thiết kế và thi công hệ thống điều khiển nhà qua internet

ĐỀ TÀI:
GVHD : Th.S Đặng Hữu Thọ
Lớp : TD06
Nhóm : Đào Xuân Tiến
Văn Công Nhật
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TPHCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ QUA
MẠNG INTERNET
ĐỀ CƯƠNG THỰC HIỆN
I. Tổng quan về đề tài
II. Mục đích và giới hạn của đề tài
III. Nội dung đề tài
1. Cơ sở lý thuyết của đề tài

Tìm hiểu bộ giao thức mạng TCP/IP

Nghiên cứu giao tiếp giữa Chip Ethernet
ENC28J60 với Vi điều khiển

Sơ đồ khối thực hiện đề tài
ĐỀ CƯƠNG THỰC HIỆN
2. Phần lập trình

Chương trình chính

Chương trình Webserver dùng ngôn
ngữ HTML
IV. Thiết kế và thi công phần cứng
V. Kết quả đạt được
VI. Hướng phát triển đề tài

I. Tổng quan về đề tài

Với nhu cầu về thông tin của con người
ngày càng tăng, đồng thời việc ứng dụng
các thiết bị Internet ngày càng được phổ
biến rộng rãi, do đó việc sử dụng mạng
Internet để truyền tín hiệu là phương thức
thuận tiện nhất.

Việc ứng dụng đường truyền Internet được
thực hiện trong phạm vi sử dụng rất rộng,
bất kỳ nơi đâu nếu có Internet là có thể
thực hiện được phương thức truyền.
I. Tổng quan về đề tài

Xuất phát từ những thực tiễn nói trên,
nhóm quyết định nghiên cứu và thực
hiện đề tài: ”Điều khiển thiết bị
trong nhà qua mạng Internet”
I. Tổng quan về đề tài

Với đề tài này, nhóm tiến hành thực hiện
đề tài theo hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Thiết kế và thi công hệ
thống điều khiển các thiết bị qua mạng
nội bộ LAN (Local Area Network)

Giai đoạn 2: Dựa trên mô hình đã thi
công ở giai đoạn thứ nhất, nhóm mở

rộng hệ thống thông qua mạng diện rộng
WAN (Wide Area Network)
II. Mục đích

Phá vỡ được những hạn chế về mặt khoảng
cách.

Có thể điều khiển được bất kỳ nơi nào nếu
nơi đó có mạng Internet.

Có thể biết được trạng thái hoạt động của
các thiết bị ở xa qua màn hình điều khiển
II. Mục đích

Không tập trung nghiên cứu sâu vào cấu
tạo cũng như cách thức hoạt động của
mạng Internet
III. Nội dung đề tài
3.1. Giao thức mạng TCP/IP:

TCP/IP là bộ giao thức cho phép kết nối
các hệ thống mạng không đồng nhất với
nhau.

TCP/IP là viết tắt của Transmission
Control Protocol (Giao thức Điều Khiển
Truyền thông)/Internet Protocol (Giao thức
Internet), ngày nay TCP/IP được sử dụng
rộng rãi trong các mạng cục bộ cũng như
trên mạng Internet toàn cầu.

III. Nội dung đề tài

Kiến trúc TCP/IP theo mô hình quy chiếu
OSI:
III. Nội dung đề tài

Tầng liên mạng (Network Interface Layer):
Tầng Liên Mạng có trách nhiệm đưa dữ liệu tới
và nhận dữ liệu từ phương tiện truyền dẫn.

Tầng mạng (Internet Layer): Tầng này có
chức năng gán địa chỉ, đóng gói và định tuyến
(Route) dữ liệu. Bốn giao thức quan trọng
nhất trong tầng này gồm: IP (Internet
Protocol), ARP (Address Resolution Protocol),
ICMP (Internet Control Message Protocol),
IGMP (Internet Group Management Protocol).
III. Nội dung đề tài

Tầng giao vận (Transport Layer): Có trách nhiệm
thiết lập phiên truyền thông giữa các máy tính và quy
định cách truyền dữ liệu 2 giao thức chính trong tầng
này gồm có 2 giao thức chính: TCP và UDP (User
Datagram Protocol).

