Chương 1. TONG QUAN ĐÈ TÀII. Tinh hình trong và ngoai nue. Tổng quan đề tài.--2¿- 2£ ©2£2S£2EE+2EE+EEESEEE2EEtEEEerxesrxerrxee 4 2.
Tìm hiểu về ESP32-LuaNode32. Tìm hiểu về ESP32-CAM. Tìm hiểu về cảm biến vân tay AS608. Tìm hiểu về thẻ từ RC522.
Tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ, độ âm AM2320. Tìm hiểu về mạch hiển thị đèn LED NEOPixel WS2812. Tìm hiểu về cảm biến chuyển động hồng ngoại SR602. Tìm hiểu về động cơ Servo SG90.
Chuẩn giao tiẾp I2C. Chuẩn giao tiếp SPLoo. Chuan giao tiếp UART.--2-©2¿52+EE‡2E2EE2EEEEEE2E2E12712E 2121 EEerreei 14 2. Tìm hiểu về PHP.--2-2¿©2++2++Ek‡EE2EEEEEE2EE2E211221271 7121.
Tìm hiểu về HTML, CSS.-¿- 2-5-2 22EE+EE£EEEEEEEEEEEEEECEErrkerkerveee 16 2. Tìm hiểu về giao thức HTTP. Tim hiểu về giao thức WebSocket. Tim hiểu về giao thức ESP-NOW.
Tìm hiểu về thư viện nhận dạng khuôn mặt Face-apI. PHAN TICH VÀ THIẾT KE HỆ THÓNG. Phân tích mô hình hệ thống .- ¿2 2¿©+¿+++£+++Ex++Extzx+erxezrxrrrxees 26 3. Thiết kế chức năng mở cửa ra vào bằng khuôn mặt.
Thiết kế chức năng mở cửa ra vào bang thẻ từ RFID. Thiết kế chức năng mở cửa ra vào băng vân tay. Thiết kế chức năng điều khién các thiết bị bằng website và nút nhấn. Thiết kế chức năng hẹn giờ cho thiết bị.
Thiết kế chức năng rèm cửa tự động.--------¿2 s+cx+rx+rzrserserreee 31 3. Thiết kế đèn trang tri RGB o. Thiết kế chức năng thêm, xóa dấu vân tay cho người dùng. Thiết kế chức năng điều khiển thiết bị bằng giọng nói.
_ Thiết kế hệ thống cảnh báo người lạ. Thiết kế giao diện người dùng. Thiết kế chức năng kết nối WiFi cho ESP32 và giao tiếp giữa các ESP32 bang giao thức ESP-NOW. Lưu trữ và truy van dữ liệu trên đatabase.-- 2 2 2s s£s+zxzcszẻ 37 Chương 4.
Pan MOM nh. Thông số đo đạc, đánh gid.ccececccsscssessesessessseesessessessesssssssssessessessessease 47 AA, Tóm tắt Kết Quả. KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHAT TRIỂN. 54 DANH MỤC HÌNH Hình 2.2 ESP32-CAM 0PEEESSh.3 Mô dun cảm biến vân tay veecceccessessssssessessessesssessessessessssssecsessusssessecsessssseeseese 6 Hinh 2.5 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm AM2320.6 Mạch Hiền Thị NEOPixel.7 Cảm biến chuyển động PIR veccecceccescescessessssessessessessessesssssessssessessesseesessesseaes 11 Hình 2.8 Động cơ bước SGI wo.10 Mô hình giao thức SPI.
cv TH TH ng ket 14 Hình 2.11 Mô hình giao thức A NT. sec S5 HH HH HH hưệt 15 Hình 2.12 Mô hình giao thức: HTTP.13 Mô hình giao thức WebšSOCK©I.14 Mô hình giao thức E.1 Mô hình kiến trúc hệ thong .----©-+©2¿+e©++©E£+E++£E+EterEezr+reerxersee 26 Hình 3.2 Sơ đô chức năng mở cửa bằng khuôn mặt.-------:--¿©-sz©5e+cse+cs+2 27 Hình 3.3 Sơ đô chức năng mở cửa bằng thẻ từ RFID.- 2 2©se+s++s+ce+z+zszse2 28 Hình 3.4 Sơ đô chức năng mở cửa bằng vân tay .------¿©-s©-s=s+cx+ce+rserxecse+ 29 Hình 3.5 Sơ đô chức năng điêu khiển thiết bị bằng WebSite .6 Sơ đô điều khiển thiết bị bằng nút nhấn.7 Sơ đô chức năng hẹn giờ cho 0/7282PRERRRRERERERR.8 Sơ đô chức năng thêm dấu vân tay .------¿--c+©ce©5+ecse+cxecseerxesrsez 31 Hình 3.9 Sơ đô chức năng thêm dẫu vân tay .---- + ss+c£+c+te+kertertsreerssree 32 Hình 3.10 Sơ đô chức năng diéu khiển bằng giọng nói .-- 2+5 ©scs+csscse: 33 Hình 3.11 Sơ đô chức năng cảnh báo người ld .-- 2 e5e+ce+esctecterereresreee 34 Hình 3.12 Sơ đồ thiết lập kết nối WiFi cho E:ŠP.13 Sơ đô thiết lập kết noi các board ESP32 bằng giao thức ESP-NOW.1 Bên ngoài mô hình hệ thong CửA.---- c5 seSk+EE‡E+E+EtEEeEEerkerkerxerkee 38 Hình 4.2 Bên trong mô hình hệ thong CUO cesceccecsessessssssessessssssessecsessesssessessessssssecseeses 38 Hình 4.3 Bên ngoài mô hình phòng KAGCH woe.4 Bên trong mô hình phòng Khách .- - - «+ s s ke vre 39 Hình 4.5 Giao diện đăng nhẬpD. St HH ng HT Hư 40 Hình 4.6 Giao diện đổi mật khẩu.7 Giao dién AGING Ky 0nnẽẽn.8 Gido din XÓA USEP .9 Giao điện cài đặt VẬN tAY. SE HH kg kg rệt 42 Hình 4.10 Giao điện trang Chủ Cho đÌHÌH.
