BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN NGÔI NHÀ THÔNG MINH Ngành: Kỹ thuật điện Lớp: 19DDCA2 Tp.HCM, ngày 19 tháng 07 năm 2021 1 VIỆN KĨ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC : KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài (sĩ số trong nhóm……): 2. Tên đề tài : Thiết kế mô hình ngôi nhà thông minh.
Các dữ liệu ban đầu :. -Phần mềm Proteus, Inventor, Arduino -Các loại thiết bị và cảm bị và cảm biến: BH1750, MQ135, DHT11, ESP8266, ESP32-CAM, FC37, E18 D80NK, 3 board Arduino UNO R3 -Nhà thông minh: Nhà cấp 4 4. Nội dung nhiệm vụ : Thiết kế mô hình nhà thông minh bao gồm: _ Thiết kế mô hình ngôi nhà thông minh _ Thiết kế hệ thống chiếu sáng thông minh, điều khiển và cảnh báo trên điện thoại _ Hiển thị các số liệu về nhiệt độ, độ ẩm, khí gas,. hiển thị lên LCD _ Thiết kế hệ thống chống trộm tự động cảnh báo, đóng cửa 5.
Kết quả tối thiểu phải có: 1) Mô hình nhà thông minh. 2) Báo cáo thuyết minh đề tài. 3) Giao diện app trên điện thoại để điều khiển. Ngày giao đề tài: 26/09/2021 Ngày nộp báo cáo: 13/1/2022 TP.
HCM, ngày … tháng … năm ………. Sinh viên thực hiện Giảng viên hƣớng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên các thành viên) (Ký và ghi rõ họ tên) VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN 1 TÊN MÔN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN (Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo) 6. Tên đề tài: Nhà thông minh. Giảng viên hƣớng dẫn:.
Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm……): Kết quả thực hiện của sinh Tuần Ngày Nội dung thực hiện viên (Giảng viên hƣớng dẫn ghi) 1 23/09/2021 Giao đề tài 2 08/10/2021 Tìm hiều để tài 3 15/10/2021 Tìm hiều để tài Tìm hiều để tài 4 22/10/2021 Mua linh kiện tiến hành tìm hiểu 5 29/10/2021 và thử nghiệm Mua linh kiện tiến hành tìm hiểu 6 5/11/2021 và thử nghiệm Mua linh kiện tiến hành tìm hiểu 7 12/11/2021 và thử nghiệm Mua linh kiện tiến hành tìm hiểu 8 22/11/2021 và thử nghiệm Mua linh kiện tiến hành tìm hiểu 9 10/12/2021 và thử nghiệm 10 17/12/2021 Hoàn thiện và lấp ráp mô hình 2 Kết quả thực hiện của sinh Tuần Ngày Nội dung thực hiện viên (Giảng viên hƣớng dẫn ghi) 11 25/12/2021 Hoàn thiện và lấp ráp mô hình Đánh giá kết quả báo cáo: (Nội 12 14/01/2022 dung báo cáo ; Sản phẩm thực hiện; Thái độ ; Kỹ năng; ….) Cách tính điểm: Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10) Tiêu chí đánh giá về Tổng điểm Điểm quá trình thực hiện đồ Điểm quá tiêu chí đánh báo án trình = giá về quá cáo Tính chủ Đáp ứng 0.5*tổng trình thực bảo vệ động, tích mục tiêu điểm tiêu Họ tên sinh viên Mã số SV hiện đồ án đồ án cực, sáng đề ra chí + (tổng 2 cột môn tạo (tối đa 5 0.5*điểm điểm 1+2) học (tối đa 5 điểm) báo cáo 50% (50%) điểm) 1 2 3 4 5 Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa. HCM, ngày … tháng … năm ………. Sinh viên thực hiện Giảng viên hƣớng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên các thành viên) (Ký và ghi rõ họ tên) 3 MỤC LỤC PHÂN CÔNG NHIỆM VỤCHO TỪNG THÀNH VIÊNError! Bookmark not defined. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIỂU LUẬN .GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI.
7 CHƢƠNG 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Thông số kỹ thuật Arduino Uno. Các thành phần chức năng Arduino Uno. Các thành phần chức năng Arduino Uno.
Phần mềm Arduino IDE. Giao diện phần mềm Arduino IDE .CẢM BIẾN ÁNH SÁNG BH1750. Chân kết nối của cảm biến BH1750:.CẢM BIẾN CHẤT LƢỢNG KHÔNG KHÍ MQ-135 .THÔNG SỐ KĨ THUẬT:. Cấu hình pin .Cảm Biến Độ Ẩm, Nhiệt Độ DHT11 .Thông số kĩ thuật:.
