ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ HỘ GIA ĐÌNH THÔNG QUA KẾT NỐI WIFI DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MƠ HÌNH GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ HỘ
GIA ĐÌNH THƠNG QUA KẾT NỐI WIFI DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỆN
THOẠI THÔNG MINH

Giảng viên hướng dẫn:

ThS. Ngơ Thị Thu Tình

Sinh viên thực hiện

:

Đàm Thanh Bình

Lớp

:

65DCDT21

Mã sinh viên

:

65DCDT21388

Chuyên ngành

:

CNKT Điện tử viễn thông

Hà Nội, 12-2019
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên thực hiện:
Họ và tên: Đàm Thanh Bình

Mã SV: 65DCDT21388

Ngày sinh: 9/10/1996

Mã lớp: 65DCDT21

Trình độ, loại hình đào tạo: Đại học chính quy
Ngành đào tạo:

CNKT Điện tử, truyền thơng

Chun ngành:

CNKT Điện tử viễn thơng

Khóa học: 2015 – 2019
Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế mơ hình giám sát điện năng tiêu thụ của hộ gia đình
thơng qua kết nối WIFI dùng vi điều khiển và điện thoại thông minh”
I. NỘI DUNG THỰC HIỆN
1. Tính cấp thiết của đề tài
Nhu cầu quản lý, giám sát cũng như kiểm soát việc đo điện năng, các thơng số:
điện áp, dịng điện, các chỉ tiêu chất lượng điện năng từ xa là rất cần thiết cho các nhà
quản lý, các công ty điện lực và cá nhân. Mặc dù đã đạt đến một mức độ thành công
nhất định, tuy nhiên các hệ thống quản lý và giám sát điện năng hiện nay chi phí rất
cao và hạn chế về việc truy cập từ xa. Ngoài ra, xu hướng hiện nay là sử dụng các thiết
bị thơng minh: điện thoại smart phone, máy tính bảng… để truy cập và giám sát từ xa.
Trong xu thế mới này, hệ thống hỗ trợ việc quản lý, giám sát việc đo điện năng và các
thông số hệ thống điện từ xa bằng Internet là cần thiết để tìm ra hướng tiện nghi và
kinh tế phục vụ các nhà quản lý, các công ty điện lực.
Không những hỗ trợ được vấn đề giám sát từ xa, việc điều khiển các thiết bị từ
xa cũng đang là một xu thế rất phát triển hiện nay giúp con người tiết kiệm thời gian
và sử dụng thiết bị một cách tối ưu hơn. Với mong muốn kết hợp giám sát và điều
khiển thiết bị từ xa, em đã bắt tay vào thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế mơ hình
giám sát điện năng tiêu thụ của hộ gia đình thơng qua kết nối WIFI dùng vi điều khiển
và điện thoại thông minh”.

2


2. Mục tiêu nghiên cứu

- Về kiến thức: Nắm vững và vận dụng linh hoạt những kiến thức về vi điều
khiển, kỹ thuật lập trình, lý thuyết cơng nghệ wifi, module LCD 16x2, module đo điện
năng. Làm chủ các kiến thức về các module sử dụng trong đồ án.
- Xây dựng thành cơng mơ hình giám sát điện năng tiêu thụ hộ gia đình thơng
qua kết nối wifi dùng vi điều khiển và điện thoại thông minh.
3. Phạm vi của đề tài
- Chế tạo mơ hình thiết bị đo điện năng của một số thiết bị điện công suất nhỏ
như bóng đèn, quạt
- Sử dụng các module ngoại vi như: Module đo điện năng, LCD 16x2
- Sử dụng Node MCU ESP8266 trong việc lập trình điều khiển.
- Sử dụng App Blynk trên điện thoại di động để theo dõi điện năng từ xa
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập thông tin.
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
- Phương pháp quan sát.
- Phương pháp nghiên cứu hoạt động của sản phẩm
- Phương pháp phân tích tổng hợp
- Phương pháp đánh giá tính khả thi và thi cơng sản phẩm
- Phương pháp kiểm thử sản phẩm
6. Kết quả dự kiến
- Chế tạo mẫu thiết bị có các chức năng:
- Đo và hiển thị điện năng lên màn hình LCD
- Gửi thông tin điện năng đo được đến App Blynk trên điện thoại thông minh
- Tự động ngắt điện khi điện năng quá ngưỡng cài đặt
II. CẤU TRÚC CỦA ĐỒ ÁN
Chương 1. Tổng quan đề tài
1.1.Tìm hiểu tẩm quan trọng của quản lí điện năng
•
•
•

