Siêu thị PDFTải ngay đi em, trời tối mất

Thư viện tri thức trực tuyến

Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật

© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

ĐỒ án đề tài THIẾT kế hệ THỐNG GIAO TIẾP, QUẢN lý và điều KHIỂN NHÀ THÔNG MINH QUA INTERNET
PREMIUM
Số trang
99
Kích thước
3.2 MB
Định dạng
PDF
Lượt xem
1869

ĐỒ án đề tài THIẾT kế hệ THỐNG GIAO TIẾP, QUẢN lý và điều KHIỂN NHÀ THÔNG MINH QUA INTERNET

Nội dung xem thử

Mô tả chi tiết

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ

Đề tài

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIAO TIẾP, QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU

KHIỂN NHÀ THÔNG MINH QUA INTERNET

Giáo viên hướng dẫn : TS. ĐẶNG THÁI VIỆT

Giáo viên duyệt : TS……………………….

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN HỒNG NHẬT

HÀ NỘI, 9/2018

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Thông tin sinh viên:

Họ tên Sinh viên: Nguyễn Hồng Nhật

Lớp : KT Cơ Điện Tử 01 Khóa : K58

2. Nhiệm vụ thực hiện:

- Phân tích, lựa chọn thiết kế mô hình nhà thông minh.

- Thiết kế hệ thống giao tiếp, quản lý và điểu khiển nhà thông minh qua

Internet

- Khả năng mở rộng mô hình với các thiết bị và hệ thống ngoại vi.

3. Nội dung yêu cầu:

- Thiết kế mô hình với các thiết bị có khả năng điều khiển tự động, tương tác với

nhau và có chức năng giám sát từ xa, đảm bảo an ninh và bảo mật.

- Thiết kế hệ thống giao tiếp, quản lý và điểu khiển nhà thông minh qua Internet

- Mở rộng kết nối với thiết bị ngoại vi.

Trưởng bộ môn

(ký và ghi rõ họ tên)

Cán bộ hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

Sinh viên thực hiện

(ký và ghi rõ họ tên)

2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

 ĐIỂM HƯỚNG DẪN:……………………………………………………………....

…………………………………………………………………………………………..

Ngày tháng năm 2018

Giáo viên hướng dẫn (ký tên)

3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

..............................................................................................................................

Ngày tháng năm 2018

Giáo viên duyệt (ký tên)

4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ THÔNG MINH...................14

1. Tổng quan về nhà thông minh....................................................................14

1.1. Bối cảnh và nhu cầu sử dụng nhà thông minh....................................14

1.2. Các mô hình nhà thông minh đang được áp dụng hiện nay..............17

2. Lựa chọn hướng thiết kế..............................................................................20

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU

KHIỂN NHÀ THÔNG MINH.............................................................22

1. Sơ đồ kết cấu ngôi nhà và chức năng.........................................................22

2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động..........................................................................24

2.1. Hệ thống điện tử.....................................................................................24

3. Sơ đồ mạch điện hệ thống............................................................................25

4. Giới thiệu modul Arduino...........................................................................26

4.1. Giới thiệu chung.....................................................................................26

4.2. Arduino Uno...........................................................................................27

4.3. Arduino Ethernet W5100......................................................................30

4.4. Arduino Mega 2560...............................................................................32

4.5. Một số ứng dụng của Arduino..............................................................36

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ CẤU CHẤP HÀNH

CHO NGÔI NHÀ THÔNG MINH.....................................................37

1. Sơ đồ mạch điện điều khiển các cơ cấu chấp hành...................................37

2. Tổng quan về các thiết bị sử dụng trong hệ thống cơ cấu chấp hành.....37

2.1. Động cơ servo SG90...............................................................................37

2.2. Động cơ bước DC 5.6V/2.1A và modul điều khiển A4988.................39

3. Các modul thiết bị được sử dụng trong mô hình và chức năng...............40

3.1. Vườn và ngoại vi....................................................................................40

5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2. Phòng khách...........................................................................................41

