(TIỂU LUẬN) BẢNG điện tử HIỂN THỊ THÔNG TIN THỜI TIẾT

2.2 IOT Internet Vạn Vật, hay cụ thể hơn là Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạnglưới thiết bị kết nối Internet tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT là một liên mạng,tro

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài:

BẢNG ĐIỆN TỬ HIỂN THỊ THÔNG TIN THỜI TIÉT

Bà Rịa Vũng Tàu, tháng 5 năm 2020

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Đính kèm Quy định về việc tổ chức, quản lý các hình thức tốt nghiệp ĐH, CĐ ban hành kèm theo Quyết định số 585/QĐ-ĐHBRVT ngày 16/7/2013 của Hiệu trưởng Trường Đại học BR-VT)

Họ tên sinh viên: Võ Đình Huy

Chuyên ngành: Điều Khiển Và Tự Động Hóa

I Tên đề tài: BẢNG ĐIỆN TỬ HIỂN THỊ THÔNG TIN THỜI TIẾT

II Giảng viên hướng dẫn Ths Lưu Hoàng

12/2019

IV Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 05/2020

Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020

NHÂN XET^CỔ« giáo viên hướng dẫn)

• Thái độ, tác phong và nhận thức trong quá trình thực hiện:

• Kiến thức chuyên môn:

• Hình thức, bố cục trình bày:

• Nội dung, kết quả:

• Nhận xét khác:

Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020

Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

NHÂN XET (Của giáo viên phản biện)

• Thái độ, tác phong và nhận thức trong quá trình thực hiện:

• Kiến thức chuyên môn:

• Hình thức, bố cục trình bày:

• Nội dung, kết quả:

• Nhận xét khác:

Bà Rịa - Vũng Tàu, ngày tháng năm 2020

Giáo viên phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Lưu Hoàng - Giảng viên bộ môn Điện

- Điện Tử, đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, giảng giải cho em trong lựa chọn đề tài cũngnhư trong quá trình thực hiện đề tài Trong quá trình thực hiện đồ án cũng đã xảy ra nhiềukhó khăn, thiếu sót nhưng được sự hỗ trợ và góp ý của Thầy nên nhóm đã hoàn thànhđược đồ án

Trong suốt thời gian được theo học tại trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu, em đãnhậnđược nhiều sự quan tâm và giúp đỡ từ Thầy Cô và bạn bè Cảm ơn Hiệu Trưởng, cùng cácquý thầy cô trường Đại học Bà Rịa - Vũng Tàu đã hỗ trợ tận tình về trang thiết bị, phầnmềm, cơ sở vật chất tạo điều kiện hoàn thành đồ án Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửilời cảm ơn tới quý Thầy Cô, những người đã truyền lại cho em rất nhiều kinh nghiệm vàkiến thức quý báu, những sự giúp đỡ ấy đã tiếp thêm động lực cho em vững bước trên conđường mình đã chọn Và đặc biệt là Thầy, Cô khoa Điện - Điện tử đã truyền đạt kiến thức,kinh nghiệm cũng như tạo những điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đề tài

Xin cảm ơn các bạn cùng khóa, cùng khoa đã động viên, khích lệ, ủng hộ về nhiều mặtgóp phần làm nên thành công của đồ án này

Cảm ơn Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu!

Xin chân thành cảm ơn!

Người thực hiện đề tài

Võ Đình Huy

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I Tên đề tài: II Giảng viên hướng dẫn: Ths Lưu Hoàng

III Ngày giao đề tài: 12/2019

IV Ngày hoàn thành đồ án/ khoá luận tốt nghiệp: 05/2020

NHẬN XÉT (Của giáo viên hướng dân)

