Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo đồ án Nhà thông minh điều khiền bằng Bluetooth HC05 sử dụng Arduino Uno là một báo cáo tổng quan về việc xây dựng hệ thống nhà thông minh được điều khiển bằng Bluetooth HC05 và Arduino Uno. Báo cáo này bao gồm các phần chính sau: Giới thiệu: Báo cáo giới thiệu về đồ án và mô tả sơ lược về các thành phần của hệ thống, bao gồm Arduino Uno, module Bluetooth HC05 và các thiết bị ngoại vi khác. Thiết kế: Phần này mô tả về cách thiết kế hệ thống, bao gồm các bước lắp ráp và kết nối các thiết bị, các phần mềm và thư viện được sử dụng. Chức năng: Phần này mô tả về các chức năng của hệ thống, bao gồm điều khiển đèn, quạt, thiết bị âm thanh và một số thiết bị khác bằng cách sử dụng ứng dụng trên điện thoại thông minh. Kết luận: Báo cáo kết thúc với các kết luận và đánh giá về đồ án, đưa ra các lợi ích và ứng dụng của hệ thống trong đời sống thực tế và các hướng phát triển tiếp theo của đồ án. Trong báo cáo này, mô tả chi tiết về cách xây dựng một hệ thống nhà thông minh đơn giản nhưng hiệu quả, sử dụng các công nghệ mới nhất và thú vị như Bluetooth HC05 và Arduino Uno. Báo cáo cũng giải thích các bước để kết nối các thành
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN NGỌC KHÁNH MSV:1951211950 LỚP 61TĐH1 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG HỘ GIA ĐÌNH NHẰM TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HÀ NỘI, NĂM 2023 NGUYỄN NGỌ C KHÁNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc o0o - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Khánh Hệ đào tạo: Kỹ Sư Lớp: 61-TĐH1 Ngành: Tự Động Hóa Khoa: Điện-Điện tử 1 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHIẾU SÁNG HỘ GIA ĐÌNH NHẰM TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG 2 Các tài liệu cơ bản: [1] http://arduino.vn/reference [2] https://www.arduino.cc/en/Reference/ [3]http://appinventor.mit.edu [4] http://appinventor.mit.edu/explore/sites/all/files/Teach/media/MITAppInventor 3 Nội dung các phần thuyết minh Chương I: Vài nét về nhà thông minh Chương II: Thiết kế và thiết bị phục vụ xây dựng hệ thống điều khiển thông minh ngôi nhà Chương III: Thi công và thiết kế 4 Bảng biểu, sơ đồ: Bài khóa luận gồm bảng biểu 5 Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn toàn bộ khoá luận: GS.TSKH.THÂN NGỌC HOÀN 6 Ngày giao nhiệm vụ khóa luận tốt nghiệp: Giảng viên hướng dẫn chính Ngày …… tháng ……năm 20… (Ký và ghi rõ họ tên) Trưởng bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên) PGS.TS PHẠM ĐỨC ĐẠI GS.TSKH.THÂN NGỌC HOÀN Nhiệm vụ khoá luận đã được Hội đồng thi tốt nghiệp của Khoa thông qua Ngày tháng năm 202 Chủ tịch Hội đồng (Ký và ghi rõ họ tên) Sinh viên đã hoàn thành và nộp khoá luận cho Hội đồng thi ngày tháng năm 202 Sinh viên làm khoá luận tốt nghiệp (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là Đồ án tốt nghiệp của tôi Các kết quả trong Đồ án tốt nghiệp là trung thực và không sao chép bất kì một nguồn nào và dưới bất kì hình thức nào Việc tham khảo tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định Tác giả ĐATN/KLTN Nguyễn Ngọc Khánh i LỜI CÁM ƠN Sau 4.5 năm học tập, rèn luyện, tu dưỡng tại Đại học Thủy Lợi, được sự giảng dạy tận tâm của các giảng viên các khoa ngành, sự hỗ rợ đắc lực từ gia đình cũng như sự giúp đỡ nhiệt tình từ bạn bè, anh chị khóa trước, ngày hôm nay em đã bước chân và chặng cuối của hành trình hoàn thành Đồ án tốt nghiệp để ra trường, cống hiến những gì đã tích lũy được để góp phần xây dựng xã hội, đất nước Để được như ngày hôm nay, ngoài việc cố gắng, nỗ lực từ bản thân, thì còn rất nhiều người đã giúp đỡ, khích lệ em trong chặng đường Vì vậy em muốn gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc, sự biết ơn suốt đời đến những người sau đây: Em xin cảm ơn gia đình của em Đặc biệt là bố mẹ em, họ là người đã hy sinh rất nhiều vì em Bố mẹ đã tạo điều kiện cho em để em được học tại ngôi trường Đại học, bố mẹ luôn luôn theo dõi, khích lệ em hoàn thành việc học Em xin cảm ơn thầy GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn vì chúng em đã được thầy hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp Suốt hành trình dài đó, thầy đã chỉ bảo chúng em, thúc dục em hoàn thành nhiệm vụ Với những kinh nghiệm dày dặn của mình, thầy đã gợi ý những phương pháp, hướng đi đúng đắn cho em để từng bước giải quyết các vấn đề hóc búa của đề tài Em xin cảm ơn tất cả các cán bộ giảng biên các khoa ngành, đã giảng dạy, truyền thụ kiến thức quý báu cũng như rèn luyện cho chúng em đạo đức, nối sống để chúng em trường thành hơn từng ngày Em xin cảm ơn nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em được học tập và rèn luyện tại mái trường thân yêu này ii LỜI NÓI ĐẦU Xã hội thế kỷ 21 chứng kiến sự phát triển vượt bậc của công nghệ và đánh dấu sự mở đầu của những thiết bị thông minh Smart phone, Smart Tivi đều là những thiết bị ngày càng phổ biến, thông dụng trong đời sống hằng ngày của con người Đúng như tên gọi, những thiết bị này không những có khả năng đáp ứng những yêu cầu cơ bản của con người, mà còn hơn thế, các thiết bị smart ra đời đã thay thế con người trong việc kiểm soát và điều khiến các chức năng khác 1 cách chuyên nghiệp, dễ dàng và hiệu quả Tiếp nối thành công của những thiết bị thông minh ấy, Smart home ra đời như một sự khởi đầu táo bạo về tư duy làm chủ công nghệ ngay trong cuộc sống của con người Một ngôi nhà thông minh với khả năng thấu hiểu tư duy điều khiển của con người nhanh chóng trở thành đề tài công nghệ có sức hấp dẫn Nhà thông minh hay smart home, home automation là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hóa hoàn toàn hoặc bán tự động, thay thế con người trong thực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiến Hệ thống điện tử này giáo tiếp với chủ nhân nhà thông qua bằng điện tử được đặt sẵn trong nhà, phần mềm điện thoại di động, máy tính bảng hoặc một giao diện web Nhóm em xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Điện - Điện Tử đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho chúng em trong thời gian chúng em học trong trường Đặc biệt nhóm em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Thân Ngọc Hoàn đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ cũng như tạo điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn thành tối đề tài này iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .VIII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ .IX CHƯƠNG 1: VÀI NÉT VỀ NHÀ THÔNG MINH 1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Vài nét về nhà thông minh 2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .3 1.4 Phương pháp nghiên cứu 3 1.5 Nguyên tắc làm nhà thông minh 4 1.6 Các tiêu chuẩn và quy định 5 1.7 Cách thức và cơ hội .5 1.8 Phương hướng thiết kế 5 1.8.1 Phân tích Yêu Cầu 5 1.8.2 Xác định Cấu Trúc Hệ Thống 6 1.8.3 Lựa Chọn Công Nghệ và Thiết Bị 7 1.8.4 Thiết Kế Giao Diện Người Dùng 7 1.8.5 Xây Dựng và Kiểm Thử Hệ Thống 8 1.8.6 Tối Ưu Hóa và Cải Tiến 9 1.9 Ưu điểm lớn của nhà thông minh 9 1.10 Khả năng đổi mới và nâng cao 10 1.11 Khả năng mở rộng và tương lai hóa 11 1.12 Tiết kiệm điện năng 11 1.13 Nhà thông minh tại Việt Nam 13 1.10 Kết Luận Chương 15 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THIẾT BỊ PHỤC VỤ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH NGÔI NHÀ 17 2.1 Mở đầu 17 2.2 Lựa chọn thiết kế 18 iv 2.3 Sơ đồ ngôi nhà .18 2.3.Chức năng .19 2.3.1.Sơ đồ nguyên lý hoạt động 20 2.4.Các linh cần thiết cho dự án 21 2.5.Tìm hiểu về các linh kiện cần thiết 21 2.5.1.Một vài thông số của arduino uno R3 .21 2.5.1.1 Năng lượng 22 2.5.1.2 Các chân năng lượng 23 2.5.1.3 Bộ nhớ 23 2.6 Tìm hiểu IC ATMEGA328 họ 8 bit 25 2.6.1 Giới thiệu chung về Atmega328 .25 2.7 Relay 5v 1 kênh 28 2.8 Module bluetooth HC-05 29 2.9 LED 5V 30 2.10 Quạt .31 2.11 Động cơ sevor 32 2.12 Tấm mica 33 2.13 Giảm áp adapter 34 2.14 Phần mền thực hiện đồ án 36 2.12.1.Arduindo 36 2.12.2.Altium designer .37 2.12.3.Mit app 38 2.15 Kết luận 40 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 42 3.1 Mở đầu 42 3.2 Lưu đồ thuật toán 43 3.3 Mô phỏng trên proteus 45 3.4 Nguyên lí hoạt động của mô phỏng 45 3.5 Điều khiển trung tâm 46 3.5.1 Sơ đồ nguyên lí .46 3.5.2 Mạch PCB 48 v