TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ INTERNET OF THINGS VÀ
Công nghệ Internet of things(IoT)
IoT, hay Internet of Things, là thuật ngữ chỉ các đối tượng có thể nhận biết và tồn tại trong một kiến trúc kết nối, được giới thiệu bởi Kevin Ashton vào năm 1999 Ông là nhà khoa học sáng lập Trung tâm Auto-ID tại MIT, nơi phát triển các quy chuẩn toàn cầu cho RFID và các loại cảm biến khác Thuật ngữ IoT đã nhanh chóng trở nên phổ biến trong các ấn phẩm của các công ty và nhà phân tích.
Mạng lưới thiết bị kết nối Internet (IoT) là hệ thống mà mỗi đồ vật và con người đều có một định danh riêng, cho phép truyền tải và trao đổi thông tin qua một mạng duy nhất mà không cần tương tác trực tiếp IoT phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet, tạo thành một tập hợp các thiết bị kết nối với nhau, với Internet và thế giới bên ngoài để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
Trong IoT, một vật có thể là người với trái tim cấy ghép, xe cộ với cảm biến cảnh báo, hoặc bất kỳ đối tượng nào có thể gán địa chỉ IP và truyền dữ liệu qua mạng Hiện nay, IoT chủ yếu thể hiện qua các liên kết máy-đến-máy (M2M) trong các lĩnh vực như sản xuất, năng lượng và công nghiệp xăng dầu Sự tích hợp máy-đến-máy thường được coi là yếu tố làm cho sản phẩm trở nên thông minh.
Sự thông minh và tự động trong điều khiển không phải là phần cốt lõi của IoT, nhưng các máy móc có khả năng nhận biết và phản hồi môi trường xung quanh mà không cần kết nối mạng Gần đây, nghiên cứu đã bắt đầu kết hợp hai khái niệm IoT và điều khiển tự động, mở ra khả năng cho một mạng lưới các thực thể thông minh có khả năng tự tổ chức và hoạt động độc lập dựa trên tình huống và môi trường.
8 đồng thời chúng cũng có thể liên lạc với nhau để trao đổi thông tin, dữ liệu
Tích hợp trí thông minh vào IoT giúp thiết bị và phần mềm thu thập, phân tích dấu vết điện tử của con người trong quá trình tương tác với công nghệ thông minh Điều này cho phép phát hiện tri thức mới liên quan đến cuộc sống, môi trường, tương tác xã hội và hành vi con người.
Các giao thức trong IOT
Điểm quan trọng của IoT là khả năng nhận diện và định dạng các đối tượng Khi mọi đối tượng, bao gồm cả con người, được "đánh dấu" để phân biệt, chúng ta có thể quản lý chúng thông qua máy tính Việc đánh dấu có thể được thực hiện bằng nhiều công nghệ như RFID, NFC, mã vạch, mã QR, và watermark kỹ thuật số Kết nối giữa các đối tượng có thể được thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, và hồng ngoại.
Ngoài các kỹ thuật đã đề cập, từ góc độ web, chúng ta có thể sử dụng địa chỉ IP duy nhất để xác định từng thiết bị Mỗi thiết bị sẽ sở hữu một địa chỉ IP riêng biệt, không thể nhầm lẫn Sự ra đời của IPv6 với không gian địa chỉ rộng lớn sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối mọi thứ vào Internet cũng như kết nối giữa các thiết bị với nhau.
Tổng quan về giao thức WIFI
Hình 1.3.1 Sơ đồ chuẩn mạng 802 IEEE 802.11 là chuẩn đặc tả mạng cục bộ không dây, sử dụng phương pháp
Có hai loại mạng không dây cơ bản:
Kiểu Ad-hoc cho phép các máy tính giao tiếp trực tiếp với nhau qua các thiết bị không dây mà không cần sử dụng các thiết bị định tuyến như Wireless Access Point.
Kiểu Infrastructure đề cập đến việc các máy trong mạng sử dụng một hoặc nhiều thiết bị định tuyến hoặc thiết bị thu phát để thực hiện các hoạt động trao đổi dữ liệu một cách hiệu quả.
