Thu thập dữ liệu dùng Rasperry PI thông qua mạng internet

Xã hội ngày càng phát triển với những công nghệ hiện đại và gần gũi với con người. Với mức sống và nhu cầu của con người ngày càng cao, đòi hỏi nền kỹ thuật phải luôn thay đổi, hoàn thiện để đáp ứng và nâng cao chất lượng cuộc sống. Trong đó ngành Điện tử góp phần lớn và quan trọng mang lại những thành tựu to lớn đó. Với đặc thù của ngành là luôn đón đầu công nghệ, ngành Điện tử luôn cho ra các sản phẩm mới để phục vụ con người, không chỉ trong cuộc sống mà còn trong khoa học, quân sự, y tế,…. Điều đó không chỉ góp phần thúc đẩy chất lượng cuộc sống ngày càng tốt hơn, mà còn mở ra nhiều hướng đi mới hỗ trợ con người nhiều hơn trong tương lai.

Kỹ thuật Điện tử kết hợp với sự phát triển của Công nghệ thông tin đã, đang và sẽ tiếp tục cho ra những sản phẩm công nghệ mới, không những đa chức năng, đa ứng dụng mà kích thước cũng ngày càng nhỏ hơn, tiện lợi hơn. Một trong những sản phẩm ấy chính là sự ra đời và phát triển của dòng sản phẩm Raspberry Pi. Kích thước nhỏ gọn cộng với những tính năng như một máy tính tí hon, Raspberry Pi là một công cụ tuyệt vời giúp con người dễ dàng tiếp cận thế giới công nghệ hơn với những ứng dụng, sáng tạo gần gũi với cuộc sống. Là một nước đang phát triển và trong giai đoạn “Công nghiệp hóa, hiện đại hóa”, Việt Nam rất cần tiếp cận với những thiết bị khoa học kỹ thuật để đáp ứng và hoàn thành chiến lược đặt ra. Vì thế, Việt Nam đã và đang đầu tư nhiều vào nguồn nhân lực để có thể nắm bắt và dần làm chủ được công nghệ. Với sự ra đời và phát triển của Raspberry Pi cộng với việc sản phẩm đã du nhập về Việt Nam, đây là cơ hội để đội ngũ kỹ thuật vừa có cơ hội tiếp cận với nền kỹ thuật tiên tiến của thế giới, vừa góp phần sáng tạo thêm những ứng dụng mới để đưa vào đời sống, nhằm cải thiện và nâng cao chất lượng cuộc sống ngày càng tốt đẹp hơn.
Việc nghiên cứu và ứng dụng Raspberry Pi vào thực tế cuộc sống là một điều rất mới mẻ và cũng rất cần thiết cho những người đam mê ngành kỹ thuật nói chung và ngành điện tử nói riêng trong vai trò làm chủ công nghệ hiện nay. Để góp phần tạo nên nền tảng ban đầu vững chắc cho việc học tập, tìm hiểu kỹ thuật vi xử lý, vi điều khiển và quen với lập trình bằng ngôn ngữ cấp cao, nhóm thực hiện đề tài đã tập trung nghiên cứu đề tài: “Thu thập dữ liệu dùng Raspberry Pi thông qua mạng Internet”.
Những kiến thức, năng lực đạt được trong quá trình học tập ở trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án cuối khóa. Vì vậy nhóm thực hiện đề tài cố gắng tận dụng những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi, nghiên cứu, sự hướng dẫn tận tình của Giáo viên hướng dẫn cùng Thầy/Cô thuộc Khoa Điện-Điện Tử để có thể hoàn thành tốt đồ án này.

NỘI DUNG:

Chương 1: DẪN NHẬP 8

1.1. Đặt vấn đề 8

1.2. Lý do chọn đề tài. 8

1.3. Đối tượng nghiên cứu 11

1.4. Mục tiêu đề tài 11

1.5. Giới hạn đề tài 11

1.6. Dàn ý nghiên cứu 12

1.7.Ý nghĩa thực tiển. 13

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ THU THẬP DỮ LIỆU 14

2.1. Tổng quan 14

2.2. Các phương pháp thu thập dữ liệu 14

2.3. Ứng dụng trong thực tiễn 16

Chương 3: THU THẬP DỮ LIỆU DÙNG RASPBERRY PI. 17

3.1. Thu thập dữ liệu dùng Raspberry Pi thông qua Internet 17

3.1.1. Sơ đồ khối 17

3.1.2. Nguyên lý hoạt động 18

3.2. Raspberry Pi 18

3.2.1. Giới thiệu về Raspberry Pi 18

3.2.2. Cấu tạo của Raspberry Pi 20

3.2.3. Phụ kiện hỗ trợ kèm theo 22

3.2.4. Làm việc với Raspberry Pi qua máy tính 24

3.2.4.1. Giao tiếp Raspberry Pi bằng SSH 25

3.2.4.1.1. Cài đặt SSH server trên Raspberry Pi 25

3.2.4.1.2. Cài đặt SSH client trên máy tính Windows 25

3.2.4.2. Giao tiếp Raspberry bằng VNC 27

3.2.4.2.1. Cài đặt VNC server trên Raspberry 27

3.2.4.2.2. Cài đặt VNC client trên Windows 27

3.2.5. Cấu hình UART và cài đặt thư viện WebIOPi trên Raspberry 29

3.3. PIC 16F887 30

3.3.1. Cấu tạo và sơ đồ chân 30

3.3.2. Các khối chức năng được sử dụng 33

3.3.2.1. Các thành phần trong ADC 33

3.3.2.2. Timer/Counter 33

3.3.2.3. Giao thức truyền dữ liệu UART 37

3.4. Web server 42

3.4.1. Tổng quan về Internet và web 42

3.4.2. Thiết lập web server bằng Apache 42

3.4.3. Bố cục trang web 44

Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU DÙNG

RASPBERRY PI……………46

4.1. Các khối chức năng 46

4.1.1. Khối nguồn 46

4.1.2. Khối kết nối vi điều với các cảm biến 48

4.1.3. Khối hiển thị LCD 53

4.1.4. Khối chuyển đổi điện áp 54

4.1.5. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 56

4.2. Lưu đồ và giải thuật 58

4.2.1. Lưu đồ và giải thuật của chương trình trên PIC 16F887 58

4.2.1.1. Chương trình con ngắt định thời timer2 58

4.2.1.2. Chương trình con cấu hình LCD 59

4.2.1.3. Chương trình con cấu hình truyền dữ liệu UART 60

4.2.1.4. Chương trình con hiển thị giá trị lên LCD 60

4.2.1.5. Chương trình con cấu hình timer/counter 61

4.2.1.6. Chương trình con truyền dữ liệu UART 62

4.2.1.7. Chương trình chính 63

4.2.2. Lưu đồ và giải thuật của chương trình trên Raspberry Pi 64

4.2.2.1. Chương trình nhận dữ liệu UART 64

4.2.2.2. Chương trình ghi dữ liệu ra file text 66

4.2.2.3. Chương trình chính trên Raspberry Pi 67

Chương 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 68

5.1. Kết quả xây dựng web server 68

5.2. Kết quả phần cứng hệ thống thu thập dữ liệu. 69

5.3. Kết quả tổng quát 70

Chương 6: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN 72

6.1. Kết luận 72

6.2. Hướng phát triển 72

PHỤ LỤC ……..74

Tài liệu tham khảo 74

Nội dung đính kèm (DVD) 75

LINK DOWNLOAD