TÊN ĐỀ TÀI:
TẮT MỞ ĐÈN QUẠT BẰNG ĐIỆN THOẠI
Lĩnh vực: Hệ thống nhúng
MỤC LỤC
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU.................................................................................1
BÁO CÁO ĐỀ TÀI...............................................................................................2
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................2
I.
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI..............................................................................2
II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU........................................................................2
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU...................................................2
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................2
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................3
I. CƠ SỞ KHOA HỌC CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT..........................3
1. Trung tâm điều khiển nhà thông minh BROADLINK RM PRO+................3
2. Trung tâm kiểm sốt an ninh Broadlink SmartONE S1C..............................4
3. Cơng tắc cảm ứng, điều khiển từ xa Broadlink TC2 chuẩn US.....................5
II. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN.................................................................6
1.
Kết nối Broadlink RM PRO+với công tắc cảm ứngBroadlink TC2 ..........6
2.
Kết nối Broadlink SmartONE S1C với các cảm biến.................................7
3. Phương thức hoạt động..................................................................................9
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG............................10
I. ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG HỌC.......................................................................10
II. THỰC TRẠNG LÃNG PHÍ ĐIỆN.............................................................10
III. ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TRƯỚC ĐÂY..........................................10
CHƯƠNG 3. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ..............................11
I. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU................................................................11
II. KẾT QUẢ.............................................................................................11
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................12
I. KẾT LUẬN...................................................................................................12
II. KIẾN NGHỊ.................................................................................................12
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN.............................................................................12
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................13
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong quá trình học tập tại trường, em thường xuyên thấy các bạn khi ra
chơi hoặc ra về đi ra khỏi lớp hay quên tắt các thiết bị điện như quạt, đèn,… gây
lãng phí điện nên em nảy sinh ý tưởng sáng chế một thiết bị có thể tắt/ mở đèn,
quạt trong lớp học từ xa cho thầy cô chủ nhiệm hoặc ban cán sự lớp.
Từ những lí do trên, em chọn đề tài “Tắt/ mở đèn quạt bằng điện thoại”
B. CÂU HỎI NGHIÊN CỨU
Câu 1. Mục tiêu muốn hướng đến của đề tài là gì?
- Tắt/ mở từ xa được các thiết bị điện như quạt, đèn,… trong lớp học
- Tiết kiệm tiền điện cho nhà trường.
Câu 2. Điểm mới của đề tài là gì ?
- Thiết bị hoàn toàn tự thiết kế, làm chủ được cả phần cứng, bộ điều khiển
dùng arduino và phần mềm điều khiển bằng tin nhắn điện thoại.
- Tất cả linh kiện, vật tư hồn tồn mua được ở VN.
- Tính tiện lợi, thay thế và sửa chữa dễ dàng. Có thể sản xuất hàng loạt.
Câu 3. Khả năng áp dụng của thiết bị ở đâu ?
- Áp dụng được trong các trường học, hộ gia đình.
Câu 4: Khả năng nhân rộng của thiết bị ?
- Thiết bị có thể mở rộng sản xuất hàng loạt do giá rẻ thích hợp với hộ gia
đình, trong trường học linh kiện hồn tồn mua được ở Việt Nam.
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu lý thuyết các kiến thức liên quan đến đề tài.
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của linh kiện, arduino.
- Tìm hiểu phần mềm lập trình arduino.
- Viết chương trình kiểm tra thiết bị. Lắp ráp thiết bị.
- Tiến hành thực nghiệm và hiệu chỉnh.
D. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
- Chế tạo thành công thiết bị tắt/mở nguồn điện
- Tắt mở được nguồn điện lên đến 250V bằng điện thoại
- Thực nghiệm thành công trong khoảng cách xa.
E. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
- Ứng dụng trong nông nghiệp như tưới tiêu, chiếu sáng, phun thuốc,… điều
khiển bằng điện thoại.
1
F. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Phạm Xuân Minh, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB GD, năm 2008
2. Học viện hàng không Việt Nam khoa điện tử viễn thơng “Giáo trình
hướng dẫn sử dụng cơ bản Arduino” - TP. Hồ Chí Minh 2015.
