TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ HỘ GIA ĐÌNH THÔNG QUA KẾT NỐI WIFI DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn ThS Ngô Thị Thu Tình Sinh viên thực hiện Đàm Thanh Bình Lớp 65DCDT21 Mã sinh viên 65DCDT21388 Chuyên ngành CNKT Điện tử viễn thông Hà Nội, 12 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆ.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ
HỘ GIA ĐÌNH THÔNG QUA KẾT NỐI WIFI DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀ
ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH
Giảng viên hướng dẫn: ThS Ngô Thị Thu Tình
Sinh viên thực hiện : Đàm Thanh Bình
Lớp : 65DCDT21
Mã sinh viên : 65DCDT21388
Chuyên ngành : CNKT Điện tử viễn thông
Hà Nội, 12-2019
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện:
Họ và tên: Đàm Thanh Bình Mã SV: 65DCDT21388
Ngày sinh: 9/10/1996 Mã lớp: 65DCDT21
Trình độ, loại hình đào tạo: Đại học chính quy
Ngành đào tạo: CNKT Điện tử, truyền thông
Chuyên ngành: CNKT Điện tử viễn thông
Khóa học: 2015 – 2019
Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế mô hình giám sát điện năng tiêu thụ của hộ gia đình
thông qua kết nối WIFI dùng vi điều khiển và điện thoại thông minh”
I NỘI DUNG THỰC HIỆN
1 Tính cấp thiết của đề tài
Nhu cầu quản lý, giám sát cũng như kiểm soát việc đo điện năng, các thông số:
điện áp, dòng điện, các chỉ tiêu chất lượng điện năng từ xa là rất cần thiết cho các nhà
quản lý, các công ty điện lực và cá nhân Mặc dù đã đạt đến một mức độ thành công
nhất định, tuy nhiên các hệ thống quản lý và giám sát điện năng hiện nay chi phí rất
cao và hạn chế về việc truy cập từ xa Ngoài ra, xu hướng hiện nay là sử dụng các thiết
bị thông minh: điện thoại smart phone, máy tính bảng… để truy cập và giám sát từ xa
Trong xu thế mới này, hệ thống hỗ trợ việc quản lý, giám sát việc đo điện năng và các
thông số hệ thống điện từ xa bằng Internet là cần thiết để tìm ra hướng tiện nghi và
kinh tế phục vụ các nhà quản lý, các công ty điện lực
Không những hỗ trợ được vấn đề giám sát từ xa, việc điều khiển các thiết bị từ
xa cũng đang là một xu thế rất phát triển hiện nay giúp con người tiết kiệm thời gian
và sử dụng thiết bị một cách tối ưu hơn Với mong muốn kết hợp giám sát và điều
khiển thiết bị từ xa, em đã bắt tay vào thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế mô hình
giám sát điện năng tiêu thụ của hộ gia đình thông qua kết nối WIFI dùng vi điều khiển
và điện thoại thông minh”
Trang 32 Mục tiêu nghiên cứu
- Về kiến thức: Nắm vững và vận dụng linh hoạt những kiến thức về vi điều khiển, kỹ thuật lập trình, lý thuyết công nghệ wifi, module LCD 16x2, module đo điện năng Làm chủ các kiến thức về các module sử dụng trong đồ án
- Xây dựng thành công mô hình giám sát điện năng tiêu thụ hộ gia đình thông qua kết nối wifi dùng vi điều khiển và điện thoại thông minh
3 Phạm vi của đề tài
- Chế tạo mô hình thiết bị đo điện năng của một số thiết bị điện công suất nhỏ như bóng đèn, quạt
- Sử dụng các module ngoại vi như: Module đo điện năng, LCD 16x2
- Sử dụng Node MCU ESP8266 trong việc lập trình điều khiển
- Sử dụng App Blynk trên điện thoại di động để theo dõi điện năng từ xa
