Tải bản đầy đủ (.pdf) (72 trang)

Điều khiển và giám sát hệ thống chăm sóc cây cảnh sử dụng cloud server think speak

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.39 MB, 72 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG CHĂM SÓC
CÂY CẢNH SỬ DỤNG CLOUD SERVER THINK
SPEAK

Giáo viên hướng dẫn:

Ths. ĐÀO THỊ THU THỦY

Sinh viên thực hiện:

PHAN TRÀ VŨ HỒNG 18079431

Lớp:

DHVT14A

Khóa:

14A

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022.


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN TỬ


ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG CHĂM SÓC CÂY
CẢNH SỬ DỤNG CLOUD SERVER THINK SPEAK

Giáo viên hướng dẫn:

Ths. ĐÀO THỊ THU THỦY

Sinh viên thực hiện:

PHAN TRÀ VŨ HỒNG 18079431

Lớp:

DHVT14A

Khóa:

14A

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 202


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP.HCM, …Ngày … Tháng … Năm 2023
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

3



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP.HCM, …Ngày … Tháng … Năm 2023
GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

4


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................9
LỜI MỞ ĐẦU ..........................................................................................................10
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI ............................................12

1.1.Đặt vấn đề ....................................................................................................... 12
1.1.1 Mục tiêu đề tài ............................................................................................. 13
1.1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 13
1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ......................................................................... 13
1.2 Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 14
1.3 Giới hạn .......................................................................................................... 14
1.4 Bố cục ............................................................................................................. 15
CHƯƠNG 2:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................16

2.1


Sơ đồ khối ................................................................................................... 16

2.2

Phân tích sơ đồ khối .................................................................................... 16

2.2.1

Khối nguồn .............................................................................................. 16

Bộ chuyển đổi nguồn điện AC sang DC Adapter. ................................................ 16
2.2.2

Khối vi điều khiển ................................................................................... 17

2.2.3

Khối giao tiếp với người dùng ................................................................. 19

2.2.4

Khối cách ly ............................................................................................. 20

Module Relay 12VDC 1 kênh H/L ........................................................................ 20
2.2.5

Khối hiển thị ............................................................................................ 21

Màn hình test LCD 1602 xanh lá ......................................................................... 21

2.2.6

Khối cảm biến .......................................................................................... 22

2.2.6.1 Cảm biến Dht22 ........................................................................................ 22
2.2.6.2 Cảm biến độ ẩm đất ( Soil Moisture Sensor) ........................................... 23
2.2.6.3 Cảm biến ánh sáng ................................................................................... 25
2.2.6.4 Cảm biến mưa ........................................................................................... 26
2.2.7

Khối lưu trữ ............................................................................................. 26

Thing speak ........................................................................................................... 27
Các tính năng quan trọng của Think speak ......................................................28
5


Ngun lí hoạt động Think speak ......................................................................... 28
CHƯƠNG 3

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ............................29

3.1 Sơ đồ mơ hình hệ thống .................................................................................. 29
3.2 Khối giao tiếp người dùng .............................................................................. 30
3.3 Khối cảm biến với khối vi điều khiển ............................................................ 32
3.3.1 Cảm biến ánh sáng với khối vi điều khiển .................................................. 32
3.3.2 Cảm biến Dht22 với khối vi điều khiển ...................................................... 33
3.3.3 Cảm biến mưa với khối vi điều khiển ......................................................... 34
3.3.4 Cảm biến độ ẩm đất với khối vi điều khiển................................................. 35
3.4 Khối lưu trữ .................................................................................................... 36

CHƯƠNG 4

THI CÔNG HỆ THỐNG ..............................................42

4.1 Hệ thống tưới tiêu ........................................................................................... 42
4.2 Hệ thống điều hịa ........................................................................................... 45
4.3 Hệ thống thơng báo ........................................................................................ 47
4.3.1 Thông báo mưa ............................................................................................ 47
4.3.2 Thông báo đèn ............................................................................................. 49
CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .............................51

