Hệ thống thu thập dữ liệu từ đồng hồ đa năng thông qua Wifi

Giới thiệu tổng quan về mô hình sử dụng, đồng hồ đa năng MFM384C, mạngInternet không dây Wifi, cùng các bộ vi xử lý cần thiết để thu thập dữ liệu.• Thu thập dữ liệu từ mô hình thông qua việc đọc các thông số của đồng hồ đo đanăng MFM384C như U, I, P, Q, f,….• Viết chương trình thu thập, xử lý dữ liệu từ đồng hồ MFM384C bằng Arduino.• Viết chương trình xử lý dữ liệu truyền từ đồng hồ MFM384C đến Arduino, từArduino đến thiết bị giao tiếp Internet để đưa dữ liệu thu thập được lên mạngInternet.• Xây dựng giao diện thu thập và giám sát các thông số của mô hình từ xa thôngqua Web.• Ghi nhận kết quả đạt được và tìm hiểu tính thực thi của hệ thống

LỜI CẢM ƠN

****

Trong suốt quá trình học tập (2016 – 2020) tại Trường Đại học Sư Phạm Kỹ

Thuật TP HCM, và khoảng thời gian làm Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu về đề tài “Hệ thống thu thập dữ liệu từ đồng hồ đo đa năng thông qua Wifi” Nhóm em xin bày

tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ của các thầy, cô giảng viên, cán bộ các phòng, ban chức năng Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM đã giảng dạy nhóm em những kiến thức chuyên môn, định hướng kỹ năng cần thiết củng như tạo điều kiện thuận lợi để hoàn tất khóa học và đồ án tốt nghiệp này

Đặc biệt, nhóm em xin bày tỏ lòng biết ơn Thầy Trương Đình Nhơn, thầy đã

trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo nhóm, giúp nhóm em rất nhiều trong quá trình hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này một cách tốt nhất

Ngoài ra, nhóm cũng hết lòng biết ơn gia đình, bạn bè đã hết lòng quan tâm, giúp đỡ, động viên, ủng hộ và đóng góp ý kiến cho nhóm trong suốt thời gian thực hiện Đồ án tốt nghiệp

Mặc dù đã nổ lực hết mình, nhưng do khả năng, vốn kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh được những sai sót trong lúc thực hiện Đồ án tốt nghiệp này, nhóm

em kính mong sự thông cảm từ Quý thầy cô và nhóm em sẽ cố gắng học hỏi từ những điều thiếu sót để có thể hoàn thiện đề tài hơn nữa

Nhóm xin chân thành cảm ơn!

TP HCM, ngày …tháng.…năm 2020

TÓM TẮT NỘI DUNG

****

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã làm cho cuộc sống con người ngày càng tốt hơn, hiện đại hơn Trong ngành công nghiệp cũng vậy, với sự phát triển của khoa học, các thiết bị trong nhà máy được hoạt động một cách tự động

và việc giám sát, điều khiển dần dần được thực hiện từ xa

Với sự xuất hiện của công nghệ 4.0, đi đầu là công nghệ IoT được phát triển mạnh mẽ Việc ứng dụng IoT vào hệ thống giám sát và điều khiển nhà máy, giúp việc giám sát và điều khiển trở nên nhanh chóng và dễ dàng, phát hiện sự cố nhanh, giảm nhân công, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể Các giải pháp ứng dụng dần được

hình thành và phát triển Cho nên nhóm đề xuất nghiên cứu đề tài: “Hệ thống thu

thập dữ liệu từ đồng hồ đo đa năng thông qua WiFi”

Trong đề tài này, các thiết bị trong hệ thống sẽ được giám sát bằng Web thông qua mạng Wifi Sử dụng đồng hồ MFM348C giao tiếp với board Arduino thông qua module RS485, Arduino sẽ kết nối với module Wifi ESP8266 để đưa dữ liệu lên Web Việc sử module Wifi ESP8266 giao tiếp với Arduino giúp người dùng có thể truy cập vào Web bằng mạng Internet, không gian lưu trữ dữ liệu trên Web lớn, có thể giám sát mọi lúc mọi nơi, bất cứ đâu có kết nối Internet

ABSTRACT

****

Nowadays, with the development of science and technology, human life has become better and more modern In industry too, with the development of the science, factory equipments are operated automatically and monitoring and control are gradually carried out from a distance

With the advent of technology 4.0, leading the way IoT technology is strongly developed The application of IoT to the plant monitoring and control system makes monitoring and control quickly and easily, detect incidents quickly, reduce labor, thereby bringing about significant economic efficiency Application solutions are gradually being formed and developed Therefore, the team proposed to research the

topic: "The system of collecting data from multimeter through WiFi"

In this project, devices in the system will be monitored by Web via Wifi network Using MFM348C multimeter to communicate with Arduino board via RS485 module, Arduino will connect with ESP8266 Wifi module to upload data to Web Using ESP8266 module to communicate with Arduino helps users access to Web by Internet, large data storage space on Web, can be monitored anytime, anywhere with an Internet connection

MỤC LỤC

`****

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT NỘI DUNG ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH x