NHẬN XÉT(C ủ ứ LỜI CẢM Ơ N

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.2MỤC TIÊU

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.4GIỚI HẠN

1.5 BỐ CỤC CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Các chuẩn giao tiếp

2.1.1 Chuẩn giao tiếp wifí

2.1.2 Chuẩn giao tiếp SPI

2.2 IO T

2.3 Webserver

2.4 ESP32

2.5 Phương pháp quét module led matrix p10 full color 2.5.1 Font chữ

2.5.2 Font chữ tiếng việt

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT K Ế

3.1 GIỚI THIỆU

3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT K Ế

3.2.1 VI XỬ LÝ TRUNG TÂ M

3.2.2 Nguồn

CHƯƠNG IV THI CÔNG HỆ THỐNG

4.1 Thi công mô hình

4.2 Lưu đồ thuật toán

4.3 Kết nối

4.4 Phần mềm lập trình esp32

4.4.1 Giới thiệu

4.4.2 Cài đặt arduino ID E

4.5 Lập trình esp32 bằng arduino IDE

4.6 Chương trình

CHƯƠNG V Kết quả - nhận xét - đánh giá

5.1 Cấu hình cho hệ thống kết nối internet

5.2 Mô hình chạy thực tế

5.3 Nhận xét & đánh giá:

5.3.1 Nhận xét:

5.3.2 Đánh giá:

CHƯƠNG VI Kết luận và hướng phát triển

6.1 Kết luận

6.2 Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC HINH ẢNH

Hình II-1 Giao tiếp kết nối w ifi 15

Hình II-2Sơ đồ xung SPI 17

Hình II-3Mặt sau led p10 full color 22

Hình II-4Mặt trước led p10 full color 22

Hình II-5 Sơ đồ chân kết nối của module led p10 full color 24

Hình II-6Chiều đi của data module led p10 full color 25

Hình II-7Giao diện của phần mềm LCD font maker 26

Hình II-8 Chọn font chữ cho mã led 27

Hình II-9Giao diện của phần mềm LCD font maker 27

Hình II-10Xuât mã font led 28

Hình III-1KIT ESP32 30

Hình III-2KIT ESP32 PINOUT 31

Hình III-3Nguồn LED 5V 70A 32

Hình IV- 1Kích thước khung led 33

Hình IV-2Giao diện web arduino.cc 36

Hình IV-3Giao diện tải arduino ID E 37

Hình IV-4 Đã tải xong arduino ID E 37

Hình IV-5Giải nén arduino IDE 38

Hình IV-6Giao diện lập trình arduino IDE 39

Hình IV-7Giao diện nhập link để tải thư viện arduino 40

Hình IV-8Giao diện tải thư viện arduino ID E 41

Hình IV-9Chọn KIT arduino để biên dịch và nạp code 42

Hình IV-10Chọn cổng để nạp code 43

Hình IV-11Giao diện các ví dụ để tham khảo trong arduino IDE 44

Hình V-1Giao diện chính trên Webserver của hệ thống 47

Hình V-2Cài đặt wifi để kết nối internet 48

Hình V-3Giao diện nhập API để lấy thông tin từ mạng internet 48

Hình V-4Giao diện nhập để chạy thông báo 49

Hình V-5Chỉnh màu và tốc độ của chữ chạy thông báo 49

Hình V-6Giao diện cài đặt mật khẩu 50

Hình V-7Giao diện cài đặt thời gian bật tắt 50

Hình V-8Chạy hệ thống thực tế 51

Hình V-9Chạy hệ thống thực tế 52

CHƯƠNG I TỐNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cùng với sự tiến bộ của xã hội nhucầu về thông tin trở nên thiết yếu đối với con người trong hoạt động kinh doanh sản xuấtviệc đưa thông tin đến với mọi người trở nên dễ dàng và nhanh chóng Thông qua nhiềuhình thức khác nhau mà doanh nghiệp hay hộ kinh doanh nhỏ lẻ, nơi công cộng có thể giớithiệu sản phẩm hay thông tin hàng hóa giá cả đến mọi người

Hiện nay có nhiều biển quảng cáo, băng rôn, khẩu hiệu, thông báo trong thực tế vớinhiều chất liệu như biển quảng cáo sắt, gỗ, vải, phướn, thì bảng led thể hiện tính ưu việthơn hẳn các loại quảng cáo truyền thống Thông tin hiển thị trên bảng led ma trận có thể sửachữa dễ dàng hơn dễ lắp đặt và dễ thay thế

Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực tế Khi tới phi trường bạn

có thể biết được thời gian chuyến bay, địa điểm và chuyến bay số hiệu nào Hoặc khi vàokhu ăn uống bảng led có thể hiện thị các hình ảnh sinh động về món ăn hay logo hiện lên với

đủ kiểu biến hóa

Với mong muốn giới thiệu ứng dụng của bảng led và thiết yếu trong đời sống cũng nhưtầm quan trong của của bảng thông báo em đã tìm hiểu và thiết kế mô hình

1.2 MỤC TIÊU

Mục tiêu của em sẽ tiến hành thiết kế và thi công mô hình bảng LED MATRIX Môhình sẽ nhằm mục đích hiển thông tin thời tiết như tia uv, chất lượng không khí, giờ hiện tại,tốc độ gió, nhiệt độ Nếu như tia uv cao có khả năng ảnh hưởng đến da sẽ hiển thị cảnh báocho người xem biết như không nên đi ra đường, dự báo thời tiết 4 giờ gần nhất bằng hìnhảnh Ngoài ra bảng led cũng có thể nhập thông báo tùy ý có thể chỉnh được tốc độ và màusắc

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Em đã nghiên cứu các nội dung sau:

- Nội dung 1: Nghiên cứu Module LED p10 full color dùng cho bảng thông báo

- Nội dung 2: Nghiên cứu KIT ESP32

- Nội dung 3: Lập trình cho ESP32 trên arduino IDE

- Nội dung 4: Thiết kế tính toán nguồn cho thiết bị

- Nội dung 5: Thi công phần cứng, khung, thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống

- Nội dung 6: Cài đặt và điều chỉnh hệ thống để đặt được tối ưu

- Nội dung 7: Viết báo cáo

- Nội dung 8: Bảo vệ luận văn

1.4 GIỚI HẠN

Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm:

- Sử dụng KIT thu phát wifi ESP32

- Kích thước phần led hiển thị 128x64

- Sử dụng 16 Module P10 FULL COLOR ghép lại

- Sử dụng webserver để cài đặt thông số

- Nội dung hiển thị bao gồm: ký tự số, chữ có dấu, hiệu ứng, các icon thời tiết, nhiệt

độ, độ ẩm, tốc độ gió, chất lượng không khí, tia uv, giờ hiện tại

Chương này em sẽ nói tổng quát các kiến thức cơ bản để hoàn thành mô hình này Baogồm chuẩn giao tiếp để có thể lấy dữ liệu và đẩy dữ liệu lên bảng led, quy trình quét led, cáccông cụ cần thiết.

> Chương 3: Tính toán và thiết kế

Chương này em sẽ trình bày sơ đồ khối, tính toán và chọn linh kiện

> Chương 4: Thi công và kết quả thực hiện

Chương này em trình bày các bước thi công mạch, lắp ráp, kiểm tra và thi công môhình

> Chương 5: Kết quả - nhận xét - đánh giá

Chương này em sẽ nêu lên kết quả đạt được, nhận xét và đánh giá mô hình

> Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Chương này nêu lên kết luận về những gì đã thực hiện đồng thời đưa ra hướng pháttriển cho mô hình

CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Các chuẩn giao tiếp

2.1.1 Chuẩn giao tiếp wifi

Wifi là mạng kết nối Internet không dây, là từ viết tắt của Wireless Fidelity, sử dụngsóng vô tuyến để truyền tín hiệu Loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng điện thoại,truyền hình và radio Và trên hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay như máy tính, laptop, điệnthoại, máy tính bảng đều có thể kết nối Wifi

Kết nối Wifi dựa trên các loại chuẩn kết nối IEEE 802.11, và chủ yếu hiện nay Wifihoạt động trên băng tần 54 Mbps và có tín hiệu mạnh nhất trong khoảng cách 100 feet (gần