Một mạng WLAN thông thường gồm có hai phần: Các thiết bị truy nhập không dây (Wireless Clients), các điểm truy nhập (Acces Points - AP)
Phân lớp MAC trong IEEE 802.11 cung cấp địa chỉ vật lý và điều khiển truy cập kênh, cho phép các trạm trong cùng một mạng liên lạc với nhau IEEE 802.11 được coi là Ethernet không dây, tương tự như Ethernet IEEE 802.3 về địa chỉ vật lý và truy cập kênh Sử dụng 48 bit địa chỉ, IEEE 802.11 đảm bảo tính tương thích với mạng Ethernet ở tầng liên kết dữ liệu MAC 802.11 hỗ trợ chia sẻ truy cập mạng không dây thông qua công nghệ CSMA/CA (đa truy nhập cảm nhận sóng mang tránh đụng độ), tương tự như CSMA/CA của Ethernet Khi kênh truyền rỗi, một trạm có thể truyền dữ liệu, nhưng nếu kênh bận, trạm phải ngừng truyền Mặc dù có những điểm tương đồng, quy trình xử lý của Ethernet và 802.11 vẫn có những đặc điểm khác nhau.
Giao thức truy nhập kênh của Ethernet yêu cầu thiết bị đợi đường truyền rỗi để bắt đầu truyền dữ liệu, nhưng trong môi trường không dây, việc phát hiện đụng độ trong quá trình truyền là không khả thi Do đó, giao thức 802.11 cần phải tìm cách tránh đụng độ Khi đường truyền rỗi, một trạm sẽ chờ trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên và tiếp tục lắng nghe đường truyền Việc này giúp giảm khả năng xảy ra đụng độ khi các trạm khác cũng đang chờ để truyền dữ liệu.
10 truy cập vào đường truyền sẽ có một khoảng đếm ngược khác nhau, đó là cách tránh đụng độ của CSMA/CA
Cơ sở để hỗ trợ công nghệ CSMA/CA cũng dựa trên giao thức 802.11 MAC và cũng gần giống với Ethernet
Để hiểu rõ vai trò của lớp MAC trong phân lớp giao thức và truyền tin, ta cần xem xét cách thức hoạt động của các lớp Mỗi thực thể trong tầng vật lý và lớp MAC cung cấp dịch vụ cho các thực thể trong lớp, với dữ liệu truyền giữa các lớp được gọi là đơn vị dữ liệu dịch vụ (SDU) Lớp MAC nhận dữ liệu từ lớp LLC và gửi trả lại thông qua đơn vị dữ liệu lớp MAC (MSDU) Tầng vật lý tiếp nhận dữ liệu từ lớp MAC và trả lại dữ liệu cho lớp MAC trong đơn vị dữ liệu tầng vật lý (PSDU).
Giao thức đóng vai trò là trung gian cho phép các khối thực thể trong các lớp hoặc tầng trao đổi dữ liệu và điều khiển thông tin với các khối ngang hàng Quá trình trao đổi này diễn ra thông qua các thông tin điều khiển PDU (Protocol Data Unit), được thêm vào trong quá trình đóng gói dữ liệu qua các tầng Cụ thể, lớp MAC thực hiện việc trao đổi các MPDU với các khối ngang hàng, trong khi tầng vật lý thực hiện việc trao đổi các PPDU với các khối ngang hàng.
Trong chuẩn 802.11, các trạm giao tiếp với nhau thông qua lớp MAC và tầng vật lý, sử dụng các khối chức năng của thiết bị để thực hiện quá trình này.
1.3.2 Các chức năng điều khiển
BSS (Basic Service Set) là khối kiến trúc cơ bản của mạng WLAN 802.11, bao gồm hai loại: BSS độc lập (IBSS) và BSS có hạ tầng mạng BSS độc lập là mạng tùy biến (ad-hoc) nơi các trạm giao tiếp trực tiếp với nhau, trong khi BSS có hạ tầng mạng được xây dựng xung quanh một điểm truy cập (AP) kết nối với trung tâm điều phối (DS), cho phép truyền tải dữ liệu giữa các trạm thông qua DS Bài viết này sẽ tập trung vào loại mạng có hạ tầng, mặc dù thực tế phần lớn là BSS độc lập.
Một trạm có khả năng nhận diện sự tồn tại của BSS thông qua việc quét, khi đó bản tin thụ động Beacon sẽ được phát đi nhằm kiểm tra sự hiện diện của một AP thông qua quá trình trao đổi thăm dò Request/Response.
