luận văn nghiên cứu tìm hiểu và thi công tủ trồng rau trong căn hộ

Trong mỗi tủ trồng rau Slave: có chức năng đọc nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh sáng và độ ẩm đất thông qua các cảm biến, sau đó gửi về cho tủ Master và dữ liệu được hiển thị trực tiếp trê

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Đào Xuân Sang MSSV: 15141261

Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 41

1 Các số liệu ban đầu:

- Vi điều khiển NodeMCU ESP8266 và ngôn ngữ lập trình

- Tài liệu về NodeMCU ESP8266, Firebase

- Thư viện về LCD, Arduino, ESP 8266, Firebase

2 Nội dung thực hiện:

 Nội dung 1: Tìm hiểu và nghiên cứu về các module Arduino, mod ule ESP8266, module RS485, cảm biến DHT11, cảm biến ánh sáng, cảm biến độ ẩm đất

 Nội dung 2: Giao tiếp Module ESP 8266 với cảm biến

 Nội dung 3: Điều khiển các thiết bị theo cảm biến và thời gian thực

 Nội dung 4: Hiển thị thông tin trên web Firebase

 Nội dung 5: Thiết kế, lập trình và giám sát qua điện thoại

 Nội dung 6: Thiết kế mô hình sản phẩm

 Nội dung 7: Đánh giá kết quả thực hiện

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 26/08/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 25/12/2019

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Trương Ngọc Anh

TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

Tên đề tài: Nghiên cứu, tìm hiểu và thi công tủ trồng rau cho căn hộ

Tuần/ngày Nội dung chính cần thực hiện

Xác nhận của GVHD

Tuần 1

(26/8 – 31/8)

Gặp GV bộ môn để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ

án, nhận giấy giới thiệu làm đồ án Gặp GVHD để chọn đề tài

-Thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức năng

- Tính toán lựa chọn linh kiện cho từng khối

-Thi công mạch, xây dựng mô hình

- Viết app android

Tuần 13

(11/11– 16/11)

- Kiểm tra mô hình, chạy thử và sửa lỗi

- Viết báo cáo

Tuần 14

(18/11 – 23/11)

-Hoàn thiện mô hình, chạy thử và sửa lỗi

- Viết báo cáo

Tuần 15, 16

(25/11 – 07/12)

-Hoàn thiện, chỉnh sửa báo cáo gửi cho GVHD để xem xét góp ý lần cuối trước khi in báo cáo

Tuần 17, 18, 19

(09/12 – 25/12)

-Nộp quyển báo cáo và làm Slide báo cáo

GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài này là do chúng tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu và không sao chép

từ tài liệu hay công trình đã có trước đó Nếu có bất kỳ sự gian lận nào chúng tôi xin

chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình

Người thực hiện

Đào Xuân Sang – Ngô Đức Phú

Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trương Ngọc Anh

đã giúp đỡ chúng em trong quá trình lựa chọn đề tài Trong quá trình thực hiện cũng có nhiều điều khó khăn, thiếu sót và không thống nhất, nhưng nhờ sự đóng góp ý kiến của thầy, chúng em đã hiểu được cách tìm hiểu những kiến thức ấy

Nhóm cũng cảm ơn đến bạn bè, anh chị đã có những chia sẻ, trao đổi kiến thức, kinh nghiệm thực tế của mọi người cho nhóm khi gặp khó khăn

Và cuối cùng là lời cảm ơn đến các bậc phụ huynh, người thân trong gia đình Nhờ sự quan tâm, ủng hộ và những lời động viên của mọi người đã giúp nhóm hoàn thành xong chương trình đại học để có những kiến thức vào đời

Xin chân thành cám ơn!

Người thực hiện đề tài

Đào Xuân Sang – Ngô Đức Phú

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM ƠN v

DANH MỤC HÌNH x

DANH MỤC BẢNG xiv

TÓM TẮT xv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 2 M Ụ C T I Ê U Đ Ề T À I 2

1 3 N Ộ I D U N G T H Ự C H I Ệ N 2

1 4 GI Ớ I H Ạ N C Ủ A Đ Ề T À I 2

1 5 B Ố C Ụ C Đ Ồ Á N 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2 1 GI Ớ I T H I Ệ U V Ề R A U T H Ơ M V À Q U Y T R Ì N H T R Ồ N G R A U TỰ ĐỘNG 4

2.1.1 Các loại rau thơm 4

2.1.2 Mô tả quy trình chăm sóc tự động 5

2 2 Q U Y T R Ì N H H O Ạ T Đ Ộ N G C Ủ A H Ệ T H Ố N G 6

2 3 GI Ớ I T H I Ệ U V Ề P H Ầ N C Ứ N G 6

2.3.1 Giới thiệu module ESP8266 6

2.3.2 Module UART TTL RS-485 TO V2 11

2.3.3 Module LCD 2004-20X4 12

2.3.4 Module I2C 13

2.3.5 Cảm biến độ ẩm đất 14

2.3.6 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm (DHT11) 15

2.3.7 Cảm biến ánh sáng 16

2.3.9 Bơm mini 12V 19

2.3.10 Nút nhấn 19

2.3.11 Module relay 20

2.3.12 Đèn led chiếu sáng 21

2.3.13 Mạch giảm áp LM2596 22

2.3.14 Quạt tản nhiệt 22

2 4 C H U Ẩ N GI A O T I Ế P U A R T 2 3 2 5 C H U Ẩ N GI A O T I Ế P I 2 C 2 4 2 6 C H U Ẩ N T R U Y Ề N T H Ô N G R S - 4 8 5 2 5 2 7 GI A O T H Ứ C M O D B U S 2 9 2.7.1 Tìm hiểu về modbus RTU: 29

2.7.2 Cách giao tiếp modbus RTU: 31

2 8 GI Ớ I T H I Ệ U F I R E B A S E 3 2 2.8.1 Firebase Realtime Database 33

2.8.2 Xác thực người dùng 33

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 35

3.1 GIỚI T H I Ệ U 3 5 3 2 T Í N H T O Á N VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3 5 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 35

