Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua webserver sử dụng Intel Edison

• Tác giả: Lâm Thanh Sang
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử - Truyền thông
• Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát thiết bị qua webserver với Intel Edison
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC TIÊU
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. GIỚI HẠN
• 1.5. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. KHÁI QUÁT VỀ MÁY TÍNH NHÚNG VÀ LINUX
• 2.1.1. Máy tính nhúng và hệ thống nhúng
• 2.1.2. Hệ thống điều khiển tích hợp (SoC)
• 2.1.3. Hệ điều hành LINUX

I. Thiết kế hệ thống điều khiển

Thiết kế hệ thống điều khiển là trọng tâm của đề tài, tập trung vào việc xây dựng một hệ thống có khả năng điều khiển các thiết bị ngoại vi thông qua Intel Edison. Hệ thống này được thiết kế để điều khiển 8 thiết bị với điện áp 220V AC, sử dụng Intel Edison kết hợp với Mini Breakout Board. Hệ thống điều khiển được phát triển dựa trên việc nghiên cứu tài liệu về Intel Edison, cách thức tạo webserver, và thiết kế sơ đồ nối dây. Mục tiêu là tạo ra một hệ thống linh hoạt, có thể điều khiển trực tiếp hoặc qua webserver và ứng dụng trên điện thoại thông minh.

1.1. Nghiên cứu Intel Edison

Intel Edison là một bộ xử lý trung tâm được sử dụng trong đề tài này. Nó được chọn vì khả năng xử lý mạnh mẽ và phù hợp với các ứng dụng IoT. Nghiên cứu tập trung vào việc hiểu rõ cấu trúc phần cứng, chức năng các chân, và cách thức lập trình để điều khiển các thiết bị ngoại vi. Intel Edison kết hợp với Mini Breakout Board tạo thành nền tảng vững chắc cho hệ thống điều khiển.

1.2. Thiết kế sơ đồ nối dây

Thiết kế sơ đồ nối dây là bước quan trọng để đảm bảo các module kết nối chính xác với Intel Edison. Sơ đồ này bao gồm việc kết nối các thiết bị ngoại vi, relay, và nguồn điện. Mục tiêu là tạo ra một hệ thống ổn định, dễ dàng kiểm soát và bảo trì. Sơ đồ nối dây được thiết kế dựa trên các dữ liệu thu thập được từ nghiên cứu ban đầu.

II. Giám sát thiết bị qua webserver

Giám sát thiết bị qua webserver là một phần quan trọng của đề tài, cho phép người dùng theo dõi và điều khiển các thiết bị từ xa. Webserver được thiết kế để hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị, cung cấp giao diện trực quan và dễ sử dụng. Hệ thống này sử dụng Intel Edison để kết nối với webserver, đảm bảo dữ liệu được cập nhật liên tục và chính xác.

2.1. Xây dựng webserver

Webserver được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình PHP và cơ sở dữ liệu MySQL. Giao diện webserver được thiết kế để hiển thị trạng thái của các thiết bị, cho phép người dùng điều khiển từ xa. Giám sát qua web là tính năng nổi bật, giúp người dùng dễ dàng quản lý hệ thống mà không cần tiếp xúc trực tiếp với thiết bị.

2.2. Kết nối Intel Edison với webserver

Intel Edison được lập trình để kết nối với webserver thông qua giao thức TCP/IP. Dữ liệu từ các thiết bị được gửi lên webserver để hiển thị và xử lý. Quá trình này đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống, giúp người dùng có thể giám sát từ xa một cách hiệu quả.

III. Ứng dụng Intel Edison trong IoT

Ứng dụng Intel Edison trong IoT là một trong những mục tiêu chính của đề tài. Intel Edison được sử dụng như một bộ xử lý trung tâm, kết nối các thiết bị IoT với nhau thông qua webserver. Hệ thống này không chỉ điều khiển mà còn giám sát hoạt động của các thiết bị, tạo nên một mạng lưới thông minh và tự động.

3.1. Kết nối thiết bị IoT

Thiết bị IoT được kết nối với Intel Edison thông qua các giao thức truyền thông như UART, I2C, và SPI. Mỗi thiết bị được lập trình để gửi và nhận dữ liệu từ Intel Edison, tạo nên một hệ thống đồng bộ và hiệu quả. Công nghệ điều khiển này giúp tối ưu hóa quá trình quản lý và vận hành các thiết bị.

3.2. Tối ưu hóa hệ thống

Hệ thống được tối ưu hóa để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao. Các thuật toán điều khiển được cải tiến, phần cứng được kiểm tra kỹ lưỡng để giảm thiểu lỗi. Giám sát từ xa và điều khiển qua webserver là những tính năng được chú trọng, giúp người dùng dễ dàng quản lý hệ thống.