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 2

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 3

1.6 PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN VÀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG 7

2.1 IOT TRONG CÔNG NGHIỆP 7

2.1.1 Khái niệm về IoT 7

2.1.2 IoT trong công nghiệp 8

2.2 MẠNG KHÔNG DÂY WIFI 8

2.2.1 Giới thiệu 8

2.2.2 Nguyên tắc hoạt động 9

2.2.3 Một số chuẩn kết nối Wifi 10

2.2.4 Ưu và nhược điểm của Wifi 10

2.3 MÔ HÌNH BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 11

2.3.1 Các module thiết bị cho mô hình bù công suất phản kháng 11

2.3.2 Sơ đồ mô hình bù công suất phản kháng 14

2.4 ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384C 15

2.4.1 Thông số kỹ thuật 15

2.4.2 Chức năng 16

2.4.3 Cài đặt 18

2.4.4 Vận hành 21

2.4.5 Địa chỉ dữ liệu bộ nhớ Modbus 22

2.5 GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU 23

2.5.1 Mô tả 23

2.5.2 Chế độ truyền 24

2.5.3 Định dạng khung dữ liệu 24

2.6 MODULE GIAO TIẾP RS485 27

2.6.1 Chuẩn giao tiếp RS485 27

2.6.2 Module RS485 28

2.7 BỘ XỬ LÍ TRUNG TÂM 29

2.7.1 Giới thiệu chung về Arduino 29

2.7.2 Ưu điểm và quy trình thiết kế với Arduino 29

2.7.3 Cấu trúc của Arduino Mega 2560 31

2.8 THIẾT BỊ GIAO TIẾP INTERNET 35

2.9 CHUẨN GIAO TIẾP UART 37

2.10 HTML – JAVASCRIPT – CSS 39

2.10.1 HTML 39

2.10.2 Javascript 41

2.10.3 CSS 42

2.11 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH NODE.JS 43

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 46

3.1 GIỚI THIỆU 46

3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 46

3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 46

3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch 48

3.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM CHO HỆ THỐNG 53

3.3.1 Lập trình xử lý dữ liệu 53

3.3.2 Phần mềm lập trình Arduino IDE 54

3.3.3 Lưu đồ giải thuật 62

3.4 LẬP TRÌNH GIAO DIỆN WEB 66

3.4.1 Yêu cầu 66

3.4.2 Phần mềm lập trình Atom 66

3.4.3 Thiết kế giao diện 72

CHƯƠNG 4: THI CÔNG, VẬN HÀNH HỆ THỐNG 76

4.1 GIỚI THIỆU 76

4.2 THI CÔNG PHẦN CỨNG 76

4.2.1 Thiết kế và thi công board mạch 76

4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra board mạch 77

4.3 XÂY DỰNG WEB GIÁM SÁT HỆ THỐNG 79

4.4 VẬN HÀNH MÔ HÌNH 83

4.5 KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 92

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 96

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

****

IoT: Internet of Things

RTU: Remote Terminal Unit

Wifi: Wireless Fidelity

OSI Model: Open Systems Interconnection Reference Model

UART: Universal Asynchronous Receiver-Transmitter

HTML: HyperText Markup Language

CSS: Cascading Style Sheets

CRC: Cyclic Redundancy Check

SPI: Serial Peripheral Interface

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

****

Bảng 2.1: Một số chuẩn kết nối Wifi hiện nay 10

Bảng 2.2: Các module và thiết bị sử dụng 11

Bảng 2.3: Thông số cài đặt cấu hình cho đồng hồ MFM384C 19

Bảng 2.4: Địa chỉ dữ liệu bộ nhớ Modbus 22

Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật board Arduino Mega 2560 32

Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật board NodeMCU 36

Bảng 3.1: Chức năng các phím trong Arduino IDE 55

Bảng 4.1: Danh sách các linh kiện sử dụng trong board mạch 76

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH

****

Hình 1.1: Quy trình thực hiện đề tài 3

Hình 1.2: Quá trình hình thành ý tưởng 4

Hình 1.3: Quá trình tìm hiểu và thiết kế mô hình 5

Hình 2.1: Hệ thống IoT cơ bản 7

Hình 2.2: Nguyên tắc hoạt động của mạng Wifi 9

Hình 2.3: Mô hình hệ thống bù công suất phản kháng 11

Hình 2.4: Bộ nguồn 3 pha an toàn 12

Hình 2.5: Đồng hồ đo đa năng MFM384C 12

Hình 2.6: Bộ điều khiển công suất phản kháng 13

Hình 2.7: Động cơ rotor lồng sóc 13

Hình 2.8: Sơ đồ nối dây mô hình bù công suất phản kháng 14

Hình 2.9: Mặt trước của đồng hồ đo MFM384C 16

Hình 2.10: Mặt sau đồng hồ MFM384C 17

Hình 2.11: Sơ đồ đấu dây đồng hồ MFM384C 3 pha - 4 dây, 3 CT’s 17

Hình 2.12: Cấu trúc khung dữ liệu Modbus RTU 24

Hình 2 13: Quá trình yêu cầu và phản hồi giữa Master và Slave 26

Hình 2.14: Ví dụ một quá trình yêu cầu và phản hồi giữa Master và Slave 27

Hình 2.15: Module giao tiếp RS485 28

Hình 2.16: Quy trình thiết kế mạch Arduino 31

Hình 2.17: Arduino Mega 2560 31

Hình 2.18: Sơ đồ chân của chip xử lý ATMEGA2560 33

Hình 2.19: Sơ đồ chân của Arduino Mega 2560 34

Hình 2.20: Module ESP8266 NodeMCU 35

Hình 2.21: Sơ đồ chân chip xử lý ESP8266EX 36

Hình 2.22: Sơ đồ chân của NodeMCU 37

Hình 2.23: Mô hình giao tiếp UART 37

Hình 2.24: Truyền dữ liệu qua lại thông qua chuẩn giao tiếp UART 39

Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống 46

Hình 3.2: Sơ đồ kết nối các thiết bị trong mô hình thực hành 47

Hình 3.3: Sơ đồ các thiết bị của hệ thống 48

Hình 3.4: Mức điện áp của tín hiệu RS485 và UART 48

Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch Module RS485 49

Hình 3.6: Module giao tiếp UART TTL - RS485 50

Hình 3.7: Kết nối Module RS485 với đồng hồ MFM384C 50

Hình 3.8: Sơ đồ kết nối của Module RS485 với đồng hồ MFM384C và Arduino 50

Hình 3.9: Sơ đồ nối dây của khối xử lý trung tâm 51

Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý của khối xử lý trung tâm 52