5.1 Kết luận........................................................................................................... 51
5.1.1 Ưu điểm ....................................................................................................... 51
5.1.2 Nhược điểm ................................................................................................. 52
5.2 Hướng phát triển ............................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................53
PHỤ LỤC .................................................................................................................54

6


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2. 1 Sơ đồ khối ................................................................................................... 16
Hình 2. 2 Hình ảnh thực tế Adapter ........................................................................... 17
Hình 2. 3 Hình ảnh và sơ đồ chân Module Esp8266 .................................................. 17
Hình 2. 4 Cấu hình của Module ESP8266 Node MCU .............................................. 18
Hình 2. 5 App Blynk .................................................................................................. 19
Hình 2. 6 Hình ảnh Module Relay 12VDC 1 kênh H/L ............................................. 20

Hình 2. 7 Hình ảnh LCD 1602 xanh lá ....................................................................... 21
Hình 2. 8 Hình ảnh cảm biến Dht22 ........................................................................... 22
Hình 2. 9 Hình ảnh cảm biến độ ẩm đất ..................................................................... 24
Hình 2. 10 Hình ảnh cảm biến ánh sáng Photoresistors (LDR) ................................. 25
Hình 2. 11 Hình ảnh cảm biến mưa ............................................................................ 26
Hình 2. 12 Hình ảnh đăng nhập Thing speak ............................................................. 27
Hình 3: 1 Sơ đồ kết nối của tồn mạch....................................................................... 29
Hình 3: 2 Sơ đồ kết nối các thiết bị ............................................................................ 30
Hình 3: 3 Sơ đồ khối giao tiếp .................................................................................... 31
Hình 3: 4 Điều khiển giám sát cây cảnh qua Smartphone.......................................... 31
Hình 3: 5 Điều khiển giám sát cây cảnh qua máy tính ............................................... 32
Hình 3: 6 Cảm biến ánh sáng với Module Esp8266 ................................................... 32
Hình 3: 7 Sơ đồ kết nối cảm biến ánh sáng với khối vi điều khiển ............................ 33
Hình 3: 8 Cảm biến Dht22 với Module Esp8266 ....................................................... 33
Hình 3: 9 Sơ đồ kết nối cảm biến DHT22 với khối vi điều khiển.............................. 34
Hình 3: 10 Cảm biến mưa với Module Esp8266 ........................................................ 34
Hình 3: 11 Sơ đồ kết nối cảm biến mưa với khối vi điều khiển ................................. 35
Hình 3: 12 Cảm biến độ ẩm đất với Module Esp8266 ............................................... 35
Hình 3: 13 Sơ đồ kết nối cảm biến độ ẩm đất với khối vi điều khiển ........................ 36
Hình 3: 14 Hình ảnh Cloud server Thing speak ......................................................... 37
Hình 3: 15 Tạo dữ liệu vườn cảnh trên Thing speak .................................................. 37
Hình 3: 16 Thiết lập hiển thị dữ liệu .......................................................................... 38
7


Hình 3: 17 Lấy key Channel ID, Write API Key và Read API keys ......................... 38
Hình 3: 18 Khai báo lệnh code dữ liệu lên Thing speak ............................................ 39
Hình 3: 19 Hiển thị giá trị nhiệt độ............................................................................. 40
Hình 3: 20 Hiển thị giá trị độ ẩm ................................................................................ 41
Hình 3: 21 Hiển thị giá trị độ ẩm đất .......................................................................... 41

