(Đồ án tốt nghiệp) quản lý hệ thống, giám sát phòng họp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT PHỊNG HỌP GVHD: NGUYỄN NGƠ LÂM SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN MSSV: 13119103 SVTH: HUỲNH PHÚC THÁI MSSV: 13119199 SKL006560 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT PHÒNG HỌP SVTH : Nguyễn Hồng Mẫn MSSV : 13119103 SVTH : Huỳnh Phúc Thái MSSV : 13119199 Khóa : 2013 Ngành : Cơng Nghệ Kỹ Thuật Máy Tính GVHD : ThS Nguyễn Ngơ Lâm Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM LỜI CẢM ƠN i u tiên, sinh viên th n ến th y gi o Nguyễn Ngô tr o ổi nh ng inh nghiệm qu timt h ho n h nh t i xin ph p h n th nh g i i m m, gi o vi n h ng ẫn ti nh h ng v u sinh vi n th nh ng n i ung Sinh viên th ti ng xin tr n tr ng m n th y ô tr ng i H S Ph m Thuật Th nh Phố Hồ Ch inh tận t nh truy n t nh ng iến th n n t ng sinh vi n th ho n th nh tốt ti C ng g i i m n ến gi nh: ố mẹ, nh h em i v mặt vật hất v tinh th n sở v ng hắ v t m t i ho n th nh tốt ông việ h tập ủ m nh t o i u iện thuận sinh vi n th C ng xin g i i h n th nh m n ến tất n p 13119C ùng nh u h tập, giúp ỡ tr o ổi iến th i n qu n ho n th nh n tốt nghiệp úng tiến v t ết qu tốt Em xin h n th nh m n! TP HCM, ngày 19 tháng năm 2018 Sinh viên th Nguyễn Hồng ẫn Huỳnh Phú Th i SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỜI CẢ ƠN CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Gi i thiệu 1.2 T nh 1.3 1.4 ấp thiết ủ ụ ti u nghi n Nhiệm vụ nghi n 1.5 ối t 1.6 Ph 1.7 Bố ụ ng v ng ph p nghi n CHƯƠNG CƠ SỞ 2.5.1 Kit Raspberry Pi 2.1.1 Gi i thiệu v 2.2.1 Gi i thiệu 2.2 221 222 2.2.3 Cm iến v n t y C Gi o tiếp Ph 2.2.4 C 2.3 2.3.1 Text LCD 20x4 Gi Board Arduino ATMega 2560: Gi 2.4.2 Chi tiết v i thiệu v Gi i thiệu v 2.5.1 Thông số 2.5.2 Ch n 2.5.3 Gi SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.6 C m i thiệu ệnh ủ 2.4.1 2.5 ng th ệnh 2.3.2 2.4 ặ ế i thiệu v iến si u 2.6.1 Gi 2.6.2 Ho t CHƯƠNG THIẾT 3.1 Yu u 3.2 Thiết ế hệ thống 3.2.1 S 3.2.2 h 3.2.3 3.3 Thiết Ho t 3.3.1 ng ủ Ho t 33 3.4 Thiết Ho t ế hệ thống 3.4.1 u gi i thuật tr n 3.4.2 u gi i thuật 3.4.3 u gi i thuật CHƯƠNG ẾT QUẢ THỰC NGHIỆ 4.1 Ho t ng ủ 4.1.1 Ho t 4.1.2 Ho t 41 42 Ho t ết qu tri n CHƯƠNG 51 5.2 TÀI ết uận H IỆU THA PHỤ SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Các gi i ph p ho cu c h p th o luận nhóm M t cu c h p tốt h ngh video, máy vi tính, s n phẩm khác cơng nghệ thơn cá nhân làm việc m t Nh ng cu c h p văn ho tổ ch v i i ng nh n vi n Ngày nay, phòng h p truy n thống h p có thiết kế thông minh, khách m ghi l i, hi n th làm gi m b M t thiết kế phòng h p v cịn t o n n v i nhân viên v oi nh u nh SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.2 Tính cấp thiết đề tài: So v m t cu hệ thống i m danh vân tay nhằm x tham d thu c khách m không ph i khách m i không th i việ ch cu Ngoài ra, v khiến khách m h p thơng minh, khách m i có th biết xác v trí thơng qua việc nhập thơng tin hình hi n th , sau nhập xác v trí ngồi sáng lên H n n a, có th ki m sốt số ng i phòng h p nh ng t nh quan tr ng c n thiết ối v i m t phịng h p thơng minh, i 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - T m hi u ăn n v h th c ho t ng i m danh khách m i vân tay - T m hi u v ph ng th ho t ng ng nh s ết nối ủ c m biến vân t y, ph ng th c giao tiếp gi a module Arduino, Raspberry Pi3 v i c m biến máy tính - Thiết kế hệ thống i u n - Thiết ế gi o iện ph n m m máy tính C# Mục tiêu chi tiết Xây d ng hệ thống gồm ba ph n chính: • Bên ngồi phịng h p: hệ thống c m biến v n t y h h • Bên phịng h CD v siêu âm • Máy tính: thu thập thông tin khách m i 3, phát số ng d thông qua Arduino 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu - Xây d ng mô h nh i m danh khách m i ến tham d cu c h p - Hệ thống ho t ng phòng h p - Qu n thông tin i m danh máy tính - Số v n t y u - Tìm hi u v SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu ối t ng nghiên c u:  Module c m biến vân tay R305: lấy mã vân tay g i lên Raspberry Pi  Raspberry Pi 3:c mã vân tay từ thiết b ngo i g i lên máy tính • Ph n m m Visual Studio 2015: t o giao diện ngôn ng so sánh d liệu nhận từ Raspberry Pi v • C sở d • Bo r Ar tin khách m i g i v m y t nh hi n th Ph m vi nghiên c u: - D tr n sở phòng h p củ tò nh trung t m tr ng i h S ph m k thuật Thành Phố Hồ Chí Minh - Nghiên c u giao tiếp c m biến vân tay v i Raspberry Pi s dụng ngôn ng python - Nghiên c u giao tiếp module wifi ESP8266 Arduino cách truy n nhận d liệu v i máy tính 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu th c tài, sinh viên th c nghiên c u nh s u: tài s dụng m t số ph ng ph p - Ph ng ph p nghi n u lý thuyết:  Tham kh o tài liệu sách m ng Internet • Tham kh o ví dụ i èm v i b ph n m m ng dụng • Tham kh o thêm ví dụ h ng dẫn m ng Internet - Ph ng ph p nghiên c u th c nghiệm: • Sinh viên th c t i thiết kế ph n c ng  Thiết kế ph n m m máy tính  Tiến hành kh o s t, ăn h nh thiết b ph n m m 1.7 Bố cục Đồ Án V i yêu c u r v x nh h ng gi i quyết, nhóm nghiên c u xây d ng án gồm có n i ung h nh nh s u:  Chƣơng 1: Tổng quan Trình bày v tình hình nghiên c u nay, tính cấp thiết củ tài từ ó r c mụ ti u ối t ng, ph m vi nghiên c u m nhóm h ng t i  Chƣơng 2: Cơ Sở Lý Thuyết Tìm hi u lo i kit, module, lo i c m biến, ph ng ph p thu thập truy n nhận d liệu c nhóm nghiên c u s dụng ối v i tài SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM  Chƣơng 3: Thiết kế tính tốn hệ thống ặt vấn v thiết kế ph n c ng ph n m m, yêu c u hệ thống, ho t ng hệ thống, s nguy n , s khối, ch khối ồng th i nói s v thiết lập cho module kết nối gi i thích, tính tốn v ph ng ph p tiết kiệm iện ti u thụ  Chƣơng 4: Kết r mô h nh thi ông ho n h nh, trình ch y hệ thống bên mơ hình, o v so s nh ng iện ti u thụ hệ thống  Chƣơng 5: Kết luận hƣớng phát triển r ết luận m c nh ng gì, phân tích nh ng u i m nh i m hệ thống ồng th i nh h ng phát tri n án SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 2.5.1 Kit Raspberry Pi 2.1.1 Giới thiệu kit Raspberry Pi Gi i thiệu chung: Raspberry Pi m t máy vi tính nhỏ g n, h th c hai c nh ch cỡ m t thẻ AT Ng i t t h h p m i th c n thiết ó b n s dụng nh m t máy vi tính Trên bo m ch Pi có CPU, GPU, RAM, khe cắm thẻ microSD, WiFi, Bluetooth cổng USB 2.0 Khi mua Pi v , b n ch việc cài hệ i u hành (th r opy/p ste i th mục vô thẻ nh ), gắn chu t, bàn