Hình 3.11: Sơ đồ kết nối Node MCU với Arduino 53

Hình 3.12: Giao diện nhập code Arduino 54

Hình 3.13: Mở Sketch lần đầu tiên 55

Hình 3.14: Chọn board mạch cho Arduino 56

Hình 3.15: Chọn cổng kết nối với Arduino 57

Hình 3.16: Chọn ngôn ngữ lập trình 57

Hình 3.17: Giao diện tải Arduino IDE 1 58

Hình 3.18: Giao diện tải Arduino IDE 2 59

Hình 3.19: Giao diện chính của Arduino IDE 59

Hình 3.20: Kiểm tra board và port trước khi nạp code chương trình 60

Hình 3.21: Cài đặt Driver cho Arduino 1 61

Hình 3.22: Cài đặt Driver cho Arduino 2 61

Hình 3.23: Cài đặt Driver cho Arduino 3 62

Hình 3.24: Lưu đồ giải thuật khối xử lý trung tâm 63

Hình 3.25: Lưu đồ giải thuật khối giao tiếp Wifi 65

Hình 3.26: Giao diện chính phần mềm Atom 67

Hình 3.27: Giao diện tải phần mềm Atom 68

Hình 3.28: Tiến hành cài đặt phần mềm Atom 68

Hình 3.29: Phần mềm Atom đang tự động cài đặt 69

Hình 3.30: Giao diện bắt đầu làm việc với Atom 69

Hình 3.31: Mở project trong phần mềm Atom 70

Hình 3.32: Lập trình trên phần mềm Atom 70

Hình 3.33: Cấu hình Atom 71

Hình 3.34: Cài đặt Packages 71

Hình 3.35: Giao diện trang Home 72

Hình 3.36: Thông số được xuất ra và lưu vào Excel 73

Hình 3.37: Bảng giá trị và đồ thị Điện áp (V) & Tần số (Hz) 73

Hình 3.38: Bảng giá trị và đồ thị Dòng điện (A) 74

Hình 3.39: Bảng giá trị và đồ thị Công suất P(kW) & Q(kVar) & S(kVA) 74

Hình 4.1: Sơ đồ mạch in 1 lớp của board mạch hệ thống 77

Hình 4.2: Mặt dưới board mạch sau khi thi công 77

Hình 4.3: Mặt trên board mạch sau khi thi công, gắn linh kiện 78

Hình 4.4: Board mạch thi công hoàn chỉnh 79

Hình 4.5: Màn hình đăng nhập Heroku 80

Hình 4.6: Màn hình tạo Project mới 80

Hình 4.7: Màn hình đặt tên cho Project 81

Hình 4.8: Màn hình làm việc chính của Project sau khi tạo 81

Hình 4.9: Các lệnh để Deploy trang Web lên Internet 82

Hình 4.10: Web sau khi đã Deploy thành công bằng Heroku 82

Hình 4.11: Sơ đồ bố trí các Module thiết bị trong hệ thống 83

Hình 4.12: Các Module thiết bị sau khi được bố trí theo sơ đồ 83

Hình 4.13: Bố trí mạch thu thập và xử lý dữ liệu vào mô hình 84

Hình 4.14: Kết nối dây các Module của hệ thống 84

Hình 4.15: Cấp nguồn cho hệ thống hoạt động 86

Hình 4.16: Bảng các giá trị thông số của hệ thống 87

Hình 4.17: Bảng thông số và biểu đồ Điện áp (V) & Tần số (Hz) 88

Hình 4.18: Bảng thông số và biểu đồ Dòng điện (A) 89

Hình 4.19: Bảng thông số và biểu đồ Công suất P(kW) & Q(kVar) & S(kVA) 90

Hình 4.20: Bảng Excel các giá trị thông số hệ thống 91

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Công nghệ ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao,

xu hướng các dây chuyền tự động, hệ thống thông minh ngày càng được phát triển

Thực tế cho thấy, sự phát triển mạnh mẽ của các ứng dụng Internet of Things (IoT)

là nhờ cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển, cùng với đó là chi phí sản xuất thấp Chính

vì vậy, việc giám sát thiết bị công nghiệp từ xa thông qua Internet đang là xu thế phát triển mới trong ngành công nghiệp tự động hóa cũng như trong các nhà máy sản xuất Cùng với sự phát triển kinh tế, nhu cầu sử dụng các thiết bị điện cũng không ngừng tăng lên, thêm vào đó, việc áp dụng các quy trình công nghệ tiên tiến trong nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau, dẫn đến sự ra đời của hàng loạt thiết bị và máy móc hiện đại

Vì vậy, việc giám sát và thu thập dữ liệu của hệ thống từ xa là một giải pháp đảm bảo

an toàn về người, đồng thời cũng giúp người giám sát nhanh chóng nhìn ra được sự

cố, và tìm ra những bất thường của hệ thống thông qua cơ sở dữ liệu

Thông qua việc giám sát hệ thống điện qua thiết bị theo dõi các thông số kỹ thuật chính của nguồn điện như: kW; kVA; kVAr; P; U; I; f;… Đây là những thông

số cần được giám sát chặt chẽ vì có ảnh hưởng rất lớn tới việc vận hành tất cả thiết bị công nghiệp Quản lý tốt các tham số này đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành, nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị Các thông số đều được đo bằng bộ đo đếm điện năng kỹ thuật số, thể hiện thông số trên màn hình máy tính và lưu trữ dữ liệu Nếu quản lý tốt các thông số này thì hiệu quả sử dụng sẽ được nâng cao cũng như hạn chế những sự cố đến mức thấp nhất