3. Trang web: arduino.com.vn
4. Trang web: />BÁO CÁO ĐỀ TÀI
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong quá trình học tập tại trường, em thường xuyên thấy các bạn khi ra
chơi hoặc ra về đi ra khỏi lớp hay quên tắt các thiết bị điện như quạt, đèn,… gây
lãng phí điện nên em nảy sinh ý tưởng sáng chế một thiết bị có thể tắt/ mở đèn,
quạt trong lớp học từ xa cho thầy cô chủ nhiệm hoặc ban cán sự lớp.
Từ những lí do trên, em chọn đề tài “Tắt/ mở đèn quạt bằng điện thoại”
II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu mà đề tài hướng tới đó là tạo ra thiết bị:
- Tắt mở được các thiết bị điện như quạt, đèn,… trong lớp học bằng điện
thoại.
- Tiết kiệm tiền điện cho nhà trường.
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng: Các loại thiết bị tắt mở nguồn điện
- Phạm vi nghiên cứu: Trường THCS Đất Đỏ
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu lý thuyết các kiến thức liên quan đến đề tài.
- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của linh kiện, arduino.
- Tìm hiểu phần mềm lập trình arduino.
- Viết chương trình kiểm tra thiết bị.
- Lắp ráp thiết bị.
- Tiến hành thực nghiệm và hiệu chỉnh.
2
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
I. CƠ SỞ KHOA HỌC CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT
1. Trung tâm điều khiển nhà thông minh BROADLINK RM PRO+
Trung tâm điều khiển nhà thơng minh Broadlink RM-Pro+ có khả năng
điều khiển mọi thiết bị trong gia đình bạn, với khả năng học hỏi từ các remote
hồng ngoại của TV, điều hòa, set-top box, HD player, quạt v.v đến các remote
sóng radio điều khiển cửa cuốn, rèm tự động. Hơn thế nữa, bạn hoàn tồn có thể
thiết lập theo kịch bản bật-tắt các thiết bị trong nhà như: 8h đi làm, tự động tắt
hết đèn, đóng rèm, tắt mọi thiết bị điện, 6h chiều đi làm về: 5h30 tự động bật
bình nước nóng, tự động mở rèm vào 6h, tự động bật TV và chuyển kênh yêu
thích. 8h giải trí: Tự động bật TV sang chế độ video, bật HD box đến bộ phim
đang xem dang dở, tự động tắt đèn để xem phim cho đã v.v. Giờ đây việc tự
động hóa ngơi nhà của bạn trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.
3
Hình 2:BROADLINK RM PRO+
2. Trung tâm kiểm soát an ninh Broadlink SmartONE S1C
Thiết bị Trung tâm kiểm soát an ninh Broadlink SmartONE S1C sẽ
giúp bạn đơn giản hóa mọi việc liên quan đến an ninh tưởng chừng rất phức tạp
này.Broadlink SmartONE S1C đóng vai trò như 1 “bộ não”, quản lý tập trung
tất cả các cảm biến thông minh không dây liên quan tới an ninh an toàn như:
Cảm biến PIR phát hiện chuyển động, cảm biến mở cửa, cảm biến dò rỉ nước
hay các cảm biến phát hiện khói, báo dị gas v.v…Khi các cảm biến này kích
hoạt, trên điện thoại smartphone của bạn sẽ nhận ngay được thông báo báo động
dù bạn ở bất kỳ nơi đâu trên thế giới – miễn là có internet.
- Giúp bạn biết được trạng thái công tắc đang bật hay đang tắt trên app EControl, và điều khiển bật tắt thông qua wifi, 3G/4G ở bất kỳ nơi nào có kết nối
mạng internet.
- Bật tắt bằng chính hệ thống cơng tắc bấm tay truyền thống trong nhà bạn, khi
bật tắt thì trạng thái đèn vẫn cập nhật phản hồi trên app E-control.
- Ngoài ra phiên bản SC1PRO cịn có khả năng học các remote RF để điều khiển
từ xa (không cần đến smartphone), trong trường hợp bạn ở nhà thì vẫn có thể
nằm giường hoặc sofa để điều khiển bật tắt đèn. Việc điều khiển này khá phù
hợp với gia đình có người già hay trẻ em khó sử dụng smartphone.
