Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát đèn chiếu sáng khu vực sân chơi công cộng

Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát đèn chiếu sáng khu vực sân chơi công cộng

Hà Nội, Tháng 12 năm 2017

b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐÈN CHIẾU SÁNG KHU VỰC SÂN CHƠI CÔNG CỘNG

Giảng viên hướng dẫn : TS LÊ ANH NGỌC

Sinh viên thực hiện :

Chuyên ngành : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Hà Nội, tháng 12 năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐÈN CHIẾU SÁNG KHU VỰC SÂN CHƠI CÔNG CỘNG

Giảng viên hướng dẫn : TS LÊ ANH NGỌC

Sinh viên thực hiện :

Chuyên ngành : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình tìm hiểu và làm việc nghiêm túc cùng với sự đôn đốc và hướng

dẫn tận tình của thầy giáo TS Lê Anh Ngọc, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp

của mình Em xin chân thành cảm ơn thầy-người đã động viên và giúp đỡ em cả vềmặt tinh thần và kiến thức để em có thể vượt qua những ngày tháng khó khăn nhấtcủa thời sinh viên Thầy đã trực tiếp hỗ trợ, chỉ bảo và bổ sung kiến thức mà bảnthân em còn thiếu, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua để em hoàn thiện được đềtài của mình

Qua đây, em xin cảm ơn toàn thể thầy cô giáo trong khoa Điện tử ViễnThông trường Đại học Điện Lực đã trang bị cho chúng em những kiến thức chuyênngành quý báu để chúng em có nền tảng và hoàn thành được đồ án ngày hôm nay

Sau cùng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã động viên, vàgiúp đỡ em trong quá trình học tâp, nghiên cứu và hoàn thành đồ án

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô và các bạn !

NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Giảng viên hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

TS Lêa Anh Ngọc

“NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐÈN CHIẾU SÁNG KHU

VỰC SÂN CHƠI CÔNG CỘNG” để đưa ra một giải pháp giải quyết vấn đề trên.

Hệ thống có khả năng giám sát trạng thái của từng đèn ngay trên điện thoại

di động thông qua kết nối sóng wifi Chúng ta có thể ngồi ở bất cứ đâu với chiếcsmartphone có internet thì đã có thể theo dõi cụ thể, chính xác hoạt động của toàn

bộ hệ thống chiếu sáng mà không cần đi lại nhiều

Cùng sự phối hợp của bạn xxx thiết kế chức năng điều khiển đèn không dây

sử dụng năng lượng mặt trời, chúng em đã hoàn thiện hệ thống chiếu sáng thôngminh giúp tiết kiệm chi phí đi dây cũng như tiết kiệm điện năng cho đất nước, đảmbảo an toàn cho người dùng mà lại vô cùng tiện lợi dễ sử dụng, phù hợp cho việcđiều khiển, giám sát từ xa Bên cạnh đó còn có chế độ tự động điều chỉnh ánh sángcủa bóng đèn cho phù hợp với mục đích sử dụng giúp tiết kiệm năng lượng mộtcách tối đa

Sau quá trình tìm hiểu em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Nội dung đồ án gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan đề tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết lien quan đến đề tài

Chương 3: Thiết kế, triển khai và thử nghiệm hệ thống

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1 Giới thiệu chung về đề tài 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

2 Tổng quan về hệ thống 2

3 Lựa chọn phương án thiết kế 4

4 Lựa chọn linh kiện cho hệ thống 4

4.1 Vi điều khiển ATmega328P 4

4.2 IC ổn áp AMS1117 5

4.3 Module ESP8266 6

4.4 Module NRF24L01 7

4.5 Biến trở điều chỉnh ánh sáng 8

4.6 Nút bấm và đèn led 8

4.7 Quang trở 10

4.8 Opto quang 10

4.9 Đèn năng lượng mặt trời 11

4.10 Acquy 12

4.11 Tấm pin năng lượng mặt trời 13

4.12 Bộ điều khiển sạc 14

4.13 Mạch hạ áp 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 16

ii i

1 Truyền dữ liệu bằng sóng vô tuyến RF 16

2 Công nghệ truyền thông WiFi 17

3 Giao thức MQTT 18

4 Giao thức TCP/IP 21

5 Chuẩn giao tiếp UART 22

6 Chuẩn giao tiếp SPI 23

7 Chứng chỉ số SSL 24

8 Websocket 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, TRIỂN KHAI VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG 27

1 Thiết kế hệ thống 27

1.1 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của hệ thống 27

1.2 Thiết kế phần cứng 30

1.3 Thiết kế phần mềm 35

2 Triển khai mô hình hệ thống 38

2.1 Lắp đặt mô hình hệ thống 38

2.2 Cài đặt chương trình 38

3 Thử nghiệm mô hình hệ thống và phân tích kết quả 47

3.1 Thử nghiệm mô hình hệ thống 47

3.2 Phân tích kết quả 48

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 49

PHỤ LỤC 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mô hình hệ thống 3

Hình 1.2: ATmega328P 5

Hình 1.3: IC AMS1117 5

Hình 1.4: Module ESP8266 6

Hình 1.5: Module NRF24L01 7

Hình 1.6: Nút bấm 9

Hình 1.7: Đèn led 9

Hình 1.8: Quang trở 10

Hình 1.9: Opto quang 11

Hình 1.10: Đèn năng lƣợng mặt trời 12

Hình 1.11: Acquy 13

Hình 1.12: Pin năng lƣợng mặt trời 14

Hình 1.13: Bộ điều khiển sạc 14

Hình 1.14: Mạch hạ áp 15

Hình 2.1: Cơ chế hoạt động của Mqtt 19

Hình 2.2: Mức đảm bảo chất lƣợng QoS 20

Hình 2.3: Mô hình TCP/IP 21

Hình 2.4: Cơ chế hoạt động của SSL 25

Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 27

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý mạch trung tâm 30

Hình 3.3: Sơ đồ mạch in của mạch trung tâm 31

Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý của mạch điều khiển đèn 32