Trên thực tế thì các hệ thống giám sát, thu thập, xử lý dữ liệu đã và đang sử dụng theo hướng tự động hóa Tuy nhiên, trong quá trình học tập môn “Thực tập cung cấp điện” tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM thì các mô hình thí nghiệm trong phòng thực tập chưa đáp ứng được yêu cầu tự động hóa cũng như cần được cải

tiến nhiều hơn Hiểu được điều đó, nhóm đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Hệ thống thu thập dữ liệu từ đồng hồ đo đa năng thông qua Wifi” và giám sát các thông số

trên giao diện Web do nhóm thiết kế trên máy tính để cải tiến khả năng thu thập dữ liệu từ xa và tự động thay vì thu thập dữ liệu bằng tay hoặc giám sát tại chỗ

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của đề tài này chủ yếu tập trung vào nghiên cứu việc thu thập dữ liệu, đọc các thông số từ đồng hồ MFM384C thông qua Modbus RTU (RS485), truyền nhận thông qua mạng Internet (Wifi) , phân tích số liệu, giám sát và xây dựng Web cho hệ thống thu thập dữ liệu trên máy tính

Mục tiêu cụ thể như sau:

• Giới thiệu tổng quan về mô hình sử dụng, đồng hồ đa năng MFM384C, mạng Internet không dây Wifi, cùng các bộ vi xử lý cần thiết để thu thập dữ liệu

• Thu thập dữ liệu từ mô hình thông qua việc đọc các thông số của đồng hồ đo đa năng MFM384C như U, I, P, Q, f,…

• Viết chương trình thu thập, xử lý dữ liệu từ đồng hồ MFM384C bằng Arduino

• Viết chương trình xử lý dữ liệu truyền từ đồng hồ MFM384C đến Arduino, từ Arduino đến thiết bị giao tiếp Internet để đưa dữ liệu thu thập được lên mạng Internet

• Xây dựng giao diện thu thập và giám sát các thông số của mô hình từ xa thông qua Web

• Ghi nhận kết quả đạt được và tìm hiểu tính thực thi của hệ thống

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Tập trung tìm hiểu các thiết bị trong mô hình; các thông số kỹ thuật của đồng

hồ MFM384C Từ đó, xây dựng mô hình thu thập, giám sát, xử lý dữ liệu không dây Wifi; ứng dụng vào công tác giảng dạy và học tập, giúp tối ưu việc ghi nhận thông số của mô hình

1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Do bị giới hạn về thời gian và kinh phí nên nhóm chỉ giới hạn đề tài ở mức độ thu thập và xử lý dữ liệu từ đồng hồ đa năng MFM384C để thu thập, giám sát thông

qua mạng không dây Wifi Cũng như còn hạn chế về mặt kiến thức nên đề tài vẫn còn nhiều thiếu sót và chưa tối ưu hóa nhất có thể

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Việc nghiên cứu thành công đề tài này mang lại nhiều ý nghĩa sâu sắc:

• Thu thập và điểu khiển các thiết bị từ xa theo yêu cầu

• Tốc độ thu thập, xử lý dữ liệu nhanh

• Có thể có được các phép đo chính xác hơn trong thời gian thực

• Làm cho việc ghi nhận dữ liệu trở nên nhanh chóng và tiết kiệm về thời gian, công sức, do đó phù hợp với tiêu chí của tự động hóa

• Tạo tiền đề cho việc phát triển mô hình thu thập giám sát và điều khiển gồm nhiều thiết bị đo lường, ứng dụng trong công việc học tập, giảng dạy

• Tạo thuận lợi việc thiết kế mô hình cho nghiên cứu sau này

• Giúp giải quyết các bài tập thực hành nhanh hơn

• Hướng tới mô hình ngoài khả năng thu thập giám sát, điều khiển còn có khả năng thông báo xảy ra sự cố và nguyên nhân gây ra sự cố

• Giảm chi phí thuê người giám sát, vận hành các thiết bị trong nhà máy, vì có thể giám sát và điều khiển chúng từ xa tại bất cứ đâu có kết nối Internet

1.6 PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN VÀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ

Để thực hiện đề tài nhóm chia đề tài thành 4 phần:

Hình 1.1: Quy trình thực hiện đề tài

Hình thành ý tưởng

Hình 1.2: Quá trình hình thành ý tưởng

Tìm hiểu và thiết kế mô hình

Hình 1.3: Quá trình tìm hiểu và thiết kế mô hình

• Tìm hiểu những kiến thức cơ bản của mô hình

• Vẽ và giải thích sơ đồ đấu nối

• Quy trình lắp đặt vận hành và thu thập dữ liệu

• Giải thích được các vấn đề trong quá trình vận hành

• Các thông số giám sát trên mô hình: P, S, Q, I, U, f,

• Trình bày được ưu nhược điểm của mô hình

Triển khai thi công

• Tìm hiểu về đồng hồ MFM384C, RS485, Arduino Mega 2560 và NodeMCU

• Tìm hiểu và thiết kế bộ thu thập dữ liệu

• Thi công bộ thu thập và xử lý dữ liệu từ đồng hồ đo đa năng MFM384C

• Tìm hiểu về lập trình code Arduino, NodeMCU, Server và Web

• Thiết kế và xây dựng giao diện Web để thu thập và giám sát dữ liệu hệ thống

Vận hành, kiểm tra và đánh giá

• Mô hình thu thập dữ liệu từ đồng hồ đo đa năng thông qua Wifi

• Kiểm tra lỗi và tính ổn định của hệ thống trong quá trình vận hành

• Vận hành thử mô hình và giám sát dữ liệu hệ thống trên Web

• Đánh giá độ chính xác, tính ổn định và thực thi của hệ thống

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG

2.1 IOT TRONG CÔNG NGHIỆP

Internet of Things (IoT) là mạng lưới vạn vật kết nối Internet hoặc là mạng lưới thiết bị kết nối Internet, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính

IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện 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

