ĐỒ ÁN CƠ SỞ 3ĐỀ TÀI: Xây dựng mô hình nhà thông minh điềukhiển thiết bị bằng ứng dụng điện thoại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG

ĐỒ ÁN CƠ SỞ 3
Xây dựng mơ hình nhà thơng minh điều
khiển thiết bị bằng ứng dụng điện thoại

ĐỀ TÀI:

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN HỮU TÚ
Giảng viên hướng dẫn : TS. PHẠM HỒ TRỌNG NGUYÊN
Lớp
: 18IT4

Đà nẵng,5 tháng 8 năm 2020


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG

ĐỒ ÁN CƠ SỞ 3
Xây dựng mơ hình nhà thơng minh điều khiển
thiết bị bằng ứng dụng điện thoại

Đà Nẵng,5 tháng 8 năm 2020


MỞ ĐẦU

Thời gian gần đây với sự phát triển của công nghệ trong thời đại 4.0. Internet
băng thông rộng ngày càng phổ biến hơn , chi phí thì giảm xuống , nhiều thiết bị
hơn với khả năng phát wifi và cảm biến bên trong , giá thành công nghệ giảm
xuống , điện thoại thông minh tràn ngập. Tất cả những thứ đó đang tạo ra điều
kiện lý tưởng cho IoT phát triển.
“Internet of things” (IoT) đang trở thành một chủ đề ngày càng được nhắc
đếnnhiều trong các cuộc nói chuyện kể cả ở công sở và những nơi khác. IoT
không chỉ có khả năng ảnh hưởng đến cách chúng ta sống mà cịn tới chúng ta
làm việc .Chính vì thế ngày hôm nay em xin được giới thiệu đến giảng viên mơ
hình nhà thơng minh điều khiển thiết bị bằng ứng dụng điện thoại. Đây là một
mơ hình cơ bản mơ phỏng lại q trình hoạt động của một dự án Iot ,cụ thể là
Smart Home.


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Phạm Hồ Trọng Nguyên,
người tận tình dạy dỗ hướng dẫn em đóng góp ý kiến quý giá, hướng dẫn cụ thể đến
em, giúp em hoàn thành đồ án.
Em xin cảm ơn và bày tỏ lòng biết ơn đến thầy cô giáo trường Đại Học Công nghệ
thông tin Truyền thông Việt-Hàn, người tận tâm giảng dạy, truyền đạt cho chúng em
kiến thức làm tảng cho việc thực đồ án trình cơng tác sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 6 tháng 8 năm 2020


NHẬN XÉT
……………………………………………………………………………………
…

……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…
……………………………………………………………………………………
…

NHẬN XÉT
(Của giảng viên hướng dẫn)
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

Ký tên
(Giáo viên hướng dẫn)

PGS.TS: Phạm Hồ Trọng Nguyên



MỤC LỤC
Trang

MỞ ĐẦU..............................................................................................................1
Chương 1 Giới thiệu.........................................................................................13
1.1 Tổng quan...............................................................................................13
1.2 Phương pháp, kết quả..............................................................................13
1.3 Cấu trúc đồ án.........................................................................................13
Chương 2 Nghiên cứu tổng quan......................................................................14
2.1 Các phương pháp....................................................................................14
2.2 Hạn chế, tồn tại của các phương pháp.....................................................14
2.3 Kết luận...................................................................................................14
Chương 3 Phân tích thiết kế hệ thống...............................................................15
3.1 Mơ hình tổng quan của hệ thống nghiên cứu..........................................15
3.1.1 Phương pháp 1..................................................................................15
3.1.2 Phương pháp 2..................................................................................15
3.2 Thiết kế chi tiết.......................................................................................15
Chương 4 Triển khai xây dựng..........................................................................16
Chương 5 Kết luận và Hướng phát triển...........................................................17
PHỤ LỤC...........................................................................................................121
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................130


DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1.1 – Nhãn hình 1........................................................................................12
Hình 1.2 – Nhãn hình số 2....................................................................................12


DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT
STT
1
2

Cụm từ
Công nghệ phần mềm
Công nghệ thông tin
…..

Viết tắt
CNPM
CNTT


Chương 1

Giới thiệu

1.1 Tổng quan
Tổng quan đề tài :
Mơ hình nhà thông minh của em được xây dựng dựa trên các tiện ích thực
tế của một mơ hình Smart Home thông thường như bật tắt thiết bị từ xa ,hẹn giờ
bật tắt thiết bị ,lưu lại lịch sử hoạt động của từng thiết bị ,bật tắt thiết bị bằng
giọng nói .Tất cả đều thông qua ứng dụng điện thoại . Ngoài ra ở phần ứng dụng
điện thoại ,ứng dụng được tích hợp khả năng đăng nhập đăng ký tài khoản ,mỗi
tài khoản có thể đăng nhập với hai quyền cơ bản là chủ nhà với khách .Quyền hạn
với khách là được quyền truy cập vào các thiết bị mà chủ nhà cho phép.

1.2 Phương pháp, kết quả
Phương pháp:
- Tìm hiểu thông tin về sự phát triển công nghệ hiện nay.
- Tìm hiểu xu hướng phát triển của Iot nói chung và SmartHome nói riêng .
- Tìm hiểu các mẫu ứng dụng Iot hiện nay.

