(Luận văn thạc sĩ) hệ thống giám sát và điều khiển nhiệt độ trạm BTS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ÐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ÐIỀU KHIỂN NHIỆT ÐỘ TRẠM BTS GVHD: TRƯƠNG NGỌC ANH SVTH: LÊ QUANG TRƯỜNG MSSV: 1514080 SVTH: HOÀNG ÐINH THẾ QUY MSSV: 15141056 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRẠM BTS SVTH: MSSV: SVTH: MSSV: Khoá: Ngành: GVHD: LÊ QUANG TRƯỜNG 1514080 HOÀNG ĐINH THẾ QUY 15141056 2015 Công nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền Thông GVC ThS TRƯƠNG NGỌC ANH Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài này, nhóm sinh viên thực xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầ y/Cô khoa Đào tạo Chất lượng cao, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, người truyền đạt cho em kiến thức quý báu, dẫn định hướng cho nhóm q trình học tập Đây tiền đề để nhóm hoàn thành đề tài nghiệp sau Nhóm xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Đào tạo Chất lượng cao Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, nơi tạo điều kiện tối ưu sở vật chất trang thiết bị học tập nghiên cứu để nhóm sử dụng để phục vụ cho đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn Thầy Trương Ngọc Anh đã tâ ̣n tình hướng dẫn và ta ̣o điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i cho nhóm suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Sự tận tình thầy yếu tố to lớn giúp nhóm hồn thành đồ án tốt nghiệp Nhóm xin phép gửi đến thầy lịng biết ơn lời cảm ơn chân thành sâu sắc Kiến thức, kinh nghiệm tâm nghề nghiệp thầy khơng giúp đỡ nhóm hồn thành tốt đề tài mà cịn gương để nhóm học tập noi theo đường sau Bên cạnh đó, nhóm cũng xin cảm ơn các anh, chị khóa trước cũng các ba ̣n sinh viên lớp 15141CLDT1 đã nhiê ̣t tình đóng góp ý kiế n và chia sẽ kinh nghiê ̣m để giúp nhóm hoàn thành đề tài này Cuối cùng, mă ̣c dù đã cố gắ ng hoàn thành nhiê ̣m vu ̣ đề tài đă ̣t và đảm bảo thời ̣n kiến thức hạn hẹp chắ c chắ n sẽ không tránh khỏi những thiế u sót, mong Thầ y/Cô và các ba ̣n sinh viên thơng cảm Nhóm mong nhâ ̣n đươ ̣c những ý kiế n đóng góp của Thầ y/Cơ và các ba ̣n sinh viên Nhóm xin chân thành cảm ơn! TpHCM, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Quang Trường Hoàng Đinh Thế Quy i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH vii LỜI MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu 1.4 Nhiệm vụ 1.5 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Bố cục CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 2.1 IoT (Internet of Things) 2.2 Kit chuyên dùng cho nghiên cứu IoT 2.2.1 Arduino 2.2.2 Raspberry Pi 2.2.3 Intel Edison Intel Galileo 2.2.4 ESP8266 10 2.2.4 Adafruit Flora 10 2.3 Bô ̣ xử lý trung tâm 11 2.3.1 Giới thiệu NodeMCU ESP8266 11 2.3.2 Giới thiệu dòng chip wifi ESP8266 13 2.3.3 Các loại module cho ESP8266 thị trường 16 2.4 Chuẩn truyền liệu 18 ii 2.5 I2C gì? 19 2.6 Các da ̣ng hiể n thi ̣dữ liê ̣u 23 2.6.1 LED đoa ̣n 23 2.6.2 LCD 26 2.7 Cảm biến nhiệt độ 31 2.7.1 DTH11 31 2.7.2 DS18B20 34 2.7.3 LM35 37 2.8 Hệ thống trạm BTS 38 2.8.1 Trạm BTS gì? 38 2.8.2 Cấu tạo 38 