Việc kết nối có thể thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth,… Các thiết bị có thể là điện thoại di động, bóng đèn, máy giặt,…

Một hệ thống IoT cơ bản có dạng như sau:

Hình 2.1: Hệ thống IoT cơ bản

Trong hệ thống IoT, sau khi được cấp nguồn, khối xử lý trung tâm sẽ nhận tín hiệu từ khối cảm biến, truyền tải thông tin vào khối lưu trữ thông tin Người dùng có thể biết được các thông tin này bằng việc sử dụng điện thoại, máy tính, Đồng thời cũng có thể tương tác với các thiết bị khác theo chiều ngược lại Nghĩa là, người dùng

2.1.1 Khái niệm về IoT

sẽ dùng điện thoại hoặc máy tính, gửi đi một tín hiệu điều khiển nào đó, tín hiệu này được lưu vào khối lưu trữ thông tin, sau đó truyền thông tin này vào khối xử lý trung tâm Lúc này, khối xử lý trung tâm sẽ dựa vào tín hiệu nhận được, xử lý điều khiển các thiết bị đúng theo yêu cầu của người dùng

Những ứng dụng IoT thường được phát triển về việc giám sát và điều khiển các thiết bị qua mạng Internet, bao gồm các thiết bị công cộng, thiết bị công nghiệp và gia đình Từ đó, ứng dụng vào nhà thông minh, quản lý công ty, xí nghiệp, môi trường,…

IoT thực sự là cuộc cách mạng về công nghệ thông tin của thế giới hiện đại Khi mỗi thiết bị và con người được cấp một mã định danh riêng, tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu thông qua mạng Internet mà không cần sự tương tác giữa con người với con người, hoặc giữa người với máy tính Kết nối các thiết bị công nghiệp và điều khiển thông qua Internet là một vấn

đề cực kỳ hấp dẫn với những người làm trong ngành kỹ thuật Các nhà máy tại Việt Nam chúng ta hiện nay các thiết bị điều khiển hầu hết được kết nối với PLC, DCS hoặc SCADA điều khiển tự động hoạt bán tự động Nhưng khi áp dụng IoT vào trong nhà máy việc quản lý các hệ thống này được thông qua Internet Người quản

lý không cần đến nhà máy cũng biết được các thông số của máy móc hoạt động ra sao Và hơn hết chúng ta có thể điều khiển các thiết bị được kết nối ở bất kỳ nơi nào trên thế giới thông qua Internet

2.2 MẠNG KHÔNG DÂY WIFI

Hiện nay, có rất nhiều mạng không dây: Wifi, Bluetooth, RF, Zigbee, Mạng không dây ở đây chúng em lựa chọn là mạng Wifi, vì mạng này đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến, với mạng lưới được phủ sóng hầu như là tất cả các khu vực đều

có

2.1.2 IoT trong công nghiệp

2.2.1 Giới thiệu

Wifi là viết tắt của Wireless Fidelity là hệ thống truy cập internet không dây Loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng điện thoại, truyền hình và radio Wifi là công cụ kết nối không thể thiếu trên điện thoại, laptop, máy tính bảng và một số thiết

bị thông minh khác như smartwatch

Mạng Wifi này thì không cần có bản quyền sử dụng đối với thiết bị sử dụng nó

và có tính bảo mật cao Mạng Wifi cho phép truyền dữ liệu liên tục không bị gián đoạn và chi phí đầu tư ban đầu của mạng không dây thường cao hơn mạng có dây, nhưng nếu tính tổng chi phí cùng tuổi thọ sử dụng thì sóng không dây đem lại hiệu quả kinh tế hơn nhiều

Để tạo được kết nối Wifi nhất thiết phải có Router (bộ thu phát), Router này lấy thông tin từ mạng Internet qua kết nối hữu tuyến rồi chuyển nó sang tín hiệu vô tuyến

và gửi đi, bộ chuyển tín hiệu không dây (Adapter) trên các thiết bị di động thu nhận tín hiệu này rồi giải mã nó sang những dữ liệu cần thiết

Quá trình này có thể thực hiện ngược lại, Router nhận tín hiệu vô tuyến từ Adapter và giải mã chúng rồi gởi qua Internet

Hình 2.2: Nguyên tắc hoạt động của mạng Wifi

2.2.2 Nguyên tắc hoạt động

Bảng 2.1: Một số chuẩn kết nối Wifi hiện nay

Giao thức Dải tần

(GHz)

Tốc độ dữ liệu mỗi luồng (MBs)

Phạm vi trong nhà (m)

Phạm vi ngoài trời (m)

Ưu điểm của mạng Wifi

Ưu điểm của kết nối Wifi là tính tiện dụng, và đơn giản gọn nhẹ so với kết nối trực tiếp bằng cable truyền thống qua cổng RJ45 Người sử dụng có thể truy cập ở bất cứ vị trí nào trong vùng bán kính phủ sóng mà tại đó Router Wifi làm trung tâm Wifi dễ dàng sửa đổi và nâng cấp, người sử dụng có thể tăng băng thông truy cập, tăng số lượng người sử dụng mà không cần nâng cấp thêm Router hay dây cắm như các kết nối bằng dây vật lý Người truy cập có thể duy trì kết nối kể cả khi đang di chuyển và tính bảo mật của mạng Wifi tương đối cao

Nhược điểm của mạng Wifi

Bên cạnh những ưu điểm, mạng Wifi cũng tồn tại nhiều nhược điểm chưa thể khắc phục như: phạm vi kết nối của mạng Wifi tới thiết bị có giới hạn, đi càng xa Router kết nối càng yếu dần đi Giải pháp cho vấn đề này là trang bị thêm các Repeater hoặc Access point Tuy nhiên, gặp nhiều khó khăn do giá thành cao Nhược điểm tiếp theo của mạng Wifi là về vấn đề băng thông, càng nhiều người kết nối vào mạng thì tốc độ truy cập giảm rõ rệt