Hình 4: 1 Hình ảnh thực tế hệ thống chăm sóc cây cảnh ........................................... 42
Hình 4: 2 LCD 1602 hiển thị các thơng số T,H,M,L,R .............................................. 43
Hình 4: 3 Cảm biến độ ẩm đất của hệ thống .............................................................. 43
Hình 4: 4 Hình ảnh cắm cảm biến độ ẩm đất vào đất mô hình .................................. 43
Hình 4: 5 Thơng tin độ ẩm đất hiển thị trên app ........................................................ 44
Hình 4: 6 Hệ thống tưới tiêu hoạt động ...................................................................... 44
Hình 4: 7 LCD 1602 hiển thị giá trị độ ẩm đất (M) sau khi tưới tiêu ........................ 45
Hình 4: 8 Giá trị nhiệt độ, độ ẩm mơi trường (T, H) .................................................. 45
Hình 4: 9 Quạt ở chế độ nghỉ ..................................................................................... 46
Hình 4: 10 Thơng tin nhiệt độ, độ ẩm (T, H) và quạt trên app ................................... 46
Hình 4: 11 Quạt ở chế độ quay ................................................................................... 47
Hình 4: 12 Cảm biến mưa ở mơ hình ......................................................................... 47
Hình 4: 13 Hiển thị giá trị khơng mưa R:1 ................................................................. 48
Hình 4: 14 Nước mưa tiếp xúc với cảm biến mưa ..................................................... 48
Hình 4: 15 Hiển thị giá trị trời mưa R:0 ..................................................................... 48
Hình 4: 16 Thơng tin mưa trên app ............................................................................ 49
Hình 4: 17 Khi trời sáng đèn tắt ................................................................................. 49
Hình 4: 18 Khi trời tối đèn được bật .......................................................................... 50
Hình 4: 19 Thơng tin giá trị đèn trên app ................................................................... 50

8


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2. 1 Sơ đồ chân Dht22 ....................................................................................... 23
Bảng 2. 2 Sơ đồ chân cảm biến độ ẩm đất ................................................................. 24

9



LỜI MỞ ĐẦU
“Khái niệm về việc chăm sóc, giám sát vườn cây cảnh một cách thông minh là
một khái niệm vẫn cịn lạ lẫm với chúng ta hiện nay vì những mẫu mơ hình hệ thống
này chỉ mới được xuất hiện trong những năm trở lại đây. Tuy nhiên, với độ phổ biến
hiện nay, mơ hình nhà vườn nhỏ được phát triển mạnh mẽ bởi những lợi ích của nó
mang lại. Thiết kế hệ hống chăm sóc, giám sát cây cảnh thông minh nghe tên thôi cũng
đủ để tạo ra một không gian sống tuyệt vời đến nhường nào cùng với cây cảnh cùng
hoa lá cỏ. Sân vườn của mô hình nhà vườn nhỏ với những cây cảnh mang lại sự rộng
rãi, thoáng mát. Nơi đây xua tan những sự bí bách chật chội của thành phố. Đối với
mơ hình nhà vườn thì việc thiết kế sân vườn khá quan trọng. Ở đó việc chăm sóc tốt
những cây cảnh sẽ tạo nên một nhà vườn tươi đẹp. Để tiện cho việc chăm sóc tốt cho
cây cảnh ở mọi lúc và mọi nơi, giải quyết những khó khăn trong cơng đoạn chăm sóc
cũng như phát triển cây cảnh để tạo nên một vườn nhà đẹp. Là sinh viên khoa Điện tử
của trường Đại học công nghiệp TP.HCM với kiến thức đã học ở trường từ các thầy/cô
và các bạn khoa ngành, từ đó với mong muốn nhằm tạo ra một hệ thống chăm sóc cây
cảnh thơng minh, em đã chọn “Điều khiển và giám sát hệ thống chăm sóc cây cảnh sử
dụng Cloud Server Think speak” làm đề tài của mình để góp phần đưa việc chăm sóc
cây cảnh trở nên thuận tiện và dễ dàng hơn, giúp ích cho việc tiết kiệm thời gian, thay
đổi làm vườn thủ công trở nên hiện đại để có thể đem lại chất lượng cao phục vụ cho
đời sống”.
Trong quá trình thực hiện và hoàn thiện đề tài “Điều khiển và giám sát hệ thống
chăm sóc cây cảnh sử dụng Cloud Server Thing speak”, em đã rất cố gắng hoàn thành
các chỉ tiêu đề ra và hoàn thành đúng thời hạn. Tuy nhiên do còn hạn chế về mặt kiến
thức và thời gian thực hiện nên sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong quý
thầy/cô cùng các bạn thông cảm. Qua đề tài lần này, em rất biết ơn và mong nhận được
những đóng góp ý kiến của q thầy/cơ và các bạn sinh viên về đề tài lần này của
mình.