31 mét, các bạn cứ thử tưởng tượng mỗi 1 tầng nhà lấy trung bình là 4 mét thì theo lý thuyếtsóng wifi phát ở tầng 1 vẫn sẽ bắt được nếu bạn đang ở tầng 7 - đó là theo lý thuyết) Còntrong thực tế thì trong mỗi ngôi nhà thường có rất nhiều vật cản sóng, nên bạn chỉ cần đứngtrên tầng 4 hoặc 5 là tín hiệu đã yếu lắm rồi

Để có được sóng Wifi thì chúng ta cần phải có bộ phát Wifi - chính là các thiết bị nhưmodem, router Đầu vào, tín hiệu Internet nguồn (được cung cấp bởi các đơn vị ISP nhưFPT, Viettel, VNPT, C M C hiện nay) Thiết bị modem, router sẽ lấy tín hiệu Internet quakết nối hữu tuyến rồi chuyển thành tín hiệu vô tuyến, và gửi đến các thiết bị sử dụng nhưđiện thoại smartphone, máy tính bảng, la p to p Đây là quá trình nhận tín hiệu không dây(hay còn gọi là adapter) - chính là card wifi trên laptop, điện th o ạ i và chuyển hóa thành tínhiệu Internet Và quá trình này hoàn toàn có thể thực hiện ngược lại, nghĩa là router, modemnhận tín hiệu vô tuyến từ adapter và giải mã chúng, gửi qua Internet

Về bản chất kỹ thuật, tín hiệu Wifi hoạt động gửi và nhận dữ liệu ở tần số 2.5GHz đến5GHz, cao hơn khá nhiều so với tần số của điện thoại di động, ra d io do vậy tín hiệu Wifi

có thể chứa nhiều dữ liệu nhưng lại bị hạn chế ở phạm vi truyền - khoảng

cách Còn các loại sóng khác tuy tần số thấp nhưng lại có thể truyền đi ở khoảng cách

rất xa như LORA, FM,

Sóng Wifi sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trong thư viện IEEE (Institute of Electrical andElectronics Engineers), chuẩn này bao gồm 4 chuẩn nhỏ hơn là a/b/g/n/ac

Handheld Device

Hình II-1 Giao tiếp kết nối wifi

2.1.2 Chuẩn giao tiếp SPI

SPI (Serial Peripheral Bus) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao do hãngMotorola đề xuất Đây là kiểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chip Master điềuphối quá trình tuyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởi Master vì thế truyềnthông chỉ xảy ra giữa Master và Slave SPI là một cách truyền song công (full duplex) nghĩa

là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy ra đồng thời SPI đôi khi đượcgọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp trong chuẩn này đó là SCK (SerialClock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI (Master

Ouput Slave Input) và SS (Slave Select) Hình 1 thể hiện một kết SPI giữa một chip Master

và 3 chip Slave thông qua 4 đường

SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nên cần 1đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi Đây là điểm khácbiệt với truyền thông không đồng bộ mà chúng ta đã biết trong chuẩn UART Sự tồn tại củachân SCK giúp quá trình tuyền ít bị lỗi và vì thế tốc độ truyền của SPI có thể đạt rất cao.Xung nhịp chỉ được tạo ra bởi chip Master

M ISO - Master Input / Slave Output: nếu là chip Master thì đây là đường Input cònnếu là chip Slave thì MISO lại là Output MISO của Master và các Slaves được nối trực tiếpvới nhau

MOSI - Master Output / Slave Input: nếu là chip Master thì đây là đường Output cònnếu là chip Slave thì MOSI là Input MOSI của Master và các Slaves được nối trực tiếp vớinhau

AS- Slave Select: SS là đường chọn Slave cần giap tiếp, trên các chip Slave đường SS

sẽ ở mức cao khi không làm việc Nếu chip Master kéo đường SS của một Slave nào đóxuống mức thấp thì việc giao tiếp sẽ xảy ra giữa Master và Slave đó Chỉ có 1