2.2.3 Một số chuẩn kết nối Wifi

2.2.4 Ưu và nhược điểm của Wifi

2.3 MÔ HÌNH BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

Bảng 2.2: Các module và thiết bị sử dụng

6 Bộ nối dây an toàn các màu xanh, đỏ, vàng, đen, xanh lục 1

Hình 2.3: Mô hình hệ thống bù công suất phản kháng

2.3.1 Các module thiết bị cho mô hình bù công suất phản kháng

Bộ nguồn 3 pha an toàn

Hình 2.4: Bộ nguồn 3 pha an toàn

Chức năng: Cấp nguồn 3 pha 5 dây cho hệ thống

Đồng hồ đo đa năng MFM384-C

Chức năng: Đo các thông số của hệ thống

Hình 2.5: Đồng hồ đo đa năng MFM384C

Bộ điều khiển công suất phản kháng

Chức năng: Cài đặt hệ số cos φ và chọn chế độ vận hành (Manual hoặc Auto)

Hình 2.6: Bộ điều khiển công suất phản kháng

Động cơ 3 pha rotor lồng sóc

Chức năng: Tạo tải cho hệ thống

Hình 2.7 : Động cơ rotor lồng sóc

Sơ đồ nối dây mô hình bù công suất phản kháng

Hình 2.8: Sơ đồ nối dây mô hình bù công suất phản kháng

2.3.2 Sơ đồ mô hình bù công suất phản kháng

2.4 ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384C

Đồng hồ đo đa năng do hãng SELEC sản xuất tại Ấn Độ để đo thông số hệ thống điện

Kích thước: 96 x 96 mm

Trọng lượng: 318 gam

Màn hình hiển thị:

• Hiển thị bằng màn hình LCD có đèn nền

• Thông số mạng điện hiển thị 4 hàng, mỗi hàng có 4 số

• Hàng thứ 5 có 8 số để hiển thị thông số điện năng (khả năng nhớ 10 năm)

• Thanh đồ thị hiển thị ở đầu mỗi hàng

• Chuyển màn hình hiển thị tự động hoặc bằng tay (lập trình được)

• Thời gian cập nhật màn hình hiển thị cho tất cả các thông số là 1 giây Điện áp tiêu chuẩn đầu vào:

• 11 ÷ 300V AC (L - N); 19 ÷ 519V AC (L – L)

• Theo tiêu chuẩn UL: 11 ÷ 277V AC (L - N), 19 ÷ 480V AC (L – L) Dòng điện tiêu chuẩn đầu vào: 5A AC (Giá trị nhỏ nhất: 11mA, giá trị lớn nhất: 6A)

Phạm vi tần số: 45 ÷ 65Hz

Tiêu hao năng lượng ở đầu vào: lớn nhất 0.5VA@5A mỗi pha

Biến dòng sơ cấp chọn được từ 1A/5A ÷ 10 000A

Biến dòng thứ cấp chọn được 1A hoặc 5A

Biến áp sơ cấp chọn được từ 100V ÷ 500kV

Biến áp thứ cấp chọn được từ 100 ÷ 500V AC (L – L)

Xung đầu ra:

• Điện áp cho phép: giá trị lớn nhất là 24VDC

• Dòng điện cho phép: giá trị lớn nhất là 100mA

Độ rộng xung: 100ms ± 5ms

Điều kiện môi trường xung quanh cho phép:

2.4.1 Thông số kỹ thuật

• Sử dụng trong toà nhà

• Độ cao cho phép lên đến 2000m

• Ô nhiểm môi trường ở mức độ 2

• Nhiệt độ cho phép hoạt động: 0 ºC ÷ 50 ºC

• Nhiệt độ cho phép bảo quản: -20 ºC ÷ 75 ºC

• Độ ẩm cho phép: lên đến 85%

Hình 2.9: Mặt trước của đồng hồ đo MFM384C

Sử dụng để đo thông số trong các hệ thống điện như: 3 pha – 4 dây, 3 pha – 3 dây, 2 pha – 3 dây và 1 pha – 2 dây

Đo điện áp 1 pha, 3 pha

Đo dòng điện 1 pha, 3 pha

Đo tần số trong phạm vi 45 ÷ 65Hz

Đo công suất tác dụng 3 pha (đo từng pha)

Đo công suất phản kháng 3 pha (đo từng pha)

Đo công suất biểu kiến 3 pha (đo từng pha)

Đo năng lượng (điện năng) tác dụng 3 pha

2.4.2 Chức năng

Đo năng lượng (điện năng) phản kháng 3 pha

Đo năng lượng (điện năng) biểu kiến 3 pha

Đo hệ số công suất của 3 pha

Hình 2.10: Mặt sau đồng hồ MFM384C

Hình 2.11: Sơ đồ đấu dây đồng hồ MFM384C 3 pha - 4 dây, 3 CT’s

Giao tiếp truyền thông:

• Đồng hồ MFM384C sử dụng chuẩn truyền thông MODBUS RTU kết nối với máy tính thông qua đường truyền vật lý RS485 Việc kết nối giữa đồng

hồ và máy tính để thực hiện giám sát mạng điện từ xa

• Loại: RS485 2 dây

• Địa chỉ dữ liệu từ 1 đến 255 Kiểu dữ liệu Float và Integer

• Khoảng cách truyền tối đa 500m

Ấn giữ nút E ( ) trong 3 giây để chuyển đổi giữ chế độ điều khiển tự động

và bằng tay Thông thường, đồng hồ đo hoạt động mặc định ở chế độ điều khiển tự động

Trong chế độ hoạt động tự động, các trang màn hình hiển thị được chuyển một cách tự động với tốc độ 5 giây mỗi trang Khi đồng hồ đang ở chế độ hoạt động tự động mà các phím được ấn thì thiết bị tạm thời chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay và trang đang hiển thị sẽ hiển thị trên màn hình, nếu phím không bị ấn trong 5 giây thì đồng hồ đo tiếp tục hoạt động ở chế độ điều khiển tự động