Hình 3.5: Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển đèn 33

Hình 3.6: Vỏ mạch trung tâm 34

Hình 3.7: Vỏ mạch điều khiển đèn 34

Hình 3.8: Thuật toán điều khiển mạch trung tâm 36

Hình 3.9: Thuật toán điều khiển mạch đèn 37

Hình 3.10: Mô hình sản phẩm 38

Hình 3.11: Cài thƣ viện cho ESP8266 39

Hình 3.12: Download và cài đặt thƣ viện 39

Hình 3.13: Kết thúc quá trình cài thƣ viện 40

Hình 3.14: tạo tài khoản trên cloudmqtt 40

Hình 3.15: Các thông số khi tạo xong tài khoản 41

Hình 3.16: Đăng kí tài khoản giám sát hệ thống 42

Hình 3.17: Tạo topic hoat_dong 42

Hình 3.18: Kết quả khi tạo xong các topic 43

Hình 3.19: Kết quả giám sát trên Web server 43

Hình 3.20: Giao diện ứng dụng Mqtt Buddy 44

Hình 3.21: Tạo kết nối tài khoản đã đăng kí 44

Hình 3.22: Tạo nút hiển thị trạng thái ON/OFF đèn 1 45

Hình 3.23: Tại nút hiển thị chế độ điều khiển 46

Hình 3.24: Kết quả sau quá trình tạo các nút 46

Hình 3.25: Kết quả thử nghiệm tự động 47

Hình 3.26: Kết quả thử nghiệm bằng tay 48

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Arduino

IDE Arduino Integrated Development Environment Môi trường phát triển tích hợp Arduino

EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiênFTP File Transport Protocol Giao thức truyền tệp

HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêuvăn bảnHTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêuvăn bảnICMP Internet Control Message Protocol Giao thức thông báokiểm soát internet

IGMP Internet Group Message Protocol Giao thức thông điệpnhóm internetIoT Internet of Things Vạn vật kết nối Internet

IP Internet Protocol Giao thức liên mạng

MQTT Message Queuing Telemetry Transport Giao thức truyền thông điệpPWM Pulse Width Modulation Phương pháp điều xung PWMQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ

RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫunhiên

RF Radio Frequency Tần số vô tuyến

SSL Secure Sockets Layer Chứng chỉ số SSL

SPI Serial Peripheral Bus Truyền thông nối tiếpđồng bộTCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiểngiao vận

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: T.S Lê Anh Ngọc

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1 Giới thiệu chung về đề tài

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay nhu cầu ứng dụng công nghệ để thu thập dữ liệu, điều khiển vàgiám sát từ xa cho các lĩnh vực khác nhau là vô cùng cần thiết Ngành chiếu sángcông cộng cũng là một trong các lĩnh vực rất được quan tâm nhằm giải quyết bàitoán giám sát chống thất thoát điện

Qua khảo sát thực tế tại các sân chơi công cộng, em thấy hệ thống chiếu sángchủ yếu vẫn đang áp dụng theo phương pháp truyền thống đó là sử dụng lưới điệnquốc gia để nuôi đèn qua dây dẫn Tuy có ưu điểm là nguồn vào ổn định nhưng ởkhu vực có nhiều trẻ em, cần đảm bảo tính an toàn cao thì hệ thống này lại khôngtối ưu do việc sử dụng dây điện nên khó tránh khỏi các sự cố như chập mạch, hởđiện rất nguy hiểm Không những thế với hệ thống chiếu sáng triển khai theo môhình này còn tốn kém bởi chi phí kéo dây từ nguồn và cũng tiêu hao một lượng điệnnăng đáng kể Hơn nữa việc giám sát trạng thái đèn để điều chỉnh bật/tắt tùy ý saocho phù hợp với nhu cầu người dùng và tiết kiệm điện vẫn chưa có biện pháp cụ thểnào để giải quyết Người điều khiển hệ thống phải luôn có mặt tại hiện trường đểtheo dõi và kiểm tra hoạt động của các đèn Việc này gây tốn thời gian, bất tiện màhiệu quả lại không cao Hiểu được vấn đề ấy, em đã vận dụng những kiến thứcđược học để thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát đèn chiếu sángkhu vực sân chơi công cộng” Hệ thống có khả năng giám sát từ xa trên chính chiếcđiện thoại di động kết nối internet giúp người sử dụng có thể quản lý trạng thái đènmọi lúc mọi nơi Kết hợp hệ thống điều khiển đèn không dây năng lượng mặt trời

để tạo thành một hệ thống chiếu sáng hoàn chỉnh khắc phục được những nhượcđiểm của mô hình truyền thống

 Sử dụng smartphone để bật tắt một bóng đèn tùy ý qua internet, giámsát được trạng thái đang bật hay đang tắt của từng bóng đèn và hiển thịtrên điện thoại.

 Điều khiển và giám sát được chế độ hoạt động của hệ thống là tựđộng hoặc bằng tay

 Điều chỉnh được độ sáng của đèn khi có vật thể chuyển động, và khikhông có vật thể chuyển động trong khu vực sân chơi

 Khi có vật thể chuyển động và không có vật thể chuyển động đèn tựđộng ở trạng thái ánh sáng đã được cài đặt

2 Tổng quan về hệ thống

Hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng phục vụ sân chơi công cộng

là giải pháp thông minh giúp nâng cao hiệu quả sử dụng, tiết kiệm chi phí và manglại sự tiện lợi vượt trội so với hệ thống chiếu sáng thông thường

Ban ngày tấm pin mặt trời có nhiệm vụ thu năng lượng để chuyển hóa nhiệtnăng thành điện năng, đi qua bộ điều khiển sạc và lưu trữ điện năng vào bình acquy.Buổi tối đèn lấy nguồn từ acquy đã lưu trữ trong ngày để hoạt động Việc sử dụngnăng lượng mặt trời để duy trì hoạt động cho đèn giúp chúng ta tiết kiệm được mộtlượng điện năng đáng kể cho quốc gia, giảm thiểu chi phí kéo dây từ nguồn vào, đặcbiệt là đảm bảo tính an toàn cho người sử dụng bởi không có dây điện lằng nhằngtránh được tình trạng hở điện, chập cháy rất nguy hiểm