phím hình bắt u s dụng c (hoặc cao cấp h n x u remote es top từ m t máy khác qua, SSH) Raspberry Pi có th ng dụng t o s n phẩm nh : - u coi phim HD giống nh An roi Box, hỗ tr ODI y h i g me m t y, onso e, g me thùng Ch i nh ng y x , gi lập c nhi u hệ máy - Cắm máy t i Torrent 24/24 - Dùng làm VPN cá nhân - Biến ổ c ng nh th ng thành ổ c ng m ng (NAS) - Làm camera an ninh, quan sát từ xa - Hi n th - Máy nghe nh , m y - Làm thành m t i m y Termin phòng - Làm thiết b nhà i u n robot, máy in không dây từ xa, Airplay - c mô t tr n h nh n i: SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI y ủ m y iện t ăng th s ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGƠ LÂM 4.1.2 Hoạt động client(máy tính): - Khi h ết nối v i Server giao diện i u n tr n Hình 4.6: Giao diện client máy tính h Sau kết nối thành cơng t i Server, giao diện Hình 4.7: Giao diện ient hi ient nh h nh i ết nối t i Server ient nh h nh i ết nối t i Server SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 68 qu t v n t y, thơng qu Hình 4.8: Giao diện ăng thơng tin khách m i m i Hình 4.9: Giao diện xem thông tin khách m i SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM 4.1.3 Hoạt động Arduino Mega 2560: Khi bắt u, Arduino tiến hành khởi t o kết nối v i module Wifi ESP 8266 v i tên wifi mật iết Hình 4.10: Giao diện nhận d ng Wifi SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGƠ LÂM Hình 4.11: Giao diện kết nối ến Wifi Hình 4.12: Giao diện ết nối thành cơng Wifi SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGƠ LÂM Hình 4.13: Kết nối wifi không thành công S u hi ết nối thành công Wifi, Arduino yêu c u ng ch IP kết nối ến Server(Raspberry Pi 3) i dùng nhập a Hình 4.14: Nhập a ch IP kết nối ến Server SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 72 Sau kết nối th nh ông ch n chnăngng i dùng l keypad Hình 4.15: Giao diện ch n ch ng tr n Ar uino Ng c l i, kết nối t i Server không thành công hệ thống yêu c u i dùng nhập l i a ch IP kết nối ến Server Hình 4.16: Kết nối khơng thành cơng t i Server SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hi ng 73 c u khách m LCD Hình 4.17: Tìm chỗ ngồi thơng qua số iện tho i Hình 4.18: Giao diện tìm chỗ ngồi SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGƠ LÂM Hình 4.19: Tìm thấy v trí ngồi khách m i Khi khách m i ến v trí ngồi mình, hệ thống tắt èn e Hình 4.20: Tắt èn e o hiệu o hiệu v trí ngồi SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 75 Ng xuất thơng c l i nế o nh Hình 4.21: Thơng báo khơng tìm thấy số iện tho i 4.2 Kết triển khai thực tế: - Truy n nhận d liệu gi a Arduino Server tốt Tuy nhiên, việc truy n nhận gi C ient v Server ó trễ tùy thu c tố m ng - Hệ thống quét vân tay khách m i ho t ng tốt - Danh sách khách m i hi n th y ủ thơng tin Hình 4.22: Giao diện thơng tin khách m i SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Các c m biến siêu âm ho t 76 - Tuy nhiên nút nhấn b nhiễu ph i nối dây xa Ph n Client có ch xó thơng tin h h m i khách m i ó hơng cịn nằm danh sách n a Tuy nhiên h ho t ng ổn nh, th nh tho ng hơng xó c thông tin khách m i việc truy n nhận lệnh xóa thơng tin ho t ng khơng ổn nh