Một trạm có thể linh hoạt trở thành thành viên của một BSS bằng cách liên kết và tái liên kết với các trạm khác Trạm này có khả năng bật, tắt hoặc di chuyển ra khỏi vùng phủ sóng của BSS Trong một ESS, bao gồm hạ tầng của nhiều BSS, trạm có thể chuyển đổi giữa các BSS thông qua quá trình liên kết lại.
Trong một hệ thống BSS, điểm truy cập (AP) phát ra các khung Beacon quảng bá theo một lịch trình định kỳ Khoảng thời gian này, được gọi là thời gian truyền tín hiệu Beacon mục tiêu (TBTT), xác định thời điểm cụ thể để truyền tín hiệu Beacon Các khung tin Beacon sẽ tự động được phát ra vào hoặc gần thời điểm TBTT nhằm tối ưu hóa việc sử dụng băng thông trong khoảng thời gian rỗi Hình 1.3.3 minh họa rõ ràng quá trình này.
Hình 1.3.3Vị trí khung Beacon Khung tin Beacon mang thông tin điều khiển và thông tin dung lƣợng cho quá trình điều khiển BSS
Quá trình dò quét là bước quan trọng để một trạm tìm kiếm một BSS, tượng trưng cho việc thiết lập liên kết với BSS Có hai phương pháp quét chính là quét bị động và quét chủ động.
Quét bị động là quá trình nhận diện và tương thích với các miền thông qua việc tìm kiếm khung truyền dẫn Beacon Trong quá trình này, trạm sẽ chuyển đổi các kênh để phát hiện các khung Beacon, chứa thông tin về mã vùng, công suất truyền tối đa và các kênh điều khiển Khi một trạm phát hiện Access Point (AP) thông qua khung Beacon, nó có thể bổ sung thông tin bằng cách gửi yêu cầu thăm dò Probe Request/Response nếu thông tin cần thiết không có trong khung Beacon.
Quét chủ động được sử dụng khi được phép bởi miền điều khiển tại trạm xử lý Trong quá trình này, trạm sẽ gửi các khung Probe Request trên mỗi kênh nhằm tìm kiếm một BSS Kết quả của quá trình tìm kiếm này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Request bao gồm các thông tin địa chỉ nhƣ sau:
- SSID( service set identifier): SSID trong Probe Request có thể chính là SSID trong ESS nơi trạm tìm kiếm BSS hoặc có thể là SSID đại diện
- BSSID(BSS identifier): BSSID trong khung Probe Request có thể chính là một BSS cụ thể hoặc có thể là BSSID đại diện
- DA(destination address): DA của khung Probe Request là địa chỉ quảng bá hoặc một địa chỉ MAC cụ thể của trạm phát sóng AP
Một AP khi nhận một Probe Request quảng bá sẽ guwiur lại một Probe Response tới trạm đã yêu cầu nếu các điều kiện sau đúng:
(a) SSID là SSID đại diện hoặc là SSID của ESS
(b) BSSID là BSSID đại diện hoặc BSSID của AP
Các AP có thể sẽ hồi đáp Probe Request bằng cách dùng các thủ tục truy nhập kênh thông thường để tránh đụng độ
Xác thực là quá trình mà hai trạm cần nhận biết lẫn nhau để thiết lập liên lạc qua chấp nhận ngang hàng Tiêu chuẩn 802.11 ban đầu hỗ trợ hai phương thức xác thực: Hệ thống xác thực mở (OSA) và xác thực khóa chia sẻ (SKA).
A Xác thực hệ thống mở (OSA)
Hình 1.3.6 Xác thực hệ thống mở(OSA)
VI MẠCHESP8266 VÀ ỨNG DỤNG TRONG INTERNET OF
Tổng quan về esp8266
Module ESP8266 là module tích hợp bao gồm hai thành phần chính là ESP8266EX và Winbond 25X10BVING
Hình 2.1 Sơ đồ chân ESP8266 VCC: 3.3V I= 300mA
Tx: Chân Tx của giao thức UART
Rx: Chân Rx của giao thức UART
CH_PD: Kích hoạt chip, sử dụng cho Flash Boot và updating lại module
GPIO0: kéo xuống thấp cho chế độ update
ESP8266EX là một hệ thống kết nối thông minh với hiệu suất cao, tích hợp mạng không dây SOCs Với kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ năng lượng thấp, nó mang lại các chức năng vượt trội cho việc nhúng WIFI vào các hệ thống khác hoặc hoạt động như một thiết bị ứng dụng độc lập.