2.9 Hệ thống giám sát trạm BTS 38 2.9.1 Tổng quan hệ thống 38 2.9.2 Nguyên lý hoạt động 39 2.10 Relay trạng thái rắn (SSR) 39 2.11 Web Server 41 2.11.1 Web Server gì? 41 2.11.2 Quy trình hoạt động chi tiết 42 2.12 Ứng dụng Android 42 2.12.1 Giới thiệu 42 2.12.2 Android Studio 42 2.12.3 Blynk 43 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 44 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 44 3.1.1 Yêu cầu hệ thống 44 3.1.2 Sơ đồ khố i 44 3.1.3 Chức khối 45 3.1.4 Hoa ̣t đô ̣ng của ̣ thố ng 45 3.2 Thiế t kế tiń h toán ̣ thố ng 46 iii 3.2.1 Khối cảm biến 46 3.2.2 Khối hiển thị 47 3.2.4 Khối xử lý trung tâm 48 3.2.5 Khối công suất 50 3.2.6 Khối nguồn 51 3.2.7 Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống 53 3.3 Thiết kế phần mềm 54 3.3.1 Lưu đồ giải thuật chương trình 54 3.3.2 Lưu đồ giải thuật web server 56 3.3.3 Lưu đồ giải thuật gửi liệu tới Blynk 58 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 59 4.1 Kết phần cứng 59 4.2 Kết phần mềm 61 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 65 5.1 Kết luận 65 5.1.1 Kết đạt 65 5.1.2 Hạn chế 66 5.2 Hướng phát triển 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 69 HƯỚNG DẪN ĐĂNG NHẬP WEB SERVER VÀ SỬ DỤNG 69 CHƯƠNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG 70 iv LỜI MỞ ĐẦU Hiê ̣n nay, viê ̣c phát triể n của thế giới điê ̣n tử số phát triể n mô ̣t cách nhanh chóng và ma ̣nh me,̃ điê ̣n tử số cu ̣ thể là vi xử lí ngày càng trở nên đa da ̣ng và các ứng du ̣ng cũng gần gũi với chúng ta Cùng với sự phát triể n đa da ̣ng của ngành công nghiê ̣p vi xử lí nên tài nguyên của vi xử lý cũng đươ ̣c nâng cao để đáp ứng các ứng du ̣ng khác thực tế Mạng Internet ngày ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống xã hội Chính phát triển mạnh mẽ vi xử lý Internet nên lĩnh vực IoT ngày ứng dụng rộng rãi đời sống hàng ngày Sự phát triển công nghiệp máy móc đại kèm với việc kiểm sốt hoạt động chúng Để thiết bị hoạt động đạt hiệu tối đa việc kiểm sốt nhiệt độ độ ẩm quan trọng Chính thế, nhóm lựa cho ̣n đề tài Hệ thống giám sát điều khiển nhiệt độ trạm BTS nhằm tìm hiểu thêm quan trọng vi xử lý, Web Server, đáp ứng nhu cầu cấp thiết xã hội Bên cạnh việc kiểm soát thông số nhiệt độ, độ ẩm thông số ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động hệ thống, việc kiểm tra giám sát thời gian hoạt động chúng quan trọng Đồng thời nhóm kết nối thơng tin qua mạng Internet để kiểm tra hoạt động từ xa nhằm khắc phục cố kịp thời hiệu ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình Hiện nay, với phát triển thời đại nhu cầu người môi trường sống tiện nghi ngày địi hỏi cao Theo thiết bị dần phát triển theo trở nên thông minh nhằm phục vụ nhu cầu công việc đời sống người Do ảnh hưởng việc biến đổi khí hậu, nhiệt độ Trái Đất ngày nóng lên Nhu cầu sử dụng thiết bị làm lạnh người ngày tăng cao Sử dụng máy lạnh cho nhu cầu sinh hoạt gia đình, sử dụng cơng nghệ thực phẩm cho nhu cầu bảo quản thực phẩm, sử dụng công nghiệp cho hệ thống công nghiệp cần làm mát cần kiểm soát nhiệt độ ổn định Vậy vấn đề thiết bị làm lạnh điều khiển quản lý cho