1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động

54 27 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI MỞ ĐẦU

    • Chương 1: GIỚI THIỆU

      • 1.1 Đặt vấn đề

      • 1.2 Internet vạn vật (IoT) là gì?

    • 1.3 Giới thiệu chung về hệ thống chăm sóc cây trồng tự động

      • 1.3.1 Hệ thống tưới phun sương

      • 1.3.2 Hệ thống làm mát, thông gió

      • 1.3.3 Đèn chiếu sáng

    • 1.4 Hệ thống giám sát và điều khiển

      • 1.4.1 Hệ thống giám sát

      • 1.4.2 Hệ thống điều khiển

  • CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG

    • 2.1 Sơ đồ tổng quát

    • 2.2 Arduino

      • 2.2.1 Giới thiệu về arduino

      • 2.2.2 Arduino Uno R3

      • 2.2.3 Lý do chọn board Arduino Uno R3

    • 2.3 Mạch thu phát Wifi ESP8266 wifi NodeMCU

      • 2.3.1 Giới thiệu về ESP8266 NodeMCU

      • 2.3.2 Sơ đồ chân ESP8266 NodeMCU

    • 2.4. Cảm biến DHT11

    • 2.5 Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

    • 2.6 Cảm biến độ ẩm đất

    • 2.7 Đèn led thanh

    • 2.8 Quạt DC 12V

    • 2.9 Bơm nước

    • 2.10 Module 4 relay

    • 2.11 Màn hình LCD 16x2

    • 2.12 Mạch giao tiếp I2C cho LCD

  • CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN, VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ LẮP ĐẶT MÔ HÌNH

    • 3.1 Nguyên lý hoạt động

    • 3.2 Sơ đồ thuật toán

    • 3.3 Thiết lập chương trình điều khiển cho hệ thống

      • 3.3.1 Điều khiển đèn tự động

      • 3.3.2 Điều khiển quạt tự động:

      • 3.3.3 Điều khiển máy bơm tự động

      • 3.3.4 Hiển thị giá trị cảm biến lên LCD

      • 3.3.5 Điều khiển thiết bị bằng nút nhấn

    • 3.4 Kết quả sản phẩm của nhóm

  • CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA INTERNET

    • 4.1 Xây dựng giao diện giám sát và điều khiển qua internet

      • 4.1.1 HTML là gì?

