Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và thi công hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm, cường độ gió, cường độ sáng qua SMS dùng pin và sạc bằng năng lượng mặt trời

• Tác giả: Lê Trọng Hoàng
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Đình Phú
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp
• Đề tài: Thiết kế và thi công hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm, cường độ gió, cường độ sáng qua SMS dùng nguồn pin và sạc bằng năng lượng mặt trời
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. GIỚI HẠN
• 1.5. BỐ CỤC ĐỒ ÁN
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG
• 2.1.1. Tổng quan về module SIM800L
• 2.1.2. Tập lệnh AT điều khiển cuộc gọi
• 2.1.3. Tập lệnh AT điều khiển tin nhắn
• 2.1.4. Tổng quan về module Arduino Mega 2560
• 2.1.5. Thông số kỹ thuật Arduino Mega 2560
• 2.1.6. Nguồn cấp cho Arduino Mega 2560
• 2.1.7. Các ngõ vào/ra (I/O pins) của Arduino Mega 2560
• 2.1.8. Một số chức năng chuyên biệt của các chân

I. Hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát được thiết kế để theo dõi các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, gió, và ánh sáng. Hệ thống sử dụng các cảm biến chuyên dụng để thu thập dữ liệu và truyền thông qua SMS. Đây là một giải pháp giám sát từ xa hiệu quả, đặc biệt trong các ứng dụng quản lý môi trường.

1.1. Cảm biến và thiết bị IoT

Hệ thống tích hợp các cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm, cảm biến gió, và cảm biến ánh sáng. Các thiết bị này kết nối với Arduino Mega 2560, một thiết bị IoT phổ biến, để xử lý dữ liệu. Module SIM800L được sử dụng để gửi dữ liệu qua SMS, giúp người dùng dễ dàng theo dõi từ xa.

1.2. Giám sát từ xa qua SMS

Hệ thống cho phép người dùng nhận thông tin qua SMS, một công nghệ phổ biến và dễ tiếp cận. Người dùng có thể gửi lệnh để yêu cầu dữ liệu hoặc nhận cảnh báo tự động. Điều này tạo ra một giải pháp giám sát từ xa linh hoạt và tiện lợi.

II. Năng lượng mặt trời

Hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời để cung cấp nguồn điện, đảm bảo hoạt động liên tục và bền vững. Pin năng lượng mặt trời được kết hợp với pin dự trữ để duy trì nguồn điện trong điều kiện thiếu ánh sáng. Đây là một giải pháp năng lượng tái tạo hiệu quả, phù hợp với các ứng dụng ngoài trời.

2.1. Pin năng lượng mặt trời

Pin năng lượng mặt trời được sử dụng để chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Hệ thống bao gồm mạch sạc để quản lý quá trình nạp và xả pin, đảm bảo hiệu suất tối ưu. Điều này giúp hệ thống hoạt động ổn định trong thời gian dài.

2.2. Quản lý nguồn điện

Hệ thống tích hợp mạch quản lý nguồn để điều chỉnh điện áp và dòng điện phù hợp với các thiết bị. Điều này đảm bảo rằng hệ thống luôn hoạt động ổn định, ngay cả trong điều kiện thời tiết thay đổi.

III. Thiết kế và thi công

Quá trình thiết kế và thi công hệ thống bao gồm việc lập trình phần mềm, thiết kế mạch điện, và lắp ráp các thành phần. Hệ thống được kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy. Đây là một hệ thống tự động hoàn chỉnh, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.

3.1. Lập trình phần mềm

Phần mềm được phát triển trên nền tảng Arduino IDE, sử dụng các thư viện để điều khiển cảm biến và module SIM800L. Chương trình được thiết kế để xử lý dữ liệu và gửi thông tin qua SMS một cách tự động.

3.2. Thi công phần cứng

Phần cứng được thiết kế với sơ đồ mạch chi tiết, bao gồm các module cảm biến, Arduino Mega 2560, và pin năng lượng mặt trời. Quá trình lắp ráp và kiểm tra được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định.

IV. Ứng dụng và phát triển

Hệ thống có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như quản lý môi trường, nông nghiệp thông minh, và giám sát thời tiết. Với khả năng giám sát từ xa và sử dụng năng lượng tái tạo, hệ thống là một giải pháp thông minh cho các bài toán thực tế.

4.1. Ứng dụng di động

Hệ thống có thể tích hợp với các ứng dụng di động để cung cấp giao diện người dùng thân thiện. Điều này giúp người dùng dễ dàng theo dõi và điều khiển hệ thống từ xa thông qua điện thoại thông minh.

4.2. Hướng phát triển

Trong tương lai, hệ thống có thể được mở rộng với các tính năng như kết nối Internet, tích hợp AI để phân tích dữ liệu, và ứng dụng trong các hệ thống nhà thông minh. Điều này sẽ nâng cao giá trị và tính ứng dụng của hệ thống.