tối ưu thông minh phù hợp với yếu tố thời đại Ở thời điểm dự án IoT phát triển rộng rãi biến hệ thống ngày trở nên thông minh giúp dễ dàng quản lý Từ vấn đề xã hội với mong muốn tìm hiểu sâu dự án IoT việc nghiên cứu thực đề tài hệ thống làm lạnh đáng để quan tâm 1.2 Tính cấp thiết đề tài Việc điều khiển thiết bị làm lạnh theo cách truyền thống đơn – điều khiển remote quen thuộc với đại đa số Và chắn chắn đơi lần cảm thấy phiền tối phải tìm remote hay đơi thiết bị làm lạnh xảy cố ý muốn mà phát kịp thời để xử lý cách nhanh chống Nhận thấy điều với mong muốn khắc phục hạn chế đó, kế thừa cơng nghệ, khơng tốn chi phí cao để mua cơng nghệ việc nghiên cứu để xây dựng mơ hình hệ thống làm lạnh vơ cần thiết Bên cạnh đó, hệ thống cần kiểm sốt nhiệt độ ổn định ln gặp khó khan q trình bảo trì gặp cố Tạo hệ thống hoạt động luân phiên có thời gian nghỉ để bảo trì cần thiết 1.3 Mục tiêu Đề tài thiết kế hệ thống giám sát điều khiển nhiệt độ trạm BTS, đo nhiệt độ môi trường cần làm lạnh quản lý thông qua web server điện thoại Cụ thể hệ thống điều khiển luân phiên hai thiết bị làm lạnh để đạt nhiệt độ mong muốn trường hợp thiết bị làm lạnh xảy cố thiết bị hoạt động để giữ ổn định nhiệt độ, tạp thời khắc phục cố Khi xảy cố khối xử lý thơng qua wifi gửi tín hiệu thơng báo tới web server điện thoại để thông báo tới người dùng Thêm vào khối xử lý suất trạng thái hoạt động thiết bị làm lạnh, nhận giá trị nhiệt độ đo từ cảm biến hiển thị lên LCD Vận hành điều khiển thiết bị phản hồi cách nhanh chóng 1.4 Nhiệm vụ Đề tài trình bày mơ hình mẫu hệ thống điều khiển cần kiểm soát nhiệt độ với hai thiết bị làm lạnh hoạt động luân phiên, sử dụng linh kiện, module kit bán sẵn thị trường Sử dụng thiết bị làm lạnh đơn giản phục vụ cho mục đích nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu vấn đề: - Thu thập liệu từ cảm biến gửi giá trị đo vi xử lý để hiển thị cho người dùng - Giao tiếp cảm biến vi điều khiển, vi điều khiển thiết bị làm lạnh - Trao đổi liệu web server, vi điều khiển mạng internet, truyền liệu nhận vi điều khiển hiển thị web server - Sử dụng Internent để truyền liệu, tạo mối liên kết vi điều khiển, bo nhúng điện thoại Android Giao tiếp với người dùng: thông qua Web Server điện thoại Android để theo dõi liệu cảm biến 1.5 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng hệ thống có kiểm sốt nhiệt độ thu nhỏ với tính đo nhiệt độ, độ ẩm: nhiệt độ đo kiểm soát 35oC độ ẩm 70% Nếu nhiệt độ, độ ẩm không đạt yêu cầu đặt ra, tiến hành bật hai thiết bị hoạt động Trao đổi liệu Web server, điện thoại Android LCD hiển thị Hệ thống đảm bảo tính ổn định có kết nối đến Web server điện thoại Android 1.6 Bố cục Chương 1: Tổng quan: Trong chương này, nhóm thực đề tài trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu lĩnh vực IoT sử dụng kiểm soát nhiệt độ nay, mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết: Trong chương này, nhóm thực đề tài giới thiệu sơ lược module sử dụng IoT, Module NodeMCU, loại cảm biến nhiệt độ, hiển thị nội dung lên LCD, relay trạng thái rắn, giao tiếp với Web server, ứng dụng Android Chương 3: Thiết kế