cv svkksseeereeereere 43 Hình 4.11 Giao điện trang Chủ CO HS€F. SG ve 43 Hình 4.12 Điều khiển bằng giọng nói sử dụng SirÌ.----¿©ce©cccccceersrrrerree 44 Hình 4.13 Giao diện ứng dung phím tắt của LOS .14 Giao diện tính năng cảnh báo qua g!mAlÏ,.-c- c< << £<s++ee+seess 45 Hình 4.15 Mạng WiFi từ ESP32 phát Fd.16 Giao điện configure E. -- cc St TH ng kg vết 46 Hình 4.17 Giao điện các mang WiFi được ESP32 quét thấy ¬ 46 Hình 4.18 Mẫu ảnh cho người the nhhất.--- +25: £+SE+S£+EE+E££E+E££EerEertereerszsez 47 Hình 4.19 Mẫu ảnh cho người the liai.-- 2-5 55 SE‡EE‡EE+EE£EE£E£EeEEerEertereerszxee 41 DANH MỤC BANG Bang 4.1 Các trường hợp cua đữ liệu anh Bảng 4.2 Thời gian các bước xử lý nhận điện khuôn MEE .«-cS<<<<<s 5+ DANH MỤC TỪ VIET TAT Cụm từ viết tắt Cụm từ được viết tắt App Ung dung điện thoại di động Web Website loT Internet of Things ESP32 ESP32-LuaNode32 ESP32-CAM ESP32-CAM Bluetooth Camera OV2640 LED Light Emitting Diode RGB Red — Green — Blue UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter I2C Inter Integrated Circuit SPI Serial Peripheral Interface PWM Pulse Width Modulation SDA Serial Data SCL Serial Clock MOSI Master Output Slave Input MISO Master Input Slave Output SCK Serial Clock ADC Analog to Digital Converter DAC Digital to Analog Converter RFID Radio Frequency Identification GPIO General Purpose Input Output DPI Dots Per Inch USB Universal Serial Bus PIR Passive Infrared Vv Voltage TÓM TẮT KHÓA LUẬN “Hệ thông điêu khiên tự động cho căn hộ chung cư” là đê tài nghiên cứu và thiệt kê các chức năng điêu khiên từ xa và điêu khiên tự động các thiệt bi trong căn hộ chung cư. Hệ thống sử dụng hai thiết bị chính là ESP32 và ESP32-CAM.
Hệ thống được chia thành hai phần lớn là cửa ra vào và phòng khách. Ở cửa ra vào sẽ được đóng mở bởi khuôn mặt, thẻ từ và vân tay. Các chức năng này sé g1úp cho căn hộ được bảo mật và đỡ tốn thời gian cho người dùng. Ở phòng khách sẽ có các thiết bị điều khién tự động hoặc điều khiển từ xa bằng website hoặc giọng nói.
Một số thiết bị ở phòng khách có thé hen giờ dé bật tắt. Hệ thống còn có thêm chức năng cảnh báo người lạ xâm nhập bằng cách bật chuông cảnh báo và chụp ảnh gửi qua gmail. Ngoài ra còn cung cấp cho người dùng một website dé có thé thêm xóa người sử dụng và quản lý điêu khiên căn hộ. TONG QUAN ĐÈ TÀI 1.
Tình hình trong và ngoài nước Trong cách mang 4.0, IoT luôn giữ vai trò quan trọng đó là kết nối các thiết bị. Hỗ trợ chúng trao đôi dữ liệu, xử lý và tao cơ sở ra quyết định, hành vi phù hợp với từng nhu cầu riêng biệt. Vì thế IoT được coi là công nghệ tiêu biểu của công nghiệp 4.0, giữ vai trò quan trọng, làm nền tang phát triển các công nghệ khác [1]. Các công ty công nghệ trong nước cũng đã bắt đầu đầu tư và phát triển các sản phẩm và giải pháp IoT dé đáp ứng nhu cầu của người dùng.