3.2.2 Chức năng của từng khối 36

3.2.2.1 Khối nguồn 37

3.2.2.2 Khối Master 37

3.2.2.3 Khối Slave 37

3.2.2.4 Khối dữ liệu database 38

3.2.3 Tính toán và thiết kế mạch 38

3.2.3.1 Tính toán cho khối Master 38

a Khối xử lý trung tâm (tủ điều khiển -master): 38

b Khối nút nhấn 39

c Khối hiển thị: 41

d Khối RS-485: 42

e Khối realtime 43

f Sơ đồ nguyên lý mạch Master 44

3.2.2.2 Tính toán cho các khối Slave: 45

a Khối điều khiển trung tâm (tủ điều khiển - slave) 45

b Các module cảm biến 45

c Sơ đồ nguyên lý mạch Slave 48

3.2.2.3 Tính toán chọn khối nguồn 49

a Khối Master 49

b Khối Slave 50

3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 50

CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 52

4 1 GI Ớ I T H I Ệ U 5 2 4 2 T H I C Ô N G H Ệ T H Ố N G 5 2 4.2.1 Thi công mạch master 52

4.2.2 Thi công mạch Slave 53

4.2.3 Thi công mạch nút nhấn 55

4.2.4 Lắp ráp và kiểm tra 56

4 3 T I Ế N H À N H T H I C Ô N G V À L Ắ P R Á P H Ệ T H Ố N G H O À N C H Ỉ N H 5 7 4 3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 58

4.3.1 Lưu đồ chương trình điều khiển cho mạch Master 58

4.3.2 Lưu đồ nhận dữ liệu từ các slave 59

4.3.3 Lưu đồ truyền nhận dữ liệu đưa lên Firebase 60

4.4.4 Lưu đồ chương trình chế độ hiển thị 61

4.4.5 Lưu đồ chế độ điều khiển nút nhấn và hẹn giờ tưới nước 61

4.4.6 Lưu đồ chương trình chế độ auto 62

4.4.7 Lưu đồ điều khiển slave 63

4 5 GIỚI T H I Ệ U VỀ P H Ầ N M Ề M L Ậ P T R Ì N H 6 4 4.5.1 Giới thiệu về Arduino IDE 64

4.5.2 Giới thiệu App Inventor 70

4.5.3 Tiến hành thiết kế giao diện 75

5 1 K Ế T Q U Ả Đ Ạ T Đ Ư Ợ C 8 4 5.2 KẾT Q U Ả T H Ử N GH I Ệ M HỆ THỐNG: 8 5

5.2.1 Quá trình chạy ứng dụng trên điện thoại và hiển thị trên web 85 5.2.2 Quá trình vận hành trên phần cứng hệ thống 86

5 3 N H Ậ N X É T - Đ Á N H GI Á 9 1 CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 93 6.1 KẾT L U Ậ N 9 3 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 95