Nội dung chính của đề tài:


10


➢ Sử dụng Board Node MCU ESP8266 để làm khối điều khiển trung tâm.
➢ Điều khiển được hệ thống chăm sóc cây cảnh theo u cầu của mình qua cảm biến
và app điều khiển.
➢ Lưu trữ, theo dõi được dữ liệu hệ thống chăm sóc cây cảnh thơng qua Cloud Server
Think speak.

11


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1.Đặt vấn đề
“Xã hội ngày càng nâng cao dẫn đến con người ngày càng phát triển, chạy đua
tất bật ngoài xã hội để hoàn thiện bản thân. Sau những lúc làm việc mệt mỏi con người
cần được thư giãn, nghĩ ngơi. Ngắm nhìn khung cảnh thiên nhiên từ lâu đã luôn là một
cách xả stress hiệu quả của mỗi người. Những vườn cây cảnh với những hoa lá cỏ
mang lại cảm giác sảng khoái thư giản sau những giờ làm việc căng thẳng. Mỗi người
ln có một sở thích ngắm nhìn một vườn cảnh theo ý thích riêng của mình, từ đó họ
cảm thấy thoải mái và xua tan đi những mệt mỏi. Vườn cảnh còn có thể mang lại lợi
ích cho những người muốn kinh doanh qua thu lợi nhuận từ buôn bán cây cảnh, từ đó
mang lại khả năng kinh tế. [1]
Nhìn chung khái niệm vườn thơng minh khơng cịn xa lạ gì với chúng ta. Một
đất nước phát triển đi lên từ lĩnh vực nơng nghiệp thì những ý tưởng cái thiện cho việc
chăm sóc vườn đã được đề ra và thực hiện từ lâu nay. Hiện nay, có rất nhiều hệ thống

vườn thông minh được thiết lập với các chế độ như tự tưới nước khi trời nắng nóng,
thiết lập hệ thống thủy lợi canh tác hơng minh, mái vịm che, đèn, tự cắt cỏ… là các
dự án đã và đang được thực hiện trên khắp nơi. Bởi do đó việc làm vườn và chăm sóc
vườn như thế nào để có thể tiết kiệm được thời gian và sông sức đã được nghiên cứu
phục vụ cho lợi ích này. Nhằm góp một phần trong những dự án chăm sóc vườn thiết
thực. Em đã chọn chăm sóc vườn cảnh là một đề tài nghiên cứu của mình. Đề tài phù
hợp với các hộ gia đình hoặc những khu vực có diện tích nhỏ cải tạo thành vườn cảnh
đẹp phục vụ cho đam mê của mỗi cá nhân tiện lợi chăm sóc cũng như giám sát khu
vườn của mình một cách tối ưu nhất. Một hệ thống thông minh được tạo ra với hệ
thống thủy lợi thông minh, khả năng đo đạc nhiệt độ, độ ẩm môi trường, đo đạc độ ẩm
đất, bật tắt đèn hợp lí, điều hịa nhiệt độ vườn cảnh thích hợp… là một điều tuyệt vời
đối với việc chăm sóc những cây cảnh u thích. Ngồi ra đối với những hộ gia đình
muốn kinh doanh cây cảnh, đề tài cũng mang đến một sự lí tưởng khi có thể tiết kiệm
thời gian, cơng sức nhưng vẫn chăm sóc giám sát tốt vườn cảnh của mình, từ đó khơng
những vườn cảnh mang lại vẻ đẹp tinh thần mà còn mang lại lợi ích kinh tế cho người
kinh doanh”. [2]
12


Do đó, nhận thấy những tính năng và cơng dụng tuyệt vời của hệ thống giám
sát chăm sóc vườn cảnh thơng minh. Nhóm em đã tạo một hệ thống vườn với những
khả năng thiết thực nhất như tưới tiêu, điều hịa nhiệt độ, độ ẩm mơi trường vườn cảnh,
đo độ ẩm đất phù hợp, điều chỉnh ánh sáng nhằm cải thiện chất lượng của việc làm
vườn cảnh, giúp ích và nâng cao đời sống con người cải thiện hơn.