Hình II-2Sơ đồ xung SPI

đường SS trên mỗi Slave nhưng có thể có nhiều đường điều khiển SS trên Master, tùy thuộcvào thiết kế của người dùng

2.2 IOT

Internet Vạn Vật, hay cụ thể hơn là Mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là Mạnglưới thiết bị kết nối Internet (tiếng Anh: Internet of Things, viết tắt IoT) là một liên mạng,trong đó các thiết bị, phương tiện vận tải (được gọi là "thiết bị kết nối" và "thiết bị thôngminh"), phòng ốc và các trang thiết bị khác được nhúng với các bộ phận điện tử, phần mềm,cảm biến, cơ cấu chấp hành cùng với khả năng kết nối mạng máy tính giúp cho các thiết bịnày có thể thu thập và truyền tải dữ liệu Năm 2013, tổ chức Global Standards Initiative onInternet of Things (IoT-GSI) đinh nghĩa IoT là "hạ tầng cơ sở toàn cầu phục vụ cho xã hộithông tin, hỗ trợ các dịch vụ (điện toán) chuyên sâu

thông qua các vật thể (cả thực lẫn ảo) được kết nối với nhau nhờ vào công nghệ thông tin vàtruyền thông hiện hữu được tích hợp, và với mục đích ấy một "vật" là một thứ trong thế giớithực (vật thực) hoặc thế giới thông tin (vật ảo), mà vật đó có thể được nhận dạng và đượctích hợp vào một mạng lưới truyền thông Hệ thống IoT cho phép vật được cảm nhận hoặcđược điều khiển từ xa thông qua hạ tầng mạng hiện hữu, tạo cơ hội cho thế giới thực đượctích hợp trực tiếp hơn vào hệ thống điện toán, hệ quả là hiệu năng, độ tin cậy và lợi ích kinh

tế được tăng cường bên cạnh việc giảm thiểu sự can dự của con người Khi IoT được gia tốcảm biến và cơ cấu chấp hành, công nghệ này trở thành một dạng thức của hệ thống ảo-thựcvới tính tổng quát cao hơn, bao gồm luôn cả những công nghệ như điện lưới thông minh, nhàmáy điện ảo, nhà thông minh, vận tải thông minh và thành phố thông minh Mỗi vật đượcnhận dạng riêng biệt trong hệ thống điện toán nhúng và có khả năng phối hợp với nhau trongcùng hạ tầng Internet hiện hữu Các chuyên gia dự báo rằng Internet Vạn Vật sẽ ôm trọnchừng 30 tỉ vật trước năm 2020

Về cơ bản, Internet Vạn Vật cung cấp kết nối chuyên sâu cho các thiết bị, hệ thống vàdịch vụ, kết nối này mang hiệu quả vượt trội so với kiểu truyền tải máy-máy (M2M), đồngthời hỗ trợ da dạng giao thức, miền (domain), và ứng dụng Kết nối các thiết bị nhúng này(luôn cả các vật dụng thông minh), được kỳ vọng sẽ mở ra kỷ nguyên tự động hóa trong hầuhết các ngành, từ những ứng dụng chuyên sâu như điện lưới thông minh,[14] mở rộng tớinhững lĩnh vực khác như thành phố thông minh

IoT là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp mộtđịnh danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu quamột mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hayngười với máy tính IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơđiện tử và Internet Nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau,với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó

18

Một vật trong IoT có thể là một người với một trái tim cấy ghép; một động vật ở trangtrại với bộ chip sinh học; một chiếc xe với bộ cảm ứng tích hợp cảnh báo tài xế khi bánh xexẹp hoặc bất kỳ vật thể tự nhiên hay nhân tạo nào mà có thể gán được một địa chỉ IP và cungcấp khả năng truyền dữ liệu thông qua mạng lưới Cho đến nay, IoT là những liên kết máy-đến-máy (M2M) trong ngành sản xuất, công nghiệp năng lượng, kỹ nghệ xăng dầu Khảnăng sản phẩm được tích hợp máy-đến-máy thường được xem như là thông minh Với sự trợgiúp của công nghệ hiện hữu, các thiết bị này thu thập dữ liệu hữu ích rồi sau đó tự độngtruyền chúng qua các thiết bị khác Các ví dụ hiện thời trên thị trường bao gồm nhà thôngminh được trang bị những tính năng như kiểm soát và tự động bật tắt đèn, lò sưởi (giống như