Tầng ứng dụng (Application Layer): Tầng ứng dụng
là tầng trên cùng của mô hình TCP/IP bao gồm các
tiến trình và các ứng dụng cung cấp cho người sử
dụng để truy cập mạng. Một số giao thức thông dụng
là: DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol),

DNS (Domain Name System), FTP (File Transfer
Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)…
III. Nội dung đề tài

Quá trình đóng/mở gói dữ liệu trong
TCP/IP
III. Nội dung đề tài

TCP/IP là một bộ giao thức được thiết
kế để đạt được hai mục tiêu chính:

Cho phép truyền thông qua các đường
dây của mạng rộng (Wide Area
Network – WAN).

Cho phép truyền thông giữa các môi
trường đa dạng.
III. Nội dung đề tài
3.2 Mạng LAN (Local Area Network) và
công nghệ Ethernet:
a. Mạng LAN

Mạng cục bộ (LAN) là hệ truyền thông tốc
độ cao được thiết kế để kết nối các máy
tính và các thiết bị xử lý dữ liệu khác cùng
hoạt động với nhau trong một khu vực địa
lý nhỏ như ở một tầng của toà nhà, hoặc
trong một toà nhà
III. Nội dung đề tài
Các cấu trúc của mạng LAN:


Mạng hình sao:
III. Nội dung đề tài

Mạng hình tuyến:
III. Nội dung đề tài

Mạng dạng vòng:
III. Nội dung đề tài
b. Công nghệ Ethernet:

Hơn 20 năm trước, Ethernet ra đời mang lại
một mạng truyền dữ liệu nối tiếp tốc độ
cao; tới nay, nó đã trở thành một chuẩn
được chấp nhận khắp thế giới, và là giao
thức thống trị các mạng LAN.

Tốc độ truyền dữ liệu phổ biến nhất của
Ethernet là 10 triệu bit/s (10 Mbps), mặc dù
vậy, hầu hết các mạng hiện nay đang được
nhanh chóng nâng cấp lên Fast Ethernet với
tốc độ 100 Mbps
III. Nội dung đề tài

Điểm khác biệt lớn mà Ethernet mang lại
là các máy tính có thể trao đổi thông tin
trực tiếp với nhau mà không cần qua máy
tính trung tâm.

Các chuẩn Ethernet đều hoạt động ở tầng

Data Link trong mô hình 7 lớp OSI vì thế
đơn vị dữ liệu mà các trạm trao đổi với
nhau là các khung (frame).
III. Nội dung đề tài
3.3 Sơ đồ khối thực hiện đề tài:
Mô hình:
III. Nội dung đề tài

HTTP (HyperText Transfer Protocol) là
một trong năm giao thức chuẩn về mạng
Internet, được dùng để liên hệ thông tin giữa
Máy cung cấp dịch vụ (Web server) và máy
sử dụng dịch vụ (Web client), là giao thức
Client/Server dùng cho World Wide Web-
WWW.

Dynamic Host Configuration Protocol
(DHCP) là giao thức cung cấp phương pháp
thiết lập các thông số cần thiết cho hoạt động
của mạng TCP/IP giúp giảm khối lượng công
việc cho quản trị hệ thống.
III. Nội dung đề tài

DNS (Domain Name System): Hệ thống
tên miền

FTP (File Transfer Protocol): Giao thức
truyền tập tin, thường được dùng để trao
đổi tập tin qua mạng lưới truyền thông
dùng giao thức TCP/IP.

Cách biểu diễn và cách tính IP

Giao thức Internet phiên bản 4 (IPv4) là
phiên bản thứ tư trong quá trình phát triển
của các giao thức Internet (IP), là giao thức
được triển khai rộng rãi nhất trong bộ giao
thức của lớp internet.

IPv4 sử dụng 32 bits để đánh địa chỉ, 32
bits địa chỉ của IP được chia thành 4 nhóm
(dạng phân nhóm - dotted format), mỗi
nhóm gồm 8 bits (gọi là một octet), các
nhóm này phân cách nhau bởi dấu chấm.
Cách biểu diễn và cách tính IP

Để thuận tiện cho người sử dụng, các octet
này được chuyển đổi sang giá trị thập phân.
VD: 192.168.1.1

Ban đầu, một địa chỉ IP được chia thành hai
phần:

Network ID: là địa chỉ được cấp cho từng mạng
riêng, xác lập bởi octet đầu tiên.

Host ID: là địa chỉ của máy trong mạng, xác
định bởi ba octet còn lại.
 Số lượng network bị giới hạn ở con số 256.