DANH MỤC HÌNH

Hình 2 1 Sơ đồ chân của ESP8266MOD 7

Hình 2 2 Sơ đồ chân của Board ESP-12E Node MCU 9

Hình 2 3 Sơ đồ chân của module UART TTL RS4-85 V2 11

Hình 2 4 Hình ảnh mặt trước của LCD 20x4 12

Hình 2 5 Hình ảnh module I2C 14

Hình 2 6 Cảm biến độ ẩm đất 15

Hình 2 7 Cảm biến DHT11 16

Hình 2 8 Cảm biến ánh sáng 17

Hình 2 9 Sơ đồ chân Realtime 17

Hình 2 10 Module Realtime 18

Hình 2 11 Sơ đồ nguyên lý Realtime 18

Hình 2 12 Bơm 12 VDC 19

Hình 2 13 Nút nhấn 4 chân 19

Hình 2 14 Module Relay Mức Cao 20

Hình 2 15 Module Relay mức thấp 20

Hình 2 16 Đèn led nông nghiệp 21

Hình 2 17 Mạch giảm áp LM2596 22

Hình 2 18 Quạt 12V 22

Hình 2 19 Hệ thống truyền dữ liệu bất đồng bộ 23

Hình 2 20 Sơ đồ truyền I2C 24

Hình 2 21 Tín hiệu trên 2 dây của hệ thống cân bằng 26

Hình 2 22 Cặp dây xoắn trong RS485 27

Hình 2 23 Cách xác định áp kiểu chung 27

Hình 2 24 Truyền RS485 khi tham chiếu với đất 28

Hình 2 25 Phân cực cho đường truyền RS485 29

Hình 2 26 Sơ đồ của 1 frame truyền Modbus RTU 30

Hình 2 27 Giao diện FireBase 33

Hình 3 1 Sơ đồ khối của hệ thống 36

Hình 3 2 Sơ đồ chân của ESP8266-12E Node MCU 39

Hình 3 3 Sơ đồ kết nối nút nhấn 41

Hình 3 4 Sơ đồ kết nối ESP8266 với khối hiển thị 42

Hình 3 5 Sơ đồ kết nối ESP8266 với khối RS485 43

Hình 3 6 Sơ đồ nguyên lý Realtime 44

Hình 3 7 Sơ đồ nguyên lý mạch master 44

Hình 3 8 Sơ đồ nguyên lý cảm biến 46

Hình 3 9 Sơ đồ nguyên lý Relay 48

Hình 3 10 Sơ đồ nguyên lý mạch Slave 49

Hình 3 11 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 51

Hình 4 1 Lớp trên của mạch master 53

Hình 4 2 Lớp dưới PCB của mạch master 53

Hình 4 3 Sơ đồ bố trí linh kiện mặt trên 54

Hình 4 4 Sơ đồ bố trí linh kiện mặt dưới 55

Hình 4 5 Sơ đồ bố trí linh kiện mặt trên 55

Hình 4 6 Sơ đồ bố trí linh kiện lớp dưới 56

Hình 4 7 Mạch master thực tế 56

Hình 4 8 Mạch Slave thực tế 57

Hình 4 9 Mạch nút nhấn thực tế 57

Hình 4 10 Mô hình hệ thống 58

Hình 4 11 Lưu đồ chương trình code điều khiển cho master 59

Hình 4 12 Lưu đồ chương trình nhận dữ liệu từ các slave 60

Hình 4 13 Lưu đồ truyền nhận dữ liệu lên Firebase 60

Hình 4 14 Lưu đồ chương trình chế độ hiển thị 61

Hình 4 15 Lưu đồ chế độ điều khiển nút nhấn và hẹn giờ tưới nước 62

Hình 4 16 Lưu đồ chương trình chế độ auto 63

Hình 4 17 Lưu đồ điều khiển mạch slave 64

Hình 4 18 Quy trình làm việc của arduino 65

Hình 4 19 Giao diện lập trình arduino 65

Hình 4 20 Giao diện menu arduino IDE 66

Hình 4 21 Giao diện file menu arduino IDE 66

Hình 4 22 Giao diện Examples menu 67

Hình 4 23 Giao diện Sketch Menu Arduino IDE 68

Hình 4 24 Giao diện edit menu arduino IDE 68

Hình 4 25 Giao diện Tool Menu Arduino IDE 69

Hình 4 26 Board ESP8266 sử dụng 69

Hình 4 27 Arduino Toolbar 70

Hình 4 28 Chương trình nạp thành công 70

Hình 4 29 Giao diện phần mềm Inventor 71

Hình 4 30 Giao diện thiết kế 72

Hình 4 31 Chọn chế độ làm việc 72

Hình 4 32 Khối lệnh Block 73

Hình 4 33 Code Blocks 73

Hình 4 34 Vùng làm việc 74

Hình 4 35 Danh sách lệnh 75

Hình 4 36 Tạo giao diện mới 76

Hình 4 37 Kéo thả các khối lệnh 76

Hình 4 38 Chọn Firebase để kết nối 77

Hình 4 39 Giao diện màn hình chính 77

Hình 4 40 Nút chọn Add Screen trên màn hình chính 78

Hình 4 41 Giao diện màn hình các tủ 79

Hình 4 42 Khối lệnh hiện thị dòng chữ “welcome” 79

Hình 4 43 Khối lệnh nút nhấn chuyển màn hình 80

Hình 4 44 Khối lệnh nút Exit 80

Hình 4 45 Khối lệnh nút Backward 81

Hình 4 46 Khối lệnh cập nhật các thông số môi trường 81

Hình 4 47 Giao diện màn hình chính 82

Hình 4 48 Giao diện màn hình tủ 1 82

Hình 4 49 Giao diện màn hình tủ 2 83

Hình 4 50 Giao diện màn hình tủ 3 83

Hình 5 1 Giao diện web FireBase 86

Hình 5 2 Màn hình mạch master sau khi cấp điện 87

Hình 5 3 Màn hình mạch master sau khi chọn tủ 1 87

Hình 5 4 Màn hình mạch master sau khi chọn chế độ điều khiển tay tủ 1 88

Hình 5 5 Màn hình mạch master sau khi chọn chế độ hiển thị thông số môi trường 88 Hình 5 6 Màn hình mạch master sau khi chọn chế độ hẹn giờ tưới nước 89

Hình 5 7 Hình ảnh mạch slave 90

Hình 5 8 Hình ảnh mô hình mạch slave tủ 2 và 3 90

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 - 1 Bảng so sánh thông số ESP-01, ESP-12E Node MCU, Wemos D1 Mini 8

Bảng 2 - 2 Thông số các chân của Board ESP-12E Node MCU 10

Bảng 2 - 3 Thông số các chân của LCD 2004 12

Bảng 2 - 4 Bảng tóm tắt thông số của RS485 25

Bảng 4 - 1 Danh sách linh kiện của mạch master 52

Bảng 4 - 2 Danh sách linh kiện của mạch master 54

Bảng 5 - 1 Kết quả chạy thực nghiệm 90

TÓM TẮT

Ngày nay công nghệ trở nên hiện đại, xu hướng mọi thứ đều sẽ được kết nối và giám sát thông qua mạng không dây wifi (Wireless Fidelity) và điều khiển các thiết bị theo tự động hóa Với ý tưởng giải quyết những bất cập của điều khiển tự động, nhóm

chúng em xin đưa ra đề tài: “Nghiên cứu, tìm hiểu và thi công tủ trồng rau cho căn

hộ.”

Hệ thống bao gồm: 1 tủ Master để điều khiển và giám sát, 3 tủ Slave để trồng rau

có nhiệm vụ thu thập thông số môi trường và gửi về cho master

Trong mỗi tủ trồng rau (Slave): có chức năng đọc nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh sáng và độ ẩm đất thông qua các cảm biến, sau đó gửi về cho tủ Master và dữ liệu được hiển thị trực tiếp trên màn hình LCD, đồng thời cũng được hiển thị trên giao diện ứng dụng tạo điều kiện thuận lợi cho người dùng có thể giám sát hệ thống từ xa thông qua Internet

Tủ điều khiển (Master) có thể giám sát, điều khiển chức năng cho các tủ Slave Khi cấp điện vào hệ thống, khởi động module wifi ESP8266, cảm biến nhiệt độ-độ

ẩm DHT11, LCD, Sau khi khởi động xong mặc định sẽ hiển thị giá trị cảm biến trên LCD và hệ thống chạy chế độ tự động Muốn đổi chế độ thì ta nhấn phím chế độ điều khiển tương ứng với chức năng chế độ tay, sau đó chỉ nhấn nút trên bảng điều khiển thì

có thể điều khiển trực tiếp

Với đề tài này, nhóm hi vọng sẽ làm cơ sở nghiên cứu cho các nhóm sau có thể mở rộng, phát triển nữa Nếu được điều chỉnh tốt, ý tưởng này kết hợp với mô hình trang trại thực tế với quy mô lớn sẽ trở thành một hệ thống lớn đáp ứng nhu cầu điều khiển, quản lý tất cả các thiết bị một cách hiện đại, nâng cao đời sống tiện ích trong trồng trọt