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập thông tin
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Phương pháp quan sát
- Phương pháp nghiên cứu hoạt động của sản phẩm
- Phương pháp phân tích tổng hợp
- Phương pháp đánh giá tính khả thi và thi công sản phẩm
- Phương pháp kiểm thử sản phẩm
6 Kết quả dự kiến
- Chế tạo mẫu thiết bị có các chức năng:
- Đo và hiển thị điện năng lên màn hình LCD
- Gửi thông tin điện năng đo được đến App Blynk trên điện thoại thông minh
- Tự động ngắt điện khi điện năng quá ngưỡng cài đặt
II CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN
Chương 1 Tổng quan đề tài
1.1.Tìm hiểu tẩm quan trọng của quản lí điện năng
1.2 Một số thiết bị đo điện năng trên thị trường
1.3 Đề xuất giải pháp thiết kế
1.4 Kết luận chương 1
Trang 4Chương 2 Cơ sở lý thuyết
2.1 Tổng quan các linh kiện trong hệ thống
2.1.1 Tìm hiểu Node MCU ESP8266
2.1.2 Module đo điện năng PZEM – 004T
2.1.3 LCD
2.1.4 Module nguồn LM2596
2.1.5 Các linh kiện khác
2.2 Giới thiệu phần mềm phụ trợ
2.2.1 Phần mềm vẽ mạch in
2.2.2 Phần mềm lập trình
2.3 Các chuẩn giao tiếp
2.4 Giới thiệu App Blynk
2.5 Kết luận chương 2
Chương 3 Thiết kế hệ thống
3.1 Thiết kế sơ đồ khối
3.2 Thiết kế phần cứng
3.2.1 Sơ đồ nguyên lý
3.2.2 Sơ đồ mạch in
3.3 Lưu đồ thuật toán
3.4 Thi công và sản phẩm hoàn thiện
3.5 Kết luận chương 3
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Thu Hà – Trương Thị Bích Ngà – Nguyễn Thị Lưỡng – Bùi Thị Tuyết Đan
– Phù Thị Ngọc Hiếu, Giáo trình Điện tử cơ bản, NXB: ĐHQG TP.HCM 2013
[2] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi điều khiển, Trường ĐHSPKT TP Hồ Chí
Minh
[3] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi xử lý nâng cao, Trường ĐHSPKT TP.HCM [4] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Kỹ thuật số, NXB:ĐHQG TPHCM, 2013.
Trang 5[5] Hoàng Ngọc Văn, Giáo trình Điện tử công suất, Trường ĐHSPKT TP.HCM,
2007
Trang 6III TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
TT
Các nội dung,công việc chủ
yếu cần được thực hiện
(các mốc đánh giá chủ yếu)
Kết quả dự kiến Th i gian ời gian (b t ắt
đ u, k t thúc) ầu, kết thúc) ết thúc)
- Lập đề cương chi tiết đề tài.
23/03/2020 29/03/2020
2 Phân tích và thiết kế đề tài đồán. - Hoàn thành đề cương chi tiết. 30/03/2020
10/04/2020
3
Thực hiện khảo sát các sản
phẩm hiện có trên thị trường,
tìm hiểu tổng quan các linh
kiện trong hệ thống.
- Nắm được sản phẩm trên thị trường có chức năng, hoạt động theo phương thức nào.
- Nắm được số lượng và giá cả các linh kiện
sẽ sử dụng.
11/04/2020 20/04/2020
4 Thiết kế sơ đồ khối, mạchnguyên lý của hệ thống. - Hoàn thành thiết kế sơ đồ khối.
- Hoàn thành thiết kế sơ đồ nguyên lý.
21/04/2020 30/04/2020
5
Thiết kế mạch in, tìm mua linh
kiện và đặt mạch in.
- Hoàn thành thiết kế mạch in.
- Hoàn thành mua toàn bộ linh kiện của mạch
và đặt mạch in.
01/05/2020 14/05/2020
6
Hàn linh kiện lên, mạch in, lập
trình cho sản phẩm.
- Hoàn thành hàn linh kiện lên mạch in.
- Lập trình các tính năng cho sản phẩm.
15/05/2020 27/05/2020
10/06/2020
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)