Chương 1: Tổng quan Chương này trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, giới hạn đề tài và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương này cung cấp nền tảng lý thuyết cần thiết để thực hiện đồ án, sử dụng các nghiên cứu đã được thực hiện trước đó làm tài liệu tham khảo. Chương 3: Thiết kế và xây dựng hệ thống Trình bày sơ đồ khối, thực hiện các tính toán và thiết kế các khối trong hệ thống, cùng với các lưu đồ giải thuật. Chương 4: Thi công hệ thống Chương này trình bày về các thực nghiệm bao gồm thi công phần cứng, xây dựng giao diện, giám sát và điều khiển thông qua ứng dụng Blynk, cũng như kết quả thực hiện.
Chương 5: Kết quả - nhận xét – đánh giá Trình bày kết quả, bao gồm hình ảnh mô hình và đánh giá hiệu quả của mô hình. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Đưa ra kết luận đề tài sau thời gian thực hiện và một số hướng phát triển của đề tài. ” BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP _ Y SINH 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH IOT 2.1 Giới thiệu về hệ thống IOT “ Sự phát triển mạnh mẽ của Internet of Things (IoT) đã tạo ra những ảnh hưởng sâu rộng đến hoạt động sản xuất kinh doanh, đời sống và xã hội.
Các tác động của IoT bao trùm nhiều lĩnh vực như quản lý hạ tầng, y tế, xây dựng, tự động hóa và giao thông. Internet of Things (IoT) đề cập đến một mạng lưới các thiết bị vật lý được kết nối với nhau qua internet để chia sẻ dữ liệu. Mạng lưới này có thể bao gồm từ vài thiết bị cho đến hàng tỷ thiết bị, tạo nên một hệ thống thông minh với khả năng lưu trữ và sử dụng thông tin cho nhiều mục đích khác nhau. Các thiết bị này, được tích hợp trí tuệ nhân tạo, có khả năng tương tác và hoạt động thay con người, giúp giảm bớt nhu cầu về nhân lực trong quản lý và vận hành.
Cấu trúc của hệ thống IOT Cấu trúc của một hệ thống IOT thường bao gồm các lớp chính sau: − Thiết bị (Things): Lớp này chứa các thiết bị IOT, bao gồm cảm biến, actuators, và các thiết bị thông minh khác để có thể thu thập dữ liệu từ môi trường hoặc thực hiện các hành động cụ thể. Đây là nơi xuất phát của dữ liệu trong hệ thống. − Trạm kết nối (Gateways): Lớp Gateway đóng vai trò như là cầu nối giữa thiết bị và hạ tầng mạng. Nó có khả năng lọc dữ liệu, xử lý cơ bản và truyền tải dữ liệu từ nhiều thiết bị về hạ tầng mạng.
− Hạ tầng mạng (Network and Cloud): Lớp này bao gồm các cơ sở hạ tầng mạng, đặc biệt là môi trường đám mây (cloud) nơi dữ liệu từ thiết bị được chuyển đến và lưu trữ. Hạ tầng mạng cũng cung cấp các dịch vụ như tích hợp, xử lý dữ liệu, và lưu trữ. − Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and solution layers): Lớp này chứa các dịch vụ và giải pháp được tạo ra để xử lý và phân tích dữ liệu từ thiết bị IOT. Bao gồm các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), machine learning, và các dịch vụ tạo ra giải pháp thông minh và dự đoán.
” BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP _ Y SINH 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.1: Cấu trúc của hệ thống IOT 2. Cách thức hệ thống IOT vận hành “ Một hệ sinh thái IoT (Internet of Things) bao gồm các thiết bị thông minh được trang bị khả năng kết nối web, tích hợp các thành phần như bộ vi xử lý, cảm biến và phần cứng truyền thông, để thu thập, truyền tải và thực hiện các hành động dựa trên dữ liệu thu thập được. Dữ liệu này có thể đơn giản như nhiệt độ, độ ẩm hoặc phức tạp hơn như video và hình ảnh. Các thiết bị IoT chia sẻ dữ liệu cảm biến bằng cách kết nối với cổng IoT hoặc các thiết bị cảm biến khác, nơi dữ liệu được gửi lên đám mây để phân tích hoặc được xử lý tại chỗ.
Đôi khi, các thiết bị này giao tiếp với nhau và hành động dựa trên thông tin nhận được từ các thiết bị liên quan. Hầu hết các hoạt động này được thực hiện tự động mà không cần sự can thiệp của con người, mặc dù người dùng vẫn có thể tương tác với các thiết bị. Các giao thức kết nối, mạng lưới và phương thức giao tiếp của các thiết bị có khả năng kết nối web này phần lớn phụ thuộc vào ứng dụng IoT cụ thể. IoT cũng có thể tận dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học để làm cho quá trình thu thập dữ liệu trở nên dễ dàng và có tính chủ động hơn.
” BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP _ Y SINH 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2: Cách thức hệ thống IoT hoạt động 2. GIỚI THIỆU HOA LAN VÀ CÁC ĐIỀU KIỆN CHĂM SÓC 2. Giới thiệu hoa Lan Hoa Lan là loài hoa vương giả, nổi bật với vẻ đẹp kiều diễm và huyền bí, được đánh giá cao về giá trị sử dụng và kinh tế. Tại Việt Nam, sự quan tâm và nghiên cứu về hoa Lan ngày càng tăng.