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay cùng với sự phát triển của xã hội, cuộc sống ngày càng được nâng cao thì việc áp dụng công nghệ khoa học kỹ thuật vào đời sống công việc ngày càng cần thiết Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện

tử mà trong đó đặc biệt là kỹ thuật điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp, nông nghiệp, đời sống, quản lý thông tin

Nước ta là một đất nước nông nghiệp, tuy nhiên trong nhiều năm quy mô cũng như chất lượng và sản lượng nông nghiệp của nước ta luôn thấp hơn so với các nước khác

mà nguyên nhân chính là việc công nghệ sản xuất của nước ta quá lạc hậu, chủ yếu dựa vào tay chân Ngoài ra, hiện nay thực phẩm bẩn tràn lan khắp thị trường, đặc biệt ở các thành phố lớn, nơi không có nhiều không gian để tự trồng trọt, chăn nuôi

Để đáp ứng nhu cầu rau sạch ngày càng tăng, nhiều hộ gia đình đã tận dụng khoảng không gian nhỏ tại nhà để thiết kế những tủ trồng rau xanh rất độc đáo Các tủ trồng rau sạch tại nhà không chỉ cung cấp nguồn thực phẩm an toàn cho sức khỏe gia đình, mà còn tạo ra không khí trong lành cho ngôi nhà Bên cạnh đó tủ trồng rau còn là tiêu chuẩn

về chất lượng, công năng và giá trị của sản phẩm trong việc sản xuất nông nghiệp theo hướng khoa học công nghệ cao Tính linh hoạt của tủ trồng rau giúp cho người sử dụng

có thể trồng trọt ở bất cứ nơi nào trong nhà chỉ với nhỏ Tủ có khả năng loại bỏ các điều kiện môi trường bất lợi, cung cấp môi trường thuận lợi cho rau trồng phát triển

Trên cơ sở và yêu cầu từ thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của phát triển nông nghiệp công nghệ cao, cộng với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin, kỹ thuật điện-điện tử Phát triển kỹ thuật điều khiển tự động từ khoảng cách xa trong nông nghiệp đang là xu thế phát triển nông nghiệp cao nói chung

và nhà kính tự động nói riêng Chúng tôi đề xuất đề tài “NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU

VÀ THI CÔNG TỦ TRỒNG RAU CHO CĂN HỘ”

 Viết được chương trình giao tiếp giữa các module NodeMCU ESP8266 và điện thoại

 Thiết kế được hệ thống tự động chăm sóc thông qua việc giám sát các thông số nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng

 Viết được ứng dụng giám sát từ xa bằng điện thoại

 Cập nhật được dữ liệu lên Firebase giám sát các trạng thái môi trường thông qua mạng Internet

1.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN

 Nội dung 1: Tìm hiểu và nghiên cứu về cấu tạo phần cứng, nguyên lý hoạt động, tính năng của các module NodeMCU ESP8266, module RS485-V2, cảm biến DHT11, cảm biến ánh sáng, cảm biến độ ẩm đất

 Nội dung 2: Giao tiếp module ESP8266 với Module RS485 to V2

 Nội dung 3: Điều khiển các thiết bị theo cảm biến và thời gian thực

 Nội dung 4: Hiển thị thông tin trên web FireBase

 Nội dung 5: Thiết kế, lập trình và điều khiển thiết bị qua điện thoại

 Nội dung 6: Thiết kế mô hình sản phẩm

 Nội dung 7: Đánh giá kết quả thực hiện

1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

 Sử dụng vi điều khiển NODEMCU ESP8266 để điều khiển

 Chỉ thiết kế mô hình giám sát nhỏ trong trang trại theo kiểu Master-Slave

 Sử dụng động cơ bơm nước 12V để cung cấp nước cho rau trồng

1.5 BỐ CỤC ĐỒ ÁN

 Chương 1: Tổng Quan

 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

 Chương 3: Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống

 Chương 4: Thi Công Hệ Thống

 Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét, Đánh Giá

 Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển

Chương 1: Tổng Quan

Chương này trình bày vấn đề dẫn nhập, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên

cứu, các giới hạn và bố cục đồ án

Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết

Giới thiệu các linh kiện, thiết bị sử dụng thiết kế hệ thống, giao thức

Chương 3: Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống

Tính toán thiết kế, đưa ra sơ đồ nguyên lí của hệ thống

Chương 4: Thiết Kế Hệ Thống

Thiết kế hệ thống, lưu đồ, đưa ra giải thuật và chương trình

Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét, Đánh Giá

Đưa ra kết quả đạt được sau một thời gian nghiên cứu, một số hình ảnh của hệ thống, đưa ra những nhận xét, đánh giá toàn bộ hệ thống

Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển

Trình bày những kết luận về hệ thống những phần làm rồi và chưa làm, đồng thời nếu

ra hướng phát triển cho hệ thống

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 GIỚI THIỆU VỀ RAU THƠM VÀ QUY TRÌNH TRỒNG RAU TỰ ĐỘNG 2.1.1 Các loại rau thơm

Trong ẩm thực Việt Nam, rau thơm là một nguyên liệu quan trọng, không chỉ là rau, là gia vị, là nguyên liệu giúp điều tiết tác dụng của các loại thực phẩm, làm cho món

ăn trở nên an toàn, bổ dưỡng… Rau thơm còn có tác dụng phòng và chữa bệnh rất tốt Sau đây là một số loại rau phổ biến trong bữa ăn hàng ngày của người Việt và công dụng y học của chúng:

 Rau răm: còn có tên gọi là thủy liễu, hương lục… Rau răm vị cay, tính ấm, không độc, dùng để chữa đau bụng lạnh, chữa rắn cắn, chàm ghẻ, mụn trĩ, kích thích tiêu hóa, kém ăn, làm dịu tình dục Rau răm được trồng khắp nơi và thường được mọi người dùng làm rau sống và gia vị vào canh để có thể sát trừ một số độc chất có trong hải sản (tôm, cá…) Thường khi làm thuốc, người ta dùng tươi, không qua chế biến

 Thì là: Còn gọi là thìa là hay thời la, đông phong Thì là được dùng làm gia vị vào các món ăn, nhất là các món chế biến từ cá Trong đông y, thì là là một vị thuốc rất thông dụng Theo Nam dược thần hiệu, hạt thì là vị cay, tính ấm, không độc, điều hòa món ăn, bổ thận, mạnh tỳ, tiêu trướng, trị đau bụng và đau răng

 Bạc hà: là một bài thuốc khá hữu hiệu trong việc chữa trị cảm cúm và các vết côn trùng cắn, giúp lọi tểu hóa, chữa chứng đầy hơi, thấp khớp, nấc cục, thông

cổ, trị viêm xoang nhẹ… Dầu bạc hà cay có thể làm dịu cơn hen suyễn nhẹ bằng cách ngửi Phụ nữ có mang thì nên thận trọng khi dùng vì rất có thể dẫn đến sẩy thai

 Sả: Sả rất tốt cho hệ tiêu hóa, có tác dụng kích thích ra mồ hôi, hạ sốt ở người bệnh cảm và giúp lợi tiểu Sả còn được dùng để điều trị chứng co thắt cơ, chuột rút, thấp khớp, đau đầu…

 Tía tô: là vị thuốc được y dược học đông phương xếp vào loại giải biểu (làm cho ra mồ hôi) thuốc nhóm phát tán phong hàn (nhóm do lạnh gây bệnh) cần chữa bằng cách cho ra mồ hôi, khỏi sốt Không chỉ là rau gia vị thơm ngon, tía

tô còn là cây thuốc được dùng phổ biến trong y học cổ truyền Tía tô có hai loại: tía tô mép lá phẳng, màu tía nhạt, ít thơm và tía tô mép lá quăn, màu tía sẫm, mùi thơm nồng Tía tô có vị cay, tính ấm, có tác dụng trị cảm lạnh, đầy bụng, nôn mửa Cành tía tô có vị cay ngọt, có tác dụng an thai, chống nôn mửa, giảm đau, hen suyễn Ngoài ra, với giá trị dinh dưỡng cao, giàu vitamin A, C, giàu hàm lượng Ca, Fe, và P… tía tô có tác dụng đẹp da Lương y Đinh Công Bảy – Tổng thư ký Hội Dược liệu TP.HCM cho biết, tía tô tốt cho phế quản, phổi Theo Đông y, phổi tốt sẽ giúp thần sắc tươi tắn, da hồng hào Chính vì thế, nhiều người đã dùng tía tô như một phương thuốc làm đẹp da ít tốn kém, nhưng hiệu quả

 Rau mùi ở miền Bắc hay ngò rí ở miền Nam cũng là loại rau thơm phổ biến không kém Rau mùi có thể để nguyên cả lá dài để ăn sống hoặc cắt nhỏ cho vào các món canh hoặc xào cùng các loại rau khác

Ở đây chúng tôi chọn rau mùi để trồng cho đề tài này

2.1.2 Mô tả quy trình chăm sóc tự động

Quy trình trồng rau tự động được thực hiện như sau:

Khi nhiệt độ quá cao hệ thống sẽ tự động bật quạt để đối lưu không khí làm giảm nhiệt độ

Khi trời chuyển tối, hệ thống sẽ bật đèn chiếu sáng, đồng thời sẽ giúp cây quang hợp tốt hơn

Hệ thống còn có chức năng tưới tự động theo đúng thời gian mà chúng ta cài đặt Toàn bộ thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm đất, độ ẩm không khí, ánh sáng

sẽ được hiển thị lên màn hình hiển thị đồng thời cũng hiển thị lên ứng dụng điện thoại

2.2 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

Mạch được điều khiển bởi Module Node MCU ESP8266 đóng vai trò điều khiển trung tâm (Master), sẽ tiếp nhận giao tiếp với các module Node MCU ESP8266 khác (Slave) thông qua chuẩn truyền Modbus Các slave sẽ giao tiếp với các module như cảm biến nhiệt độ-độ ẩm, cảm biến độ ẩm đất, cảm biến ánh sáng và truyền thông số lại cho Master để hiển thị lên LCD Còn Master sẽ gửi chức năng để yêu cầu slave thực hiện điều khiển

2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG

2.3.1 Giới thiệu module ESP8266

ESP8266 là dòng chip tích hợp Wi-Fi 2.4Ghz có thể lập trình được, giá thành rẻ

và được sản xuất bởi một công ty bán dẫn Trung Quốc: Espressif Systems

Phiên bản đầu tiên được phát hành vào tháng 8 năm 2014, đóng gói đưa ra thị trường dạng Module ESP 01 do bên thứ 3 là AI-Thinker sản xuất ra Module này có khả năng kết nối Internet qua mạng Wi-Fi một cách nhanh chóng và sử dụng rất ít linh kiện

đi kèm Với giá cả phù hợp cũng như các tính năng vượt trội ESP8266 ngày càng được dùng nhiều trong cuộc sống đặc biệt là các dự án học tập nghiên cứu của sinh viên ESP8266 có một cộng đồng các nhà phát triển trên thế giới rất lớn, cung cấp nhiều Module lập trình mã mở giúp nhiều người có thể tiếp cận và xây dựng ứng dụng rất nhanh Hiện nay, tất cả các dòng chip ESP8266 trên thị trường đều mang nhãn ESP8266EX, là phiên bản nâng cấp của ESP8266

