng cách em sử dụng trình duyệt web ứng dụng điện thoại để điều khiển thu thập liệu Lập trình hệ thống cảnh báo theo thói quen người dùng: Đóng, mở cửa, tắt đèn, Thời gian thực luận văn: tháng Kế hoạch: Nội dung 1.1 Lập trình feedback cho module điều khiển cơng tắc 1.2 Lập trình cảm biến đóng/mở cửa cho module khóa cửa, thêm chức thêm người dùng 2.1 Thi cơng mạch in cho module cảm biến 3.1 Lập trình kiểm tra tình trạng đường truyền thơng qua việc kiểm tra kết nối tới module 4.1 Tìm hiểu chuẩn khơng dây sử dụng hệ thống 4.2 Lập trình cho module hệ thống giao tiếp chuẩn không dây chọn 5.1 Xây dựng giải thuật điều khiển cho module lượng mặt trời 5.2 Lập trình cho module lượng mặt trời Tháng X Tháng Tháng Tháng X X X X X X X X X X 51 Đề cương luận văn GVHD: 5.3 Thiết kế thi cơng phần cứng 6.1 Tìm hiểu phương pháp xây dựng server database raspberry 6.2 Tiến hành xây dựng 6.3 Test với hệ thống 7.1 Lập trình hệ thống cảnh báo theo thói quen người dùng: Đóng, mở cửa, tắt đèn,… X X X X X X TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NXP Semiconductors, “RC522 Datasheet”, www.alldatasheet.com [2] Thành Nhân, “Khái niệm giao tiếp truyền thông RS485”, www.bkaii.com.vn [3] Ken Tindell, “MIN Protocol”, https://github.com/min-protocol/min/wiki [4] “ISO/IEC 13239:2002”, https://www.iso.org/standard/37010.html [5] sieunhatthanh, “Chuẩn giao tiếp One-Wire”, https://snt.com.vn/blog/chuan-giao-tiep1-wire-chuan-bus-one-wire [6] Saurabh Jain, “Home Automation Using STM32”, https://github.com/jainsaurabh2803/HOME-AUTOMATION-USING-STM32 [7] Adiya Dubey, “STM32 Bluetooth Based Home Automation”, https://github.com/Aditya-11/STM32-Bluetooth-Based-Home-Automation 52 ... 2.3.1 Module điều khiển trung tâm 16 Đề cương luận văn GVHD: 2.3.2 Module điều khiển công tắc 17 Đề cương luận văn GVHD: 2.3.3 Module khóa cửa 18 Đề cương luận văn GVHD: 19 Đề cương luận văn GVHD:... kế để thực giao tiếp vi điều khiển PC vi điều khiển vi điều khiển khác Trong thực tế, có nhiều ứng dụng cần giao tiếp từ xa vi điều khiển module khác vi điều khiển vi điều khiển khác ví dụ đọc... khóa cửa 41 Đề cương luận văn 3.7.2 GVHD: Thiết kế module điều khiển cơng tắc Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý module điều khiển công tắc 42 Đề cương luận văn GVHD: Hình 3-5: Layout module điều khiển công