Mỗi năm, có nhiều giống hoa Lan được lai tạo và nhập khẩu, và nhiều tiến bộ kỹ thuật mới được áp dụng trong sản xuất, nâng cao quy mô trồng trọt hoa Lan. Hoa Lan thuộc họ thân thảo, sinh trưởng bằng cách bám chặt vào thân cây khác trong rừng sâu hoặc leo lên những vách đá dốc. Chúng sống bám và treo lơ lửng trên cây thân gỗ hoặc vách đá. Do đó, rễ của hoa Lan thường có kích thước lớn, dày và mọc thành chùm, lan ra để hấp thụ nước và chất dinh dưỡng cần thiết từ môi trường xung quanh.3: Một số loại hoa Lan thường gặp BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP _ Y SINH 6 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hoa Lan hiện nay được trồng theo dạng giá thể.
Giá thể trồng Lan là nguyên liệu thông thường bao gồm vỏ dừa cục, xỉ than, vỏ thông, viên đất nung hoặc đá pumice, và perlite. Các điều kiện chăm sóc hoa Lan Việc chăm sóc hoa Lan sau khi trồng thành công để đảm bảo cây ra hoa đều đặn và giữ được hoa lâu là điều mà những người yêu Lan quan tâm nhất. Đầu tiên, cây Lan đã phát triển ổn định cần được đặt ở vị trí có nắng nhẹ để cây hấp thụ ánh sáng, kích thích việc kết hoa. Thời gian phơi nắng thích hợp nhất là từ 6-7h sáng.
Trong mùa hè khi nhiệt độ tăng cao và độ ẩm trong không khí thấp, cần tưới nước cho Lan khoảng 2-3 lần mỗi ngày. Ngược lại, vào mùa đông, tần suất tưới nước nên giảm xuống, chỉ cần tưới khoảng 10 ngày một lần. Về ánh sáng, Lan là loài ưa sáng nhưng chỉ nên tiếp xúc với ánh sáng gián tiếp. Đặt Lan dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp dễ khiến lá Lan bị úa vàng, dần dần dẫn đến chết cây.
Nếu trồng Lan trong nhà, nên đặt cây gần cửa sổ hướng Đông hoặc nơi có bóng râm hướng Tây hoặc Nam. Nếu trồng ngoài trời, cần đặt Lan dưới mái hiên hoặc dưới giàn lưới che sáng. Khi lá Lan nhận đủ ánh sáng, chúng sẽ có màu xanh, dày và bóng. Ngược lại, nếu lá nhợt nhạt hoặc xuất hiện các mảng màu nâu, đó là dấu hiệu cây nhận quá nhiều ánh sáng.
Khi thiếu sáng, lá cây thường mỏng, dài và có màu xanh thẫm. Nhiệt độ và độ ẩm cũng là yếu tố quan trọng trong việc chăm sóc Lan. Độ ẩm phù hợp khoảng 50-80% và nhiệt độ lý tưởng từ 15-30oC. Có thể dùng màn che để hạn chế cây thoát hơi nước nếu độ ẩm môi trường không đạt yêu cầu.
Đặt cây trên sỏi, đá cuội và nước cũng giúp giữ độ ẩm, đảm bảo cây không chạm vào nước. Chỉ nên tưới nước cho rễ Lan, không tưới lên lá và hoa để tránh lá bị úng nước và khó kết hoa. Phân bón cũng rất quan trọng trong việc chăm sóc Lan. Thời điểm bón phân phù hợp nhất là khi cây chuẩn bị nở hoa.
Lượng phân bón đủ sẽ cung cấp cho cây sức khỏe tốt để phát triển thân, chồi và hoa mới. CÁC CHUẨN TRUYỀN DỮ LIỆU 2. Chuẩn truyền thông UART Định nghĩa về lý thuyết của chuẩn giao tiếp bất đồng bộ UART BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP _ Y SINH 7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT “ UART là viết tắt của từ Universal Asynchronous Receiver - Transmitter là một giao ⊕ ⊕ ⊕ thức truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ. Giao thức này sử dụng hai đường truyền dữ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ liệu: một là đường phát dữ liệu (Tx) và hai là đường nhận dữ liệu (Rx).
Không có tín ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ hiệu xung clock được sử dụng trong quá trình truyền, do đó giao thức được gọi là bất ⊕ ⊕ đồng bộ. Để đảm bảo truyền dữ liệu thành công, cả bên phát và bên nhận phải thống ⊕ nhất về tần số xung clock, thường được gọi là tốc độ baud.4: Hệ thống truyền dữ liệu bất đồng bộ “ UART sử dụng hai đường dữ liệu chính là Tx (Transmitter - bộ phát) và Rx (Receiver - bộ nhận). Khi một UART nhận được tín hiệu bắt đầu (start bit), nó bắt đầu đọc các bit dữ liệu được gửi đến với một tần số cụ thể gọi là tốc độ truyền (baud rate). Tốc độ baud đo lường tốc độ truyền dữ liệu và được biểu diễn bằng bit trên mỗi giây (bps - bit per second).
Cả hai UART phải hoạt động ở cùng một tốc độ baud để truyền và nhận dữ liệu thành công. Khoảng chênh lệch tốc độ baud giữa hai UART không nên vượt quá 10% để tránh việc thời gian của các bit bị sai lệch quá nhiều. Ngoài tốc độ baud, cả hai thiết bị UART cần được cấu hình để sử dụng cùng một cấu trúc gói dữ liệu. Điều kiện để hai thiết bị UART có thể giao tiếp với nhau là cả hai phải được kết nối chung GND.
Đối với giao tiếp UART chuẩn điện áp thường sử dụng TTL (Transistor-Transistor Logic). Chuẩn giao tiếp SPI Định nghĩa về giao tiếp SPI SPI (Serial Peripheral Interface) là một giao thức giao tiếp đồng bộ được sử dụng phổ biến trong việc kêt nối các vi điều khiển, các cảm biến, bộ nhớ và các thiết bị khác với vi xử lý hoặc vi điều khiển chính.