Một số công ty tiêu biểu như BKAV, LUMI, ASIS, THHOME. Một số sản pham tiêu biểu cho căn hộ chung cư được các công ty bán ra thị trường là: chiếu sáng thông minh, điều hòa thông minh, tivi thông minh, cửa tự động thông minh, rèm cửa tự động, âm thanh đa vùng, hệ thống giám sát môi trường, đèn LED thông minh 16 triệu màu. Về hệ thống đèn chiếu sáng thông minh của Bkav, hệ thống cho phép người sử dụng bat tắt đèn chiếu sáng thông minh từ xa thông qua smartphone, điều khiển chiếu sáng thông minh bằng giọng nói, hẹn giờ chiếu sáng thông minh, hệ thống chiếu sáng thông minh tự động [2]. Những tiện ích này giúp con người tiết kiệm được rất nhiều thời gian, công sức.
Nhưng nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là chi phí lắp đặt rât cao vào sẽ không sử dụng được nêu mât điện hoặc mât mạng. Do những tiện ích và nhu cầu sử dụng về hệ thống điều khién tự động cho căn hộ chung cư, từ đó em đã chọn đề tài này để thực hiện và nghiên cứu trong khóa luận tốt nghiệp này. Tổng quan đề tài Hệ thống điều khiển tự động cho căn hộ chung cư là hệ thống điều khiển các thiết bị điện trong căn hộ. Hệ thống cho phép người dùng điều khiến các thiết bị tự động hoặc từ xa thông qua website.
Hệ thống còn tích hợp một số công nghệ như nhận diện khuôn mặt, quét dau vân tay, thẻ từ dé mở cửa. Ngoài ra, hệ thống còn cung câp cho người dùng một website đê quản lý và điêu khiên. Mục tiêu Đề tài “Hệ thống điều khiển tự động cho căn hộ chung cư” sẽ xây dựng với các chức năng chính như sau: e Hệ thông cửa ra vào: sử dụng khuôn mặt, vân tay, thẻ từ, website dé điều khiển. e Hệ thống phòng khách: rèm cửa đóng mở tự động khi có mưa, điều khiến các thiết bị bằng website và nút nhấn (đèn, rèm, máy lạnh.), điều khiến thiết bi băng giọng nói, hẹn giờ bật tắt cho máy lạnh và rèm cửa.
e Cảnh báo nguy hiểm: hệ thống sẽ gửi cảnh báo có người lạ ở cố ý mở cửa thông qua qua gmail. e Website: thiết kế một website dé người dùng tương tác điều khiển, quản lý người dùng, thiết lập, cài đặt thiết bị có trong căn hộ. Tìm hiểu về ESP32-LuaNode32 ESP32-LuaNode32 là vi điều khiển trên một vi mạch giá rẻ, năng lượng thấp có hỗ trợ WiFi và dual-mode Bluetooth. Dòng vi điều khiển nay sử dụng bộ vi xử lý Tensilica Xtensa LX6 ở cả hai biến thể lõi kép và lõi đơn, và bao gồm các công tắc anten tích hợp, bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại thu nhiễu thấp, bộ lọc và module quản lý năng lượng.
San phâm được thể hiện như hình 2. e Tên Module: ESP32 NodeMCU LuaNode32 e Nguồn sử dung: 5VDC từ céng Micro USB e Ra chân đầy đủ module ESP32, chuẩn chân cắm 2.54mm e Tích hợp LED Status, nút BOOT va ENABLE e Kích thước: 28.45mm e Các ngoai vi giao tiép: : 02 bộ DAC, 18 bộ ADC, 02 bộ I2C, 03 bộ UART, 03 bộ SPI (trong đó 01 bộ cho Flash), 16 kênh truyền PWM e_ Tổng số lượng chân: 38 chân, trong đó có 03 chân GND, 01 chân 3V3, 01 chân Enable, 01 chân NC, 32 chân GPIO và các chức năng khác e Bộ nhớ: 448 KB cho ROM và 520 KB cho SRAM 2. Tìm hiểu về ESP32-CAM ESP32-CAM là một module phát triển dựa trên vi điều khiển ESP32 của Espressif Systems và nó kết hợp với một camera độ phân giải cao. Module này cung cấp khả năng kết nối mang WiFi và khả năng xử lý hình ảnh, giúp dé dàng xây dựng các ứng dụng IoT liên quan đến hình ảnh và video.
ESP32-CAM có thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi. Các thành phần chính bao gồm module ESP32, camera OV2640, bộ nhớ flash và các linh kiện điện tử khác. Module này được tích hợp sẵn anten WiFi, vi mạch xử lý công suất thấp và các giao tiếp như UART, SPI, I2C, GPIO, giúp dé dàng kết nối với các thiết bi và cảm biến khác. Sản pham được thé hiện như hình 2.