      • 4.1.2 Cấu trúc HTML của Website

      • 4.1.3 Thiết kế chương trình HTML

    • 4.2 Thiết lập chương trình cho ESP8266

      • 4.2.1 Lập trình ESP8266 bằng Arduino IDE

      • 4.2.2 ESP kết nối Internet

      • 4.2.3 Chương trình điều khiển cho ESP

  • CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

    • 5.1 Kết quả đạt được

    • 5.2 Các khó khăn gặp phải

    • 5.3 Hướng phát triển của đề tài

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Điều khiển bằng tay bằng cách đến trực tiếp vườn, điều khiển các thiết bị bằng cách nhấn nút trên tủ điện hoặc điều khiển các thiết bị trên web bằng điện thoại hoặc máy tính mà không cần đến trực tiếp vườn. Điều khiển tự động: Các cảm biến sẽ đo giá trị môi trường và so sánh với giá trị đặt. Nếu chưa phù hợp sẽ điều khiển các thiết bị tác động như quạt, bơm, đèn để cây trông có môi trường sinh trưởng tốt, có thể thay đổi và dò được wifi xung quanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HĨA TÊN ĐỒ ÁN: Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc trồng tự động Sinh viên thực : Nguyễn Thanh Hữu Mã số sinh viên : 18L1041032 Lớp : Kỹ thuật điện tử K52 Giáo viên hướng dẫn : TS Võ Công Anh Bộ mơn : Điều khiển – Tự động hóa HUẾ, NĂM 2021 KHOA CƠ KHÍ VÀ CƠNG NGHỆ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KỸ THUẬT Độc lập – Tự – Hạnh phúc VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HÓA - - Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2021 BẢN GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ-TỰ ĐỘNG HÓA Họ tên sinh viên: Nguyễn Thanh Hữu Lớp: KTCĐT52 Nguyễn Quốc Toản Nguyễn Thanh Long Giáo viên hướng dẫn: TS.Võ Công Anh Bộ môn: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa- Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế I ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG II SỐ LIỆU BAN ĐẦU: III NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI: 1.Tổng quan Intenet of thing ứng dụng chúng vào chăm sóc trồng 2.Giới thiệu tổng quan thiết bị phần cứng sử dụng hệ thống Sơ đồ thuật tốn, viết chương trình điều khiển lắp đặt mơ hình Xây dựng chương trình giám sát điều khiển qua Internet Kết luận đề nghị IV NGÀY GIAO ĐỀ TÀI: 20-3-2021 V NGÀY HOÀN THÀNH ĐỀ TÀI: 22-08-2021 Trưởng môn Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ VÀ CƠNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT - ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA - Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2021 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN HỌC PHẦN ĐỒ ÁN : ĐIỆN TỬ- TỰ ĐỘNG HÓA Họ tên sinh viên :Nguyễn Thanh Hữu Nguyễn Quốc Toản Nguyễn Thanh Long Lớp: KTCĐT52 TÊN ĐỒ ÁN: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG Giáo viên hướng dẫn: TS Võ Công Anh Bộ môn: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Nhận xét Giáo viên hướng dẫn: - Hình thức đồ án: - Thái độ sinh viên: - Tiến độ thực hiện: - Nhận xét: - Nội dung thực theo yêu cầu đề tài (%), độ khó đề tài: Giáo viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) KHOA CƠ KHÍ VÀ CƠNG NGHỆ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KTĐK VÀ TĐH Độc lập – Tự – Hạnh phúc - - Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2021 PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC Sinh viên: Nguyễn Thanh Hữu Nguyễn Quốc Toản Nguyễn Thanh Long Giáo viên hướng dẫn: TS.Võ Công Anh Bộ môn:Kỹ thuật điều khiển tự động hóa TÊN ĐỒ ÁN: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG Tuần lễ Ngày/tháng 14-05-2021 Khối lượng Đã thực (%) 30% Tiếp tục thực (%) GVHD ký tên 60% Duyệt lần 1: Đánh giá khối lượng hoàn thành _ % : Được tiếp tục làm ĐA 7-08-2021 90% Không tiếp tục thực ĐA 10% Duyệt lần 2: Đánh giá khối lượng hoàn thành _ % : Được tiếp tục làm ĐA 21-08-2021 100% Không tiếp tục thực ĐA 0% 10 LỜI MỞ ĐẦU Ngày giới với phát triển mạnh mẽ khoa học – cơng nghệ góp phần giúp chất lượng sống người không ngừng nâng cao Thêm vào xâm nhập trực tiếp internet vào sống ngày nhiều Nhu cầu người ngày cao đưa đến thách thức liên quan đến việc quan sát, nhận biết, xử lí tự động liệu online cách hiệu Từ thực tiễn đó, kích thích tị mị, tìm hiểu người, nguồn cảm hứng cho ứng dụng thông minh đời Là sinh viên Khoa Cơ khí – Cơng nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Huế, với kiến thức học với mong muốn tìm hiểu thử sức thiết kế đề tài hay thú vị việc thực thi nhu cầu người thông qua mạng Internet Đề tài “Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc trồng tự động” mà chúng em chọn cho đồ án mơn học giúp ích cho người việc quan sát, kiểm tra từ đưa cảnh báo thực thi nhu cầu người sử dụng cụ thể áp dụng nơng nghiệp có tính qui mơ lớn Trong q trình thực báo cáo mình, chúng em cố gắng để hoàn thành cách tốt Nhưng với kiến thức non nớt thực nên khó tránh khỏi sai sót mong thầy đóng góp để đề tài em hoàn thiện Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Võ Cơng Anh nhiệt tình quan sát, giúp đỡ hướng dẫn chúng em qua yêu cầu đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Huế, ngày tháng năm 20 Sinh viên MỤC LỤC Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Trong năm qua, việc trồng thực phẩm trở thành xu hướng tồn cầu, tiếp tục phát triển Nó trở nên đại, tạo thành xu thế, thương hiệu làm vườn thông minh xuất nhanh hết Những lợi ích mà vườn thông minh mang lại phủ nhận:  Hoạt động hiệu Thời tiết có tác động nhiều làm giảm suất năm định Nhưng hệ thống nông nghiệp thông minh, thời tiết yếu tố thực nhỏ sản xuất lương thực thường diễn nhà dựa vào hệ thống nước lắp đặt bao gồm ánh sáng nhân tạo chất dinh dưỡng có sẵn đất thơng qua hệ thống đo dưỡng chất, độ PH, độ ẩm  Tình hình tài bền vững - Hầu hết hệ thống làm vườn thông minh tiết kiệm nước, lượng không gian đáng kể - Bên cạnh đó, tiền đầu tư khơng lãng phí, mang lại nhiều hiệu mặt tài chính, giúp tài bền vững Điều chứng minh việc tiết kiệm nước, điện không gian  Hạn chế sử dụng chất hóa học thực phẩm Nơng dân buộc phải sử dụng thuốc trừ sâu hóa học để đảm bảo sản lượng tốt yếu tố môi trường tác động xấu trồng Như đề cập trên, thời tiết, yếu tố môi trường giảm xuống tối thiểu nơng Hình 1.1: Hệ thống canh tác nghiệpthống thơngsửminh, chất khơng có nhu cầu truyền dụng nhiều thựchọc sử dụng chất điều chỉnh tăng hóa trưởng hóa học  Cung cấp thực quanh năm có cấu hình đơn giản Việc áp dụng nông nghiệp thông minh nhà cho phép bạn tự quản lý “Vườn thơng minh” mình, điều chỉnh hợp lý cho loại trồng mà chủ nhà áp dụng… Từ đó, việc sử dụng lương thực cụ thể rau, củ… khơng cịn điều khó khan “vườn thơng minh” bạn cung cấp lượng rau củ quanh năm Bên cạnh đó, việc đầu tư lắp đặt vơ đơn giản đem lại hiệu vô to lớn Hình 1.2: Canh tác thực phẩm Và để tối ưu hơn, chúng em nghĩ đến việc giám sát, điều khiển yếu tố ngoại cảnh độ ẩm đất, ánh sáng, nhiệt độ mức phù hợp cho phát triển tốt cách ứng dụng Internet of Things 1.2 Internet vạn vật (IoT) gì? Nói cách đơn giản, Internet of Things tất thứ kết nối với qua mạng Internet, người dùng (chủ) kiểm sốt đồ vật qua mạng thiết bị thơng minh, chẳng hạn smartphone, PC… Thuật ngữ “Internet of Things” (viết tắt IoT) dạo gần xuất nhiều