HE THONG iot UNG DUNG GATEWAY

PowerPoint Presentation THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY GVHD PGS TS Võ Viết Cường SVTH 1 Lê Phú Quý 20342041 2 Phạm Văn Phúc 20342042 No 1 Vo Van Ngan Street.

Trang 1

HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION

No.1 Vo Van Ngan Street, Thu Duc Dist., HCMC, VN Tel: +84 8 37221223, Fax: +84 8 38960640

FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG IOT

PHỤC VỤ CHO NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG GATEWAY

GVHD: PGS.TS Võ Viết Cường

Trang 2

Trang 3

1.Tổng quan nông nghiệp

Đặt vấn đề

Trang 4

Giải pháp

Trang 5

Mục tiêu của đề tài

 Nghiên cứu, phân tích và thiết kế một hệ thống IoT có khả năng:

• Giám sát, nhiệt độ, độ ẩm (thông qua các cảm biến),

• Giám sát được giá trị pH, EC, nhiệt độ trong dung dịch,

• So sánh các dữ liệu do các cảm biến gửi về và có thể thực hiện thao tác thủ công thông qua App android.

Trang 6

2 Cơ sở lý thuyết

Ứng dụng IOT trong nông nghiệp

Công nghệ Lora và ứng dụng của Lora trong nông nghiệp

Internet of Things (IOT) là gì?

Trang 7

Internet of Things - (IoT)

• Internet của vạn vật

• IoT là 1 hệ thống mạng lưới các thiết bị kết nối

Internet có thể thu thập và trao đổi dữ liệu

Trang 8

Ứng dụng IOT trong nông nghiệp

• Góp phần tạo nên một môi trường sản xuất năng động, khoa học

• Giải phóng sức lao động, tăng năng suất, mang lại hiệu quả kinh tế cao

• Cải thiện tốc độ và thích nghi với điều kiện thời tiết

Trang 9

Công nghệ Lora

• Được viết tắt của Long Range Radio

• là một công nghệ không dây được phát triển để cho phép truyền tốc độ

dữ liệu thấp trên một khoảng cách lớn

Trang 10

Ứng dụng của Lora trong nông nghiệp

• Giúp truyền tải dữ liệu với khoảng cách xa

• Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ khi truyền/nhận dữ liệu

• Mở rộng bán kính gateway từ đó giảm thiểu được chi phí khi lắp đặt.

Trang 11

3.Thiết kế sơ đồ khối cho hệ thống

Trang 12

Thiết kế hệ thống

RESET1NSS1MOSI1DIO01

+3.3v

GND

LORA RA02

J2SMA_connector

GND

VBAT1NRST7BOOT044PA0_WKUP10PA111PA212PA313PA414PA515PA616PA717PA829PA930PA1031PA1132PA1233PA1334PA1437PA1538PC13-TAMPER-RTC2

PC14-OSC32_IN3

PC15-OSC32_OUT4

VDDA 9VDD 24VDD 36VDD 48

PB0 18PB1 19PB2 20PB3 39PB4 40PB5 41PB6 42PB7 43PB8 45PB9 46PB10 21PB11 22PB12 25PB13 26PB14 27PB15 28PD0_OSC_IN 5PD1_OSC_OUT 6VSSA 8VSS 23VSS 35VSS 47

PROG 5

U10

MCP73831

IN1GND

23 EN NC 4OUT 5

GND

R24100kR28100kC5

4.7uf

Q1Mosfet_P

AD3 C

DIODE

C61uf

R261k

BAT_LV

SCK1MISO1NSS1

DIO01RESET1

C220p

Y28MHz C420p

GNDGND

Y132.768kHzC115pC315p

GND

RX0

+3.3v

C71uf

+3.3v

R256.8K

ST_CHARGER

R2710kR3010k

+5v

1Mosfet_N

GND_24v

12

43

U4

OPTO817

R51k

D1DIODE

+24v

R4 1k

+3.3v

R610k

OUT1

2Mosfet_N

GND_24v

12

43

U6

OPTO817

R151k

D2DIODE

GND_24v

12

43

U9

OPTO817

R221k

D4DIODE

43

U2

OPTO817

R310k

GND_24v

R21k

+3.3v

GNDSW1

12

43

U5

OPTO817

R810k

GND_24v

+24v

R71k

+3.3v

GNDSW2

MISO2SCK

4 NSS

5 RESET6

DIO5 7DIO3

11DIO412DIO014DIO115DIO216

3_3V 13ANT 9MOSI

3

GND 1GND@1 8GND@2 10

U3

RFM95W-868S2

1 2

S1R1

+3.3v

GND

OUT3OUT1

SW1

ST_CHARGERBAT_LVEN_BAT_LVSWDIOSWCLK

KHỐI NGUỒN

CÔNG SUẤT

BUS

SPI2_SCKSPI2_MISO

I2C1_SCLI2C1_SDASPI2_NSS

I/O1

I/O2

I/O4use_adapter

R291KQ2Transistor_NPN

1

1 2

23 34

43

U7

OPTO817

R1710k

GND_24v

R161k

+3.3v

GNDSW3

12

43

U8

OPTO817

R2010k

GND_24v

R191k

+3.3v

GNDSW4

GNDNSS1 SCK1 MOSI1 MISO1 DIO01

Sơ đồ nguyên lý

Node

Trang 13

Board mạch Node thực tế

Trang 14

Board mạch Node thực tế

Trang 15

Sơ đồ nguyên lý

Gateway

VBAT1NRST7BOOT044PA0_WKUP10PA111PA212PA313PA414PA515PA616PA717PA829PA930PA1031PA1132PA1233PA1334PA1437PA1538PC13-TAMPER-RTC2