thi cơng: Trong chương này, nhóm thực đề tài đưa yêu cầu thiết kế, thiết kế phần cứng phần mềm Chương 4: Kết thi cơng: Trong chương này, nhóm thực đề tài đưa kết mà nhóm đạt được, số liệu, hình ảnh hệ thống sau thi công Chương 5: Kết luận hướng phát triển: Trong chương này, nhóm đưa kết luận, hạn chế hướng phát triển đề tài Hình 5: Giá trị nhiệt độ độ ẩm Web Server Lịch sử nhiệt độ độ ẩm lưu lại Web Server dạng biểu đồ theo thời gian để người sử dụng thuận tiện trình theo dõi Hình 6: Đồ thị nhiệt độ độ ẩm Thời gian hoạt động trạng thái tắt hay mở máy lạnh hiển thị Web Server Hình 7: Trạng thái hoạt động thời gian thực 62 Dữ liệu từ hệ thống hiển thị lên điện thoại Android với giá trị giống hiển thị lên Web Server Hình 8: Giao diện thiết bị bật Hình 9: Giao diện thiết bị bật Khi thiết bị hoạt động trạng thái thiết bị hình điện thoại có hình trịn màu đỏ, hình điện thoại có liệu thời gian thực thiết bị thay đổi trạng thái, giá trị nhiệt độ độ ẩm thời điểm Đồng thời, thiết bị có thay đổi trạng thái nhiệt độ độ ẩm khơng đạt u cầu gửi thơng báo đến điện thoại để người dùng nhìn thấy 63 Thơng báo nhắc nhở cho người dùng máy lạnh không hoạt động hoạt động không đạt yêu cầu dựa vào trạng thái thực tế thiết bị để người dùng khắc phục Bảng 1: Bảng kết hệ thống qua thực nghiệm Qua q trình nghiên cứu thực phần mềm, nhóm thực đề tài vấn đề sau: - Có thể gửi liệu đo từ cảm biến nhiệt độ độ ẩm để hiển thị lên Web Server điện thoại - Hiển thị thời gian thiết bị thay đổi trạng thái trạng thái hoạt động thiết bị - Giới hạn ngưỡng giá trị đo từ cảm biến có thơng báo điện thoại thay đổi giao diện Web Server để người dùng biết Hình 10: Thơng báo điện thoại Sau hoàn thành hệ thống mặt phần cứng phần mềm, nhóm tiến hành cho hệ thống hoạt động thử nghiệm để kiểm tra tính xác Thời gian hoạt động luân phiên thiết bị phút Nhiệt độ cài đặt ngưỡng cho phép 35oC độ ẩm 70% Khi nhiệt độ độ ẩm không đạt yêu cầu gửi thông báo lên hình điện thoại bật hai thiết bị lúc đến hoạt động lại Thông tin hoạt động hệ thống trình thử nghiệm ghi nhận bảng 4.1 64 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận STT Nội dung Điều khiển luân phiên hai thiết bị Đo giá trị nhiệt độ, độ ẩm Gửi liệu lên Web Server Thời gian hoạt động Cách thức hoạt động Hai thiết bị hoạt động luân phiên, thiết bị phút, tương ứng với việc bật tắt 30 lần Kết Nhận xét Thời gian thiết bị bật tắt xác, khơng có trường hợp sai số Hệ thống đạt yêu cầu hoạt động luân phiên hai thiết bị Trong vòng 60 phút Kết nối cảm biến đo nhiệt độ hoạt động lên LCD Nhiệt độ, độ ẩm đo khơng có chênh lệch q nhiều Đạt yêu cầu đo nhiệt độ độ ẩm Trong vòng 60 phút Tiến hành gửi giá trị từ cảm biến thời gian hoạt động thiết bị Các giá trị hiển thị LCD Web Server giống Hệ thống gửi giá trị lên Web Server Trong vòng 60 phút Tiến hành gửi giá trị từ cảm biến thời gian hoạt động thiết bị Các giá trị hiển thị LCD ứng dụng Android giống Hệ thống gửi giá trị lên ứng dụng Android Tăng nhiệt độ độ ẩm môi trường lên vượt ngưỡng thiết lập Hệ thống thông báo lên điện thoại hai thiết bị hoạt động lúc Sau nhiệt độ hạ xuống hệ thống