Assignment: Hệ thống đèn đường tự động ứng dụng IoT - FPT Polytechnic

Chuyên khảo phân tích Assignment chuyên ngành cnkt điều khiển và tự động hóa đề tài hệ thống đèn đường tự động, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp

• Tác giả: Lê Xuân Hưng
• Người hướng dẫn: Dương Tất Thành
• Trường học: Cao đẳng FPT Polytechnic
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
• Đề tài: Hệ thống đèn đường tự động
• Loại tài liệu: Assignment chuyên ngành
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1 – TÌM HIỂU SƠ BỘ VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. Khái niệm IoTs?
• 1.2. Cấu trúc của một hệ thống IoTs
• 1.3. Ưu và nhược điểm của IoTs
• 1.4. Ứng dụng của IoTs
• 2. CHƯƠNG 2 – THIẾT KẾ SẢN PHẨM
• 2.1. Viết chương trình
• 2.2. Thiết kế giao diện
• 2.3. Thiết kế phần mềm
• 2.4. Nạp chương trình
• 3. CHƯƠNG 3 – CHẾ TẠO SẢN PHẨM
• 3.1. Lắp ráp linh kiện
• 3.2. Hoàn thiện sản phẩm
• 4. CHƯƠNG 4 – KẾT LUẬN

Tóm tắt

I. Đèn đường tự động Giải pháp chiếu sáng thông minh cho đô thị

Hệ thống đèn đường tự động tích hợp IoT (Internet of Things) đại diện cho một bước tiến đột phá trong lĩnh vực chiếu sáng công cộng. Đây không chỉ là việc bật/tắt đèn theo thời gian cố định, mà là một hệ sinh thái kết nối, cho phép các thiết bị giao tiếp và trao đổi dữ liệu qua mạng internet mà không cần sự can thiệp của con người. Nền tảng của giải pháp này là sự kết hợp giữa các đèn đường LED hiệu suất cao, mạng cảm biến không dây, và một bộ điều khiển trung tâm để tạo ra một hệ thống chiếu sáng thông minh (smart lighting) toàn diện. Mục tiêu chính là nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, tối ưu hóa chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời góp phần xây dựng các thành phố thông minh (smart city) an toàn và bền vững hơn. Thay vì hoạt động độc lập, mỗi cột đèn trở thành một nút mạng thông minh, có khả năng thu thập thông tin môi trường và phản ứng linh hoạt với các điều kiện thực tế, mở ra tiềm năng ứng dụng vượt xa chức năng chiếu sáng đơn thuần.

1.1. Khái niệm và vai trò của hệ thống IoT trong chiếu sáng

Internet of Things (IoT) được định nghĩa là một mạng lưới các thiết bị vật lý, phương tiện, và các vật dụng khác được nhúng với điện tử, phần mềm, cảm biến, và kết nối mạng, cho phép chúng thu thập và trao đổi dữ liệu. Trong bối cảnh chiếu sáng, cấu trúc của một hệ thống IoT bao gồm bốn thành phần chính: Thiết bị (Things) như đèn LED và cảm biến; Trạm kết nối (Gateways) để tổng hợp dữ liệu; Hạ tầng mạng (Network and Cloud) để truyền tải và lưu trữ; và Lớp dịch vụ (Services) để phân tích dữ liệu và cung cấp giao diện người dùng. Vai trò của IoT là biến hệ thống chiếu sáng từ bị động thành chủ động, cho phép quản lý từ xa, giám sát tình trạng hoạt động theo thời gian thực và tự động hóa các quy trình phức tạp. Điều này giúp cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ và hiệu quả quản lý tài sản công.

1.2. Lợi ích vượt trội so với hệ thống chiếu sáng truyền thống

Việc ứng dụng IoT mang lại nhiều lợi ích rõ rệt. Thứ nhất, hệ thống giúp tiết kiệm năng lượng một cách tối đa, có thể lên tới 60-80% nhờ khả năng tự động điều chỉnh độ sáng dựa trên điều kiện ánh sáng tự nhiên hoặc mật độ giao thông. Thứ hai, chi phí vận hành và bảo trì giảm mạnh thông qua cơ chế bảo trì dự đoán, hệ thống có thể tự động báo cáo lỗi hoặc khi một bóng đèn sắp hết tuổi thọ, loại bỏ nhu cầu kiểm tra thủ công tốn kém. Thứ ba, nó tăng cường an ninh đô thị bằng cách đảm bảo các khu vực công cộng luôn được chiếu sáng đầy đủ khi cần thiết. Cuối cùng, hệ thống đèn đường thông minh có thể trở thành nền tảng hạ tầng để tích hợp thêm các dịch vụ khác như giám sát môi trường, đo lường chất lượng không khí, hoặc cung cấp điểm phát Wi-Fi công cộng.