Hình 2.2 Sơ đồ khối ESP8266EX
ESP8266EX là một giải pháp mạng WIFI toàn diện, cho phép lưu trữ các ứng dụng hoặc giảm tải chức năng kết nối mạng WIFI từ bộ xử lý ứng dụng.
Tiêu chuẩn mạng không dây IEEE 802.11b/g/n
Tích hợp MCU – 32bit công suất thấp
Tích hợp bộ ADC – 10bit
Tích hợp giao thức TCP/TP,UDP
Wifi 2.4GHz, hỗ trợ WPA,WPA2
Hỗ trợ chế độ hoạt động STA, AP, AP+STA
Công suất đầu ra 20 dBm trong chuẩn IEEE 802.11b
Nhiệt độ hoạt động từ 40 o C – 125 o C
Hình 2.3 Sơ đồ chân ESP8266EX
ESP8266EX có 32 chân đƣợc trình bày trong bảng sau
2 LNA I/O RF Antenna Interface.Chip Output
ImpedanceP Ω No matching required but we recommend that the n-typematching network is retained
The TOUT I ADC Pin, an internal chip pin, serves to monitor the power voltage of VDD3P3 (connected to Pin 3 and Pin 4) or the input voltage of TOUT (Pin 6), but it is important to note that these two functions cannot be utilized at the same time.
High: On, chip works properly; Low: Off, small current
8 XPD_DCDC I/O Deep-Sleep Wakeup； GPIO16
11 VDDPST P Digital/IO Power Supply (1.8V~3.3V)
12 MTCK I/O GPIO13; HSPI_MOSI; UART0_CTS
13 MTDO I/O GPIO15; HSPI_CS; UART0_RTS
14 GPIO2 I/O UART Tx during flash programming;
17 VDDPST P Digital/IO Power Supply (1.8V~3.3V)
18 SDIO_DATA_2 I/O Connect to SD_D2 (Series R: 200 Ω);
19 SDIO_DATA_3 I/O Connect to SD_D3 (Series R: 200 Ω);
20 SDIO_CMD I/O Connect to SD_CMD (Series R: 200 Ω);
21 SDIO_CLK I/O Connect to SD_CLK (Series R: 200 Ω);
22 SDIO_DATA_0 I/O Connect to SD_D0 (Series R: 200 Ω);
23 SDIO_DATA_1 I/O Connect to SD_D1 (Series R: 200 Ω);
25 U0RXD I/O UART Rx during flash programming;
26 U0TXD I/O UART Tx during flash progamming;
27 XTAL_OUT I/O Connect to crystal oscillator output, can be used to provide BTclock input
28 XTAL_IN I/O Connect to crystal oscillator input
31 RES12K I Serial connection with a 12 k Ω resistor and connect to theground
32 EXT_RSTB I External reset signal (Low voltage level:
Active) Bảng 2.1 Sơ đồ chân ESP8266EX
ESP8266EX WIFI SoC được trang bị bộ điều khiển bộ nhớ với SRAM và ROM, cho phép MCU truy cập các đơn vị bộ nhớ theo yêu cầu Tuy nhiên, ESP8266EX không tích hợp ROM để lưu trữ các chương trình trong SoC, vì vậy cần sử dụng bộ nhớ ngoài SPI flash, cụ thể là Winbond 25X10BVING.
Hình 2.4 Sơ đồ chân Winbond 25X10BVING
2 DO(IO 1 ) O Data Input/Output
5 DIO(IO 0 ) I/O Data Input/Output
Bảng 2.2 Chức năng các chân Winbond 25X10BVING
Hình 2.5 Sơ đồ khối Winbond 25X10BVING
Các ứng dụng
ESP8266 (hay ESP8266EX) là một chip kết nối mạng với hệ thống SoC hoạt động ở tần số 2,4 GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n, hỗ trợ WPA/WPA2) Chip này có 16 chân GPIO, hỗ trợ giao thức I2C, bộ chuyển đổi ADC 10bit, giao thức SPI và chuẩn UART trên các chân chuyên dụng GPIO2 có thể sử dụng như UART hoặc để nạp lại firmware, đồng thời hỗ trợ điều chế độ rộng xung (PWM) ESP8266 sử dụng CPU 32-bit RISC dựa trên Tensilica Xtensa LX106, chạy ở tốc độ 80 MHz (có thể ép xung lên 160 MHz) và có bộ nhớ ROM 64 KB.