3.3. Gara để xe...............................................................................................42

3.4. Phòng ngủ...............................................................................................43

3.5. Phòng giải trí/xem phim........................................................................44

3.6. Phòng bếp...............................................................................................45

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT, CẢNH BÁO

CHO NGÔI NHÀ THÔNG MINH.....................................................46

1. Sơ đồ mạch điều khiển các thiết bị cảm biến.............................................46

2. Tổng quan về các cảm biến được sử dụng trong hệ thống giám sát, cảnh

báo46

2.1. Cảm biến nhiệt độ LM35......................................................................46

2.2. Cảm biến khí gas MQ2..........................................................................47

2.3. Cảm biến chuyển động HC-SR510.......................................................50

3. Nguyên lý hoạt động các hệ thống giám sát...............................................53

3.1. Lưu đồ thuật toán..................................................................................53

3.2. Hệ thống báo cháy hoạt động dựa trên cảm biến nhiệt độ LM35.....53

3.3. Hệ thống báo rò rỉ khí gas.....................................................................57

3.4. Hệ thống cảnh báo xâm nhập...............................................................58

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN NHÀ

THÔNG MINH QUA MẠNG INTERNET........................................61

1. Mạng internet(Ethernet).............................................................................61

2. Địa chỉ IP.......................................................................................................63

3. Thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển qua internet.............................64

4. Nguyên lý điều khiển truyền nhận dữ liệu :..............................................65

4.1. Chuẩn giao tiếp RS232:.........................................................................65

4.2. Nguyên lý điều khiển - truyền, nhận dữ liệu :....................................68

5. Phân tích nguyên lý trong điều khiển một cơ cấu cụ thể :.......................69

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM

................................................................................................................85

6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Mô hình thực tế............................................................................................85

2. Giao diện giám sát và điều khiển................................................................86

3. Kết quả điều khiển một số thiết bị..............................................................87

3.1. Báo có xâm nhập trái phép...................................................................87

3.2. Giám sát nhiệt độ phòng khách và phòng ngủ....................................87

4. Kết quả đạt được..........................................................................................89

KẾT LUẬN............................................................................................90

1. Kết quả đạt được của đồ án...........................................................................90

2. Hướng phát triển cho hệ thống.....................................................................90

PHỤ LỤC..............................................................................................91

CODE HOẠT ĐỘNG.........................................................................................91

Phòng bếp............................................................................................................91

Phòng ngủ(cảm biến nhiệt độ hiển thị lên màn lcd).....................................95

Tài liệu tham khảo..............................................................................104

7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Mô hình tổng quát nhà thông

minh……………………………….............. 14

Hình 1.2. Biểu đồ tăng trưởng thị trường Smarthome thế giới…………………….

…...

15

Hình 1.3. Biểu đồ tăng trưởng thị trường Smarthome (Bắc Mỹ).……………….

…..

15

Hình 1.4. Mô hình Smart home của công ty Compro

Technology………….............. 16

Hình 1.5. Mô hình Smart home của công ty IEI Integration.……...……………..

…..

17

Hình 1.6. Mô hình Smart home Eco-Future-World……………..……………..

…….

17

Hình 1.7. Mô hình Smart home của

BKAV……………………………………......... 18

Hình 1.8. Mô hình Smart home của

Lumi…………………………………………... 18

Hình 1.9. Xu hướng phát triển của smarthome………………………………..

……..

20

Hình 2.1. Sơ đồ kết cấu ngôi nhà thông minh………...………………………..

…….

21

Hình 2.2. Các chức năng sử dụng…………………………………………..

………..

22

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống điện

tử……………………................ 23

Hình 2.4. Sơ đồ mạch điện hệ thống…………..……………………………..

………

24

8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2.5. Hình ảnh Arduino Uno R3 ……………………………………....

……......

25

Hình 2.6. Cấu trúc phần cứng của Arduino Uno……………………………….

…….

27

Hình 2.7. Arduino Ethernet W5100………………………………………..

………..

29

Hình 2.8. Kết nối chân điều khiển cho board mạch Arduino Ethernet

W5100……… 31

Hình 2.9. Arduino Mega 2560……………………………………………….

……...

32

Hình 3.1. Sơ đồ mạch điện điều khiển…………………………………………...

…..

36

Hình 3.2. Sơ đồ chân động cơ servo SG90……………………………………..

……

37

Hình 3.3. Sơ đồ chân A4988…………………………………………….

…………..

38

Hình 3.4. Sơ đồ mạch ĐC bước và A4988……………………………………...

……

38

Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý vườn và ngoại vi……………………………………...

….

40

Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý phòng khách………………………………………….

41

Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý gara để xe……………………………………………..

42

Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý phòng

ngủ………………………………………………. 43

Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý phòng xem phim…………………………………….

…..

43

Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý khu bếp…………………………………………….. 44

9

Tải ngay đi em, còn do dự, trời tối mất!