thu hút khơng quan tâm ý giới cơng nghệ Vì bùng nổ IoT tương lai có tác động mạnh mẽ tới sống, công việc xã hội loài người Thực tế, Internet of things manh nha từ nhiều thập kỹ trước Tuy nhiên đến năm 1999 cụm từ IoT đưa Kevin Ashton, Ông nhà khoa học sáng lập Trung tâm Auto-ID đại học MIT, nơi thiết lập quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp khơng dây dùng sóng radio) số loại cảm biến khác Ứng dụng Internet of things IoT có ứng dụng rộng vơ cùng, kể số thư sau: • Ứng dụng nơng nghiệp • Quản lí thiết bị cá nhân • Tự động hóa ngơi nhà • Quản lí lập kế hoạch quản lí thị • Quản lí chất thải… Tác động IoT đa dạng, lĩnh vực: quản lý hạ tầng, y tế, xây dựng tự động hóa, giao thơng… 1.3 Giới thiệu chung hệ thống chăm sóc trồng tự động Vườn nhà kính ứng dụng không giới chưa phổ biến với nông nghiệp nước ta Cây trồng hệ thống nhà bao bọc xung quanh nilong Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng mang lại sản phẩm chất lượng nông nghiệp, hiệu kinh tế cao ngăn chặn sâu bệnh từ lây lan vào vườn rau, hạn chế bớt ảnh Hình 1.3 Mơ hình vườn nhà kính hưởng xấu từ khí hậu mưa gió, nắng nóng, sương muối, … 1.3.1 Hệ thống tưới phun sương Tưới phun sương hình thức đưa nước tưới dạng mưa nhân tạo nhờ thiết bị hỗ trợ đầu phun Tưới phun sương nhằm tiết kiệm lượng nước khổng lồ, tiết kiệm công tưới Tưới phun sương đáp ứng tốt yêu cầu tưới, làm lá, nước phân bố đều, sinh Hình 1.4: Hệ thống tưới phun sương trưởng tốt 1.3.2 Hệ thống làm mát, thơng gió Hệ thống làm mát, thơng gió làm mát thơng gió tự nhiên phía mái bên hơng vườn sử dụng quạt thơng gió đẩy khí lưu thơng vườn nhằm làm giảm nhiệt độ nhiệt độ khơng khí q cao gây ảnh hưởng xấu đến trồng làm thơng thống khống khí, giúp sinh trưởng tốt Hình 1.5: Quạt thơng gió làm mát vườn rau 1.3.3 Đèn chiếu sáng Đèn bật tự động vào ngày trời mù, ánh sáng mặt trời không đủ cho quang hợp phát triển tăng số chiếu sáng vào mùa hoa, kết trái Khi trời tối chế độ tắt 10 Hình 3.13 Màn hình hiển thị giá trị cảm biến 40 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA INTERNET Internet gì? Internet hệ thống thơng tin tồn cầu truy nhập cơng cộng gồm mạng máy tính liên kết với Hệ thống truyền thơng tin theo kiểu nối chuyển gói liệu (packet switching) dựa giao thức liên mạng chuẩn hóa (giao thức IP) Chúng cung cấp khối lượng thông tin dịch vụ khổng lồ internet Internet có mặt khía cạnh đời sống, tất khía cạnh mà nghĩ tới Internet mang lại nhiều tiện ích hữu dụng cho người sử dụng, tiện ích phổ thơng Internet hệ thống thư điện tử (email), trò chuyện trực tuyến (chat), máy truy tìm liệu (search engine), dịch vụ thương mại, chuyển ngân, dịch vụ y tế, văn hóa, giáo dục… Bên cạnh lợi ích to lớn, mang internet có nguy lộ thông tin cá nhân quan trọng tên, địa chỉ, mã số thẻ tín dụng … Virus dễ dàng trải rộng tồn máy tính kết nối tới Internet Những công virut làm hệ thống sụp đổ liệu quan trọng bị xóa…Có nhiều trang mạng cung cấp thông tin đáng tin cậy gây nhận thức hiểu sai vấn đề náo đó… 4.1 Xây dựng giao diện giám sát điều khiển qua internet 4.1.1 HTML gì? HTML ngôn ngữ dùng để mô tả trang web, viết tắt từ Hyper Text Markup Language HTML ngơn ngữ lập trình, html ngơn ngữ đánh dấu (markup language), ngôn ngữ đánh dấu nhóm thẻ đánh dấu (các tag), HTML sử dụng thẻ để mô tả trang web 4.1.2 Cấu trúc HTML Website Một Website thường chứa nhiều trang trang lại có tập tin HTML riêng Lưu ý, HTML ngôn ngữ lập trình Điều có nghĩa khơng thể thực chức “động” Hiểu cách đơn giản hơn, tương tự phần mềm Microsoft Word, HTML có tác dụng bố cục định dạng trang