bộ ổn nhiệt thông minh), hệ thống thông gió, hệ thống điều hòa không khí, và thiết bị giadụng như máy giặt/sấy quần áo, máy hút chân không, máy lọc không khí, lò nướng, hoặc tủlạnh/tủ đông có sử dụng Wi-Fi để theo dõi từ xa

Nhiều máy chủ web có thể được sử dụng cho một cao lưu lượng truy cập trang web ởđây, Dell máy chủ đang cài đặt cùng được sử dụng cho các Wikimedia

Tác nhân người dùng, thường là trình duyệt web hoặc trình thu thập dữ liệu web, khởitạo giao tiếp bằng cách yêu cầu một tài nguyên cụ thể bằng HTTP và máy chủ phản hồi vớinội dung của tài nguyên đó hoặc thông báo lỗi nếu không thể thực hiện Tài nguyên thường

là một tệp thực sự trên bộ nhớ thứ cấp của máy chủ, nhưng điều này

không nhất thiết phải là trường hợp và phụ thuộc vào cách máy chủ web được triển khai.

Mặc dù chức năng chính là phân phát nội dung, việc triển khai đầy đủ HTTP cũng baogồm các cách nhận nội dung từ khách hàng Tính năng này được sử dụng để gửi biểu mẫuweb, bao gồm tải lên tệp

Nhiều máy chủ web chung cũng hỗ trợ kịch bản lệnh phía máy chủ bằng cách sử dụngcác trang Active Server Pages (ASP), PHP hoặc các ngôn ngữ kịch bản khác Điều này cónghĩa rằng hành vi của máy chủ web có thể được viết trong các tệp riêng biệt, trong khi phầnmềm máy chủ thực tế vẫn không thay đổi Thông thường, chức năng này được sử dụng đểtạo ra các tài liệu HTML động ("on-the-fly") như trái ngược với các tài liệu tĩnh trả về.Trước đây được sử dụng chủ yếu để lấy hoặc sửa đổi thông tin từ cơ sở dữ liệu Cái sauthường nhanh hơn và dễ lưu trữ hơn nhưng không thể cung cấp nội dung động

Các máy chủ web không chỉ được sử dụng để phục vụ World Wide Web Họ cũng cóthể được tìm thấy nhúng trong các thiết bị như máy in, thiết bị định tuyến, webcam và chỉphục vụ một mạng nội bộ Sau đó, máy chủ web có thể được sử dụng như một phần của hệthống để theo dõi hoặc quản lý thiết bị được đề cập Điều này thường có nghĩa là không cóphần mềm bổ sung nào phải được cài đặt trên máy khách, vì chỉ cần một trình duyệt web(mà bây giờ được bao gồm trong hầu hết các hệ điều hành)

2.4 ESP32

ESP32-WROOM-32 là mô đun MCU đa dụng, mạnh mẽ và được sử dụng rộng rãitrong thiết kế mạch PCB Wifi- Bluetooth, BLE được ứng dụng rất phổ biến cho nhiều ứngdụng về IoT hiện nay Phạm vi ứng dụng từ mạng sensor tiết kiệm năng lượng đến nhữngứng dụng với tác vụ phức tạp nhất, như mã hóa âm thanh, âm nhạc trực tuyến đến giải mãMP3