 Sơ đồ chân của ESP8266

Sơ đồ chi tiết các chân của ESP8266 được làm rõ trong hình 2 2

Hình 2 1 Sơ đồ chân của ESP8266MOD

 Tốc độ truyền UART lên đến 4Mbps

 Hỗ trợ SDIO 2.0, UART, SPI, I2C, PWM, I2S với DMA

 Một bộ chuyển đổi ADC có độ chính xác cao 10-bit

 Dải nhiệt độ hoạt động rộng: -40C ~ 125C

 Có thể dùng tập lệnh AT

 Hỗ trợ phát triển trên cả hai môi trường hệ điều hành Windows và Linux

Để đơn giản cho người sử dụng ở mọi lứa tuổi, ngành nghề, dự án trên thị trường xuất hiện rất nhiều Module và Board mạch phát triển toàn diện phù hợp với các yêu cầu trên Một số Module ESP8266 điển hình như: ESP-01, ESP-02, ESP-03, ESP-07, ESP-12F, … và một số Board mạch phát triển như: NodeMCU, Wemos, … Trong đó, có ba loại được sử dụng nhiều và cũng khá là tốt như ESP-01, ESP-12E Node MCU và Wemos D1 Mini Với giá thành hợp lý, có thể đáp ứng nhu cầu các dự án tiên tiến và một điều đặc biệt là các Module và Board mạch trên còn tương thích với Arduino IDE rất tiện lợi cho việc lập trình để phát triển

Bảng 2 - 1 Bảng so sánh thông số ESP-01, ESP-12E Node MCU, Wemos D1 Mini

 Dòng điện hoạt động: 10uA~170mA

 Bộ nhớ Flash: 16MB

 Tích hợp giao thức TCP/IP

 Bộ xử lý: Tensilica L106 32-bit

 Tốc độ bộ xử lý: 80~160MHz

 Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB hoặc V-in

 GPIO giao tiếp mức 3.3VDC

 Tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, nút Flash

 Tương thích hoàn toàn với trình biên dịch Arduino IDE

Dưới đây là sơ đồ chân của Board ESP-12E Node MCU:

Hình 2 2 Sơ đồ chân của Board ESP-12E Node MCU

Đối với những yêu cầu của đề tài “Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây” nhóm chỉ sử dụng chức năng của chân ADC, chân SCL, SDA và các chân GPIO của Board ESP-12E Node MCU

Chức năng chi tiết từng chân của Board ESP-12E Node MCU được làm rõ trong bảng 2-2:

Bảng 2 - 2 Thông số các chân của Board ESP-12E Node MCU

D0 GPIO16 Không ngắt Không hỗ trợ

PWM hoặc I2C

Chế độ Deep-sleep wakeup

SCL (I2C)

SDA (I2C)

Kết nối với nút Flash, khởi động thất bại nếu ở mức thấp

Kết nối với Led trên Board, khởi động thất bại nếu ở mức thấp

D8 GPIO15 Kéo mức thấp Tốt CS (SPI) Khởi động thất

bại nếu kéo mức cao

2.3.2 Module UART TTL RS-485 TO V2

Mạch chuyển giao tiếp UART TTL to RS485 V2 được thiết kế để có thể giúp bạn chuyển giao tiếp từ chuẩn giao tiếp UART TTL (Vi điều khiển, máy tính nhúng, …) sang chuẩn giao tiếp RS485 và ngược lại

Mạch chuyển giao tiếp UART TTL to RS485 V2 được thiết kế với khả năng chống nhiễu cao, tích hợp các bộ đệm, Cầu chì tự phục hồi, Diode chống nhiễu giúp hệ thống chạy ổn định, an toàn hơn và không làm cháy board điều khiển trung tâm Phần chân giao tiếp RS485 trên mạch có chân Mass, nếu hệ thống có đường đây mass tiếp đất thì

có thể sử dụng để nối vào chân Mass này giúp tăng khả năng chống nhiễu và chống sét Mạch hỗ trợ kết nối nhiều điểm RS485 trên đường Bus, mạch được thiết kế để các điểm có thể nối "nóng" mà không sợ hiện tượng module bị chết khi chưa ngắt đường truyền tổng

Hình 2 3 Sơ đồ chân của module UART TTL RS4-85 V2

 Thông số kĩ thuật:

 Điện áp hoạt động: 3 - 5VDC

 Điện áp giao tiếp TTL: 3 - 5VDC

 Khoảng cách truyền RS485 có thể lên đến 1km (khuyến nghị sử dụng dưới 800m và dây bus chuyên dụng cho RS485)

 Chuẩn chân cắm TTL 2.54mm

 Có đèn led thông báo trạng thái truyền nhận RX và TX

2.3.3 Module LCD 2004-20X4

Ở đề tài này chúng ta sử dụng LCD 20x4 có nghĩa là có 4 hàng, mỗi hàng có 20 kí

tự Màn hình LCD 20x4 sử dụng IC Driver HD44780 Hỗ trợ giao tiếp dữ liệu 4bits và 8bit có khả năng hiển thị 4 dòng mỗi dòng 20 ký tự màn hình có độ bền cao màn hình LCD 20x4 bao gồm bộ điểu khiển và các vùng nhớ

Hình 2 4 Hình ảnh mặt trước của LCD 20x4

Chi tiết chức năng các chân của LCD 2004 trong bảng 2-3:

Bảng 2 - 3 Thông số các chân của LCD 2004

STT TÊN CHÂN CẤU HÌNH CHỨC NĂNG

4 RS Input RS=0 chọn thanh ghi lệnh

RS=1chọn thanh ghi giữ liệu

RW=1 thanh ghi đọc

7 D0

I/0

Chân truyền dữ liệu

Các thông số hoạt động và giới hạn:

 Có 3 vùng nhớ nội bộ: Bộ nhớ DDRAM Bộ nhớ phát ký tự ROM- CGROM,

bộ nhớ phát ký tự RAM-CGRAM

 Khả năng hiển thị 20 ký tự mỗi hàng gồm 4 dòng

 Giao tiếp 4bit hoặc 8bit

2.3.4 Module I2C

Việc sử dụng LCD để hiển thị rất tiện lợi nhưng có một điều bất tiện là LCD có quá nhiều chân gây khó khăn trong quá trình đi dây và chiếm nhiều chân của Board ESP-12E Node MCU Để hệ thống đơn giản và gọn gàng hơn nhóm chọn Module I2C giao tiếp với LCD, thay vì dùng tối thiểu 6 chân của Board ESP-12E Node MCU để kết nối với LCD (RS, EN, D7, D6, D5 và D4) thì với Module I2C chỉ cần dùng hai chân SCL và SDA Trong đó, chân SCL có tác dụng đồng bộ hóa giữa các thiết bị khi truyền

dữ liệu, còn chân SDA là chân cho dữ liệu truyền qua

 Đầu dò: Hai đầu đo của đầu dò được cắm vào đất để phát hiện độ ẩm Dùng dây nối giữa cảm biến và module chuyển đổi, khi độ ầm của đất đạt ngưỡng thiết lập, đầu ra DO sẽ chuyển trạng thái từ mức thấp lên mức cao Thông tin

về độ ẩm đất sẽ được đọc về và gởi tới module chuyển đổi

 Module chuyển đổi: Module chuyển đổi có cấu tạo chính gồm một IC so sánh LM393, một biến trở, 4 điện trở dán 100 ohm và 2 tụ dán Biến trở có chức năng định ngưỡng so sánh với tín hiệu độ ẩm đất đọc về từ cảm biến Ngưỡng

so sánh và tín hiệu cảm biến sẽ là 2 đầu vào của IC LM393 Khi độ ẩm thấp

hơn ngưỡng định trước, ngõ ra của IC là mức cao (1), ngược lại là mức thấp (0)

Hình 2 6 Cảm biến độ ẩm đất

 Thông số kỹ thuật:

 Điện áp hoạt động: 3.3~5VDC

 Analog: theo điện áp cấp nguồn tương ứng

 Digital: High hoặc Low, có thể điều chỉnh độ ẩm mong muốn bằng biến trở thông qua mạch so sánh LM393 tích hợp

 Nguyên lý hoạt động

Sự hấp thụ độ ẩm (hơi nước) làm biến đổi thành phần cảm nhận trong cảm biến (ở đây là các chat hóa học như LiCL, P2O5) làm thay đổi điện trở của cảm biến qua đó xác định được độ ẩm Khi thay đổi độ ẩm điện trở trên cảm biến thay đổi dẫn đến điện

áp đầu ra đưa vào cổng so sánh trên Opam thay đổi, điện áp này được so sánh với điện

áp đặt được đặt bằng biến trở, nếu điện áp đọc về từ cảm biến chưa vượt qua ngưỡng đặt thì đầu ra D0 là mức thấp và led báo trạng thái không sáng, khi điện áp đầu vào vượt qua ngưỡng đặt thì đầu ra D0 là mức cao và led báo trạng thái sẽ sáng lên

2.3.6 Cảm biến nhiệt độ - độ ẩm (DHT11)

DHT11 Là cảm biến nhiệt độ, độ ẩm rất thông dụng hiện nay vì chi phí rẻ và rất

dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1-wire (Giao tiếp digital 1-wire truyền dữ liệu duy nhất) Cảm biến được tích hợp bộ tiền xử lý tín hiệu giúp dữ liệu nhận về được chính xác mà không cần phải qua bất kỳ tính toán nào

Sơ đồ chân của DHT11 như hình sau:

 Sai số nhiệt độ: ±2% Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử

lý thực hiện theo 2 bước:

 Gửi tín hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại

 Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu và nhiệt

độ đo được

2.3.7 Cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở có khả năng thay đổi điện trở theo cường độ ánh sáng chiếu vào Tín hiệu xuất ra của cảm biến là digital HIGH (5V) và LOW tượng trưng cho các trạng thái bật, tắt thiết bị điện tự động mà bạn không cần phải thao tác vào

Cảm biến quang trở CDS có 4 chân là: DO, VCC, GND, AO

Hình 2 8 Cảm biến ánh sáng

 Thông số kỹ thuật:

 Điện áp đầu vào: 3.3V - 5V

 Đầu ra: có đầu ra số và đầu ra tương tự tương ứng D0 và A0

 Có chiết áp điều chỉnh cường độ sáng

 Kích thước: 3.2cm x 1.4cm

 Tải đầu ra số D0: 15mA

2.3.8 Module thời gian thực DS1307

Chức năng của Realtime là 1 con chip thời gian thực, thời gian thực với ý nghĩa tuyệt đối là giờ, phút giây…

Hình 2 9 Sơ đồ chân Realtime

 Thông số kỹ thuật:

 X1, X2: Là 2 chân kết nối thạch anh 32,768 Khz làm nguồn giao động cho chip

 VBAT: Cực dương của nguồn pin 3V nuôi chip

 GND: Chân mass chung cho cả pin 3V và Vcc

 Vcc: Nguồn cho giao diện I2C, thường là 5V

 SQW/OUT: Một ngõ phụ tạo xung vuông, tần số có thể lập trình được

 SCL và SDA: Là 2 đường truyền xung nhịp và dử liệu của giao diện I2C

Hình 2 10 Module Realtime

Hình 2 11 Sơ đồ nguyên lý Realtime

2.3.11 Module relay

Relay là một loại linh kiện điện tử thụ động rất hay gặp trong các ứng dụng thực

tế Khi bạn gặp các vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao, ngoài ra có thể dễ dàng bảo trì