web HTML kết hợp với CSS JavaScript trở thành tảng vững cho giới mạng 41 Hình 4.1 Cấu trúc chương trình HTML Cấu trúc HTML Mọi tài liệu HTML có khung cấu trúc sau: : khai báo kiểu liệu hiển thị : cặp thẻ bắt buộc, có nhiệm vụ đóng gói tất nội dung trang : khai báo thông tin meta trang tiêu đề trang, charset,… : cặp thẻ nằm bên thẻ dùng để khai báo tiêu đề trang : cặp thẻ dùng để đóng gói nội dung hiển thị trang CSS gì? CSS chữ viết tắt Cascading Style Sheets, ngơn ngữ sử dụng để tìm định dạng lại phần tử tạo ngơn ngữ đánh dấu Nói ngắn gọn ngơn ngữ tạo phong cách cho trang web Bạn 42 hiểu đơn giản rằng, HTML đóng vai trò định dạng phần tử website việc tạo đoạn văn bản, tiêu đề, bảng,… CSS giúp thêm style vào phần tử HTML đổi bố cục, màu sắc trang, đổi màu chữ, font chữ, thay đổi cấu trúc… Trong chương trình HTML, CSS khai báo cặp thẻ đặt phần định dạng trang web cặp thẻ Các lệnh dùng thiết kế giao diện: • • • • Background-color: Màu cho trang web Font-size: Kích thước chữ Font-family: Kiểu chữ Text-align: Căng lề văn Javascript gì? JavaScript ngơn ngữ lập trình website, tích hợp nhúng HTML giúp website sống động JavaScript cho phép kiểm soát hành vi trang web tốt so với sử dụng HTML Các slideshow, pop-up quảng cáo tính autocomplete Google ví dụ dễ thấy cho bạn, chúng viết JavaScript Trong chương trình HTML, Javascript khai báo cặp thẻ đặt ngồi cặp thẻ Các lệnh dùng: • • • • Document.getElementById(“nhietdo”): Gắn giá trị vào thẻ có id nhietdo Document.getElementById(“ssid”).value: Lấy giá trị nhập vào thẻ có id ssid Widow.innerWidth: Lấy giá trị chiều dài hình hiển thị Window.innerHeight: Lấy giá trị chiều cao hình hiển thị 4.1.3 Thiết kế chương trình HTML Tuy HTML đánh giá mạnh chưa đủ khả xây dựng trang web chun nghiệp Do đó, lập trình viên thường sử dụng HTML để thêm element dạng văn xây dựng giao diện cấu trúc cho phần nội dung trang Sau đó, họ dùng ngôn ngữ frontend CSS Javascript để tạo nên Website hồn chỉnh Với khả tương thích cao, HTML kết hợp CSS Javascript giúp tăng trải nghiệm cho người dùng thiết lập chức cao cấp khác Cụ thể: 43 • CSS đóng vai trị việc thiết kế, xây dựng background, màu sắc hiệu ứng cho trang • Javascript có nhiệm vụ giúp tạo chức động như: thư viện hình ảnh, slider, pop-up,… Phần mềm lập trình HTML Hiện có nhiều phần mềm để viết chương trình html, chúng em sử dụng phần mềm Sublime Text Hình 4.2 Giao diện phần mềm Sublime Text Các chức giao diện Home: Bảng giá trị tức thời số liệu cảm biến đo gồm có số liệu cường độ ánh sáng (Light), nhiệt độ môi trường (Temperature) độ ẩm đất (Humidity) Hệ thống nút bắm điều khiển: dùng để điều khiển hoạt động thiết bị, gồm có nút bấm: - Nút bật/tắt đèn led Nút bật/tắt quạt Nút bật/tắt bơm Nút thay đổi chế độ (Auto, Manual) Các ô nhập giá trị đặt, dùng để nhập giá trị đặt cho hệ thống, chương trình vi xử lí Arduino dùng để so sánh với giá trị cảm biến đo được, từ điều khiển thiết bị chấp hành 44 Nút Connect có chức tìm kiếm sóng wifi gần đó, cho phép kết nối ta dùng điện thoại, máy tính đăng nhập vào wifi để tiến hành điều khiển Hình 4.3 Giao diện điều khiển giám sát máy tính 45 Hình 4.4 Giao diện điều khiển giám sát điện thoại Đăng nhập vào mạng Ta đổi địa Wifi mà khơng cần phải thay đổi chương trình, dị wifi kết nối gần lưu thơng tin wifi sau lần đăng nhập Hình 4.5 Giao diện đăng nhập vào mạng 4.2 Thiết lập chương trình cho ESP8266 4.2.1 Lập trình ESP8266 Arduino IDE Mở phần mềm Arduino IDE, vào File  Preferences, vào textbox Additional Board Manager URLs thêm đường link sau vào: http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json