Dùng điện thoại hay máy tính có kết nối wifi để đồng thời điều khiển vàgiám sát bóng đèn thông qua một tài khoản mà người dùng đã đăng kí trên Webserver Tín hiệu từ thiết bị người dùng được truyền đến mạch trung tâm rồi từ mạchtrung tâm gửi đến từng mạch đèn để thực hiện lệnh theo yêu cầu Trạng thái trả về

đi ngược lại từ mạch đèn qua mạch trung tâm và gửi về thiết bị đó

Ưu điểm của hệ thống:

 Đèn, bộ điều khiển đèn và acquy đặt ở trên cao cách ly với khu vựcphía sân chơi nên rất an toàn

 Dễ sử dụng, có thể quản lý toàn bộ hệ thống từ xa ngay trên điện thoạigiúp tiết kiệm thời gian công sức đi lại

 Tiết kiệm chi phí dây dẫn và tiết kiệm điện năng cho quốc gia

 Thân thiện với môi trường.

Nhược điểm của hệ thống:

 Giá thành lắp đặt ban đầu cao

 Hiệu quả của hệ thống cũng phụ thuộc vào vị trí của mặt trời Nếu trờinhiều ngày không có nắng sẽ không thể sử dụng được

Hình 1.1: Mô hình hệ thống

3 Lựa chọn phương án thiết kế.

Trên thực tế cũng có rất nhiều cách điều khiển bằng tay cho hệ thống bóngđèn Chỉ cần thay công tắc đèn truyền thống bằng công tắc RF nhỏ gọn là có thểđiều khiển tắt mở đèn bằng remote, giá của công tắc này cũng khá hợp lý, nhưngbất tiện khi sử dụng remote để tắt mở đèn là người dùng phải nhớ nút nào trênremote dùng để tắt mở đèn nào vì thế trong một khu vực rộng có rất nhiều đènthì cần nhiều nút và tốn diện tích cho các nút đó Chính vì vậy hệ thống điềukhiển đèn bằng smartphone chính thức được sử dụng với sự ổn định được đặt lênhàng đầu Chúng ta có thể sử dụng bluetooth để truyền lệnh nhưng bluetooth bị hạnchế về mặt khoảng cách Vì vậy chúng em đã chọn điều khiển bật tắt bóng đènqua smartphone có kết nối với internet Đồng thời sử dụng smartphone để giám sáttrạng thái của các bóng đèn từ đó sẽ có những điều chỉnh tương ứng với nhu cầu sửdụng sao cho hợp lý nhất

Ngoài ra chúng em đã lựa chọn bóng đèn năng lượng mặt trời có cảm biếnchuyển động để thiết kế chức năng tự động cho hệ thống Tăng độ sáng khi có vậtthể chuyển động và giảm độ sáng khi không có vật thể chuyển động Cường độ sáng

có thể cài đặt tùy ý theo mong muốn người dùng qua biến trở vặn

4 Lựa chọn linh kiện cho hệ thống

4.1 Vi điều khiển ATmega328P

ATmega328P thuộc họ vi điều khiển AVR do hãng Atmel sản xuất, có hiệusuất làm việc cao, rất linh hoạt trong các mạch điều khiển, là trung tâm xử lý cáchoạt động chức năng của hệ thống

 Số kênh xung PWM: 6 kênh (mỗi timer 2 kênh).

Hình 1.3: IC AMS1117

AMS1117 gồm 3 chân:

 Chân input: nối với điện áp đầu vào 5V của khối nguồn

Điều đặc biệt là dòng chip này đƣợc tích hợp module Wifi tần số 2,4GHz và

hỗ trợ bộ nhớ flash lên đến 8Mb nên nó đƣợc ứng dụng phổ biến trong mạch điềukhiển từ xa

Hình 1.4: Module ESP8266

Sơ đồ chân:

 VCC: nối với nguồn 3.3V

 GND: nối đất

 Chân TX của ESP8266 nối với chân RX của vi điều khiển

 Chân RX của ESP8266 nối với chân TX của vi điều khiển

 Chân reset: kéo xuống mass để reset

 CH-PD: chân này đƣợc kéo lên mức cao của module để thu phát wifi

 GPIO0: kéo xuống thấp cho chế độ upgrade firmware

 GPIO2: không sử dụng

Trong hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng phục vụ sân chơi côngcộng thì ESP8266 làm nhiệm vụ kết nối wifi và nhận tín hiệu điều khiển mà ngườidùng yêu cầu qua internet rồi truyền cho khối xử lý trung tâm.

ESP8266 giao tiếp với vi bộ xử lý trung tâm qua chuẩn giao tiếp UART vàgiao tiếp với web bằng giao thức MQTT

để báo trạng thái của đèn lên điện thoại

Sơ đồ chân

 Chân GND nối đất

 Chân VCC nối với nguồn 3.3V

 Chân CE nối với D9 của vi điều khiển

 Chân CSN nối với D10 của vi điều khiển

 Chân SCK nối với D13 của vi điều khiển

 Chân MOSI nối với D11 của vi điều khiển.