Lõi của module là họ chip ESP32-D0WDQ6, chip nhúng được thiết kế cho khả năng

mở rộng và tùy biến cao Có đến 2 lõi CPU độc lập có thể điều khiển, tần số clock của CPU

có thể được điều chỉnh tử 80MHZ đến 240 Mhz Người lập trình có thể tắt CPU để sử dụng

bộ đồng xử lý công suất thấp để theo dõi sự thay đổi hoặc vượt ngưỡng của các ngoại vi.ESP32 tích hợp bộ ngoại vi khá phong phú từ cảm biến điện dung, cảm biến Hall, SD card,Ethernet, SPI tốc độ cao, UART, I2S hay I2C

Việc tích hợp cả Bluetooth, BLE và Wifi đảm bảo cho khả năng ứng đáp ứng nhiềuloại ứng dụng khác nhau và module đó sử dụng với ngoại vi, thiết bị nào: wifi cho phép kếtnối rộng rãi về mặt vật lý ra Internet qua Wi-fi router, trong khi sử dụng Bluetooth cho phépngười dùng thuận tiện khi kết nối với smartphone, hay thiết bị beacon tiết kiệm điện Ở chế

độ ngủ, chíp ESP32 tiêu thụ dòng dưới 5 ^A, phù hợp với những thiết kế mạch dùng pin haythiết bị đeo được Tốc độ truyền thông cho phép lên đến 150 Mbps, và công suất tín hiệukhoảng 20 dBm trên anten cho phép phạm vi tín hiệu xa Như vậy module này có thông số

kỹ thuật thuộc dạng đầu bảng trên thị trường cũng như hiệu suất, độ tin cậy tốt nhất cho tíchhợp, thiết kế ứng dụng điện tử, tự động hóa, đòi hỏi phạm vi hoạt động rộng, tiết kiệm nănglượng cũng như khả năng kết nối đa dạng

Hệ điều hành chạy được trên ESP32 là FreeRTOS vơi LwIP, TLS 1.2 Hỗ trợ updatefirmware qua OTA mã hóa, điều này cho phép nhà phát triển sản phẩm có thể nâng cấp phầnmềm sản phẩm ngay cả khi thiết bị đang được sử dụng một cách tiết kiệm tiền bạc và nhânlực

2.5 Phương pháp quét module led matrix p10 full color

Cấu tạo của module bao gồm

- 10 IC ghi dịch

- 2 IC đệm dòng

- 4 IC giải mã

- 1 connector đầu vào, 1 connector đầu ra

Hình n -3Mặt sau ledp10 full color

Hình II-4Mặt trước ledp1 0 full color

Khoảng cách hai điểm ảnh

(Pitch)

10mm

Độ phân giải 10000 điểm ảnh/m

Kích thước module cơ bản/Pixel (W x

Thời gian sử dụng của LED

Nguồn điện vào

Công suất tiêu thụ

Chế độ quét

Phương thức truyền dữ liệu

Độ ẩm hoạt động

Bảng 1: Thông số của led p10 full color

R1: Chân data cho màu đỏ của 8 hàng led bên trên

R2: Chân data cho màu đỏ của 8 hàng led phía dưới

G1: Chân data cho màu xanh lá của 8 hàng led bên trênG2: Chân data cho màu xanh lá của 8 hàng led phía dướiB1: Chân data cho màu xanh dương của 8 hàng led bên trên

B2: Chân data cho màu xanh dương của 8 hàng led phía dưới

CLK: Chân đẩy data vào ic ghi dịch

LAT: Chân chốt data ( đẩy data lưu trong ic ghi dịch ra ngoài led)

OE: Chân cho phép bảng led sáng ( OE=0 thì bảng led được phép sáng, OE=1 thì bảngled auto tắt)

A,B,C: 3 chân của ic vào 3 ra 8, tức 3 chân dùng để quét led, cho phép hàng nào sáng.Với 3 chân ABC ta điều khiển đc 8 hàng độc lập, nhưng module P10 có tới 16 hàng thì trong

Hình II-5 Sơ đồ chân kết nối của module ledp10 full color

Chiều đi của data

P10 FULL COLOR, data đi theo đường thẳng

(R2,G2,B2 )

