Thi công hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị trong nhà sử dụng công nghệ LORA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ÐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ÐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA GVHD: TRẦN THU HÀ SVTH : LÊ ÐẠI MINH MSSV: 14141193 SVTH : TRƯƠNG ÐỨC HOÀNG LONG MSSV: 14141175 SKL005426 Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2018 TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu:  Module NodeMCU Esp8266  Module Lora SX1278 AS32-TTL-100  Arduino Uno Nội dung thực hiện:  Thiết kế giao diện để điều khiển giám sát: Websever, WPF, Android  Viết chương trình giao tiếp module để điều khiển thiết bị điện  Thi cơng mơ hình  Viết báo cáo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/09/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 31/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Trần Thu Hà CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 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 20 tháng 12 năm 2018 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lê Đại Minh Lớp: 14141DT3B MSSV: 14141193 Họ tên sinh viên 2: Trương Đức Hoàng Long Lớp: 14141DT3A MSSV: 14141175 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA Tuần/ngày Tuần 10/9 – 16/9 Tuần 17/9 – 23/9 Tuần 24/9 – 30/9 Tuần 7/10 – 13/10 Tuần 14/10 – 20/10 Tuần 21/10 – 27/10 Tuần 28/10 – 5/11 Tuần 6/11 – 12/11 Tuần 13/11 – 19/11 Tuần 10 20/11 – 26/11 Tuần 11 27/11 – 3/12 Tuần 12 4/12 – 10/12 Tuần 13-16 11/12 – 31/12 GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iii LỜI CAM ĐOAN Đề tài nhóm em tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Người thực đề tài Lê Đại Minh – Trương Đức Hoàng Long iv LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, lời cho phép chúng em gửi lời cảm ơn chân thành đến tồn thể q thầy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM nói chung thầy Khoa Điện – Điện Tử nói riêng, người tận tình dạy dỗ, trang bị cho kiến thức tảng kiến thức chuyên ngành quan trọng, giúp nhóm chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ tốt cho chúng em trình học tập nghiên cứu Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thu Hà tận tình giúp đỡ, đưa định hướng nghiên cứu hướng giải số vấn đề để chúng em thực tốt đề tài Trong thời gian làm việc với cô, chúng em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức dạy từ cô, thể thái độ nghiên cứu nghiêm túc, hiệu điều cần thiết trình học tập làm việc sau chúng em Mặc dù cố gắng hết sức, song điều kiện thời gian kinh nghiệm thực tế nhóm nghiên cứu cịn ít, đề tài tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến q thầy, giáo Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Lê Đại Minh – Trương Đức Hoàng Long 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 ẢNH x LIỆT KÊ BẢNG xiv TÓM TẮT xv Chương GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC CHƯƠNG NỘI DUNG CHÍNH 2.1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ ĐÃ KHẢO SÁT 2.2 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 2.2.1 Module RF thu phát Wifi ESP8266 NodeMCU 2.2.2 Giới thiệu Arduino Uno R3 2.2.3 Công nghệ truyền thông không dây 11 2.2.4 Tổng quan công nghệ truyền thông Lora 13 a Giới thiệu công nghệ truyền thông Lora 13 b Giới thiệu module RF LoRa 14 c Chế độ hoạt động module LoRa 15 d Giới thiệu chân AUX 17 e Cấu hình thơng số cho module RF Lora 18 f Chế độ truyền module RF LoRa 19 g Giới thiệu IC SX1278 dùng module LoRa 21 2.2.5 Chuẩn truyền thông UART 22 2.2.6 Tổng quan giao thức MQTT 23 2.2.7 Cảm biến DHT11 phương pháp đo nhiệt độ 24 vi a Giới thiệu cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 24 b Đo nhiệt độ nhiệt điện trở 25 c Đo nhiệt độ cặp nhiệt ngẫu 25 d IC cảm biến nhiệt độ 26 e Đo nhiệt độ phương pháp không