hoạt động bình thường Hệ thống hoạt động yêu cầu nhiệt độ độ ẩm vượt giới hạn cho phép Trong vòng 60 phút Gửi liệu lên ứng dụng Android Thay đổi nhiệt độ Gửi thông vượt báo khắc ngưỡng phục hệ lần thống Thay đổi độ không đạt ẩm vượt yêu cầu ngưỡng lần 5.1.1 Kết đạt 65 Qua đề tài “HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRẠM BTS”, nhóm thực nghiên cứu vấn đề sau: - Nắm kiến thức lĩnh vực IoT vận dụng vào hệ thống thực tế - Có thể lập trình cho module Arduino phần mềm Arduino IDE, nắm bước để tạo Web Server phần mềm điện thoại Android - Hiểu chức ứng dụng NodeMCU vi điều khiển ESP8266 - Xây dựng web server đơn giản theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, trạng thái hoạt động thiết bị - Hệ thống hoạt động đo nhiệt độ ngưỡng 0oC đến 50oC, độ ẩm đo 20% đến 90% thông qua cảm biến - Hệ thống điều khiển máy lạnh gửi cảnh báo có hành động khắc phục điều kiện nhiệt độ độ ẩm vượt ngưỡng đặt - Có thể truyền nhận liệu thông qua mạng Internet NodeMCU với Web Server NodeMCU với điện thoại Android 5.1.2 Hạn chế - Trong q trình thực đồ án nhóm cịn gặp nhiều khó khăn tiếp cận module linh kiện - Có chênh lệch giá trị thu từ cảm biến với - Mạch thi công chưa đạt thẩm mỹ cao, chưa tối ưu kích thước - Chưa hiển thị nguyên nhân thiết bị gặp cố khơng thể hoạt động - Hệ thống chưa có nguồn lượng dự trữ để cung cấp cho hệ thống nguồn điện không hoạt động - Chưa phát triển Web Server riêng biệt thu nhận liệu từ vi điều khiển qua Internet gửi vào điện thoại 5.2 Hướng phát triển Trong thời gian tới, ta có thể phát triển HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRẠM BTS để có thể: - Kết hợp với nhiều cảm biến khác cảm biến ánh sáng, cảm biến gas… - Thu thập liệu thời tiết từ Google - Xử lý ảnh từ camera để nhận diện người lạ bước vào trạm BTS - Xây dựng hệ thống cảnh báo, gửi tin nhắn cho người dùng hệ thống xảy vấn đề có hành vi cố tình xâm nhập vào hệ thống - Nghiên cứu sâu lập trình web, tạo Web Server hồn thiện tính năng, bảo mật - Sử dụng Module SIM truyền GPRS để sử dụng mơi trường khơng có kết nối wifi 66 - Có nguồn lượng trữ để thông báo đến người dùng hệ thống bị nguồn điện Phát triển hệ thống để có thêm thông báo nhắc nhở thời gian bảo trì Phát triển hệ thống cảnh báo máy lạnh có tượng tắt mở liên tục, nhiệt độ ngưỡng nhiều lần liên tiếp để có biện pháp khắc phục 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] Tiếng Việt Nguyễn Đình Phú (2016), “Giáo trình Vi xử lý – Vi điều khiển PIC 16F887”, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Nguyễn Văn Hiệp (2016), “Lập trình Android ứng dụng điều khiển”, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Trần Thu Hà – Trương Thị Bích Ngà – Nguyễn Thị Lưỡng – Bùi Thị Tuyết Đan – Phù Thị Ngọc Hiếu – Dương Thị Cẩm Tú (2013), “Giáo trình Điện tử bản”, NXB Đại học Quốc gia TPHCM Phan Tấn Vũ – Huỳnh Ngọc Kha (2017), “Đồ án – Thiết kế thi công vườn lan kết nối Web Server”, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Nguyễn Bích Lan (2018), “Các tảng mở chuyên phục vụ nghiên cứu IoT nay”, ictvietnam.vn Trần Hải Đăng (2016), “Giao tiếp I2C