1.1.1 Mục tiêu đề tài
“Nhằm thực hiện ý tưởng tạo nên một vườn cảnh thơng minh, có khả năng tự
động vận hành đồng thời cũng có thể điều khiển thủ cơng theo quyền của người sử
dụng. Hệ thống sẽ loại bỏ những khó khăn trong việc chăm sóc thủ cơng, tốn nhiều
thời gian, cơng sức chăm sóc. Đề tài “Điều khiển và giám sát hệ thống chăm sóc cây

cảnh sử dụng Cloud Server Think speak” được đề ra nghiên cứu để tìm ra giải pháp
hiệu quả giúp cho việc chăm sóc vườn cây cảnh trở nên tối giản, hiệu quả”.
1.1.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Ngày nay, nhiều mơ hình vườn thông minh tự động được tạo ra trên nhiều nền
tảng khác nhau như: vi xử lí, vi điều khiển, smartphone, hay máy tính,… trên thị trường
để đáp ứng những lợi ích của người dùng.
Đề tài hướng đến vườn cảnh với quy mơ nhỏ, những khu vực có thiết kế hẹp,
hoặc mặt bằng nhỏ như ban công để thiệt kế tạo ra vườn trồng những cây cảnh.
1.1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài “Điều khiển và giám sát hệ thống chăm sóc cây cảnh sử dụng Cloud
Server Think speak” được nghiên cứu tạo ra những giải pháp hữu ích, tiềm năng cho
môi trường làm vườn cảnh. Tạo nên một khu vườn tự động thông minh, vận hành dựa
trên những thay đổi của thời tiết, môi trường của vườn mà hoạt động. Đáp ứng nhanh
chóng cho cây cảnh những yếu tồ cần thiết. Ngồi ra cịn có thể cài đặt các thông số
theo từng giá trị của mỗi loại cây cảnh. Từ đó giúp ích cho con người trong việc chăm
sóc vườn cây cảnh.

13


1.2 Nội dung nghiên cứu
- Cách thức chăm sóc vườn cây cảnh.
- Viết chương trình cho Node MCU Esp8266.
- Viết chương trình cho khối cảm biến.
- Viết chương trình cho khối giao tiếp người dùng.
- Viết chương trình cho khối lưu trữ.
- Viết chương trình cho khối cách ly.
- Làm mơ hình vườn cảnh thơng minh.
- Lắp ráp các khối điều khiển vườn cảnh.
- Chạy thử nghiệm vườn cảnh thông minh.

- Điều chỉnh cân đối lại hệ thống.
- Viết cuốn khóa luận tốt nghiệp.
- Báo cáo đề tài tốt nghiệp.

1.3 Giới hạn
- Ứng dụng ở qui mơ nhỏ.
- Vị trí hoạt động nằm ở các khu vườn cảnh.
- Sử dụng board Node MCU Esp8266 làm khối vi điều khiển trung tâm.
- Số lượng thiết bị lắp trong khu vườn:
o Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm Dht22.
o Cảm biến ánh sáng.
o Cảm biến mưa.
o Cảm biến độ ẩm đất.
o Màn hình LCD 1602 xanh lá.
o Bơm 5V.
o Module Relay 12VDC 1 kênh H/L.
o Bóng đèn 220V.
o Quạt 12V.
o Module chuyển đổi 5V – 12V.
o Đề tài xây dựng trên một thùng đựng nhỏ chất liệu bằng xốp.
14