Relay là một công tắc (khóa K) nhưng khác với công tắc ở một chỗ cơ bản, rơ-le được kích hoạt bằng điện thay vì thao tác bằng tay Rơ-le được dùng làm công tắc điện

tử, nó có 2 trạng thái: đóng và mở

Có 2 loại module relay: Module Relay đóng ở mức thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng), Module Relay đóng ở mức cao (nối cực dương vào chân tín hiệu rơ- le sẽ đóng) Nếu so sánh giữa 2 Module Relay có cùng thông số kỹ thuật thì hầu hết mọi linh kiện của nó đều giống nhau, chỉ khác nhau ở chỗ transistor của mỗi module Chính vì cái transistor này nên mới sinh ra 2 loại Module Relay này (có 2 loại transistor

là NPN - kích ở mức cao, và PNP - kích ở mức thấp)

Hình 2 14 Module Relay Mức Cao

Hình 2 15 Module Relay mức thấp

2.3.12 Đèn led chiếu sáng

Đèn led trồng cây có rất nhiều ưu điểm, nhưng nổi bật hơn cả đó là tính năng tiết kiệm điện năng và tăng năng suất cho cây trồng Tùy công suất của mỗi loại bóng đèn nhưng hầu hết các bóng đèn led trồng cây đều rất tiết kiệm điện Đèn led mang lại ánh sáng giả lập ánh sáng mặt trời cho cấy trồng, giúp cây quang hợp và trao đổi chất để phát triển, giúp người trồng có thể chủ động và dễ dàng hơn khi trồng cây trong trường hợp cây trồng thiếu ánh sáng hoặc không có ánh sáng

Hình 2 16 Đèn led nông nghiệp

 máng nhôm: 1m có nắp trong suốt và đế bắt vít 2 đầu

 Màu sắc: màu xanh phù hợp với tất cả các loại cây trồng, áp dụng tốt cho trồng thủy sinh, giàn đứng

 Điện áp đầu vào: Từ 3 – 30VDC

 Điện áp đầu ra: Điều chỉnh được trong khoảng 1.5V đến 30V

 Dòng đáp ứng tối đa là 3A

 Thông số kỹ thuật:

 Kích thước: 8x8x2,5cm

 Diện áp: 12V

 Dòng định mức: 0.19A

2.4 CHUẨN GIAO TIẾP UART

Các tên đầy đủ UART là “Universal Asynchronous Receiver / Transmitter”, và nó

là một vi mạch sẵn có trong một vi điều khiển nhưng không giống như một giao thức truyền thông (I2C & SPI) Chức năng chính của UART là truyền dữ liệu nối tiếp Trong UART, giao tiếp giữa hai thiết bị có thể được thực hiện theo hai cách là giao tiếp dữ liệu nối tiếp và giao tiếp dữ liệu song song

Hình 2 19 Hệ thống truyền dữ liệu bất đồng bộ

Truyền thông nối tiếp và song song

Trong giao tiếp dữ liệu nối tiếp, dữ liệu có thể được truyền qua một cáp hoặc một đường dây ở dạng bit-bit và nó chỉ cần hai cáp Truyền thông dữ liệu nối tiếp không đắt khi chúng ta so sánh với giao tiếp song song Nó đòi hỏi rất ít mạch cũng như dây

Vì vậy, giao tiếp này rất hữu ích trong các mạch ghép so với giao tiếp song song

Trong giao tiếp dữ liệu song song, dữ liệu có thể được truyền qua nhiều cáp cùng một lúc Truyền dữ liệu song song tốn kém nhưng rất nhanh, vì nó đòi hỏi phần cứng và cáp bổ sung Các ví dụ tốt nhất cho giao tiếp này là máy in cũ, PCI, RAM, v.v

2.5 CHUẨN GIAO TIẾP I2C

 Khái niệm

Chuẩn giao tiếp I2C (Inter-Integrated Circuit) là một loại bus nối tiếp được phát triển bởi hãng sản xuất linh kiện điện tử Philips Ban đầu, loại bus này chỉ được dùng trong các linh kiện điện tử của Philips Sau đó, do tính ưu việt và đơn giản của nó, I2C

đã được chuẩn hóa và được dùng rộng rãi trong các Module truyền thông nối tiếp của vi mạch tích hợp ngày nay

 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

 I2C sử dụng hai đường truyền tín hiệu:

 Một đường xung nhịp đồng hồ (SCL) chỉ do Master phát đi ( thông thường ở 100kHz và 400kHz Mức cao nhất là 1Mhz và 3.4MHz)

 Một đường dữ liệu (SDA) theo 2 hướng:

Hình 2 20 Sơ đồ truyền I2C

Bản chất của I2C là dữ liệu trên đường SDA chỉ được ghi nhận ở sườn lên của chân CLK Do vậy xung clock có thể không cần chính xác tốc độ là 1MHz hay 3.4Mhz Lợi dụng điểm này có thể sử dụng 2 chân GPIO để làm chân giao tiếp I2C mềm mà không nhất thiết cần một chân CLK tạo xung với tốc độ chính xác

SCL và SDA luôn được kéo lên nguồn bằng một điện trở kéo lên có giá trị xấp xỉ 4,7 KOhm (tùy vào từng thiết bị và chuẩn giao tiếp, có thể dao động trong khoảng

1KOhm đến 4.7 Kohm Chú ý rằng theo cấu hình này, một thiết bị có thể ở mức logic LOW hay cao trở nhưng ko thể ở dạng HIGH => Chính trở pull up tạo ra mức logic HIGH)

2.6 CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS-485

2.6.1 Khái niêm về chuẩn truyền RS-485

Khi một mạng cần phải chuyển các khối nhỏ thông tin trên một khoảng cách dài, RS-485 thường là chuẩn giao tiếp được lựa chọn Các nút mạng có thể là máy tính cá nhân, vi điều khiển, hoặc bất kỳ thiết bị có khả năng truyền thông nối tiếp không đồng

bộ So với Ethernet và giao diện mạng khác, phần cứng và giao thức yêu cầu của

RS-485 đơn giản hơn và rẻ hơn

Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi làRS-485 Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp,

y tế, và dân dụng Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền

dữ liệu nối tiếp Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485 Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể lên tới 115.200 cho một khoảng cách là 4000 feet (1200m)

Bảng 2 - 4 Bảng tóm tắt thông số của RS485