PC14-OSC32_IN3

PC15-OSC32_OUT4

VDDA 9VDD 24VDD 36VDD 48

PB0 18PB1 19PB2 20PB3 39PB4 40PB5 41PB6 42PB7 43PB8 45PB9 46PB10 21PB11 22PB12 25PB13 26PB14 27PB15 28PD0_OSC_IN 5PD1_OSC_OUT 6VSSA 8VSS 23VSS 35VSS 47

U2

STM32F103C8T6

RESET4NSS15SCK12MOSI14MISO13

3.3V 3DI00 5DI01 6DI02 7DI03 8DI04 10DI05 11GND 1GND 2GND 9GND 16

U3

RA-02_LORA

EN3RXD0/GPIO334TXD0/GPIO135GPIO620GPIO721GPIO822GPIO917GPIO1018GPIO1119GPIO025GPIO224GPIO426GPIO529GPIO1214GPIO1316

3V3 2GPIO39 5GPIO36 4GPIO35 7GPIO34 6GPIO33 9GPIO32 8GPIO27 12GPIO26 11GPIO25 10GPIO23 37GPIO22 36GPIO21 33GPIO19 31GPIO18 30GPIO15 23GPIO14 13

EP 39GND 1GND 15GND 38

U1

ESP32-WROVER

VIN

3 VOUT 2ADJ/GND 1

Y28MHzC220pC420p GND

Y132.768kHzC1

15pC315p

GND

12

J9Jack DC

VIN

3 VOUT 2ADJ/GND 1

U9

AMS1117-3.3

C7104

C11104

GND

GNDGND

C13104

NSS1SCK1MISO1

DIO01RESET1

RESET1NSS1SCK1MOSI1

DIO01+3.3v2

*1cam ung

Q1c1815

*2cam ung

*3cam ung

R12470

D2led 0603

R11470

D1led 0603

R10470

C151p

C161p

C171p

R31k

GND

led_lcd

RSEN_LCDD4D6

DIO02SCK2MISO2

SWDIOSWCLKEN_ESP

BUS CẮM NÚT NHẤN CẢM ỨNG

KHỐI NGUỒN

VR110K

GND+5v

NSS2RESET2MOSI2

BT1BT3

RESET4NSS15SCK12MOSI14MISO13

3.3V 3DI00 5DI01 6DI02 7DI03 8DI04 10DI05 11GND 1GND 2GND 9GND 16

U4

RA-02_LORA

RESET2NSS2SCK2MOSI2

DIO02+3.3v3

GND

135

P2

BUS MO RONG ESP

ESP_IO6ESP_IO8ESP_IO10

R13470

VDD 4

CD 9CLK 5CMD 3DAT0 7DAT1 8DAT2 1DAT3 2VSS 6GND

P1

MicroSD_card

GNDSD_CSSD_MISOSD_CLK+3.3v1

R610K

+3.3V1

R710K R810K R910K

SD_CS

SD_MOSISD_CLKSD_MISO

ESP_IO6ESP_IO8ESP_IO9ESP_IO10

J1SMA_connector

GND

J2SMA_connector

GNDGND

C18103

+3.3v3

C20103

GND

1 1

2 2

J7TEMINAL_5.08_2

C2122uf

C1422uf

C1022uf

C1910uf

C1210uf

C810uf

C510ufC6103

D5SS24

LED1

LED2

R? 470R? 470

LED1LED2

Q?

c1815R?

1k

GND

+-LS?

Buzzer

+5vGND

KHỐI KHỐI ĐIỀU KHIỂN VÀ MODULE LORA

Trang 16

Board mạch gateway thực tế

Trang 17

Lưu đồ gải thuật Gateway

Trang 18

Lưu đồ giải thuật Node

Trang 19

Firebase Server

Server lưu trữ của

google

Trang 20

Giao diện đăng nhập và giám sát các thông số

môi trường.

Giao diện người dùng

Trang 21

Giao diện điều khiển thủ công

Trang 22

Giao diện điều khiển tự động

Trang 23

- Giám sát được giá trị nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh sáng, từ môi trường xung quanh.

- Giám sát được giá trị pH, EC, nhiệt độ trong dung dịch.

- Dữ liệu được thu thập và gửi lên cơ sở dữ liệu Firebase.

- Giao diện ứng dụng đáp ứng đủ nhu cầu cơ bản về sử dụng thiết bị của người dùng

- Các cảm biến hoạt động khá ổn định

- Toàn bộ hệ thống chạy tương đối ổn định, đạt được kết quả ban đầu đề ra

4.Kết luận

Trang 24

5.Mô hình thực tế

DEMO

Trang 25

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	5,49 MB