Hình 4.23: Giao diện xóa thơng tin khách m i SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết Luận Qu t i n y nhóm v i u i m v nh Ƣu điểm: - Hệ thống hoàn thiện ch - Việc truy n nhận d th dễ iện tho - Hệ thống dễ dàng nâng cấp phát tri n thêm cho phịng h p - Thơng tin khách m Nhƣợc điểm: - Giao diện qu n lý máy t nh ph c t p - Ph n tìm chỗ ngồi cịn bất cập, hệ thống ph i c m i có th tìm tiếp cho khách m i - Ph n qu t v n t y ng i bật quét vân tay liên tục 5.2 Hƣớng phát triển Hệ thống có th - Có th thêm c m bi bên c m biến v n t y n ng i dùng ngủ tiết kiệm nă - V ph n c ng có th n mở c a t - C mer theo õ ho ng SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI i qu n lý c 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn nh Phú, Tr ng Ng Anh, “Gi o tr nh vi x ” , Nhà xuất b n HQG, Tp HC , Việt Nam Website tham khảo [1] www.arduino.vn [2] www.espessif.com [3] http://vietjack.com/python [4] https://unica.vn/lap-trinh-python-tu-zero-hero [5] http://vietjack.com/csharp/hoc_c_sharp_co_ban_nang_cao.jsp PHỤ LỤC Hƣớng dẫn nạp firmware cho Module ESP8266-V1 inh iện n + Module ESP8266-01 hoặ + h n p USB to TT + o u e AS cho ESP +Dy ắm, ụng ụ Ph n m m + Driver cho USB to TTL: PL2303_AllInOne.exe + Too ùng + Firmware: AI-v0.9.5.0 AT Firmware.bin ( ó th h tuỳ ) + Ph n m m C th B1: Cắm USB to TT Su hi i Vào Ports-> Properties Next -> Next -> Hoàn tất ch n l i diver phù h p v SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP S GVHD: TH.S NGUYỄN NGƠ LÂM chân USB TTL có in linh kiện Chúng ta kết nối theo s *Chú : i y: Phụ lục bảng 1: Cách kết nối ESP8266 USB TTL m b o ủ dòng cho ESP Nguồn 3,3V VOUT module ASM1117 (Nguồn 5V USB TTL qua ASM1117 t o nguồn 3,3V) Dùng l n 3,3V GND nên c n mở r ng test o r huẩn b tr c B3: Nạp Firmware + Kết nối USB TTL v i máy tính: + Mở ph n m m esp8266_flasher CHỌN ĐÚNG COM (XEM TRONG DEVICE MANAGER) BIN -> ĐƢỜNG DẪN FIRMWARE NHẤN DOWNLOAD ĐỂ BẮT ĐẦU NẠP * Nếu khơng n p c nối chân Reset xuống GND kho ng 0,5s rút th n p l i > Hoàn tất việc nạp firmware > Để bắt đầu sử dụng -> rút chân GPIO0 để trống (1 số trƣờng hợp nối GPIO0 lên 3,3V bắt đầu sử dụng cần đƣợc) B4: Test Hercules Ch n úng COM, tố Nhấp Open baud kết nối SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 80 Nhập Lệnh at tr • MỘT SỐ LỖI THƢỜNG GẶP: + Khơng nhận iver USB TT + B lỗi không nhận thiết b 0,5s tháo th n + S u hi f h n GPIO0 Kích chân RESET th Nối GPIO0 lên 3,3V tháo th SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI 81 ... CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG QUẢN LÝ, GIÁM SÁT PHÒNG HỌP SVTH : Nguyễn Hồng Mẫn MSSV : 13119103 SVTH : Huỳnh Phúc Thái MSSV : 13119199 Khóa : 2013 Ngành : Cơng Nghệ Kỹ Thuật Máy Tính... th nh n tốt nghiệp úng tiến v t ết qu tốt Em xin h n th nh m n! TP HCM, ngày 19 tháng năm 2018 Sinh viên th Nguyễn Hồng ẫn Huỳnh Phú Th i SVTH: NGUYỄN HỒNG MẪN – HUỲNH PHÚC THÁI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... NGHIỆP GVHD: TH.S NGUYỄN NGÔ LÂM  Chƣơng 3: Thiết kế tính tốn hệ thống ặt vấn v thiết kế ph n c ng ph n m m, yêu c u hệ thống, ho t ng hệ thống, s nguy n , s khối, ch khối ồng th i nói s v thiết lập