 Chân MISO nối với D12 của vi điều khiển

4.5 Biến trở điều chỉnh ánh sáng

Khi setup chế độ điều khiển cường độ sáng cho đèn trong trường hợp cóngười đi qua và không có người đi qua, ta dùng biến trở 10K để điều chỉnh ánh sángcho phù hợp

Biến trở thực chất là một loại điện trở mà trị số của nó có thể thay đổi được Biến trở có 3 chân:

 Một chân nối với VCC

Hình 1.6: Nút bấm

 Hoạt động của khối nút bấm:

 Bấm nút lần đầu tiên để cài đặt ánh sáng khi không có vật thể chuyểnđộng trong khoảng thời gian chờ khoảng 20s Dùng biến trở vặn đểđiều chỉnh ánh sáng phù hợp

 Bấm nút lần thứ hai để cài đặt ánh sáng khi có vật thể chuyển động,dùng biến trở vặn để điều chỉnh đến mức sáng mong muốn

 Bấm nút lần thứ 3 để hoàn thành cài đặt chương trình cho hệ thống.Với mỗi lần bấm nút thì đèn led sẽ sáng lên tương ứng để báo hiệu cho ngườidùng biết chế độ đang cài đặt

Hình 1.7: Đèn led

4.7 Quang trở

Quang trở là linh kiện điện tử có điện trở thay đổi giảm khi ánh sáng chiếuvào, đƣợc dùng làm cảm biến nhạy sáng trong các mạch điều khiển nhƣ điều khiểnbật tắt bóng đèn

Nguyên lý hoạt động :

Quang trở làm bằng chất bán dẫn trở kháng cao và không có tiếp giáp nào.Trong bóng tối, quang trở có điện trở đến vào MΩ Khi có ánh sáng làm phát sinhcác điện tử tự do tức là sự dẫn điện tăng lên và giảm điện trở của chất bán dẫnxuống mức vài trăm Ω

Hình 1.8: Quang trở

4.8 Opto quang

Opto quang là linh kiện cách ly quang tích hợp bên trong một led và mộtphotodiot hay một photo transitor dùng để cách ly giữa các khối chênh lệch nhau vềđiện áp hay công suất

Trong hệ thống điều khiển và giám sát đèn, khối cách ly công suất sử dụngOpto quang để cách ly giữa tầng điều khiển và tầng ứng dụng đèn ngoài Vì vậy nếu

có xảy ra sự cố cháy chập, tăng áp cũng hạn chế đƣợc rủi ro hỏng toàn bộ hệ thống

Hình 1.9: Opto quang

Nguyên lý hoạt động :

Cho dòng điện nhỏ chạy qua hai đầu của led làm led phát sáng, khi led phátsáng xảy ra hiện tượng quang điện làm thông hai cực của photodiot, mở cho dòngđiện chạy qua Lúc đó điện áp cực B của transistor ở mức cao làm cho transistorthông nghĩa là đèn sẽ được bật

Ngược lại khi không có dòng qua hai đầu led của Opto quang thì sẽ khôngxảy ra hiện tượng quang điện và không cho dòng điện chạy qua photodiot Lúc đócực B của trasistor ở mức thấp đồng nghĩa transistor bị khóa và đèn sẽ tắt

 Nguồn điện: Sạc pin bằng năng lượng mặt trời

 Cấp độ bảo vệ: Đèn có khả năng chịu nước Tránh ngâm trực tiếp vào nước

 Khoảng cách ánh sáng: 1-5m

 Cảm biến khoảng cách: 2-6m

 Kích thước: 11.5x8.5x5.0cm.

 Cảm biến chuyển động PIR HC-SR501: 3~5 mét, 120˚

Hình 1.10: Đèn năng lượng mặt trời

Cảm biến chuyển động PIR HC-SR501 được sử dụng để phát hiện chuyểnđộng của các vật thể phát ra bức xạ hồng ngoại (con người, con vật, các vật phátnhiệt…) Cảm biến có thể chỉnh được độ nhạy để giới hạn khoảng cách bắt xa gầncũng như cường độ bức xạ của vật thể, ngoài ra còn có thể điều chỉnh thời gian kíchtrễ (giữ tín hiệu bao lâu sau khi kích hoạt) qua biến trở tích hợp sẵn

4.10 Acquy

 WP5-6 6V-5Ah (20HR): WP5-6 thay thế cho WP4-6, WP4.5-6

 Công suất: - 20 hour rate (0.25A to 5.25V) 5Ah

- 10 hour rate (0.475A to 5.25V) 4.75Ah

- 5 hour rate (0.85A to 5.1V) 4.25Ah

 Dòng điện: Nạp lớn nhất < 1.2A | Phóng tối đa 5 giây: 60A.

 Nạp điện @25˚C: Cycle: 7.2 - 7.5V (Solar) Standby: 6.75 - 6.9V (UPS)

 Nhiệt độ: -15˚C< nạp <40˚C | -15˚C< phóng <50˚C | -15˚C< lưu kho

<40˚C

 Tự phóng điện: Sau 1 tháng còn 92% | 3 tháng còn 90% | 6 tháng còn 80%

Hình 1.11: Acquy

4.11 Tấm pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời sẽ chuyển nhiệt năng thành điện năng tích vào acquy

để cung cấp nguồn nuôi cho đèn

 Điện Áp Ra Lớn Nhất: DC9V

 Công Suất Lớn Nhất: 1.5W (160mA)

 Trọng Lượng: 60g

 Kích Thước: 110x125x2.8mm

Hình 1.12: Pin năng lượng mặt trời

4.12 Bộ điều khiển sạc:

 Điện áp vào: 6 - 12V

 Dòng sạc max 5A

Hình 1.13: Bộ điều khiển sạc

4.13 Mạch hạ áp

Trong hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng không dây phục vụsân chơi công cộng Nguồn của acquy là nguồn 1 chiều 6V mà khối xử lý trung tâmhoạt động ở mức điện áp 5V nên cần mạch hạ áp để đảm bảo mạch trung tâm hoạtđộng bình thường

Hình 1.14: Mạch hạ áp

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

1 Truyền dữ liệu bằng sóng vô tuyến RF

Sóng vô tuyến RF (Radio Frequency) hiện nay đang được sử dụng rộng rãitrong các thiết bị điều khiển từ xa do có khả năng truyền nhận đa hướng, ổn địnhtrong các môi trường cũng như việc thi công dễ dàng Sóng vô tuyến là một kiểubức xạ điện từ với bước sóng trong phổ điện từ dài hơn ánh sáng hồng ngoại, bướcsóng từ 100 km tới 1 mm, truyền với vận tốc ánh sáng Tần số vô tuyến RF nằmtrong khoảng 3kHz tới 300KHz tương ứng với tần số của các sóng vô tuyến và cácdòng điện xoay chiều mang tín hiệu vô tuyến

Điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến xuất hiện đầu tiên cho đến nay vẫn phổbiến và giữ một vai trò quan trọng trong đời sống Nếu điều khiển bằng công nghệhồng ngoại IR (Infrared Remote) chỉ dùng trong nhà thì điều khiển RF lại được ứngdụng rộng rãi cho nhiều vật dụng bên ngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, trongcác hệ thống báo hiệu, các loại đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh haycác hệ thống máy tính xách tay và điện thoại thông minh

Với loại điều khiển này, nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như điều khiểnbằng tia hồng ngoại nhưng thay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, nó lại truyền sóng vôtuyến tương ứng với các lệnh nhị phân Bộ phận thu sóng vô tuyến trên thiết bịđược điều khiển nhận tín hiệu và giải mã ra

Ưu điểm của truyền sóng vô tuyến:

 Truyền tín hiệu khá xa với khoảng cách từ 30m nếu ở trong nhà cho tới 100m với điều kiện không vật cản

 Có thể truyền xuyên tường, kính…

Nhược điểm của truyền sóng vô tuyến:

 Bị nhiễu sóng do bên ngoài có rất nhiều thiết bị máy móc sử dụng các tần số khác nhau

Trong hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng phục vụ sân chơi côngcộng, module NRF24L01 có nhiệm vụ truyền và nhận tín hiệu điều khiển bật/tắtcũng như trạng thái của đèn Tần số hoạt động 2,4 GHz

2 Công nghệ truyền thông WiFi

Wifi (Wireless Fidelity hay mạng 802.11) được gọi chung là mạng khôngdây sử dụng sóng vô tuyến Loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng điện thoại,truyền hình và radio Wifi là kết nối không thể thiếu trên điện thoại, laptop, máytính bảng và các thiết bị điện tử tiêu dùng hiện nay Nó có thể truyền và nhận sóng

vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại

Sóng Wifi truyền nhận dữ liệu ở tần số 2,5GHz đến 5GHz, cao hơn rất nhiều

so với các tần số của điện thoại di động, truyền hình, radio Tần số cao này chophép nó mang nhiều dữ liệu hơn nhưng phạm vi truyền của nó bị giới hạn, còn cácloại sóng khác tuy tần số thấp nhưng nó có thể truyền được đi rất xa

Kết nối Wifi sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trong thư viện IEEE (Institute ofElectrical and Electronics Engineers), chuẩn này bao gồm bốn chuẩn nhỏ là a/b/g/n

MIMO sử dụng nhiều anten thông minh để xử lý một lượng dữ liệu lớn hơn

so với xữ lý bằng một anten duy nhất Bằng cách sử dụng kỹ thuật ghép kênh phânchia theo không gian SDM (Spatial Division Multiplexing), máy trạm (client) có thểtruyền nhiều luồng dữ liệu độc lập cùng một lúc trên một kênh và nhờ đó làm tăngtốc độ truyền dẫn dữ liệu thực tế giữa máy trạm và điểm truy cập

Khả năng tăng gấp hai độ rộng kênh từ 20MHz đến 40MHz trên các thiết bịtương thích với chuẩn 802.11n cũng cho phép tăng gấp hai lần tốc độ truyền dẫntrên lớp vật lý

Việc hai tính năng trên được kết hợp mang lại cho chuẩn 802.11n khả năngnâng cao tốc độ truyền dẫn dữ liệu tối đa khi so sánh với 802.11g ở 2,4GHz và802.11a ở 5GHz Nó có thể lên đến 600Mbps (trên lý thuyết) khi truyền đồng thờitrên 4 luồng dữ liệu và độ rộng kênh 40MHz Vì vậy 802.11n đang trở thành tiêuchuẩn phổ biến hiện nay.

3 Giao thức MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) là một giao thức truyềnthông điệp (message) dưới dạng publish/subscribe (xuất bản/theo dõi) với băngthông thấp, độ tin cậy cao và có khả năng hoạt động được trong mạng lưới không

ổn định MQTT phù hợp cho các ứng dụng M2M (Mobile to Mobile), WSN(Wireless Sensor Networks) hay IoT (Internet of Things) MQTT dựa trên nền TCP/

IP để cung cấp đường truyền

Trong một hệ thống sử dụng giao thức MQTT, nhiều node trạm (gọi làclient) kết nối tới một MQTT server (gọi là broker) Mỗi client sẽ đăng ký theo dõimột vài kênh (topic) hoặc gửi dữ liệu lên kênh đó Quá trình đăng ký này gọi là

“subscribe” và hành động một client gửi dữ liệu lên kênh thông tin được gọi là

“publish” Mỗi khi kênh thông tin mà client đã subscribe được cập nhật dữ liệu (dữliệu này có thể đến từ các client khác) thì những client sẽ nhận được dữ liệu cập nhậtđó

Message

Trong giao thức MQTT, message còn được gọi là "message payload", cóđịnh dạng mặc định là plain-text (chữ viết người đọc được), tuy nhiên người sửdụng có thể cấu hình thành các định dạng khác

Topic

Topic có thể coi như một "đường truyền" logic giữa 2 điểm là publisher vàsubscriber Về cơ bản, khi message được publish vào một topic thì tất cả nhữngsubscriber của topic đó sẽ nhận được message này

Hình 2.1: Cơ chế hoạt động của Mqtt

QoS – Quality of Service:

MQTT hỗ trợ 3 mức QoS tương ứng với 3 mức đảm bảo sự chắc chắn trong việc gửi/nhận message giữa client với broker

 QoS-0: là mức đảm bảo thấp nhất, tất cả các message có QoS-0 sau

khi được gửi đi bởi publisher sẽ không được kiểm tra xem đã đếnbroker hay chưa

 QoS-1: message được đảm bảo rằng đã đến nơi nhận ít nhất 1 lần (tức

là sự trùng lặp vẫn có thể xảy ra) Việc nhận được message bên phíaserver được xác nhận bởi một message PUBACK Nếu có lỗi do kếtnối hoặc gửi đến device, hoặc message xác nhận không nhận được saumột khoảng thời gian nhất định Publisher sẽ gửi lại message

 QoS-2: đây là mức đảm bảo cao nhất, broker sẽ đảm bảo các message

có QoS-2 sẽ đến nơi nhận chỉ 1 lần duy nhất, không trùng lặp, khôngthất lạc Tất nhiên việc xác nhận với QoS-2 sẽ tốn băng thông hơn 2cách còn lại, quá trình này phải trải qua bốn bước bắt tay:

 Bước 1: Client gửi một tin nhắn và chờ đợi một sự xác nhận

“PUBREC” từ server

 Bước 2: Nếu server nhận được tin nhắn sẽ gửi lại thông

báo “PUBREC” Nếu client không nhận được thông báo

“PUBREC”, nó sẽ gửi lại tin nhắn với thiết lập cờ DUP.