II. Cấu trúc hệ thống đèn đường IoT Các thành phần cốt lõi

Một hệ thống đèn đường tự động dựa trên IoT được xây dựng từ sự kết hợp chặt chẽ của nhiều thành phần phần cứng và phần mềm. Nền tảng của hệ thống là các thiết bị vật lý được lắp đặt tại hiện trường, có khả năng cảm nhận, xử lý và hành động. Các thiết bị này được kết nối với nhau và với trung tâm điều khiển thông qua một mạng lưới truyền thông không dây. Dữ liệu thô từ các cảm biến sau khi được thu thập sẽ được gửi đến một nền tảng IoT (IoT Platform) trên đám mây để xử lý, phân tích và trực quan hóa. Nền tảng này cung cấp các công cụ cho phép người quản lý giám sát toàn bộ hệ thống, cấu hình hoạt động và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Sự phối hợp nhịp nhàng giữa các thành phần này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, hiệu quả và đáng tin cậy.

2.1. Thiết bị phần cứng Vi điều khiển cảm biến và đèn LED

Phần cứng là trái tim của hệ thống. Vi điều khiển như ESP8266 hoặc Arduino/Raspberry Pi đóng vai trò là bộ não xử lý, nhận dữ liệu từ cảm biến và ra lệnh cho các thiết bị khác. Các loại cảm biến chính bao gồm cảm biến ánh sáng (LDR) để phát hiện mức độ ánh sáng môi trường (bình minh, hoàng hôn) và cảm biến chuyển động (PIR) để nhận diện sự hiện diện của người hoặc phương tiện. Đèn chiếu sáng thường là đèn đường LED, được lựa chọn vì hiệu suất cao, tuổi thọ dài và khả năng điều chỉnh độ sáng (dimming) linh hoạt. Ngoài ra, hệ thống còn có các module phụ trợ như relay để đóng ngắt mạch điện công suất lớn và module truyền thông (Wi-Fi, LoRa) để kết nối mạng. Nhiều mô hình còn tích hợp pin và tấm năng lượng mặt trời để hoạt động độc lập và thân thiện với môi trường.

2.2. Nền tảng phần mềm Ứng dụng quản lý và Blynk Cloud

Phần mềm là cầu nối giữa người dùng và hệ thống phần cứng. Các nền tảng IoT như Blynk Cloud cung cấp một giải pháp toàn diện để xây dựng ứng dụng điều khiển mà không cần chuyên môn sâu về lập trình máy chủ. Nền tảng này chịu trách nhiệm giao tiếp giữa ứng dụng trên điện thoại thông minh và vi điều khiển. Người dùng có thể tạo giao diện đồ họa (dashboard) bằng cách kéo-thả các widget như nút nhấn, thanh trượt, biểu đồ để điều khiển và giám sát từng đèn hoặc cả cụm đèn. Dữ liệu từ cảm biến được gửi lên cloud, lưu trữ và trực quan hóa, giúp người quản lý có cái nhìn tổng quan về hoạt động của toàn bộ hệ thống chiếu sáng công cộng. Các lệnh từ người dùng (ví dụ: bật/tắt đèn thủ công) sẽ được gửi từ ứng dụng qua máy chủ đến thiết bị phần cứng gần như ngay lập tức.