với nhiều Module”, Arduino.vn Tiếng Anh Lauren Osrini (2014), “Arduino Vs Raspberry Pi: Which Is The Right DIY Platform For You”, readwrite.com Espressif (2016), “ESP8266EX Datasheet” OSEPP Electronics, “DHT11 Huminity & Temperature Sensor Datasheet” EastRising (2013), “ERM2004-2 Series Character Module Datasheet” Wayjun Technology (2011), “Segment Digit LED Display Datasheet” Website https://vi.wikipedia.org/wiki/Internet_V%E1%BA%A1n_V%E1%BA%A Dt https://tudonghoa24.com/solution/giam-sat-va-dieu-khien-nhiet-do-trambts/ https://www.electronics-tutorials.ws/power/solid-state-relay.html https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/basics-of-ssr-solidstate-relay-the-switching-device/ https://www.geekstips.com/esp8266-email-and-push-notifications-iotblynk/ https://hocarm.org/dieu-khien-va-giam-sat-qua-dien-thoai-voi-esp8266-vablynk/?fbclid=IwAR1ZVAO1x-w2OmdRN-3h_sEHmxd3g-HifV8zREKsPtN3pQlcgC9m_Q1fTY https://dientuadenz.com/dieu-khien-led-voi-esp8266/ 68 PHỤ LỤC HƯỚNG DẪN ĐĂNG NHẬP WEB SERVER VÀ SỬ DỤNG Cấp nguồn cho hệ thống từ hai phích cắm, nguồn cấp từ adapter 5V-1A để hệ thống hoạt động cấp 220V để hai thiết bị hoạt động Chờ thời gian cho hệ thống kết nối wifi, cập nhật giá trị nhiệt độ, độ ẩm thời gian thực Dựa vào thời gian thực, thiết bị thay hoạt động luân phiên Tiến hành đăng nhập lên Web Server để xem hoạt động hệ thống Truy cập vào địa https://io.adafruit.com/ để vào Web Server Đăng nhập địa mail password tạo trước để theo dõi hoạt động hệ thống Ở đây, email đăng nhập nhóm bqviet511@gmail.com password 12345678 Sau đăng nhập, giao diện xuất thông số trạng thái hoạt động thiết bị để người dùng quan sát Để theo dõi qua điện thoại, tiến hành đăng nhập vào ứng dụng Blynk điện thoại Đây ứng dụng tạo chuyên dùng cho lĩnh vực IoT Nhóm tiến hành tạo ứng dụng để theo dõi hoạt động hệ thống nằm bên ứng dụng Blynk Nhóm đăng nhập Blynk tài khoản Facebook cá nhân, bên tạo ứng dụng để theo dõi hoạt động hệ thống 69 Từ trang đăng nhập Blynk, bạn có nhiều cách để đăng nhập để tạo ứng dụng riêng CHƯƠNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG #include #include #include #include #include #include #include #include "Adafruit_MQTT.h" "Adafruit_MQTT_Client.h" "DHT.h" unsigned int t; unsigned int gio1; unsigned int gio2; unsigned int gan = 1; NTPtime NTPch("ch.pool.ntp.org"); 70 #define BLYNK_PRINT Serial #define WIFI_SSID "viettel" #define WIFI_PASS "qwertyuiop" #define AUTH "399af50065544af58c4beb38a0b689be" #define AIO_SERVER "io.adafruit.com" #define AIO_SERVERPORT 1883 // use 8883 for SSL #define AIO_USERNAME "thequy123" #define AIO_KEY "92ee2ce34a23404183b6227e64841d62" WiFiClient client; Adafruit_MQTT_Client mqtt(&client, AIO_SERVER, AIO_SERVERPORT, AIO_USERNAME, AIO_KEY); LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); Adafruit_MQTT_Publish upload_nhietdo = Adafruit_MQTT_Publish(&mqtt, AIO_USERNAME "/feeds/nhietdo"); Adafruit_MQTT_Publish upload_tb = Adafruit_MQTT_Publish(&mqtt, AIO_USERNAME "/feeds/led"); Adafruit_MQTT_Publish upload_doam = Adafruit_MQTT_Publish(&mqtt, AIO_USERNAME "/feeds/doam"); const