BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br />
------------<br />
<br />
VÕ THANH TÙNG<br />
<br />
THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT<br />
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN ỨNG DỤNG<br />
CÔNG NGHỆ ZIGBEE 802.15.4 VÀ ETHERNET<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT<br />
<br />
TP.Hồ Chí Minh 2014<br />
<br />
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br />
------------<br />
<br />
VÕ THANH TÙNG<br />
<br />
THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT<br />
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN ỨNG DỤNG<br />
CÔNG NGHỆ ZIGBEE 802.15.4 VÀ ETHERNET<br />
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử<br />
Mã số:<br />
60.52.70<br />
<br />
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT<br />
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: GS-TS. LÊ HÙNG LÂN<br />
<br />
TP.Hồ Chí Minh 2014<br />
<br />
i<br />
<br />
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC<br />
Họ và tên học viên: Võ Thanh Tùng<br />
<br />
Năm sinh: 1986<br />
<br />
Cơ quan công tác : Công ty TNHH cơ khí - cân điện tử - tự động Tín Thành Tiến<br />
Khoá: 20.1<br />
Chuyên ngành:<br />
<br />
Kỹ Thuật Điện Tử<br />
<br />
Cán bộ hƣớng dẫn: GS-TS. Lê Hùng Lân<br />
<br />
Mã số:<br />
<br />
60.52.70<br />
<br />
Bộ môn:<br />
<br />
Điều khiển học<br />
<br />
1. Tên đề tài : Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển thiết bị điện ứng dụng công<br />
nghệ Zigbee 802.15.4 và Ethernet<br />
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài:<br />
Đề tài tập trung vào nghiên cứu về chuẩn Ethernet TCP/IP và chuẩn giao tiếp<br />
mạng không dây Zigbee ứng dụng thiết kế hệ thống giám sát điều khiển thiết bị điện<br />
qua giao diện Web server nhúng vào vi điều khiển AVR.<br />
3. Phƣơng pháp nghiên cứu và kết quả đạt đƣợc:<br />
<br />
Phương pháp nghiên cứu : nghiên cứu lý thuyết về chuẩn ethernet TCP/IP,<br />
chuẩn giao tiếp mạng không dây Zigbee và dựa trên cơ sở lý thuyết đã nghiên cứu<br />
thiết kế hệ thống thực tế.<br />
Kết quả đạt được : dựa vào lý thuyết đã nghiên cứu đã áp dụng thiết kế<br />
thành công hệ thống giám sát điều khiển thiết bị điện , báo cháy , báo trộm , đo rò<br />
khí ga qua giao diện web server nhúng vào vi điều khiển AVR. Đề xuất các giải<br />
pháp phát triển để có thể áp dụng mô hình đã thiết kế vào sản xuất và ứng dụng<br />
phục vụ cuộc sống con ngƣời.<br />
Điểm bình quân môn học: 7.08<br />
Xác nhận của cán bộ hƣớng dẫn:<br />
<br />
Điểm bảo vệ luận văn:<br />
Ngày 10<br />
<br />
tháng 5 năm 2014<br />
Học viên<br />
<br />
GS.TS Lê Hùng Lân<br />
Xác nhận của bộ môn:<br />
<br />
Võ Thanh Tùng - Cao học KTĐT K20.1<br />
<br />
Võ Thanh Tùng<br />
<br />
Đại học Giao thông Vận tải<br />
<br />
ii<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN CAO HỌC ......................................................................I<br />
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... V<br />
............................................................................ VII<br />
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................ IX<br />
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................. IX<br />
CHƢƠNG 1 - GIỚI THİỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN<br />
THÔNG QUẢN LÝ GİÁM SÁT THİẾT BỊ ĐİỆN ............................................... 1<br />
1.1 Các công nghệ truyền thông giám sát quản lý thiết bị điện .................. 1<br />
1.1.1 Công nghệ truyền dữ liệu PLC (Power Line Communication)[15 ] .. 1<br />
1.1.2 Công nghệ truyền dữ liệu RS485 .[ 2 ] .............................................. 2<br />
1.1.3 Công nghệ truyền dữ liệu CAN (Controller Area Network) [ 14 ] .... 4<br />
1.1.4 Công nghệ truyền dữ liệu mạng Zigbee/ IEE 802.15.4 [ 5 ] .............. 6<br />
1.1.5 Công nghệ truyền dữ liệu mạng Wifi [ 16 ] ...................................... 8<br />
1.1.6 Công nghệ truyền dữ liệu mạng Bluetooth [ 13 ] .............................. 9<br />
1.1.7 Ƣu điểm của Zigbee [ 5 ] ................................................................. 11<br />
1.2<br />
<br />
............... 12<br />
<br />
1.2.1 Giao thức TCP/IP [ 1 ] ..................................................................... 12<br />
1.2.2 Công nghệ Ethernet [ 4 ] .................................................................. 23<br />
1.3<br />
1.3.1<br />
<br />
........................................ 27<br />
Mạng Zigbee/ IEEE 802.15.4 LR-WPAN ..................................... 27<br />
<br />