2.3. Công nghệ kết nối Lựa chọn giữa Wi Fi LoRaWAN và NB IoT

Lựa chọn công nghệ kết nối là yếu tố quyết định đến phạm vi và hiệu quả của hệ thống. Wi-Fi (như được sử dụng trong module ESP8266) phù hợp cho các mô hình thử nghiệm hoặc triển khai quy mô nhỏ, nơi có sẵn hạ tầng mạng. Đối với các ứng dụng quy mô lớn cấp thành phố, các công nghệ Mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN) như LoRaWAN và NB-IoT là lựa chọn tối ưu. LoRaWAN nổi bật với khả năng kết nối tầm xa (vài km) và tiêu thụ điện năng cực thấp, lý tưởng cho các thiết bị dùng pin. NB-IoT (Narrowband IoT) hoạt động trên hạ tầng mạng di động sẵn có, cung cấp kết nối ổn định và độ tin cậy cao. Việc lựa chọn giữa các công nghệ này phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án về mật độ thiết bị, phạm vi phủ sóng và chi phí triển khai.

III. Hướng dẫn thiết kế đèn đường tự động với ESP8266 và Blynk

Việc thiết kế và chế tạo một mô hình đèn đường tự động là một bài toán kỹ thuật khả thi, giúp hiện thực hóa các khái niệm lý thuyết. Quy trình này bao gồm ba giai đoạn chính: thiết kế phần cứng, lập trình phần mềm cho vi điều khiển, và xây dựng giao diện người dùng. Giai đoạn thiết kế phần cứng tập trung vào việc lựa chọn linh kiện và vẽ sơ đồ nguyên lý để đảm bảo các thành phần kết nối chính xác và an toàn. Giai đoạn lập trình là nơi logic hoạt động của hệ thống được định nghĩa, từ việc đọc giá trị cảm biến đến việc gửi dữ liệu lên máy chủ và nhận lệnh điều khiển. Cuối cùng, việc xây dựng giao diện trên một nền tảng IoT như Blynk cho phép người dùng tương tác với hệ thống một cách trực quan. Việc tuân thủ quy trình này giúp tạo ra một sản phẩm hoạt động ổn định và đáp ứng đúng các yêu cầu đặt ra.

3.1. Sơ đồ nguyên lý và thiết kế mạch điện tử với Altium

Bước đầu tiên là xây dựng sơ đồ nguyên lý. Sơ đồ này mô tả chi tiết cách kết nối các linh kiện chính như vi điều khiển ESP8266, cảm biến ánh sáng, relay và khối nguồn. Ví dụ, chân tín hiệu của cảm biến sẽ được nối với một chân đầu vào của ESP8266, trong khi chân điều khiển relay sẽ được nối với một chân đầu ra. Sau khi hoàn thiện sơ đồ nguyên lý, các phần mềm chuyên dụng như Altium Designer được sử dụng để thiết kế mạch in (PCB). Thiết kế PCB giúp tối ưu hóa việc sắp xếp linh kiện, giảm nhiễu và tăng tính chuyên nghiệp, độ bền cho sản phẩm. Quá trình này chuyển đổi một sơ đồ logic thành một thiết kế vật lý sẵn sàng cho việc chế tạo và lắp ráp.

3.2. Lập trình vi điều khiển ESP8266 để thu thập dữ liệu

Chương trình nạp cho ESP8266 là linh hồn của hệ thống. Sử dụng môi trường Arduino IDE, mã nguồn được viết bằng ngôn ngữ C/C++. Các thư viện hỗ trợ như ESP8266WiFi.h và BlynkSimpleEsp8266.h được sử dụng để đơn giản hóa việc kết nối Wi-Fi và giao tiếp với máy chủ Blynk. Logic cốt lõi của chương trình bao gồm: thiết lập các chân I/O, đọc giá trị từ cảm biến ánh sáng (digitalRead()), và xử lý logic tự động (ví dụ: nếu giá trị cảm biến thấp hơn ngưỡng, bật đèn). Đồng thời, chương trình sẽ định kỳ gửi trạng thái của đèn và dữ liệu cảm biến lên Blynk Cloud bằng lệnh Blynk.virtualWrite(). Các hàm BLYNK_WRITE() được dùng để lắng nghe và thực thi các lệnh được gửi từ ứng dụng di động, hiện thực hóa tính năng quản lý từ xa.