click OK để xác nhận 46 Tiếp theo vào Tool  Board  Boards Manager đợi lát để chương trình tìm kiếm Ta kéo xuống click vào ESP8266 by ESP8266 Community, click vào Install Chờ phần mềm tự động download cài đặt 47 Vào Tool  Board  Node MCU 0.9 chọn cổng COM tương ứng với module NodeMCU tương ứng Đến bước lập trình ESP8266 hãng 4.2.2 ESP kết nối Internet Hình 4.6 Sơ đồ hoạt động ESP8266 48 Phương pháp giao thức IP Giao thức liên mạng IP giao thức quan trọng giao thức TCP/IP Mục đích giao thức liên mạng IP cung cấp khả kết nối mạng thành liên mạng để truyền liệu , vai trò IP vai trị giao thức tầng mạng mơ hình OSI Giao thức IP giao thức kiểu không liên kết (connectionlees) có nghĩa khơng cần có giai đoạn thiết lập liên kết trước truyền liệu Hệ thống phân giải tên miền (DNS mDNS) Hệ thống phân giải tên miền (DNS) hệ thống chuyển đổi tên miền website mà sử dụng, dạng www.tenmien.com sang địa IP dạng số tương ứng với tên miền ngược lại Ví dụ www.tenmien.com thành 421.64.874.899 ngược lại dịch địa IP thành tên miền Và người dùng đăng nhập vào website, thay phải nhớ nhập dãy số địa IP, cần nhập tên website trình duyệt tự động nhận diện Có nhiều máy chủ DNS Internet, hầu hết mạng nội (LAN) khơng có máy chủ DNS riêng Điều có nghĩa bạn khơng thể dùng tên miền để truy vấn đến thết bị mạng nội Có cách khác dùng mDNS (DNS đa hướng) Nó sử dụng tên miền với local, ví dụ http: //smartgarden.local Nếu máy tính bạn cần gửi u cầu đến tên miền có local, gửi truy vấn multicast đến tất thiết bị khác mạng LAN có hỗ trợ mDNS, thiết bị tự nhận dạng tên miền Sau thiết bị có tên phù hợp phản hồi cách gởi multicast khác kèm địa IP Đến lúc máy tính bạn biết địa IP thiết bị gửi u cầu bình thường Webserver gì? Hoạt động nào? Web server máy chủ cài đặt chương trình phục vụ ứng dụng web Webserver có khả tiếp nhận request từ trình duyệt web gửi phản hồi đến client thông qua giao thức HTTP giao thức khác 49 Hình 4.7 Cách webserver hoạt động Bất xem trang web internet, có nghĩa yêu cầu trang từ web server Khi ta nhập URL trình duyệt (ví dụ: http://smartgarden.local) tiến hành bước sau để gửi lại phản hồi Trình duyệt phân giải tên miền thành địa IP Webserver gửi lại client trang yêu cầu Trình duyệt hiển thị trang web 4.2.3 Chương trình điều khiển cho ESP Thư viện cần dùng: #include //Dùng để ESP kết nối wifi #include //Sử dụng webserver #include "FS.h" //Truy cập nhớ Flash ESP #include //Sử dụng mDNS tạo tên miền cục #include //Sử dụng websocket #include //Thư viện thời gian #include "page.h" //File chương trình HTML Chương trình điều khiển Để giao tiếp UART với Arduino, ta phải thiết lập Serial ESP tốc độ baud với Arduino (9600)  Lấy giá trị cảm biến trạng thái hoạt động trạng thái thiết bị void readstatus() { Serial.print("READ \r\n"); //Gửi lệnh cho Arduino đọc giá trị String s = Serial.readStringUntil('\n'); //Nhận chuỗi liệu từ Arduino 50 webSocket.broadcastTXT(s); //Gửi chuỗi lên web }  Nhận tín hiệu điều khiển từ web void Event(uint8_t num, WStype_t type, uint8_t * payload, size_t length) { String payloadString = (const char *)payload; if (payloadString == "tthd") { Serial.print("TT \r\n"); //Nhận tín hiệu thay đổi trạng thái //Gửi lệnh thay đổi trạng thái } else if (payloadString == "quat") { //Nhận tín hiệu điều khiển quạt Serial.print("BT 1\r\n"); //Gửi tín hiệu điều khiển quạt } else if (payloadString == "bom") { //Nhận tín hiệu điều khiển máy bơm Serial.print("BT 2\r\n"); //Gửi tín hiệu điều khiển máy bơm } else if (payloadString == "den") { Serial.print("BT 3\r\n"); //Nhận