Đồng hồ đo có 6 phím ấn chuyên dụng với biểu tượng như:

Để cài đặt cấu hình cho đồng hồ, ta dùng 6 phím chuyên dụng này để nhập vào danh sách cấu hình hoặc thay đổi cài đặt

2.4.3 Cài đặt

• Ấn giữ đồng thời 2 nút và trong 3 giây để đăng nhập vào hoặc thoát khỏi cài đặt cấu hình

• Ấn nút hoặc để di chuyển sang trái hoặc sang phải mỗi con số để thay đổi hoặc nhập vào cấu hình cần chọn

• Ấn nút hoặc để tăng dần hoặc giảm dần thông số cấu hình cho đến khi phù hợp

• Ấn nút để quay lại trang cài đặt cấu hình trước

• Ấn phím để lưu lại cài đặt cấu hình và di chuyển đến trang kế tiếp

Bảng 2.3: Thông số cài đặt cấu hình cho đồng hồ MFM384C

Trang cấu

Phạm vi lựa chọn

Cấu hình được chọn

11 Thời gian đèn màn hình sáng 0 đến 7200 giây 0000

12 Yêu cầu kiểu khoảng thời gian

giữa 2 sự kiện

Thay đổi / Cố định Thay đổi

13 Yêu cầu khoảng thời gian giữa 2

14 Yêu cầu độ dài khoảng thời gian 1 đến 30 phút 1

15 Số trang tự động hiển thị lớn nhất 1 đến 17 17

16 Thay đổi trình tự trang hiển thị Không / Có Không

18 Thiết lập lại năng lượng và nhu

18.01 Thiết lập lại năng lượng hữu công Không / Có Không 18.02 Thiết lập lại năng lượng vô công Không / Có Không 18.03 Thiết lập lại năng lượng biểu kiến Không / Có Không 18.04 Thiết lập lại giá trị lớn nhất của

18.05 Thiết lập lại giá trị nhỏ nhất của

18.06 Thiết lập lại giá trị lớn nhất của

18.07 Thiết lập lại giá trị nhỏ nhất của

18.08 Thiết lập lại giá trị lớn nhất của

Đồng hồ đo đa năng MFM384C tích hợp 6 nút ấn cho người vận hành dễ dàng kiểm tra các thông số mạng điện Chức năng của từng nút như sau:

➢ Nhấn nút “V”: hiển thị giá trị điện áp

• Nhấn lần 1: hiển thị điện áp pha và điện áp pha trung bình

• Nhấn lần 2: hiển thị điện áp dây và điện áp dây trung bình

➢ Nhấn nút “I”: hiển thị giá trị dòng điện trên từng pha và dòng điện trung bình

➢ Nhấn nút “VAF”: hiển thị giá trị điện áp, dòng điện, hệ số công suất và tần số

• Nhấn lần 1 hiện thị các giá trị của pha 1

• Nhấn lần 2 hiện thị các giá trị của pha 2

• Nhấn lần 3 hiện thị các giá trị của pha 3

• Nhấn lần 4 hiện thị giá trị trung bình

➢ Nhấn nút “PF”: hiển thị giá trị hệ số công suất từng pha và giá trị trung bình

➢ Nhấn nút “P”: hiển thị giá trị công suất tác dụng, công suất phản kháng, công

suất biểu kiến, giá trị trung bình

• Nhấn lần 1, hiển thị giá trị công suất tác dụng của mỗi pha và tổng công suất tác dụng của 3 pha

• Nhấn lần 2, hiển thị giá trị công suất phản kháng của mỗi pha và tổng công suất phản kháng của 3 pha

• Nhấn lần 3, hiển thị công suất biểu kiến của mỗi pha và tổng công suất biểu kiến của 3 pha

• Nhấn lần 4, hiển thị giá trị công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến và hệ số công suất của pha 1

• Nhấn lần 5, hiển thị giá trị công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến và hệ số công suất pha thứ 2

• Nhấn lần 6, hiển thị giá trị công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến và hệ số công suất pha thứ 3

2.4.4 Vận hành

• Nhấn lần 7, hiển thị tổng công suất tác dụng, phản kháng, biểu kiến và tổng hệ

số công suất của 3 pha

• Nhấn lần 8, hiển thị giá trị công suất tác dụng, công suất phản kháng và công suất biểu kiến lớn nhất trong hệ thống

• Nhấn lần 9, hiển thị giá trị công suất tác dụng, công suất phản kháng bé nhất trong hệ thống

➢ Nhấn nút “E”:

• Nhấn lần 1, hiển thị năng lượng (điện năng) tác dụng của 3 pha

• Nhấn lần, hiển thị năng lượng (điện năng) biểu kiến của 3 pha

• Nhấn lần 3, hiển thị năng lượng (điện năng) phản kháng của 3 pha

Bảng 2.4: Địa chỉ dữ liệu bộ nhớ Modbus

Readale paraments from MFM384:

Address Hex

Length (Register)

Data Structure

30036 0x24 kVAr1 2 Float

2.5 GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU

Modbus là một giao thức truyền thông nối tiếp ban đầu được Modicon (nay là Schneider Electric) phát triển để sử dụng với các bộ điều khiển logic lập trình (PLC) Modbus đã trở thành một giao thức truyền thông tiêu chuẩn thực tế và hiện là phương tiện phổ biến để kết nối các thiết bị điện tử công nghiệp

Modbus được coi là giao thức truyền thông hoạt động ở tầng "Application", cung cấp khả năng truyền thông Master/Slave giữa các thiết bị được kết nối thông qua các bus hoặc network Trên mô hình OSI, Modbus được đặt ở lớp 7 Modbus được xác định là một giao thức hoạt động theo "hỏi/đáp" và sử dụng các "function codes" tương ứng để hỏi đáp