3.3. Xây dựng giao diện quản lý từ xa trên nền tảng Blynk

Blynk cho phép tạo một giao diện điều khiển chuyên nghiệp một cách nhanh chóng. Quá trình bắt đầu bằng việc tạo một "Template" mới trên Blynk.Cloud. Trong template này, các "Datastreams" được định nghĩa, mỗi datastream tương ứng với một kênh dữ liệu (ví dụ: một datastream cho trạng thái đèn, một datastream khác cho giá trị cảm biến). Sau đó, trên "Web Dashboard" hoặc ứng dụng di động, người dùng có thể kéo-thả các widget (nút nhấn, đồng hồ đo, biểu đồ) và liên kết chúng với các datastream đã tạo. Điều này cho phép tạo ra một giao diện trực quan để bật/tắt đèn, xem cường độ ánh sáng theo thời gian thực và theo dõi lịch sử dữ liệu, giúp việc giám sát và điều khiển hệ thống chiếu sáng công cộng trở nên dễ dàng và hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn của đèn đường thông minh trong smart city

Hệ thống đèn đường tự động không chỉ là một giải pháp chiếu sáng đơn thuần mà còn là một phần không thể thiếu của hạ tầng thành phố thông minh. Bằng cách tích hợp các loại cảm biến và kết nối vạn vật, mỗi cột đèn trở thành một điểm thu thập dữ liệu quý giá, phục vụ nhiều mục đích khác nhau. Các ứng dụng này giúp chính quyền đô thị nâng cao chất lượng sống cho người dân, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và tăng cường khả năng ứng phó với các thách thức đô thị. Từ việc đảm bảo an toàn giao thông, giám sát chất lượng môi trường đến việc cung cấp các dịch vụ công cộng, hệ thống chiếu sáng thông minh mở ra một kỷ nguyên mới trong quản lý và phát triển đô thị bền vững, đóng vai trò nền tảng cho một lưới điện thông minh (smart grid) trong tương lai.

4.1. Tối ưu hóa việc tiết kiệm năng lượng và bảo trì dự đoán

Ứng dụng quan trọng nhất là tiết kiệm năng lượng. Hệ thống có thể tự động giảm độ sáng của đèn vào đêm khuya khi lưu lượng giao thông thấp và tăng sáng trở lại khi phát hiện có chuyển động. Khả năng thu thập dữ liệu về thời gian hoạt động và mức tiêu thụ điện của từng đèn giúp nhà quản lý xác định các khu vực sử dụng năng lượng kém hiệu quả. Bên cạnh đó, tính năng bảo trì dự đoán là một cuộc cách mạng trong vận hành. Hệ thống tự động giám sát tình trạng của từng bóng đèn và gửi cảnh báo khi phát hiện sự cố hoặc khi một thiết bị sắp hết tuổi thọ. Điều này giúp đội ngũ kỹ thuật có kế hoạch sửa chữa chủ động, giảm thời gian chết và chi phí nhân công so với việc kiểm tra định kỳ thủ công.

4.2. Nâng cao an ninh đô thị và tích hợp giám sát môi trường

Hệ thống đèn đường thông minh đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện an ninh đô thị. Ánh sáng có thể tự động tăng cường tại các khu vực nhạy cảm khi có người di chuyển, giúp ngăn ngừa tội phạm và tăng cảm giác an toàn cho người dân. Các cột đèn có thể được tích hợp thêm camera an ninh, giúp giám sát giao thông và an ninh trật tự. Hơn nữa, bằng cách trang bị thêm các cảm biến chuyên dụng, hệ thống có thể thực hiện chức năng giám sát môi trường. Các cảm biến này có thể đo lường các chỉ số như chất lượng không khí (nồng độ bụi PM2.5, CO2), nhiệt độ, độ ẩm và mức độ tiếng ồn. Dữ liệu này cung cấp cho các nhà quy hoạch đô thị thông tin giá trị để đưa ra các chính sách cải thiện môi trường sống.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 – TÌM HIỂU SƠ BỘ VỀ ĐỀ TÀI 1. Khái niệm IoTs? IoTs là IoT (Internet of Things) nghĩa là Internet vạn vật. Một hệ thống các thiết bị tính toán, máy móc cơ khí và kỹ thuật số hoặc con người có liên quan với nhau và khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không yêu cầu sự tương tác giữa con người với máy tính.1: Internet of Things. Ý tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được thảo luận từ 1982, với một máy bán nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon được tùy chỉnh khiến nó đã trở thành thiết bị đầu tiên được kết nối Internet, có khả năng báo cáo kiểm kho và độ lạnh của những chai nước mới bỏ vào máy.