Sơ đồ chân Cảm biến DHT11: .Module relay 4 kênh 5v.Thông số kỹ thuật: .Sơ đồ nguyên lý Relay 4 kênh 5V: .Module thu phát bluetooth HC-05: .1 Sơ đồ chân HC-05 gồm có: .Thông số kĩ thuật : .1Thông số kỹ thuật:. Thông số kĩ thuật :. Sơ đồ đấu nối Arduino với cái thiết bị: .3Module Relay 4 kênh 5V.4Cảm biến chất lƣợng không khí MQ135 .5 Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT11.6 Module thu phát Blutooth HC05. 24 CHƢƠNG 3:THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG THÔNG MINH .1:Yêu cầu thiết kế .1:Xây dựng sơ đồ thuật toán .2: Chế độ điều khiển thiết bị từ xa thông qua ứng dụng Mit App inventor trên smartphone .Đọc và xử lý tín hiệu đọc đƣợc trong Arduino, xuất ra màn hình: .1 Các bƣớc đọc và xử lý tín hiệu đọc đƣợc trong Arduino, xuất ra màn hình và điều khiển Bluetooth:.Hiển thị kết quả đo thông qua các cảm biến:.
Điều khiển đèn bằng Bluetooth: .MIT APP INVENTOR:. Các bƣớc cụ thể:. 38 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN. 55 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TIỂU LUẬN 1.GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 6 Trong cuộc sống ngày nay ánh sáng là một phần không thể thiếu.Ánh sáng không chỉ giúp chúng ta đảm bảo về các hoạt động sinh hoạt hàng ngày nhƣ đi lại, ăn uống, ngủ nghỉ, hay phục vụ công việc mà nó còn ảnh hƣởng tới sức khỏe của con ngƣời.Việc chiếu sáng nhân tạo giúp chúng ta chủ động hơn trong công việc hay bất kỳ một hành động nào trong cuộc sống.
Vì vậy nhóm em đã thực hiện tiểu luận “Nghiên cứu mô hình chiếu sáng thông minh”.nhằm mục đích đảm bảo nhu cầu chiếu sáng đông thời tiết kiệm điện và công sức con ngƣời. Với sự hƣớng dẫn tận tình của thầy “NGUYỄN CAO TRÍ” nhóm em đã hoàn thành bài báo cáo này.tuy đã cố gắng hết sức tìm hiểu,phân tích thiết kế và thi công mạch nhƣng cũng không tránh đƣợc những sai sót.em mong nhận dƣợc sự thông cảm và góp ý của thầy.MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Vì đƣợc ứng dụng rộng rãi và phổ biến nên mục tiêu đề tài là tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các linh kiện trong mô hình,sự liên kết của chúng trong việc điều khiển động cơ hay tải để có thêm kiến thứctrong việc thiết kế mô hình và sử dụng các linh kiện điện tử. CHƢƠNG 2:CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 2.Arduino Uno Là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328 đƣợc phát triển bởi Arduino. Bảng mạch đƣợc trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau.
Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xây dựng cho mình một dự án nhanh nhất ( lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bật tắt led…). Thông số kỹ thuật Arduino Uno Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ đƣợc cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC 8 Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA Dòng ra tối đa (5V) 500 mA Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader SRAM 2 KB (ATmega328) EEPROM 1 KB (ATmega328) 2. Các thành phần chức năng Arduino Uno Hình 2. Các thành phần chức năng Arduino Uno -USB Plug: Arduino sử dụng cáp USB để giao tiếp với máy tính.
Thông qua cáp USB Upload chƣơng trình cho Arduino hoạt động, ngoài ra USB còn cấp nguồn cho Arduino -Extermal Power Supply Plug : Ngoài nguồn USB , có thể cấp nguồn ngoài thông qua jack cắm 2.1mm( cực dƣơng ở giữa) bo mạch hoạt động với nguồn ngoài 5 – 12 volt 9 -Analog Input Pins : Arduino Uno có 6 đầu vào Analog -Digital I/0 Pins: có 14 chân (2-13) , 6 chân xung PWM ( Atmega328P) -LED: Có 1 LED đƣợc tích hợp trên bảng mạch và đƣợc nối vào chân D13. Khi chân có giá trị mức cao (HIGH) thì LED sẽ sáng và LED tắt khi ở mức thấp (LOW). -VIN: Chân này dùng để cấp nguồn ngoài (điện áp cấp từ 7-12VDC). -GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
-IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn. Phần mềm Arduino IDE Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu đƣợc sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino. Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một ngƣời bình thƣờng không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm đƣợc.
Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành nhƣ MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trƣờng. Mã chính, còn đƣợc gọi là sketch, đƣợc tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó đƣợc chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo. Môi trƣờng IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và Trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã đƣợc yêu cầu và phần sau đƣợc sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino. Môi trƣờng này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++.
Giao diện phần mềm Arduino IDE 10 Hình 2.Giao diện phần mềm Arduino IDE 2.CẢM BIẾN ÁNH SÁNG BH1750 Hình 2.4 Cảm biến cƣờng độ ánh sáng BH1750 Digital Light Sensor đƣợc sử dụng để đo cƣờng độ ánh sáng theo đơn vị lux, càm biến có ADC nội và bộ tiền xử lý nên giá trị đƣợc trả ra là giá trị trực tiếp cƣờng độ ánh sáng lux mà không phải qua bất kỳ xử lý hay tính toán nào thông qua giao tiếp I2C. Đơn vị cho số lƣợng ánh sáng chiếu từ một nguồn bất kỳ trong một giây là lumen. Cảm biến ánh sáng sẽ đọc trong giá trị một giây trên 1 mét vuông. Điện áp giao tiếp: TTL 3.