1.4 Bố cục
Báo cáo khóa luận tốt nghiệp “Điều khiển và giám sát hệ thống chăm sóc cây
cảnh sử dụng Cloud Server Thing speak” được trình bày như sau:
 Chương 1: “Tổng quan đề tài”. Chương này trình bày lí do chọn đề tài, đối tượng
cùng phạm vi nghiên cứu, nội dung, ý nghĩa thực tiễn và trình bày bỗ cục của đề
tài.
 Chương 2: “Cơ sở lý thuyết”. Trong chương này, em trình bày, giới thiệu chi tiết

về các thông số kỹ thuật linh kiện của đề tài và phân tích, thiết kế sơ đồ khối liên
kết với nhau.
 Chương 3: “Phân tích và thiết kế hệ thống”. Chương này trình bày cách lựa chọn
linh kiện, vẽ sơ khối và nêu chức năng, nguyên lí hoạt động của từng khối trong đề
tài. Sơ đồ kết nối giữa các khối với khối vi điều khiển, cũng như kết nối với khối
nguồn. Tiếp đó là sơ đồ ngun lí tồn mạch của đề tài giúp nhìn tổng quan hơn về
hệ thống.
 Chương 4: “Thi công hệ thống”. Trong phần này, em trình bày cách lắp đặt hệ
thống, cách lập trình của hệ thống với các chế độ tự động, thủ công. Bên cạnh đó
đi kèm là hình ảnh thực tế.
 Chương 5: “Kết luận và hướng phát triển”. Trong phần này, em trình bày về những
kết quả đạt được của hệ thống cũng như những kết quả chưa đạt được. Đồng thời
đưa ra giải pháp khắc phục cũng như hướng phát triển để đề tài được ứng dụng vào
trong đời sống.

15


CHƯƠNG 2:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Sơ đồ khối
KHỐI CÁCH
LY

KHỐI GIAO
TIẾP NGƯỜI
DÙNG


KHỐI CẢM
BIẾN

KHỐI VI XỬ LÍ
KHỐI HIỂN
THỊ

KHỐI LƯU
TRỮ

KHỐI NGUỒN

Hình 2. 1 Sơ đồ khối

2.2 Phân tích sơ đồ khối
2.2.1 Khối nguồn
Bộ chuyển đổi nguồn điện AC sang DC Adapter.
Chức năng: Cung cấp nguồn điện cho board mạch và các thiết bị hoạt động.
“Nguồn Adapter 5v 2A dùng làm nguồn cung cấp cho các thiết bị sử dụng
mức điện áp 5VDC. Là nguồn thích hợp cho ở cứng di động 2,5inch, Tivi mini, DVD
di động, Tivi BOX, thiết bị âm thanh và video không dây, các thiết bị sạc, MP3/MP4,
bộ định tuyến, công tắc, đèn màu, máy ảnh,…”[3]
Thông số kỹ thuật:
- Đầu cắm AC chuẩn Hoa Kỳ.
- Công suất hiệu quả 95%.
- Điện áp ngõ vào AC 100V-220V 50-60Hz.
- Dòng điện áp ngõ ra DC 5v.
- Cường độ dòng điện 2A.
16



- Jack đầu ra DC: 5.5*2.5mm (tương thích 5.5*2.1mm).

Hình 2. 2 Hình ảnh thực tế Adapter

2.2.2 Khối vi điều khiển
Chức năng: xử lí tồn bộ thơng tin và vận hành toàn bộ hệ thống.
Module Wi-Fi Esp8266 Node MCU
“Esp8266 là một Module Wi-Fi giá rẻ và được đánh giá rất cao cho các ứng
dụng liên quan đến internet và Wi-Fi cũng như các ứng dụng truyền nhận sử dụng thay
thế cho các Module vơ tuyến khác. Xử lí và lưu trữ mạnh mẽ cho phép nó được tích
hợp các bộ cảm biến, vi điều khiển và các thiết bị ứng dụng cụ thể khác thơng qua
GPIOS với một chi phí tối thiểu và một PCB”. [4]