Năm 1999, Kevin Ashton đã đưa ra cụm từ Internet of Things để mô tả một hệ thống mà Internet được kết nối với thế giới vật chất thông qua các cảm biến. Cấu trúc của một hệ thống IoTs Với một hệ thống IoT chúng sẽ bao gồm 4 thành phần chính đó là thiết bị (Things), trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng (Network and Cloud) và bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers).2: Cấu trúc IoTs. Các cảm biến sẽ có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu từ môi trường như nhiệt độ, áp suất, ánh sáng,… và chuyển chúng thành các dạng dữ liệu trong môi trường Internet. Sau đó các tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra các thay đổi theo ý của người tiêu dùng.

Hiện nay chúng thường được ứng dụng thông qua các ứng dụng trên điện thoại hay trên máy tính,… Trang 5/42 3. Ưu và nhược điểm của IoTs. * Ưu điểm: + Truy cập thông tin từ mọi lúc, mọi nơi trên mọi thiết bị. + Cải thiện việc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử được kết nối.

+ Chuyển dữ liệu qua mạng Internet giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc. + Tự động hóa các nhiệm vụ giúp cải thiện chất lượng dịch vụ của doanh nghiệp. * Nhược điểm: + Khi nhiều thiết bị được kết nối và nhiều thông tin được chia sẻ giữa các thiết bị, thì hacker có thể lấy cắp thông tin bí mật cũng tăng lên. + Các doanh nghiệp có thể phải đối phó với số lượng lớn thiết bị IoT và việc thu thập và quản lý dữ liệu từ các thiết bị đó sẽ là một thách thức.

+ Nếu có lỗi trong hệ thống, có khả năng mọi thiết bị được kết nối sẽ bị hỏng. + Vì không có tiêu chuẩn quốc tế về khả năng tương thích cho IoT, rất khó để các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau giao tiếp với nhau. Ứng dụng của IoTs * Ứng dụng cho doanh nghiệp: Lợi ích của IoT cho doanh nghiệp phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể, doanh nghiệp nên có quyền truy cập vào dữ liệu nhiều hơn về các sản phẩm của họ và hệ thống nội bộ của họ. Các nhà sản xuất đang thêm các cảm biến vào các thành phần của sản phẩm để họ có thể truyền lại dữ liệu về cách chúng hoạt động.

Việc này sẽ giúp doanh nghiệp phát hiện ra lỗi trước khi thiệt hại xảy ra.3: Ứng dụng IoTs Trang 7/42 Việc sử dụng IoT cho doanh nghiệp có thể được chia thành hai phân khúc: + Các dịch vụ dành riêng cho ngành như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực để chăm sóc sức khỏe. + Các thiết bị IoT được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, như điều hòa không khí thông minh hoặc hệ thống an ninh. - Ứng dụng cho người dùng IoT sẽ làm cho nhà, văn phòng và phương tiện của chúng ta trở nên thông minh hơn, dễ đo lường hơn và tốt hơn. Các thết bị thông minh như Echo của Amazon và Google Home giúp phát nhạc dễ dàng hơn, đặt bộ hẹn giờ,.

Máy điều hòa thông minh có thể giúp chúng ta sưởi ấm nhà trước khi chúng ta quay trở lại.3: Ứng dụng IoTs Các cảm biến có thể giúp chúng ta biết được môi trường đang ồn ào hay ô nhiễm như thế nào. Xe hơi tự lái và thành phố thông minh có thể thay đổi cách chúng ta xây dựng và quản lý không gian công cộng. Tuy nhiên, nhiều trong số những đổi mới này có thể có ảnh hưởng lớn đến quyền riêng tư cá nhân của chúng ta. Trang 8/42 CHƯƠNG 2 – THIẾT KẾ SẢN PHẨM 1.