tín hiệu điều khiển đèn //Gửi tín hiệu điều khiển đèn } }  Gửi giá trị đặt từ trang web cho Arduino void datgt() { nd = server.arg("nd"); //Nhận giá trị gửi từ ô nhiệt độ da = server.arg("da"); //Nhận giá trị gửi từ ô độ ẩm as = server.arg("as"); //Nhận giá trị gửi từ ô ánh sáng String gt = "\"gtnd\": \"" + nd + "\",\"gtda\": \"" + da + "\",\"gtas\": \"" + as + "\""; //Tổng hợp thành chuỗi liệu Serial.println(gt); //Gửi chuỗi sang Arduino } 51 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết đạt Các kết thu sau thực đề tài: Xây dựng mơ hình hệ thống Phân tích ứng dụng thực tế vào hệ thống Tìm hiểu board vi xử lí Arduino Thiết lập hoạt động hệ thống Xây dựng hệ thống giám sát điều khiển hệ thống thông qua Internet máy tính smart phone  Ưu điểm: - Giao diện người dùng hoàn thiện bắt mắt - Truy cập trang web đơn giản, nhập địa IP khó nhớ mà cần nhập tên miền http://smartgarden.local - Đăng nhập wifi nhanh chóng, tự động dị wifi kết nối gần Lưu thơng tin wifi sau lần đăng nhập - Thay đổi wifi dễ dàng mà không cần phải nhập lại chương trình - 5.2 Các khó khăn gặp phải Trong q trình thực đề tài ngồi kết thu được, chúng em gặp phải số khó khăn: - - - Thiếu kiến thức chuyên mơn lập trình wed nên hệ thống giao diện giám sát cịn chưa hồn thiện, chưa tận dụng lợi ích Internet cung cấp hay phát triển thêm tính tích hợp thời gian biểu, lịch thời vụ cụ thể, thơng số thích hợp với loại trồng khác Các thiết bị sử dụng hệ thống dừng lại việc sử dụng mơ hình nghiên cứu, chưa đảm bảo đưa vào sử dụng điều kiện thực tế, điều kiện thực nghiệm cịn hạn chế Chưa có sở lưu trữ liệu mạng để lưu lại thơng tin cần thiết, chưa có tính bảo mật 5.3 Hướng phát triển đề tài Trong tương lai, đề tài có triển vọng phát triển theo số hướng sau: - Hoàn thiện sở lưu trữ liệu mạng, tối ưu giao diện giám sát điều khiển internet Đưa mơ hình vào thực tế việc sử dụng thiết bị công nghiệp với số lượng nhiều Kết hợp hệ thống tưới phun sương với bón phân phun thuốc trừ sâu tự động 52 - Thiết kế hệ thống cảnh báo cố gặp phải sms hay ứng dụng mạng khác 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Giáo trình “Lập trình điều khiển ESP8266 – Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung” – Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật - 2015 [2] Giáo trình “Lập Trình IOT Với ESP8266 – Lê Mỹ Hà, Phạm Quang Huy” – Nhà Xuất Bản Thanh Niên - 2015 [3] Giáo trình “Kỹ Thuật Vi Điều Khiển – Nguyễn Đình Phú” – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật tp.HCM - 2005 [4] Nguyễn Thanh Phương (2017), Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế vườn thông minh”, trường Đại học Cơng Nghệ thành phố Hồ Chí Minh Tài liệu Internet [5] Phạm Minh Tuấn (TuanPM), Internet Of Things (IoT) : cho người bắt đầu, truy cập ngày 25/09/2019 website: https://iotmakervn.github.io/iotstarter-book [6] Lập trình HTML, CSS, Javascript bản, https://www.w3schools.com 54 ... ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG II SỐ LIỆU BAN ĐẦU: III NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI: 1.Tổng quan Intenet of thing ứng dụng chúng vào chăm sóc trồng 2.Giới... ĐIỆN TỬ- TỰ ĐỘNG HÓA Họ tên sinh viên :Nguyễn Thanh Hữu Nguyễn Quốc Toản Nguyễn Thanh Long Lớp: KTCĐT52 TÊN ĐỒ ÁN: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG Giáo... hướng dẫn: TS.Võ Công Anh Bộ mơn:Kỹ thuật điều khiển tự động hóa TÊN ĐỒ ÁN: ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT (IOT) VÀO HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY TRỒNG TỰ ĐỘNG Tuần lễ Ngày/tháng 14-05-2021 Khối lượng Đã thực