Chiều đi của data, nhìn vào mặt LED

Hình II-6Chiều đi của data module led p10 fu ll color

Có thể thấy, module này chia ra làm 2 nửa theo chiều ngang, với dữ liệu của 8

hàng trên do RGB1 quyết định, còn 8 hàng dưới do RGB2 quyết định Chân ABC sẽ

quyết định hàng nào trong 8 hàng của cả 2 nửa được sáng

Phương pháp quét LED MATRIX P10 FULL COLOR

> Quét theo tỉ lê 1/8 mỗi lần quét được 2 hàng

> Tất cả module có 16 dòng, 32 cột Tại mỗi thời điểm nhất định sẽ có 2 dòng được chọn

Xung CLK trong dữ liệu cho phép xuất dữ liệu ở mỗi hàng 1 bit, hiện tại chúng ta sửdụng module LED MATRIX P10 FULL COLOR 32x16 và 4x4 bảng led tức là mỗi hàng có

512 led chính vì thế mỗi hàng có 512 xung clock Ta sẽ đẩy dữ liệu từ màu xanh dươngtrước sau đó tới màu xanh lá và cuối cùng là màu đỏ

Tiếp theo kéo chân LAT và chân OE lên mức cao Việc cho phép chân LAT ở mức cao,cho phép xuất dữ liệu ra và hiển thị đồng thời nó cũng vô hiệu hóa dữ liệu ra để chúng tachuyển hàng

Chuyển hàng bằng cách chọn hàng đã đề cập ở trên túc là thay đổi các trạng thái để cóthể chọn hàng

Kéo chân LAT xuống mức thấp và lên mức cao cho phép đóng chốt để chúng ta có thể

ra dữ liệu tiếp theo

Mắt chúng ta có khả năng lưu ảnh 20ms 1 lần vậy thì 1 hàng led chúng ta sẽ xử lýtrong 20/16 là khoảng 1,25ms

2.5.1 Font chữ

Tạo Font chữ dùng phần mêm LCD Font Maker

Hình II-7Giao diện của phần mềm LCD font maker

Bước 1 : Chọn kiểu font chữ

Hình II-8 Chọn font chữ cho mã led

Bước 2: Chọn chiều dữ liệu font chữ:

Hình II-9Giao diện của phần mềm LCD font maker

Bước 3: xuất dữ liệu font chữ:

< $ LCD Font Maker V3.92

I File Tools Help I English

0x20,0x20,0x04,//Width pixels,Height pixels,Width bytes

~\p n e font data putput^Character input^FontLIB outputT*

Times New Roman En: 13X21 Ch;12X21 |Monochrome LCD Fonts,Horizontal

P Type here to search

Hình II-10Xuât mãfont led

2.5.2 Font chữ tiếng việt

Cách tạo font chữ bên trên đã có thể tạo ra được tất cả các loại font nhưng một vấn đềcũng rất được quan tâm đó là hiển thị bộ font đầy đủ tiếng Việt Không những hiển thị được,việc nhập liệu tiếng việt vào cũng là 1 vấn đề quan trọng

Ngay nay, chuẩn UTF-8 đã rất phổ biến, các trình dịch và phần mềm editor cũng hỗ trợUTF-8 rất nhiều Vậy nên em sẽ thiết kế bộ font tiếng việt theo chuẩn UTF-8

Khả năng của kiểu mã hóa font UTF-8 là độ dài của byte mã hóa không cố định, nó cóthể là lbyte, 2byte, 3 byte, 4byte và nhiều hơn nữa nếu muốn, nên nó tiết kiệm được khônggian lưu trữ hơn so với unicode Ngoài ra nó cũng tương thích hoàn toàn với bộ mã ASCII

Ví dụ, chữ À có giá trị tương đường là 0x0000C380 Khi trình dịch biên dịch chữ À, nó

sẽ chỉ lưu 2 byte 0xC380 vào bộ nhớ Chữ ắ có giá trị tương đương 0x00E1BAAF Khi trìnhdịch biên dịch chữ ắ, nó sẽ lưu 3 byte 0xE1BAAF và bộ nhớ