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống.2: Sơ đồ khối của hệ thống. Viết chương trình #include <ESP8266WiFi.h> #define BLYNK_TEMPLATE_ID "TMPL6byQi5fEp" #define BLYNK_TEMPLATE_NAME "hunglxph24306" #define BLYNK_AUTH_TOKEN "V2b3VRW10hHgeqpLBHewG0i2WLN5aocm" char auth[] = "V2b3VRW10hHgeqpLBHewG0i2WLN5aocm"; char ssid[] = "Cáo Bụng Bự"; char pass[] = "caobungbu"; int sensor = 2; // Chân kết nối cảm biến int sensorValue = 0; // Biến lưu trữ giá trị đo được #define led1 16 #define led2 5 #define led3 4 #define button1 12 #define button2 13 #define button3 15 int flag; unsigned long timesDelay = millis(); void setup() { Serial.run(); if (flag == 0) { sensor_check(); Trang 11/42 } // nếu trạng thái button là 0 thì led off } BLYNK_WRITE(V11) //khai báo viết lệnh trên blynk { flag = param.asInt(); // gán nút nhấn } void sensor_check() { sensorValue = digitalRead(sensor); // Đọc giá trị từ cảm biến Serial.virtualWrite(V3, digitalRead(led3)); } } BLYNK_WRITE(V1) { flag = 1; Blynk.virtualWrite(V11, flag); int p = param.asInt(); digitalWrite(led1, p); } BLYNK_WRITE(V2) { flag = 1; Blynk.virtualWrite(V11, flag); int p = param.asInt(); digitalWrite(led2, p); } BLYNK_WRITE(V3) { flag = 1; Blynk.virtualWrite(V11, flag); int p = param.asInt(); Trang 12/42 digitalWrite(led3, p); } ICACHE_RAM_ATTR void handleInterrup1() { if (millis() - timesDelay > 200) { flag = 1; Blynk.virtualWrite(V11, flag); digitalWrite(led1, !digitalRead(led1)); timesDelay = millis(); } } ICACHE_RAM_ATTR void handleInterrup2() { if (millis() - timesDelay > 200) { flag = 1; Blynk.virtualWrite(V11, flag); digitalWrite(led2, !digitalRead(led2)); timesDelay = millis(); } } ICACHE_RAM_ATTR void handleInterrup3() { if (millis() - timesDelay > 200) { flag = 1; Blynk. Lưu đồ thuật toán Trang 14/42 5. Thiết kế giao diện.

* Blynk App là gì? Blynk App là một bảng điều khiển kỹ thuật số cho phép bạn có thể xây dựng giao diện đồ họa cho dự án của mình bằng cách kéo và thả các widget khác nhau mà nhà cung cấp thiết kế sẵn. * Blynk là gì? - Blynk là một nền tảng với các ứng dụng iOS và Android để điều khiển Arduino, Raspberry Pi và các ứng dụng tương tự qua Internet. - Nó là một bảng điều khiển kỹ thuật số nhờ đó bạn có thể xây dựng giao diện đồ họa cho dự án của mình bằng cách kéo và thả các widget. - Việc thiết lập mọi thứ rất đơn giản và bạn sẽ bắt đầu sau chưa đầy 5 phút.

- Blynk không bị ràng buộc với một số bo hoặc shield cụ thể. Thay vào đó, nó hỗ trợ phần cứng mà bạn lựa chọn. Cho dù Arduino hoặc Raspberry Pi của bạn được liên kết với Internet qua Wi-Fi, Ethernet hoặc chip ESP8266, Blynk sẽ giúp bạn online và sẵn sàng cho IoT. * Cách thức hoạt động của Blynk: Blynk được thiết kế cho IoT.

Nó có thể điều khiển phần cứng từ xa, nó có thể hiển thị dữ liệu cảm biến, nó có thể lưu trữ dữ liệu, trực quan hóa và làm nhiều thứ hay ho khác. Trang 15/42 * Có 3 thành phần chính trong nền tảng: - Ứng dụng Blynk - cho phép bạn tạo giao diện cho các dự án của mình bằng cách sử dụng các widget khác nhau. - Blynk Server - chịu trách nhiệm về tất cả các giao tiếp giữa điện thoại thông minh và phần cứng. Bạn có thể sử dụng Blynk Cloud hoặc chạy cục bộ máy chủ Blynk riêng của mình.