2.5.1 Mô tả

Giao thức Modbus RTU là một giao thức mở, sử dụng đường truyền vật lý RS232 hoặc RS485 và mô hình dạng Master-Slave (Chủ-tớ) Đây là một giao thức được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực tự động hóa, công nghiệp vì những ưu điểm ổn định, đơn giản, dễ dùng và hiệu suất cao

Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn được đặt chế độ RTU (Remote Terminal Unit), mỗi byte trong thông báo được gửi thành một ký tự 8 bit Tuy nhiên, mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau:

Mỗi ký tự khung bao gồm:

• 1 bit khởi đầu (Start bit)

• 8 bit của byte thông báo cần gửi, trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước

1 bit parity chẵn/lẻ nếu sử dụng parity và

• 1 bit kết thúc (stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không

sử dụng parity

Khi truyền dữ liệu theo chuẩn Modbus RTU dữ liệu sẽ gửi theo dạng một khung Trong khung thông báo, được truyền đầu tiên sẽ là 8 bit địa chỉ, sau đó đến 8 bit mã hàm, một số byte tùy ý dữ liệu và cuối cùng là thông tin kiểm lỗi CRC

Hình 2.12: Cấu trúc khung dữ liệu Modbus RTU

2.5.2 Chế độ truyền

2.5.3 Định dạng khung dữ liệu

Trong Hình 2.12 miêu tả một bản tin được đặt vào khung dữ liệu có bit bắt đầu

và bit kết thúc Thời gian bắt đầu có một khoảng thời gian chờ phải lớn hơn hoặc bằng 3,5 thời gian truyền 1 kí tự, khoảng thời gian chờ giữa các khung ít nhất 3,5 thời gian truyền một kí tự Trong một khung thì dữ liệu phải truyền với một chuỗi ký tự liên tục Nếu khoảng thời gian giữa các kí tự lớn hơn 1,5 thời gian truyền một kí tự thì khung dữ liệu sẽ không được khai báo đầy đủ và bên nhận sẽ loại bỏ

Một bản tin sẽ được bắt đầu bằng địa chỉ của Slave 8 bit, các thiết bị Slave riêng

lẻ được gán địa chỉ trong phạm vi từ 1 247 Ví trí tiếp theo là mã lệnh hàm nó sẽ cho Slave biết địa chỉ nào thực hiện chức năng nào

Các mã hàm hỗ trợ trong Modbus có chức năng:

• 01 READ COIL STATUS: đọc giá trị cuộn dây trên thiết bị được điều khiển (Slave)

• 02 READ INPUT STATUS: đọc trạng thái tín hiệu ngõ vào rời rạc của Slave

• 03 READ HOLDING REGISTERS: đọc dữ liệu được lưu trữ trong thanh ghi của Slave

• 04 READ INPUT REGISTERS: đọc dữ liệu đầu vào thanh ghi trong bộ nhớ Slave

• 05 WRITE SINGLE COIL : có chức năng ghi dữ liệu đơn vào một cuộn dây

• 06 WRITE SINGLE REGISTERS: có chức năng ghi 1 giá trị vào 1 ô nhớ của một thanh ghi

• 15 WRITE MULTIPLE COILS: có chức năng ghi một chuỗi dữ liệu vào các bộ nhớ

• 16 WRITE MULTIPLE REGISTERS: có chức năng ghi một chuỗi dữ liệu vào các thanh ghi

Ở vị trí tiếp theo là ô chứa dữ liệu yêu cầu hay dữ liệu cần gửi dạng N byte Cuối bản tin là vị trí kiểm tra lỗi CRC 16 bit gồm 8 bit thấp nối trước và tiếp theo là

8 bit cao Giá trị của CRC được tính trước khi gửi và nối vào khung, khi nhận sẽ

tính toán lại và đem so sách hai số nếu bằng nhau thì dữ liệu nhận là đúng còn nếu không bằng nhau thì dữ liệu là sai và yêu cầu gửi lại

Quá trình nhận dữ liệu của Master và Slave được diễn ra theo quá trình như bảng sau:

Hình 2 13: Quá trình yêu cầu và phản hồi giữa Master và Slave

Bên Master sẽ có một khung dữ liệu để gửi yêu cầu cho Slave có cấu trúc gồm địa chỉ Slave, mã hàm chức năng, dữ liệu cần yêu cầu và kiểm tra lỗi Khi nhận được yêu cầu từ Master thì Slave sẽ phản hồi lại một khung dữ liệu có cấu trúc như bên Master và chứa dữ liệu yêu cầu

Hình 2.14: Ví dụ một quá trình yêu cầu và phản hồi giữa Master và Slave

Trong ví dụ hình 2.14 trên thì Master gửi một mã hàm là 03 để đọc giá trị thanh

ghi với địa chỉ bắt đầu là 6B đọc 3 thanh ghi, sau cùng là mã kiểm tra lỗi CRC Trong khung dữ liệu phản hồi từ Slave bắt đầu là địa chỉ của Slave và byte trả về là 6 byte, mỗi thanh ghi sẽ chứa 2 byte, một byte cao đứng trước và một byte thấp đứng sau Cuối cùng là mã kiểm tra lỗi CRC 2 byte

Trong đề tài này, nhóm đã chọn chuẩn giao thức Modbus RTU với kiểu kết nối vật lí là RS485 Arduino đóng vai trò là Master trong hệ thống Các thiết bị còn lại đóng vai trò là Slave (Đồng hồ)

2.6 MODULE GIAO TIẾP 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 115200 bps cho một khoảng cách là 1200m Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra ở dây này thì cũng xảy ra ở dây

2.6.1 Chuẩn giao tiếp RS485