Đồ Án điều khiển và giám sát thiết bị điện qua mạng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, trong tất cả các lĩnh vực của đời sống con người điều có sự trợ giúp của máy tính, máy tính ngày càng làm cho công việc của con người trở nên nhẹ nhàng hơn không chỉ nhờ vào tốc độ xử lý mà còn ở khả năng linh động trong các ứng dụng. Nó không những làm giảm nhẹ gánh nặng cho con người, nâng cao hiệu quả lao động mà còn giúp cho con người có những phát minh, sáng chế mới trong nhiều lĩnh vực. Máy tính ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều cơ quan, xí nghiệp, trường học, trong các ngành kinh tế và ngay cả trong gia đình.
Trong các lĩnh vực công nghiệp và điều khiển, việc kết nối máy tính với các thiết bị ngoại vi ngày càng trở nên phổ biến. Nó được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực trong đó có điều khiển và đo lường, kết hợp với sự phát triển không ngừng của các hệ thống mạng càng làm tăng tính năng linh động trong các ứng dụng đòi hỏi việc trao đổi thông tin từ xa.
Từ những vấn đề đó, với kiến thức đã được học tại trường và được sự hướng dẫn tận tình của thầy Trương Ngọc Anh, nhóm sinh viên quyết định thực hiện đề tài “Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ”.
Tuy nhiên, một hệ thống có thể hoạt động ổn định thì đòi hỏi phải có một thời gian thử nghiệm cũng như cần có sự đóng góp và giúp đỡ của nhiều người. Vì thời gian có hạn và kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đồ án không thể tránh những thiếu sót nhất định. Những người thực hiện rất mong sự giúp đỡ, ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng tất cả các bạn để đồ án tốt nghiệp này được hoàn thiện hơn.
MỤC LỤC

Trang
Phần A Giới thiệu i

Trang bìa ii
Nhiệm vụ của đồ án iii
Lời nói đầu . iv
Lời cám ơn . v
Mục lục . vi
Liệt kê bảng ix
Liệt kê hình x

Phần B Nội dung . 1

Chương 1 Dẫn nhập 2

1.1 Đặt vấn đề . 2
1.2 Tầm quan trọng của đề tài . 2
1.3 Giới hạn đề tài 2
1.4 Mục đích nghiên cứu . 3

Chương 2 Phương thức thực hiện 4

2.1 Dàn ý nghiên cứu . 4
2.2 Đối tượng nghiên cứu 4
2.3 Phương pháp nghiên cứu . 4
2.4 Phương tiện nghiên cứu . 5
2.5 Thời gian nghiên cứu . 5

Chương 3 Cơ sở lý luận 6

3.1 Tổng quan về mạng Internet . 6
3.1.1 Mạng cục bộ 6
3.1.2 Mạng diện rộng . 6
3.1.3 Mạng Internet 7
3.2 Truyền thông trên mạng Internet . 8
3.2.1 Họ giao thức TCP/IP . 8
3.2.2 Các phương pháp truyền dữ liệu trên mạng . 10
3.2.3 Kết nối với Internet 11
3.2.4 Trang WEB 12
3.2.5 Dịch vụ từ phía máy chủ và khái niệm cổng 13
3.3 Giao tiếp kết nối số liệu 14
3.3.1 Các chế độ thông tin 14
3.3.2 Các chế độ truyền dẫn . 14
3.3.3 Thông tin nối tiếp bất đồng bộ . 16
3.3.4 Thông tin nối tiếp đồng bộ . 18
3.4 Các giải pháp trao đổi thông tin giữa bộ điều khiển với các thiết bị điện trong nhà 17
3.4.1 Các kênh truyền thông 17
3.4.2 Các giao thức trao đổi thông tin . 20
3.4.3 Phương tiện điều khiển . 21

Chương 4 Thiết kế phần cứng hệ thống . 22

4.1 Các yêu cầu của hệ thống điều khiển . 22
4.2 Chuẩn RS232 và chuẩn RS485 24
4.2.1 Chuẩn RS232 24
4.2.2 chuẩn RS485 . 25
4.3 Phương án thiết kế phần cứng 37
4.4 Sơ đồ chi tiết từng modul 38
4.4.1 Modul điều khiển Master . 38
4.4.2 Modul điều khiển Slave 46
4.4.3 Modul đo nhiệt độ . 53
4.4.4 Thiết kế nguồn cung cấp cho hệ thống . 54

Chương 5 Thiết kế phần mềm điều khiển hệ thống 57

5.1 Lựa chọn phần mềm điều khiển qua mạng . 57
5.1.1 Giới thiệu phần mềm Real VNC 57
5.1.2 Cách sử dụng phần mếm VNC . 58
5.1.3 Bảo mật 59
5.1.4 Cách kết nối 59
5.2 Xây dựng chương trình điều khiển trên máy tính . 60
5.2.1 Các yêu cầu của giao diện trên máy tính 60
5.2.2 Các yêu cầu của chương trình điều khiển trên máy tính 61
5.2.3 Xây dựng lưu đồ giải thuật . 61
5.3 Lưu đồ chương trình của modul Master . 64
5.3.1 Lưu đồ chương trình chính . 64
5.3.2 Lưu đồ chương trình ngắt Port nối tiếp . 65
5.3.3 Lưu đồ chương trình con ngắt ngoài . 66
5.3.4 Lưu đồ chương trình con giải mã remote SONY . 67
5.3.5 Lưu đồ chương trình con giải mã remote JVC . 68
5.3.6 Lưu đồ chương trình con giải mã remote HITACHI 69
5.3.7 Lưu đồ chương trình con học remote 70
5.3.8 Lưu đồ chương trình con điều khiển thiết bị bằng remote . 71
5.4 Lưu đồ chương trình của modul Slave 72
5.5 Lưu đổ chương trình của modul Slave đo nhiệt độ . 73

Chương 6 Thi công 74

6.1 Thi công phần cứng . 74
6.1.1 Modul điều khiển Master . 74
6.1.2 Modul điều khiển Slave 75
6.1.3 Modul đo nhiệt độ . 76
6.1.4 Modul thu sóng RF 77
6.1.5 Modul chuyển đổi tín hiệu RS232 – RS485 78
6.2 Viết chương trình phần mềm 79

Chương 7 Kết luận và khuyến nghị 80

7.1 Tóm tắt . 80
7.2 Khuyến nghị . 81
7.3 Hướng phát triển đề tài 81

Phần C Phụ lục và tài liệu tham khảo 82

Phụ lục A Giới thiệu linh kiện 83

A.1 Vi điều khiển 89S8252 . 83
A.1.1 Hoạt động Port nối tiếp 83
A.1.2 Thanh ghi điều khiển port nối tiếp . 84
A.1.3 Khởi động và truy xuất các thanh ghi truyền nhận dữ liệu . 86
A.1.4 Truyền dữ liệu trong hệ thống nhiều bộ vi xử lý 87
A.2 IC cảm biến nhiệt LM 35 88

Phụ lục B Mã nguồn chương trình 89
Tài liệu tham khảo 115