tiếp xúc 26 2.2.8 Cảm biến DHT11 phương pháp đo độ ẩm 26 a Giới thiệu cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11 26 b Đo độ ẩm dựa điện trở 26 c Đo độ ẩm dựa điện dung 26 d Đo độ ẩm dựa độ dẫn nhiệt 26 2.2.9 Cảm biến MQ-2 phương pháp đo khí gas 26 a Giới thiệu cảm biến khí gas MQ-2 26 b Đo nồng độ khí gas tia hồng ngoại 28 c Đo nồng độ khí gas cảm biến điện hóa học rắn .28 2.2.10 Module cảm biến chuyển động PIR HC-SR501 28 2.2.11 LCD hiển thị 29 2.2.12 Module Relay kênh 31 2.2.13 Module buzzer 32 2.2.14 Động DC 32 2.2.15 Giới thiệu Web sever, ngôn ngữ lập trình HTML PHP 32 a Khái niệm Web sever 32 b Nguyên lí hoạt động Web sever 33 c Khái niệm ngơn ngữ lập trình HTML 33 d Ngơn ngữ lập trình PHP 33 2.2.16 Hệ quản trị sở liệu MySQL 35 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 36 3.1 MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ LORA 36 3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển, giám sát thiết bị nhà sử dụng công nghệ Lora 36 3.1.2 Tính tốn thiết kế mạch – Trung tâm xử lý 38 a Khối RF – chuyển tiếp liệu 38 b Khối trung tâm xử lý 39 vii PHỤ LỤC $sql ="UPDATE kt_den_ngu SET trang_thai='bat den ngu' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien } if(isset($_POST["denngu_t"])) { //mở kết nối tới sql $conn = mysqli_connect("localhost","root","123456") or die(" Kết nối không thành công"); //kết nối tới csdl mysqli_query($conn,"SET NAMES 'utf8'"); mysqli_select_db($conn,"minhle"); $sql ="UPDATE kt_den_ngu SET trang_thai='tat den ngu' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien } if(isset($_POST["quat_m"])) { $conn = mysqli_connect("localhost","root","123456") or die(" kết nối không thành công"); //kết nối tới csdl mysqli_query($conn,"SET NAMES 'utf8'"); mysqli_select_db($conn,"minhle"); $sql ="UPDATE kt_quat SET trang_thai='bat quat' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien} if(isset($_POST["quat_t"])) { $conn = mysqli_connect("localhost","root","123456") or die(" kết nối khơng thành cơng"); BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH PHỤ LỤC //kết nối tới csdl mysqli_query($conn,"SET NAMES 'utf8'"); mysqli_select_db($conn,"minhle"); $sql ="UPDATE kt_quat SET trang_thai='tat quat' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien } if(isset($_POST["quat_ngu_m"])) { $conn = mysqli_connect("localhost","root","123456") or die(" kết nối không thành công"); //kết nối tới csdl mysqli_query($conn,"SET NAMES 'utf8'"); mysqli_select_db($conn,"minhle"); $sql ="UPDATE kt_quat_ngu SET trang_thai='bat quat ngu' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien } if(isset($_POST["quat_ngu_t"])) { $conn = mysqli_connect("localhost","root","123456") or die(" kết nối không thành công"); //kết nối tới csdl mysqli_query($conn,"SET NAMES 'utf8'"); mysqli_select_db($conn,"minhle"); $sql ="UPDATE kt_quat_ngu SET trang_thai='tat quat ngu' WHERE stt != 0"; $query=mysqli_query($conn,$sql);//goi lenh them vao bang thanhvien BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH PHỤ LỤC }?> BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ... thông qua công nghệ Zigbee, Lora hay Wifi dừng lại vài thi? ??t bị điện Vì nhóm em định chọn đề tài ? ?Thi? ??t kế thi công hệ thống điều khiển, giám sát thi? ??t bị nhà sử dụng công nghệ Lora? ?? để cải thi? ??n... cần thi? ??t lấy cảm hứng từ dự án như: ? ?Thi? ??t kế thi công hệ thống giám sát điều khiển thi? ??t bị nhà kết hợp Wifi Lora [1]”, ? ?Điều khiển thi? ??t bị qua mạng Internet [2]” điều khiển thi? ??t bị nhà thông... TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CHƯƠNG GIỚI THI? ??U ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU Đề tài: ? ?Thi? ??t kế thi công hệ thống điều khiển, giám sát thi? ??t bị nhà sử dụng công nghệ Lora? ?? bao gồm vấn đề sau: - Thi? ??t kế thi