int DHTPIN = 2; Arduino const int DHTTYPE = DHT11; DHT22 DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //Đọc liệu từ DHT11 chân mạch //Khai báo loại cảm biến, có loại DHT11 strDateTime dateTime; String Time; String currentTime; int light_1 = 14; //D5 int light_2 = 12; //D6 int temp1 = 0; int temp2 = 0; void MQTT_connect(); void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(115200); delay(10); dht.begin(); WiFi.disconnect(); //Connect to WiFi Wire.begin(4, 5); //Bắt đầu chân SDA SCK I2C CHAN D1, D2 // initialize the LCD lcd.init(); //Bắt đầu hình lcd.backlight(); // Bật đèn lcd.home(); //Đưa trỏ vị trí 0,0 lcd.print("HT GIAM SAT"); lcd.setCursor(6,1); lcd.print("NHIET DO"); lcd.display(); // Hiển thị lên hình delay(1000); lcd.clear(); //Connect to WiFi Serial.print("Ket noi Wifi "); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Ket noi Wifi "); 71 Blynk.begin(AUTH, WIFI_SSID, WIFI_PASS); WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASS); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); } lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Da ket noi Wifi"); delay(500); pinMode(light_1, OUTPUT); digitalWrite(light_1, LOW); pinMode(light_2, OUTPUT); digitalWrite(light_2, LOW); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("ML1:OFF"); lcd.setCursor(8,0); lcd.print("ML2:OFF"); } void loop() { Blynk.run(); // Chay Blynk blynkdata(); // put your main code here, to run repeatedly: dateTime = NTPch.getNTPtime(7.0, 0); MQTT_connect(); upload_timeline(); delay(3500); // Kiem tra dateTime.valid truoc dua gia tri thoi gian float h = dht.readHumidity(); //Đọc độ ẩm float t = dht.readTemperature(); //Đọc nhiệt độ if(dateTime.valid){ NTPch.printDateTime(dateTime); byte actualHour = dateTime.hour; // Gio byte actualMinute = dateTime.minute; // Phut byte actualsecond = dateTime.second; // Giay int actualyear = dateTime.year; // Nam byte actualMonth = dateTime.month; // Thang byte actualday =dateTime.day; // Ngay byte actualdayofWeek = dateTime.dayofWeek; currentTime = String(dateTime.hour) + "H" + String(dateTime.minute) + "M"; Time = String(dateTime.day) + "/" + String(dateTime.month) + "/" + String(dateTime.year)+" " + currentTime; if (gan == 1) { gio1 = dateTime.minute; gan = 0; } if(h>65||t>35) { if(digitalRead(light_1) == 1) { 72 digitalWrite(light_2, HIGH); Blynk.notify("XẢY RA SỰ CỐ: MÁY LẠNH KHÔNG HOẠT ĐỘNG"); } if(digitalRead(light_2) == 1) { digitalWrite(light_1, HIGH); Blynk.notify("XẢY RA SỰ CỐ: MÁY LẠNH 2, KHÔNG HOẠT ĐỘNG"); } gan = 1; lcd.setCursor(4,0); lcd.print("ON "); lcd.setCursor(12,0); lcd.print("ON"); } else { if (dateTime.minute == gio1) {gio2= gio1 +2; //Active low logic digitalWrite(light_1, HIGH); digitalWrite(light_2, LOW); lcd.setCursor(4,0); lcd.print("ON "); lcd.setCursor(12,0); lcd.print("OFF"); } if (dateTime.minute == gio2) { //Active low logic digitalWrite(light_2, HIGH); digitalWrite(light_1, LOW); gio1= gio2+2; lcd.setCursor(4,0); lcd.print("OFF "); lcd.setCursor(12,0); lcd.print("ON "); }} if(gio1 >59) { gio1=0; } if(gio2 >59) { gio2=0; } } lcd.setCursor(0,1); lcd.print("THOI