1.2. Một số thiết bị đo điện năng trên thị trường
1.3. Đề xuất giải pháp thiết kế
1.4. Kết luận chương 1

Chương 2. Cơ sở lý thuyết
3


•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

2.1. Tổng quan các linh kiện trong hệ thống
2.1.1. Tìm hiểu Node MCU ESP8266
2.1.2. Module đo điện năng PZEM – 004T
2.1.3. LCD
2.1.4. Module nguồn LM2596
2.1.5. Các linh kiện khác
2.2. Giới thiệu phần mềm phụ trợ
2.2.1. Phần mềm vẽ mạch in

2.2.2. Phần mềm lập trình
2.3. Các chuẩn giao tiếp
2.4. Giới thiệu App Blynk
2.5. Kết luận chương 2

Chương 3. Thiết kế hệ thống
•
•
•
•
•
•
•

3.1. Thiết kế sơ đồ khối
3.2. Thiết kế phần cứng
3.2.1. Sơ đồ nguyên lý
3.2.2. Sơ đồ mạch in
3.3. Lưu đồ thuật tốn
3.4. Thi cơng và sản phẩm hồn thiện
3.5. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Thu Hà – Trương Thị Bích Ngà – Nguyễn Thị Lưỡng – Bùi Thị Tuyết Đan
– Phù Thị Ngọc Hiếu, Giáo trình Điện tử cơ bản, NXB: ĐHQG TP.HCM 2013
[2] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi điều khiển, Trường ĐHSPKT TP. Hồ Chí Minh.
[3] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Vi xử lý nâng cao, Trường ĐHSPKT TP.HCM.
[4] Nguyễn Đình Phú, Giáo trình Kỹ thuật số, NXB:ĐHQG TPHCM, 2013.

[5] Hồng Ngọc Văn, Giáo trình Điện tử cơng suất, Trường ĐHSPKT TP.HCM,
2007.

4


III. TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN

TT

Các nội dung,công việc
chủ yếu cần được thực
hiện

Thời
Kết quả dự kiến

(các mốc đánh giá chủ
yếu)
Khảo sát đề tài
1

gian(bắt
đầu, kết
thúc)

- Nắm được kiến thức tổng quan đề tài
23/03/2020
sẽ làm.
29/03/2020

- Lập đề cương chi tiết đề tài.

2

Phân tích và thiết kế đề tài- Hoàn thành đề cương chi tiết.
đồ án.

3

Thực hiện khảo sát các sản- Nắm được sản phẩm trên thị trường
phẩm hiện có trên thịcó chức năng, hoạt động theo phương
11/04/2020
trường, tìm hiểu tổng quanthức nào.
các linh kiện trong hệ- Nắm được số lượng và giá cả các linh 20/04/2020
kiện sẽ sử dụng.
thống.

4

Thiết kế sơ đồ khối, mạch- Hoàn thành thiết kế sơ đồ khối.
21/04/2020
nguyên lý của hệ thống. - Hoàn thành thiết kế sơ đồ nguyên lý.
30/04/2020

5

Thiết kế mạch in, tìm mua - Hồn thành thiết kế mạch in.
linh kiện và đặt mạch in. - Hoàn thành mua toàn bộ linh kiện
của mạch và đặt mạch in.

6

7

Hàn linh kiện lên, mạch in, - Hoàn thành hàn linh kiện lên mạch
lập trình cho sản phẩm.
in.

Hồn thành báo cáo

30/03/2020
10/04/2020

01/05/2020
14/05/2020

15/05/2020

- Lập trình các tính năng cho sản
phẩm.

27/05/2020

- Hồn thành công việc

28/05/2020
10/06/2020

5

Hà Nội, ngày tháng năm 2019
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

6

SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)