- Tìm hiểu thêm về các thiết bị có thể tham gia vào mơ hình.
Kết quả: Xây dựng được mơ hình nhà thơng minh gồm các thiêt bị có thể bật tắt
cơ bản như đèn ,quạt ,cửa ,.. Xây dựng được ứng dụng điện thoại có khả năng kết
nối với mơ hình và có một số chức năng hỗ trợ

1.2

Cấu trúc đồ án

Cấu trúc của đồ án gồm 4 phần:
1.
2.
3.
4.

Nghiên cứu tổng quan
Nội dung thực hiện
Triển khai xây dựng
Ưu, nhược điểm và kết luận


Chương 2

Nghiên cứu tổng quan

2.1 Nghiên cứu tổng quan về Iot(Internet of things)
2.2 Hạn chế, tồn tại của các phương pháp
2.3 Kết luận

Chương 3

Phân tích thiết kế hệ thống

3.1 Mơ hình tổng quan của hệ thống nghiên cứu
3.1.1 Phương pháp 1
3.1.2 Phương pháp 2

3.2 Thiết kế chi tiết


Chương 4

Triển khai xây dựng

4.1 Phần cứng (mơ hình)
4.1.1 Tổng quan(mơ hình hồn chỉnh)
4.1.2 Vi điều khiển arduino

Hình 3. Hình ảnh thực tế vi điều khiển Adruino Uno
Arduino Uno là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điều
khiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc. Bảng mạch được
trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các
bảng mạch mở rộng khác nhau.


4.1.3 Module wifi esp8266 v1

Hình 6. Esp8266 v1
ESP8266 là một mạch vi điều khiển có thể giúp chúng ta điều khiển các

thiết bị điện tử. Điều đặc biệt của nó, đó là sự kết hợp của module Wifi tích hợp
sẵn bên trong con vi điều khiển chính.
4.1.4 Module 1 relay 5v và module 2 relay:

Hình 9. Module 1 replay 5v Hình 10. Module 2 replay 5v

Relay hay cịn gọi là rơ – le là tên gọi theo tiếng Pháp, là một cơng tắc
(khóa K) điện từ được vận hành bởi một dịng điện tương đối nhỏ có thể bật hoặc
tắt một dòng điện lớn hơn nhiều. Bản chất của relay là một nam châm điện (một
cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dịng điện chạy qua nó) và hệ
thống các tiếp điểm đóng cắt có thiết kế module hóa dễ dàng lắp đặt. Bạn có thể
nghĩ relay sẽ như một loại đòn bẩy điện vậy, khi chúng ta kích nó bằng một dịng
điện nhỏ thì nó sẽ bật “địn bẩy” một thiết bị nào đó đang sử dụng dòng điện lớn
hơn nhiều.


4.1.5 Led:

Hình 11.đèn Led (trắng)
4.1.6 Mơ tơ 5v :

Hình 12.Mơ tơ 5v


4.2 Phần mềm (ứng dụng)
4.2.1 Màn hình bắt đầu :

Hình 12.Màn hình bắt đầu

4.2.2 Màn hình đăng nhập ,đăng ký tài khoản :

Hình 13.Màn hình đăng nhập đăng ký


4.2.3 Màn hình chọn quyền truy cập thiết bị :

Hình 13.Màn hình chọn quyền truy cập thiết bị .


4.2.4 Màn hình chính :

Hình 13.Màn chính .
Mơ tả : Màn hình chính của ứng dụng bao gồm các thiết bị có trong nhà .Nếu
thiết bị đang bật thì biểu tượng thiết bị sẽ chuyển qua màu vàng .Nếu đang trong
chế độ khách , các thiết bị không được cấp quyền bởi chủ nhà sẽ bị mờ đi và
không sử dụng được.


4.2.5 .Màn hình Voice :

Hình 14.Màn hình điểu khiển bằng giọng nói
Mơ tả :Màn hình này gồm nút voice .Khi giữ nút này và ra lệnh bằng giọng nói
,thiết bị tương ứng được gọi sẽ bật tắt theo mệnh lệnh


4.2.6 Màn hình cài đặt :

Hình 15.Màn hình cài đặt
Mơ tả : Màn hình này gồm 2 tùy chọn : Thay đổi quyền truy cập thiết bị cho chế

độ khách (chỉ quyền chủ nhà mới dung được) và thay đổi quyền truy cập thiết bị


4.2.7 Màn hình điều khiển thiết bị :

Hình 15.Màn hình điều khiển cho từng thiết bị
Mơ tả : Màn hình này gồm 1 biểu tượng giúp hiển thị tình trạng thiết bị (đang bật
hay tắt) nút bật ,nút tắt thiết bị ,nút chế độ hẹn giờ và nút lịch sử thiết bị


Chi tiết chế độ hẹn giờ :

Hình 16.Chế độ hẹn giờ trong màn hình điều khiển
Mơ tả :Chế độ này xuất hiện khi nhấn vào nút hẹn giờ .Bao gồm chỗ nhập thời
gian (đơn vị giây), 3 nút dưới màn hình gồm nút điều chỉnh chế đơ hẹn giờ (tắt
hay bật) nút bắt đầu đếm ,và nút reset đồng hồ , đồng hồ hiển thị ,biểu tượng
tượng trưng cho từng chế độ (hẹn bật hay hẹn tắt)