Hình 2. 3 Hình ảnh và sơ đồ chân Module Esp8266
17


Các chức năng chính:
- Hổ trợ chuẩn 802.11 b/g/n.
- Chuẩn điện áp hoạt động 3.3V.
- Wi-Fi 33 2.4GHz, hổ trợ WPA/WPA2.
- Có ba chế độ hoạt động: Client, Access point, Both client và access point.
- Hổ trợ hai giao tiếp TCP và UDP.
- Hổ trợ các chuẩn bảo mật.
- Làm việc như các máy chủ có thể kết nối với 5 máy con.
- Led báo truyền nhận TX/RX.
Cấu hình thiết bị và sơ đồ chân hết nối:

Hình 2. 4 Cấu hình của Module ESP8266 Node MCU

- RESET: chân reset, kéo xuống MASS để reset.
- ADC: chân đọc dữ liệu Analog.
- CH_PD: kích hoạt chip, sử dụng cho Flash Boot và update lại Module.
- GPIO16: chân I/O.
- GPIO14: chân I/O.
- GPIO13: chân I/O.
- GPIO12: chân I/O.
- VCC: nguồn cấp 3.3V.
- TXD: chân Tx của giao thức UART.
- RXD: chân Rx của giao thức UART.
- GPIO16: chân I/O.
18


- GPIO5: chân I/O.
- GPIO4: chân I/O.
- GPIO0: chân I/O.
- GPIO2: chân I/O.
- GPIO15: chân I/O.
- GND: chân MASS.
Chế độ hoạt động: có 3 chế độ hoạt động.
- TCP client.
- TCP server.
- Wi-Fi Access point.
2.2.3 Khối giao tiếp với người dùng

Hình 2. 5 App Blynk
- Được thiết kế giành cho IOT. Nó điều khiển các phần cứng từ xa, hiển thị dữ liệu,
lưu trữ dữ liệu… [5]
- Có ba thành phần chính:

o Blynk app: tạo giao diện cho sản phẩm bằng cách kéo thả các widget khác nhau.
o Blynk server: xử lí dữ liệu trung tâm giữa smart phone, máy tính bảng và phần
cứng. Sử dụng Blynk cloud để cung cấp hoặc tạo máy chủ riêng cho người sử dụng.
o Library Blynk: hổ trợ hầu hết các nền tảng phần cứng phổ biến, cho phép giao tiếp
với máy chủ và xử lí tất cả các lệnh đến và đi.
Tính năng và đặc điểm:
- Cung cấp API và giao diện người dùng tương tự cho tất cả các thiết bị và phần cứng
được hổ trợ.
- Kết nối Server bằng cách sử dụng Wi-Fi, Bluetooth, USB, GSM,…
19


- Các tiện ích trên giao diện dễ sử dụng.
- Thao tác kéo thả trực tiếp trên giao diện không cần viết mã.
- Lịch sử được lưu trữ dễ theo dõi.
- Có thể tích hợp thêm chức năng bằng cách sử dụng các cổng kết nối ảo tích hợp trên
Blynk app.
- Gửi mail, thông báo real time, tweet…
- Thông tin liên lạc thiết bị đến thiết bị bằng widget.
2.2.4 Khối cách ly
Module Relay 12VDC 1 kênh H/L
“Là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đổi nhỏ có
thể bật hoặc tắt một dịng điện khác lớn hơn nhiều. Bộ trung tâm của relay là một nam
châm điện. Relay là một đòn bẩy điện: khi bật relay bằng một dịng điện nhỏ và nó bật
(địn bẩy) một thiết bị khác sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều.” [6]

Hình 2. 6 Hình ảnh Module Relay 12VDC 1 kênh H/L

Các ký hiệu trên Relay:
- Trên relay có 3 kí hiệu:

o COM: là chân chung, ln được kết nối với một trong hai chân còn lại. Còn việc
kết nối chung với chân nào phụ thuộc vào trạng thái hoạt động của relay.
o NC: là điểm thường đóng, chân COM/POLE được kết nối với NC khi cuộn dây
relay không nhiễm từ.
o NO: là điểm thường mở, chân COM/POLE được kết nối với NO khi relay được từ
hóa.
20



×