 Bước 3: Nếu client nhận được một thông báo xác

nhận “PUBREC”, nó sẽ gửi một tin nhắn thông báo

“PUBREL” Nếu server không nhận được “PUBREL”, nó sẽ gửi lại thông điệp “PUBREC” Khi server được thông báo

“PUBREL”, nó có thể chuyển tiếp tin nhắn tới bất kỳ thuê baonào

 Bước 4: Server sau đó gửi một bản hoàn chỉnh xuất bản

“PUBCOMP” Nếu client không nhận được thông điệp PUBCOMP nó sẽ gửi lại thông điệp “PUBREL” Khi client nhận được “PUBCOMP” quá trình này hoàn tất và nó có thể

xóa tin nhắn từ hàng đợi ra bên ngoài

Hình 2.2: Mức đảm bảo chất lượng QoS

Retain

Retain là một cờ (flag) được gắn cho một message của giao thức MQTT.Retain chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1 (tương ứng 2 giá trị logic false hoặc true) Nếuretain = 1, broker sẽ lưu lại message cuối cùng của 1 topic kèm theo mức QoS

tương ứng Khi client bắt đầu subscribe topic có message được lưu lại đó, client ngay lập tức nhận được message.

Trong hệ thống người dùng sử dụng điện thoại để Subscribe Topic bật tắt tớiserver Còn hệ thống điều khiển bật tắt sẽ liên tục Publish Topic trạng thái bật tắt tớiserver

4 Giao thức TCP/IP

Bộ giao thức TCP/IP (Internet Protocol suite) là một bộ các giao thức truyềnthông cho phép kết nối các hệ thống mạng không đồng nhất với nhau Ngày nayTCP/IP được sử dụng rộng rãi trong mạng cục bộ cũng như mạng toàn cầu Bộ giaothức này được đặt tên theo hai giao thức chính là TCP (Transmission ControlProtocol – Giao thức điều khiển giao vận) và IP (Internet Protocol – Giao thức liênmạng)

Hình 2.3: Mô hình TCP/IP

Lớp truy cập mạng: là tầng thấp nhất trong mô hình TCP/IP, bao gồm các

thiết bị giao tiếp mạng và các chương trình cung cấp các thông tin cần thiết để có thểhoạt động, truy nhập đường truyền vật lý qua các thiết bị giao tiếp mạng đó

Lớp Internet: Tầng Internet (hay còn gọi là tầng Mạng) xử lý quá trình

truyền gói tin trên mạng, các giao thức của tầng này bao gồm: IP (InternetProtocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), IGMP (Internet GroupMessage Protocol)

Lớp giao vận: Tầng giao vận phụ trách luồng dữ liệu giữa 2 trạm thực hiện

các ứng dụng của tầng trên, tầng này có 2 giao thức chính là TCP (TransmissonControl Protocol) và UDP (User Datagram Protocol)

 TCP cung cấp luồng dữ liệu tin cậy giữa 2 trạm, nó sử dụng các cơchế như chia nhỏ các gói tin ở tầng trên thành các gói tin có kíchthước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạnchế thời gian timeout để đảm bảo bên nhân biết được các gói tin đãgửi đi Do tầng này đảm bảo tính tin cậy nên tầng trên sẽ không cầnquan tâm đến nữa

 UDP cung cấp một dịch vụ rất đơn giản hơn cho tầng ứng dụng Nóchỉ gửi dữ liệu từ trạm này tới trạm kia mà không đảm bảo các gói tinđến được tới đích Các cơ chế đảm bảo độ tin cậy được thực hiện bởitầng trên

Lớp ứng dụng: là tầng trên của mô hình TCP/IP bao gồm các tiến trình và

các ứng dụng cung cấp cho người sử dụng để truy cập mạng Có rất nhiều ứng dụngđược cung cấp trong tầng này, mà phổ biến là Telnet: sử dụng trong việc truy cậpmạng từ xa, FTP (File Transport Protocol) dịch vụ truyền tệp tin, EMAIL: dịch vụtruyền thư tín điện tử WWW (Word Wide Web)

5 Chuẩn giao tiếp UART

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter): là kiểu truyền thôngnối tiếp không đồng bộ để truyền tín hiệu qua lại với nhau giữa máy tính đếnmodem, vi điều khiển đến máy tính, vi điều khiển đến vi điều khiển

Trong truyền thông nối tiếp, dữ liệu được truyền từng bit trên một (hoặc mộtít) đường truyền vì vậy hệ thống sẽ rất nhỏ gọn Tuy nhiên bởi phải chia nhỏ rathành từng bit nên tốc độ truyền sẽ bị giảm đáng kể so với truyền song song

Truyền thông không đồng bộ chỉ cần một đường truyền cho một quá trình,khung dữ liệu đã được chuẩn hóa bởi các thiết bị nên không cần đường xung nhịpbáo trước dữ liệu đến Ví dụ khi hai thiết bị giao tiếp với nhau theo phương phápnày, chúng được thỏa thuận rằng cứ 1 mili giây thì sẽ có 1 bit dữ liệu truyền đến,như thế thiết bị nhận chỉ cần kiểm tra và đọc đường truyền mỗi mili giây để đọc cácbit dữ liệu và sau đó kết hợp chúng lại thành dữ liệu có ý nghĩa Tuy nhiên để

truyền thành công thì việc tuân thủ các tiêu chuẩn như tốc độ Baud và Frame

(khung truyền) là vô cùng quan trọng

 Baud rate (tốc độ Baud): là số bit truyền trong 1 giây Được cài đặtnhư nhau giữa hai thiết bị để thống nhất khoảng thời gian truyền 1 bit.Trong hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng năng lượngmặt trời, đặt tốc độ Baud là 9600 nghĩa là thời gian cho 1 bittruyền là 1/9600 giây