- Kết hợp với các thiết bị Broadlink khác để bật tắt theo ngữ cảnh do bạn định
nghĩa trên app E-control
4
Hình 2.1:Broadlink SmartONE S1C
3. Công tắc cảm ứng, điều khiển từ xa Broadlink TC2 chuẩn US
Cơng tắc thơng minh Broadlink cịn có khả năng điều khiển từ
xa(wifi,3G) thông qua bộ điều khiển trung tâm Broadlink RM-Pro, phối kết hợp
với các thiết bị thông minh khác của Broadlink, bộ thiết bị kiểm soát an ninh
S1C Kit hay thiết bị kiểm sốt mơi trường A1 để tạo ra được các ngữ cảnh sống
tùy chỉnh theo ý muốn của bạn. Với thiết kế hình chữ nhật, lắp vừa chuẩn đế âm
tường chữ nhật thông dụng tại Việt Nam, cơng tắc cảm ứng Broadlink
TC2 chuẩn US có thể thay thế các công tắc cơ truyền thống mặt chữ nhật phổ
biến tại Việt Nam mà không cần đi lại bất kỳ đường dây điện nào trong nhà, vì
vậy cơng tắc này phù hợp với cả cơng trình cải tạo lại hoặc xây mới từ đầu do
không yêu cầu đặc biệt trong thi cơng.
5
Hình 2.2:Broadlink SmartONE S1C
II. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN
1. Kết nối Broadlink RM PRO+với cơng tắc cảm ứngBroadlink TC2
Hình 2.3:Broadlink RM PRO+, TC2
Để điều khiển được qua Smartphone thì bạn cần kết nối các thiết bị vào trung
tâm Broadlink thông qua ứng dụng IHC (Intelligent Home Center) có thể tải trên
CH Play hoặcAppstore.
6
Sử dụng ứng dụng IHC để kết nối hai thiết bị lại với nhau
7
2. Kết nối Broadlink SmartONE S1C với các cảm biến
Broadlink SmartONE S1C với các cảm biến
Để điều khiển Broadlink SmartONE S1C qua Smartphone thì bạn cần kết nối
các thiết bịthơng qua ứng dụng E-control có thể tải trên CH Play hoặc App store.
8
Hình 2.7:E-control
Kết nối các thiết bị lại với nhau trên Smartphone:
9
Giao diện kết nối các cảm ứng trên điện thoại
3. Phương thức hoạt động
Cảm biến cửa: được lắp đặt vị trí cửa ra vào, cửa sổ. Cảm biến này sẽ phát
hiện có sự xuất hiện của con người ở vị trí cửa ra vào/cửa sổ và cùng kết
hợp với những cảm biến khác thực hiện các kịch bản đã lập trình sẵn.
Trong trường hợp đi vắng, cảm biến này có nhiệm vụ phát hiện sự đột
nhập trái phép vào nhà và phát tín hiệu về bộ xử lý trung tâm, ngay lập tức
hệ thống sẽ gửi thông báo về điện thoại .
Cảm biến thân nhiệt: khi con người đi qua góc quét của cảm biến sự
chuyển động thân nhiệt phát ra từ cơ thể người làm kích tần số sóng lên
gửi tín hiệu về điều khiển trung tâm, kết hợp với loa báo động hoặc công
tắt điều khiển từ xa để bật đèn dọa trộm khi đột nhập vào nhà đồng thời
điều khiển trung tâm gửi cảnh báo về điện thoại 10cho phép bạn biết có sự
đột nhập đó.
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG
I. ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG HỌC
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, em giới hạn nghiên cứu tại trường
THCS Đất Đỏ.
Phân tích: Trường THCS Đất Đỏ hiện tại có 24 lớp học, mỗi lớp được trang
bị đầy đủ quạt trần, bóng đèn chiếu sáng.
II. THỰC TRẠNG LÃNG PHÍ ĐIỆN
Theo khảo sát, các bạn thường xuyên lãng phí điện của nhà trường như mở
đèn vào ban ngày, không tắt đèn quạt khi ra khỏi lớp. Trong đó, phổ biến nhất là
tình trạng khơng tắt đèn, quạt khi ra về.
III. ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TRƯỚC ĐÂY
Việc tuyên truyền các bạn có thói quen tắt các thiết bị điện khi ra về hoặc khi
di chuyển sang phòng nhạc, tin học là cần thiết. Tuy nhiên, để nâng cao nhận
thức của mỗi bạn thì cần phải tuyên truyền sâu rộng và cần thời gian.
Nhà trường có 02 bảo vệ thường xun đi kiểm tra tình hình bảo quản cơ sở vật
chất các lớp, tiết kiệm điện của các lớp sau khi ra về. Tuy nhiên, rất mất thời
gian và cơng sức. Do đó, theo em cần thiết phải có một thiết bị riêng cho bảo vệ
hoặc thầy cơ chủ nhiệm có thể can thiệp, tắt các thiết bị điện khi ở khoảng cách
xa và ít tốn công sức nhất.
11
CHƯƠNG 3. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ
I. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU
Thời gian
15/8/2020 đến 20/8/2020
21/8/2020 đến 30/8/2020
31/8/2020 đến 20/9/2020
21/9/2020 đến 15/10/2020
16/10/2020 đến 15/11/2020
16/11/2020 đến 20/11/2020
Nội dung công việc
Lên ý tưởng, làm đề cương nghiên
cứu
Nghiên cứu các tài liệu liên quan
Tìm hiểu các linh kiện cần thiết
Đặt mua linh kiện
Lắp ráp linh kiện
Vận hành thử, điều chỉnh sai sót (nếu
có)
Hồn thành báo cáo
II. KẾT QUẢ
Sau một quá trình nghiên cứu và chế tạo ra thiết bị thì đạt được kế quả như sau:
- Chế tạo thành công thiết bị tắt/mở nguồn điện, mơ hình nhà thơng minh.
- Tắt mở được thiết bị điện như đèn, quạt bằng điện thoại
Sản phẩm hoàn thiện
12
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
I. KẾT LUẬN
Sau một quá trình nghiên cứu và chế tạo ra thiết bị thì đạt được kế quả như sau:
- Chế tạo thành cơng thiết bị tắt/mở nguồn điện, mơ hình nhà thơng minh.
- Tắt mở được thiết bị điện như đèn, quạt bằng điện thoại
II. KIẾN NGHỊ
Chúng em mong muốn đề tài được đưa vào ứng dụng thực tiễn cho các hộ gia
đình, cơ quan làm việc.
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
- Ứng dụng rộng rãi trong các trường học, ứng dụng trong nông nghiệp như tưới
tiêu, chiếu sáng điều khiển bằng điện thoại
13
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Phạm Xuân Minh, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB GD, năm 2008
2. Học viện hàng không Việt Nam khoa điện tử viễn thơng “Giáo trình
hướng dẫn sử dụng cơ bản Arduino” - TP. Hồ Chí Minh 2015.
3. Trang web: arduino.com.vn
4. Trang web: />
14
MỤC LỤC
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU.................................................................................1
BÁO CÁO ĐỀ TÀI...............................................................................................2
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................2
I.
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI..............................................................................2
II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU........................................................................2
III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU...................................................2
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................2
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.............................3
I. CƠ SỞ KHOA HỌC CÁC LINH KIỆN CẦN THIẾT..........................3
1. Trung tâm điều khiển nhà thơng minh BROADLINK RM PRO+................3
2. Trung tâm kiểm sốt an ninh Broadlink SmartONE S1C..............................4
3. Công tắc cảm ứng, điều khiển từ xa Broadlink TC2 chuẩn US.....................5
II. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN.................................................................6
1. Kết nối Broadlink RM PRO+với công tắc cảm ứngBroadlink TC2 ..........6
2. Kết nối Broadlink SmartONE S1C với các cảm biến.................................7
3. Phương thức hoạt động..................................................................................9
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG............................10
I. ĐẶC ĐIỂM TRƯỜNG HỌC.......................................................................10
II. THỰC TRẠNG LÃNG PHÍ ĐIỆN.............................................................10
III. ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP TRƯỚC ĐÂY..........................................10
CHƯƠNG 3. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ..............................11
I. QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU................................................................11
II. KẾT QUẢ.............................................................................................11
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...........................................................12
15
I. KẾT LUẬN...................................................................................................12
II. KIẾN NGHỊ.................................................................................................12
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN.............................................................................12
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................13
16