Ngày đăng: 04/01/2022, 18:29

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.3 Mô hình vườn nhà kính - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 1.3 Mô hình vườn nhà kính (Trang 9)
Tưới phun sương là hình thức đưa nước tưới dưới dạng mưa nhân  tạo nhờ các thiết bị hỗ trợ và đầu  phun - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
i phun sương là hình thức đưa nước tưới dưới dạng mưa nhân tạo nhờ các thiết bị hỗ trợ và đầu phun (Trang 10)
Hình 1.4: Hệ thống tưới phun sương - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 1.4 Hệ thống tưới phun sương (Trang 10)
Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát đề tài - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát đề tài (Trang 12)
Hình 2.2 Arduino UNO R3 Bảng 2.1 Thông số cơ bản - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.2 Arduino UNO R3 Bảng 2.1 Thông số cơ bản (Trang 13)
2.2.1 Giới thiệu về arduino - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
2.2.1 Giới thiệu về arduino (Trang 13)
Hình 2.3 Mạch Esp8266 NodeMCU - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.3 Mạch Esp8266 NodeMCU (Trang 15)
• GPIO0, GPIO2, GPIO15: đây là các chân có nhiệm vụ cấu hình mode cho ESP8266 điều khiển quá trình nạp code nên bên trong NodeMCU (có tên gọi là strapping pins) có các trở kéo để định sẵn mức logic cho chúng như sau: GPIO0: HIGH, GPIO2: HIGH, GPIO15: LOW - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
GPIO2, GPIO15: đây là các chân có nhiệm vụ cấu hình mode cho ESP8266 điều khiển quá trình nạp code nên bên trong NodeMCU (có tên gọi là strapping pins) có các trở kéo để định sẵn mức logic cho chúng như sau: GPIO0: HIGH, GPIO2: HIGH, GPIO15: LOW (Trang 16)
Hình 2.8 Cảm biến độ ẩm đất - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.8 Cảm biến độ ẩm đất (Trang 18)
Hình 2.9 Led thanh - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.9 Led thanh (Trang 19)
Hình 2.10 Quạt DC 12V - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.10 Quạt DC 12V (Trang 20)
Bảng 2.2 Sơ đồ chân của LCD 16x2 - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Bảng 2.2 Sơ đồ chân của LCD 16x2 (Trang 22)
Bảng 2.3 Thông số cơ bản mạch I2C LCD - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Bảng 2.3 Thông số cơ bản mạch I2C LCD (Trang 23)
Hình 2.15 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C cho LCD - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 2.15 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C cho LCD (Trang 23)
Hình 3.1 Sơ đồ thuật toán hệ thống - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.1 Sơ đồ thuật toán hệ thống (Trang 25)
Bảng 3.1 sơ đồ nối dây BH1750 với Arduino UNO - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Bảng 3.1 sơ đồ nối dây BH1750 với Arduino UNO (Trang 26)
Bảng 3.3 Sơ đồ nối dây cảm biến độ ẩm đất với Arduino UNO - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Bảng 3.3 Sơ đồ nối dây cảm biến độ ẩm đất với Arduino UNO (Trang 29)
Hình 3.5 Sơ đồ nối dây các nút nhấn - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.5 Sơ đồ nối dây các nút nhấn (Trang 34)
Hình 3.6 Hình ảnh của sản phẩm - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.6 Hình ảnh của sản phẩm (Trang 36)
3.4 Kết quả sản phẩm của nhóm - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
3.4 Kết quả sản phẩm của nhóm (Trang 36)
Hình 3.7 Kết nối mạng ESP phát ra - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.7 Kết nối mạng ESP phát ra (Trang 37)
Hình 3.9 Giao diện giám sát và điều khiển - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.9 Giao diện giám sát và điều khiển (Trang 38)
Hình 3.12 Các nút nhấn trên mạch điều khiển - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.12 Các nút nhấn trên mạch điều khiển (Trang 39)
Hình 3.11 Thay đổi giá trị cài đặt - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.11 Thay đổi giá trị cài đặt (Trang 39)
Hình 3.13 Màn hình hiển thị giá trị cảm biến - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 3.13 Màn hình hiển thị giá trị cảm biến (Trang 40)
Hình 4.1 Cấu trúc củ a1 chương trình HTML - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 4.1 Cấu trúc củ a1 chương trình HTML (Trang 42)
Hình 4.2 Giao diện phần mềm Sublime Text - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 4.2 Giao diện phần mềm Sublime Text (Trang 44)
Hình 4.3 Giao diện điều khiển giám sát trên máy tính - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 4.3 Giao diện điều khiển giám sát trên máy tính (Trang 45)
Hình 4.4 Giao diện điều khiển giám sát trên điện thoại - Ứng dụng Internet vạn vật (IoT) vào hệ thống chăm sóc cây trồng tự động
Hình 4.4 Giao diện điều khiển giám sát trên điện thoại (Trang 46)
w