1.3.2 Thành phần của mạng LR-WPAN ................................................... 27<br />
1.3.3<br />
<br />
Mô hình giao thức của ZIGBEE/IEEE802.15.4 [ 8 ] ..................... 31<br />
<br />
1.4 Kết luận chƣơng....................................................................................... 41<br />
CHƢƠNG 2 - HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN ........ 42<br />
2.1 Hệ thống giám sát nhiệt độ và báo cháy ................................................ 42<br />
2.1.1 Khái quát .......................................................................................... 42<br />
2.1.2 Nhiệm vụ .......................................................................................... 42<br />
2.1.3 Phân loại hệ thống báo cháy tự động ............................................... 42<br />
2.1.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống báo cháy tự động ........................ 44<br />
2.1.5 Khái niệm – nhiệm vụ của đầu báo cháy ......................................... 46<br />
2.2 Hệ thống giám sát đo rò rỉ khí ga ........................................................... 47<br />
Võ Thanh Tùng - Cao học KTĐT K20.1<br />
<br />
Đại học Giao thông Vận tải<br />
<br />
iii<br />
<br />
2.3 Hệ thống điều khiển thiết bị điện từ xa ................................................ 48<br />
2.3.1 Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống ......................................................... 48<br />
2.3.2 Kết cấu bản tin điều khiển................................................................ 48<br />
2.3.3 Kết cấu hệ thống............................................................................... 49<br />
2.4 Hệ thống chống trộm .............................................................................. 49<br />
2.5 Kết luận chƣơng ...................................................................................... 52<br />
CHƢƠNG 3 - NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU<br />
KHIỂN GIÁM SÁT THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WEB SERVER ............................. 53<br />
3.1 Mô hình hệ thống giám sát điều khiển thiết bị điện ............................ 53<br />
3.2 Giới thiệu về Arduino và trình biên dịch [ 10 ] .................................... 54<br />
3.3 Giới thiệu về linh kiện và chức năng trong mô hình .......................... 57<br />
3.3.1 Giới thiệu về IC ATMEGA 2560 [ 12 ] ........................................... 57<br />
3.3.2 Giới thiệu về IC DS18B20 ............................................................... 61<br />
3.3.3 Giới thiệu về IC ATMEGA 16 [ 12 ] ............................................... 66<br />
3.3.4<br />
<br />
.......................................................... 70<br />
<br />
3.3.5<br />
<br />
R ............................................................. 72<br />
<br />
3.3.6<br />
<br />
-2 .................................................... 75<br />
<br />
3.3.7<br />
<br />
................................................. 77<br />
<br />
3.3.8 Giới thiệu về IC W5100 [ 11 ] ......................................................... 78<br />
3.3.9<br />
<br />
.................................................. 83<br />
<br />
3.3.10<br />
<br />
............................................. 86<br />
<br />
3.3.11 Giới thiệu IC cảm biến dòng ACS712-20 ........................................ 87<br />
CHƢƠNG 4 - THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT THIẾT BỊ<br />
ĐIỆN QUA WEB SERVER AVR.......................................................................... 90<br />
4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống ....................................................................... 90<br />
4.2 Gới thiệu về chức năng trong mô hình ................................................. 93<br />
4.2.1<br />
<br />
g tâm ( ATmega2560 ) ....................................... 93<br />
<br />
4.2.2<br />
<br />
................................................... 94<br />
<br />
4.2.3<br />
<br />
................ 94<br />
<br />
4.2.4<br />
<br />
n Zigbee ............................................................ 94<br />
<br />
4.2.5<br />
<br />
................................................... 94<br />
<br />
4.2.6<br />
<br />
...................................................... 94<br />
<br />
4.3 Giải thuật phần mềm .............................................................................. 94<br />
<br />
Võ Thanh Tùng - Cao học KTĐT K20.1<br />
<br />
Đại học Giao thông Vận tải<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
