iv LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là công trình nghiên cứu do nhóm tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó.. Người thực hiện đ
Trang 1BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH -
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:
HỆ THỐNG GIÁM SÁT NÔNG NGHIỆP
BẰNG CÔNG NGHỆ IOT
GVHD : Ths Trần Thanh Mai
SVTH : Võ Đình Khải MSSV : 13141137
Tp Hồ Chí Minh – 7/2018
Trang 2BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
-
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:
HỆ THỐNG GIÁM SÁT NÔNG NGHIỆP BẰNG CÔNG NGHỆ IOT
GVHD : Ths Trần Thanh Mai
MSSV : 13141137
Tp Hồ Chí Minh – 7/2018
Trang 3ii
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
Tp HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Võ Đình Khải MSSV: 13141137
I TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG GIÁM SÁT NÔNG NGHIỆP
BẰNG CÔNG NGHỆ IOT
II NHIỆM VỤ
1 Các số liệu ban đầu:
Mô hình cần kiểm tra là hệ thống giám sát nông nghiệp có ứng dụng công nghệ IOT có đặc tính sau:
- Kích thước :90 cm x 60cm x 50cm
- Chất liệu : Sắt, mica
2 Nội dung thực hiện:
Nội dung 1: Tìm hiểu, lựa chọn cái giải pháp, linh kiện sử dụng để giải quyết yêu cầu đặt ra
Nội dung 2: Thiết kế, thi công mô hình hệ thống
Nội dung 3: Tính toán, thiết kế các khối chức năng của hệ thống
Nội dung 4: Vận hành thử nghiệm và hiệu chỉnh lỗi
Nội dung 5: Đánh giá kết quả thực hiện
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/07/2018
Trang 4iii
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
Tp HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2018
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Quốc Thành
Lớp: 13141DT1A MSSV: 13141312
Họ tên sinh viên 2: Võ Đình Khải
Lớp: 13141DT3A MSSV: 13141137
Tên đề tài: HỆ THỐNG GIÁM SÁT NÔNG NGHIỆP
BẰNG CÔNG NGHỆ IOT
Tuần 1 Gặp GVHD, nhận đề tài
Tuần 2 Viết đề cương
Tuần 3 Tìm hiểu các giải pháp cho đề tài
Tuần 4 Tiến hành thiết kế sơ đồ khối
Tuần 5 Tìm hiểu về Adruino Mega 2560
Tuần 6 Tìm hiểu về ESP8266 nodeMCU
Tuần 7 Tìm hiểu về cảm biến ánh sáng và cảm biến độ ẩm đất
Tuần 8 Tìm hiểu về module cảm biến nhiệt độ độ ẩm đất
DHT11
Tuần 9 Tìm hiểu về mạch cầu H L298
Tuần 10 Tìm hiểu về LCD 16x2
Tuần 11 Thiết kế, thi công phần cứng
Tuần 12 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình
Tuần 13 Chạy thử nghiệm, kiểm tra, hiệu chỉnh mô hình
Tuần 14 Viết báo cáo
GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)
Trang 6iv
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là công trình nghiên cứu do nhóm tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó
Người thực hiện đề tài
Võ Đình Khải
Nguyễn Quốc Thành
Trang 7v
LỜI CẢM ƠN
Nhóm em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thanh Mai _ Giảng viên bộ môn Điện Tử Công Nghiệp – Y Sinh, đã tận tình giúp đỡ chúng em trong lựa chọn
đề tài cũng như trong quá trình thực hiện đề tài Trong quá trình thực hiện đồ án cũng đã xảy ra nhiều khó khăn, thiếu sót nhưng được sự hỗ trợ và góp ý của Cô nên nhóm đã hoàn thành được đồ án Một lần nữa nhóm em xin chân thành cảm ơn Cô Trong suốt thời gian được theo học tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, em đã nhận được nhiều sự quan tâm và giúp đỡ từ Thầy Cô và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới quý Thầy Cô, những người đã truyền lại cho em rất nhiều kinh nghiệm và kiến thức quý báu, những sự giúp đỡ ấy
đã tiếp thêm động lực cho em vững bước trên con đường mình đã chọn Và đặc biệt đặc biệt là Thầy, Cô khoa Điện – Điện tử đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cũng như tạo những điều kiện tốt nhất để nhóm em hoàn thành đề tài
Nhóm cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 13141DT đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài Cảm ơn cha mẹ, anh chị những người đã luôn động viên và tạo những điều kiện tốt nhất trong cuộc sống, trong học tập cũng như trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài
Cảm ơn Sư Phạm Kỹ Thuật !
Xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đề tài
Nguyễn Quốc Thành
Trang 8vi
MỤC LỤC
Trang bìa i
Nhiệm vụ đồ án ii
Lịch trình iii
Cam đoan iv
Lời cảm ơn v
Mục lục vi
Liệt kê hình vẽ ix
Liệt kê bảng vẽ xi
Tóm tắt xii
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu 2
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
1.4 Giới hạn 2
1.5 Bố cục 3
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
2.1 Ứng dụng của IOT trong nông nghiệp 4
2.1.1 Giới thiệu 4
2.1.2 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống ứng dụng công nghệ IOT 5
2.2 Các chuẩn truyền dữ liệu, chuẩn kết nối 6
2.2.1 Chuẩn giao tiếp UART 6
2.2.2 Chuẩn giao tiếp I2C 8
2.2.3 Giao thức truyền dữ liệu bằng Bluetooth 10
2.2.4 Giao thức MQTT 11
2.2.5 Logic Mờ 12
2.3 Giới thiệu phần cứng 12
2.3.1 Board Adruino Mega 2560 12
Trang 9vii
2.3.2 LCD 16x2 15
2.3.3 Module giao tiếp Wifi ESP8266 node MCU 24
2.3.4 Mạch cầu H L298N 26
2.3.5 Module LDC I2C 28
2.3.6 Module Bluetooth HC05 29
2.3.7 Module cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11 30
2.3.8 Module cảm biến ánh sáng 31
2.3.9 Module cảm biến độ ẩm đất 32
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 34
3.1 Giới thiệu 34
3.2 Tính toán và thiết kế hệ thống 34
3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối của hệ thống 34
3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch 35
3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 42
CHƯƠNG 4 THI CÔNG HỆ THỐNG 45
4.1 Giới thiệu 45
4.2 Thi công hệ thống 45
4.2.1 Thi công bo mạch 45
4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra 48
4.3 Thi công mô hình 48
4.4 Lập trình hệ thống 51
4.4.1 Lưu đồ giải thuật 51
4.2.2 Phần mềm lập trình 54
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 68
5.1 Kết quả 68
5.1.1 Nội dung 68
5.1.2 Kết quả nghiên cứu 68
5.2 Nhận xét 71
Trang 10viii
5.3 Đánh giá 71
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72
6.1 Kết luận 72
6.2 Hướng phát triển 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC 75