GIAN:"); lcd.setCursor(12,1); lcd.print(currentTime); delay(500); if(millis()-t >1000) { 73 Serial.print("Nhiet do: "); Serial.println(t); lcd.setCursor(0,2); lcd.print("NHIET DO: "); lcd.setCursor(10,2); lcd.print(t); lcd.print("*C"); upload_nhietdo.publish(t); Serial.print("Do am: "); Serial.println(h); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("DO AM: "); lcd.setCursor(10,3); lcd.print(h); lcd.print("%"); upload_doam.publish(h); delay(500); t=millis(); //Xuất nhiệt độ //Xuất độ ẩm } } void MQTT_connect() { int8_t ret; // Stop if already connected if (mqtt.connected()) { return; } Serial.print("Connecting to MQTT "); uint8_t retries = 3; while ((ret = mqtt.connect()) != 0) { // connect will return for connected Serial.println(mqtt.connectErrorString(ret)); Serial.println("Retrying MQTT connection in seconds "); mqtt.disconnect(); delay(8000); // wait seconds retries ; if (retries == 0) { // basically die and wait for WDT to reset me while (1); } } Serial.println("MQTT Connected!"); } void upload_timeline() { if(digitalRead(light_1) == && temp1 == 0) { upload_tb.publish("MÁY LẠNH 1: BẬT"); temp1 = 1; } if(digitalRead(light_2) == && temp2 == 0) { upload_tb.publish("MÁY LẠNH 2: BẬT"); 74 temp2 = 1; } if(digitalRead(light_1) == && temp1 == 1) { upload_tb.publish("MÁY LẠNH 1: TẮT"); temp1 = 0; } if(digitalRead(light_2) == && temp2 == 1) { upload_tb.publish("MÁY LẠNH 2: TẮT"); temp2 = 0; } } void blynkdata() { float h = dht.readHumidity(); //Doc gia tri am float t = dht.readTemperature(); //Doc gia tri nhiet WidgetLED ML1(V2); // Nhan tin hieu tu nut V2 cua Blynk App WidgetLED ML2(V3); // Nhan tin hieu tu nut V3 cua Blynk App // Gan du lieu vao bien virtual de hien thi len blynk // Chi nen gan 10 bien tro xuong delay(10); Blynk.virtualWrite(V0, t); Blynk.virtualWrite(V1, h); // Luu y nen ban khong du energy thi co the bo qua v2 va v3 if(digitalRead(light_1) == && temp1 == 0) { ML1.on(); Blynk.virtualWrite(V4,"add", 0, Time,"ML1: Bật"); Blynk.notify("MÁY LẠNH 1: BẬT; MÁY LẠNH 2: TẮT"); temp1 = 1; } if(digitalRead(light_2) == && temp2 == 0) { ML2.on(); Blynk.virtualWrite(V4,"add", 2, Time,"ML2: Bật"); Blynk.notify("MÁY LẠNH 2: BẬT; MÁY LẠNH 1: TẮT"); temp2 = 1; } if(digitalRead(light_1) == && temp1 == 1) { ML1.off(); Blynk.virtualWrite(V4,"add", 1, Time,"ML1: Tắt"); temp1 = 0; } if(digitalRead(light_2) == && temp2 == 1) { ML2.off(); Blynk.virtualWrite(V4,"add", 3, Time,"ML2: Tắt"); temp2 = 0; } } 75 S K L 0 ... phần bên trạm BTS 2.9 Hệ thống giám sát trạm BTS 2.9.1 Tổng quan hệ thống Hệ thống điều khiển nhiệt độ trạm BTS MC&TT đề xuất, sử dụng hệ thống phần mềm thiết bị đại, phù hợp cho phép giám sát thông... kiểm soát hoạt động chúng Để thiết bị hoạt động đạt hiệu tối đa việc kiểm sốt nhiệt độ độ ẩm quan trọng Chính thế, nhóm lựa cho ̣n đề tài Hệ thống giám sát điều khiển nhiệt độ trạm BTS nhằm tìm... KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 3.1.1 Yêu cầu hệ thống Hệ thống sử dụng Module NodeMCU làm xử lý trung tâm Hoạt động hệ thống điều khiển thiết bị hoạt động luân phiên, giám sát