 Khung truyền (Frame): do truyền thông nối tiếp không đồng bộ rất dễmất hoặc sai lệch dữ liệu nên quá trình truyền thông phải tuân theomột quy cách nhất định Bên cạnh tốc độ Baud, khung truyền cũngđóng vai trò quan trọng tạo nên sự thành công khi truyền và nhận.Khung truyền quy định về số bit trong mỗi lần truyền, các bit báo nhưbit start, bit stop, bit data đều được quy định rõ ràng

Trong vi điều khiển Atmega328P có một module UART Để kết nối các chipAVR với nhau hoặc AVR với thiết bị hỗ trợ UART khác ta phải đấu chéo TxD củathiết bị thứ nhất nối với RxD của thiết bị thứ hai và ngược lại RxD của thiết bị thứnhất nối với TxD của thiết bị thứ hai Module UART trên chip Atmega328P hoạtđộng song công nghĩa là quá trình truyền và nhận dữ liệu xảy ra đồng thời

6 Chuẩn giao tiếp SPI

SPI (Serial Peripheral Bus) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao dohãng Motorola đề xuất Đây là kiểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chipMaster điều phối quá trình truyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởiMaster vì thế truyền thông chỉ xảy ra giữa Master và Slave

SPI là một cách truyền song công (full duplex) nghĩa là tại cùng một thờiđiểm quá trình truyền và nhận có thể xảy ra đồng thời SPI đôi khi được gọi làchuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp trong chuẩn này đó là SCK(Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI (Master Ouput SlaveInput) và SS (Slave Select)

 SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nêncần 1 đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi.Đây là điểm khác biệt với truyền thông không đồng bộ mà chúng ta đã biết

trong chuẩn UART Sự tồn tại của chân 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 bởichip Master

 MISO – Master Input/Slave Output: nếu là chip Master thì đây là đườngInput còn nếu là chip Slave thì MISO lại là Output MISO của Master và cácSlaves được nối trực tiếp với nhau

 MOSI – Master Output/Slave Input: nếu là chip Master thì đây là đườngOutput còn nếu là chip Slave thì MOSI là Input MOSI của Master và cácSlaves được nối trực tiếp với nhau

 SS – Slave Select: SS là đường chọn Slave cần giap tiếp, trên các chip Slaveđường SS sẽ ở mức cao khi không làm việc Nếu chip Master kéo đường SScủa một Slave nào đó xuống mức thấp thì việc giao tiếp sẽ xảy ra giữaMaster và Slave đó Chỉ có 1 đường SS trên mỗi Slave nhưng có thể có nhiềuđường điều khiển SS trên Master, tùy thuộc vào thiết kế của người dùng

7 Chứng chỉ số SSL

SSL viết tắt của từ Secure Sockets Layer là một tiêu chuẩn an ninh côngnghệ toàn cầu tạo ra một liên kết giữa máy chủ web và trình duyệt Liên kết nàyđảm bảo tất cả dữ liệu trao đổi giữa máy chủ web và trình duyệt luôn được bảo mật

và an toàn SSL bảo vệ những giao dịch trực tuyến và nâng cáo độ tin cậy củawebsite đối với người sử dụng

SSL đã kết hợp những yếu tố sau để thiết lập được một giao dịch an toàn:

Xác thực: đảm bảo tính xác thực của trang mà bạn sẽ làm việc ở đầu kia của

kết nối Cũng như vậy, các trang Web cũng cần phải kiểm tra tính xác thực củangười sử dụng

Mã hoá: để loại trừ việc lấy trộm những thông tin khi nó được truyền qua

Internet, dữ liệu phải được mã hoá để không thể bị đọc được bởi những người khácngoài người gửi và người nhận Điều này rất quan trọng đối với cả hai bên khi cócác giao dịch mang tính riêng tư

Có ba “chìa khóa” để cài đặt kết nối SSL: các khóa công khai, khóa riêng

tư và khóa theo phiên Bất cứ dữ liệu nào được mã hóa bằng khóa công khai chỉ cóthể được giải mã bằng khóa riêng tư và ngược lại

Toàn vẹn dữ liệu: đảm bảo thông tin không bị sai lệch và nó phải thể hiện

chính xác thông tin gốc gửi đến

Cơ chế hoạt động của SSL

Hình 2.4: Cơ chế hoạt động của SSL

Để kiểm tra chứng chỉ SSL có thực hay không thì khi Website gửi cho trìnhduyệt một chứng chỉ SSL, trình duyệt sẽ gửi chứng chỉ này đến một máy chủ lưu trữcác chứng chỉ số đã được phê duyệt Về mặt kỹ thuật, SSL sử dụng mã hóa côngkhai Kỹ thuật này giúp cho Website và trình duyệt tự thỏa thuận (bước 4 ở hìnhtrên) một bộ khóa sẽ dùng trong suốt quá trình trao đổi thông tin sau đó Bộ khóa sẽthay đổi theo mỗi lần giao dịch kế tiếp, một người khác sẽ không thể giải mã ngay

cả khi có được dữ liệu của máy chủ lưu trữ chứng chỉ số nói trên

8 Websocket

Websocket là một công nghệ dùng để hỗ trợ cho việc giao tiếp hai chiều giữaserver và client thông qua việc sử dụng một TCP socket nhằm tạo ra một liên kếthiệu quả mà lại ít tốn kém

Websocket là một tính năng đặc biệt trong HTML5 sử dụng kĩ thuật ReverseAjax cho phép các kênh giao tiếp chạy song song hai chiều và hiện tại đã được rấtnhiều các trình duyệt hỗ trợ như Firefox, Google Chrome và Safari Khi một kết nốiđược mở thông qua HTTP request đó chính là lien kết giữa Websocket với nhữngheader đặc biệt Kết nối này được duy trì nhằm giúp cho người sử dụng có thể viết

và nhận dữ liệu bằng Javascrip giống như khi đang sử dụng một TCP socket đơn thuần.