Nó là mã nguồn mở, có thể dễ dàng xử lý hàng nghìn thiết bị và thậm chí có thể được khởi chạy trên Raspberry Pi. - Thư viện Blynk - dành cho tất cả các nền tảng phần cứng phổ biến - cho phép giao tiếp với máy chủ và xử lý tất cả các lệnh đến và lệnh đi. - Mỗi khi bạn nhấn một nút trong ứng dụng Blynk, thông điệp sẽ truyền đến không gian của đám mây Blynk, và tìm đường đến phần cứng của bạn. * Đặc tính: API và giao diện người dùng tương tự cho tất cả phần cứng và thiết bị được hỗ trợ Kết nối với đám mây bằng cách sử dụng: Wifi Bluetooth và BLE Ethernet USB (Nối tiếp) GSM … Bộ Widget dễ sử dụng Thao tác ghim trực tiếp mà không cần viết mã Trang 16/42 Dễ dàng tích hợp và thêm chức năng mới bằng cách sử dụng ghim ảo Theo dõi dữ liệu lịch sử qua tiện ích SuperChart Giao tiếp giữa thiết bị với thiết bị sử dụng Bridge Widget Gửi email, tweet, push notification.

Các tính năng mới liên tục được bổ sung! * Các bược tạo app trên Blynk: - Bước 1: Truy cập: https://blynk.cloud/ - Bước 2: Tạo tài khoản Hình 2.3: Tạo tài khoản Blynk. Trang 17/42 - Bước 3: Chọn New template => đặt tên Hình 2.4: Chọn New template => đặt tên Trang 18/42 - Bước 4: Chọn New Datastream, đặt tên nút và chân kết nối => Chọn Create.5: Khởi tạo New Datastream. Trang 19/42 - Bước 5: Chọn Wed Dashboard Tại đây kéo Switch => chọn tên nút vừa tạo bên Datastrems => Chọn save.6: Khởi tạo Wed Dashboard - Bước 6: Chọn cửa sổ Search => New device => chọn From Teamplate Trang 20/42 Hình 2.7: Khởi tạo From Teamplate. => sau đó chọn tên Teamplate vừa tạo ở phần Choose teamplate => Create Trang 21/42 Hình 2.8: Khởi tạo From Teamplate.

- Bước 7: Chọn Device Info Trang 22/42 Copy link FIMWARE CONFIGURATION => Sau đó gắn vào code trên phần mềm Aduino IDE - Giao diện Blynk trên laptop.9: Giao diện Blynk trên laptop. * Tạo app trên ios Trang 23/42 - Bước 1: Cài đặt app Blynk và Đăng nhập sau đó chọn device đã tạo.10: Đăng nhập Blynk trên Smartphone. - Bước 2: Thiết lập Datasteam.11: Thiết lập Datasteam. - Bước 3: Ấn vào button sau đó cài Datasteam => ở phần Settings chọn SWICH => Chỉnh tên ở phần Labels Trang 25/42 Hình 2.12: Thiết lập nút nhấn và đặt tên.

- Giao diện Blynk trên Smartphone.13: Giao diện Blynk trên Smartphone. Thiết kế phần mềm. * Thiết kế 2D bằng phần mềm Altium.14 : Thiết kế 2D bằng phần mềm Altium. Trang 28/42 * Thiết kế 3D bằng phần mềm Altium.15 : Thiết kế 3D bằng phần mềm Altium.

Nạp chương trình.16 : Nạp chương trình. Trang 30/42 CHƯƠNG 3 – CHẾ TẠO SẢN PHẨM 1. Lắp ráp linh kiện * Các thành phần trong sơ đồ: - ESP8266 NodeMCU Hình 3.1: ESP8266 NodeMCU - Thông số kỹ thuật: + IC chính: ESP8266 Wifi SoC. + Phiên bản firmware: NodeMCU Lua.

+ Chip nạp và giao tiếp UART: CH340. + GPIO tương thích hoàn toàn với firmware Node MCU. + Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB hoặc Vin. + GIPO giao tiếp mức 3.

+ Tích hợp Led báo trạng thái, nút Reset, Flash. + Kích thước: 59 x 32mm. Trang 31/42 - OPTO PC817 Hình 3.2: OPTO PC817 - Thông số kỹ thuật: + Loại gói: Dip 4 chân và SMT. + Loại transistor: NPN.