Với kỹ thuật Ajax, khi một dữ liệu được truyền tải thông qua giao thứcHTTP sẽ chứa rất nhiều dữ liệu không cần thiết trong phần header Headerrequest/reponse của HTTP sau khi kết nối sẽ có kích cỡ khoảng 871 byte, còn đốivới Websocket kích cỡ này chỉ khoảng 2 byte

Ưu điểm của Websocket: Cung cấp khả năng giao tiếp hai chiều rất mạnh

mẽ, có độ trễ thấp cũng như dễ dành xử lý khi phát sinh lỗi Nó khác với phươngpháp Comet long-polling cần nhiều kết nối cũng như không có những nhược điểmgiống với phương pháp Comet streaming Với API việc sử dụng trực tiếp rất dễdàng mà không cần tới bất kỳ các tầng bổ sung nào khác

Nhược điểm của Websocket: Websocket là một tính năng đặc biệt của

HTML5 nên nó vẫn chưa nhận được sự hỗ trợ của tất cả các trình duyệt

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, TRIỂN KHAI VÀ THỬ NGHIỆM

1.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Nguyên lý hoạt động của đèn năng lượng mặt trời:

+ Thu năng lượng vào ban ngày: Nhờ vào tấm pin mặt trời thu năng lượng từánh nắng mặt trời vào ban ngày chuyển hóa thành điện năng, đi qua bộ điều khiểnsạc và lưu trữ điện năng vào bình ắc quy

+ Phát sáng vào ban đêm: Lấy điện năng từ ắc quy đã lưu trữ trong ngày,cung cấp nguồn điện cho đèn led phát sáng vào ban đêm

Chế độ tự động:

Hệ thống điều khiển và giám sát đèn chiếu sáng phục vụ sân chơi công cộng

sẽ tự động bật/ tắt nhờ vào khối quang trở để cảm biến ánh sáng

Khi trời tối thì điện trở của quang trở sẽ tăng làm điện thế của quang trở cũngtăng Khi có ánh sáng chiếu vào thì điện trở của quang trở giảm đồng nghĩa với điệnthế giảm Giá trị analog đọc được so sánh với giá trị analog được thiết lập sẵn trong

vi điều khiển là 700 để điều khiển đèn Nếu giá trị analog đọc được nhỏ hơn hoặcbằng 700 thì Atmega328P điều khiển không bật đèn, trạng thái của đèn được gửi vềđiện thoại là OFF Nếu lớn hơn 700 thì Atmega328P điều khiển bật đèn, trạng tháicủa đèn được gửi về điện thoại là “ON” Hiển thị chế độ của hệ thống là tự động lênứng dụng Mqtt Buddy cũng như trên Web server

Có hai mức sáng cho đèn đó là khi không có vật thể chuyển động và khi cóvật thể chuyển động Dùng khối nút bấm và biến trở vặn ở mạch trung tâm để càiđặt cường độ sáng cho hai trường hợp này:

 Bấm nút cài đặt lần đầu tiên thì led thứ nhất sáng báo hiệu hệ thốngđang trong chương trình cài đặt ánh sáng cho đèn khi không có vật thểchuyển động Lúc này ta dùng biến trở để điều chỉnh cường độ sángphù hợp theo nhu cầu mong muốn

 Bấm nút cài đăt lần thứ hai thì led thứ hai sáng báo hiệu hệ thốngđang trong chương trình cài đặt ánh sáng cho đèn khi có vật thểchuyển động Ta cũng dùng biến trở để điều chỉnh đến cường độ ánhsáng cho phù hợp

 Bấm nút lần thứ ba để lưu vào vi điều khiển chương trình mà ta vừathiết lập đồng thời lúc đó cả hai đèn led đều tắt để báo hiệu chươngtrình đã setup xong.

Vi xử lý trên mạch trung tâm sẽ tiếp nhận tín hiệu cài đặt làm tắt 2 đèn, vàtruyền tín hiệu qua NRF24L01 đến mạch điều khiển đèn để điều khiển bóng đèntheo chế độ đã được thiết lập

Khi không còn vật thể chuyển động dưới ánh sáng thì sau 20 giây đèn sẽ tựđộng chuyển từ chế độ có vật thể chuyển động sang chế độ không có vật thể chuyểnđộng

Điều khiển, giám sát hệ thống bằng smartphone có kết nối internet:

Chúng ta tạo một web server để điều khiển và giám sát trạng thái của đèntrên trang customer.cloudmqtt.com Sau đó điền các thông tin: address, port,username, userpass từ web server đã tạo vào ứng dụng Mqtt Buddy trênsmartphone

Khối module wifi ESP2866 kết nối với mạng wifi đã cài đặt sẵn để nhận tínhiệu bật tắt đèn từ điện thoại có kết nối internet thông qua phần mềm Mqtt Buddy,thông tin nhận được chuyển tới khối xử lý tín hiệu để chuyển tới moduleNRF24L01 trên mạch trung tâm

Module NRF24L01 trên mạch trung tâm sẽ phát tín hiệu và truyền đếnNRF24L01 trên các mạch điều khiển đèn, NRF24L01 trên mạch điều khiển đènnhận dữ liệu sau đưa tới vi xử lý trên mạch điều khiển đèn để điều khiển bật/tắt

đèn.Sau khi đèn được bật/tắt thì trạng thái của đèn cũng được truyền ngược lại

và hiển thị lên ứng dụng Mqtt Buddy trên điện thoại cũng như trên web server mà ta

đã tạo trên máy tính Hiển thị chế độ hoạt động của hệ thống là bằng tay lên điệnthoại và hệ thống để giám sát