RAM 64 KB và 96 KB dữ liệu bộ nhớ RAM Bộ nhớ flash bên ngoài có thể đƣợc truy cập thông qua SPI
ESP8266 là một vi điều khiển sử dụng công nghệ Internet of Things (IoT), cho phép mọi vật kết nối với nhau qua Internet Người dùng có thể dễ dàng kiểm soát các thiết bị của mình thông qua các thiết bị thông minh như laptop, máy tính bảng hay smartphone.
ESP8266 là một thiết bị sử dụng công nghệ Internet of Things (IoT), cho phép thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, giúp theo dõi và quản lý tài sản hiệu quả hơn Nhờ vào IoT, người dùng có thể xác định thời điểm cần sửa chữa hoặc thay thế các thiết bị, từ đó giảm thiểu lãng phí và chi phí Bên cạnh đó, khả năng kiểm soát thiết bị mọi lúc, mọi nơi mang lại sự tiện lợi tối đa IoT có tiềm năng cách mạng hóa cuộc sống, tương tự như sự ảnh hưởng của Internet Ngôi nhà thông minh với các thiết bị như bóng đèn, máy giặt và tủ lạnh thông minh chính là những ví dụ điển hình cho sự phát triển của IoT, khi chúng được kết nối lẫn nhau và với Internet.
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG GIÁM SÁT, CẢNH BÁO NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG WIFI KẾT HỢP GIAO THỨC INTERNET OF THINGS
Phân tích, yêu cầu thiết kế
Thiết kế hệ thống giám sát, cảnh báo nhiệt độ sử dụng WIFI kết hợp giao thức Internet of things phải đảm bảo yêu cầu:
- Hệ thống thực hiện quá trình đo nhiệt độ, thống kê liên tục và đảm bảo về độ chính xác
- Hình thành đƣợc nốt mạng hoạt động độc lập với mạng Internet
- Kết nối,truyền nhận dữ liệu thành công lên Internet
- Kết hợp thành công với các cảnh báo khi giá trị vƣợt mức cho phép
- Hệ thống nhỏ gọn, dễ sử dụng và vận chuyển
- Hệ thống đảm bảo độ bền cơ học.
Sơ đồ khối
Hình 3.1 Mô hình hệ thống
Thiết kế phần cứng
Khối phát là thiết bị chịu trách nhiệm đo lường và cập nhật dữ liệu từ cảm biến, sau đó gửi thông tin này về ESP8266 Tại đây, ESP8266 thực hiện chức năng nhận tín hiệu, xử lý để đưa ra kết quả nhiệt độ và so sánh với giá trị mẫu đã được chỉ định Dựa trên kết quả so sánh, ESP8266 sẽ phát lệnh điều khiển để điều chỉnh lại môi trường Đồng thời, ESP8266 cũng gửi giá trị nhiệt độ đã xử lý về khối thu.
Hình 3.2 Sơ đồ khối phát Cảm biến nhiệt độ IC DS18B20:
Hình 3.3 sơ đồ kết nối giữa DS18B20với khối xử lý trung tâm
DS18B20 là cảm biến nhiệt độ có 3 chân: GND, DQ và VDD Với mã nhận diện lên đến 64 bit, DS18B20 cho phép kiểm tra nhiệt độ từ nhiều IC cùng lúc chỉ bằng một dây dẫn duy nhất Để đảm bảo tín hiệu ổn định, chân DQ được kéo lên 5V thông qua trở 4,7k.
Khi nhiệt độ được đo và gửi về bộ điều khiển trung tâm, tín hiệu này sẽ được xử lý và truyền đi Module ESP8266 không chỉ đảm bảo chức năng của bộ xử lý trung tâm mà còn cung cấp chân GPIO để thực hiện điều khiển và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.
Vi mạch ESP8266 bao gồm 2 thành phần chính là ESP8266EX và Winbond
Mô-đun ESP8266 trong hệ thống 25X10BVING có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ DS18B20, xử lý và truyền tín hiệu này đến khối phát trong vùng kết nối không dây Ngoài ra, nó còn so sánh kết quả đo được với giá trị định sẵn và điều khiển thiết bị thông qua các chân GPIO.
ESP8266 yêu cầu nguồn 3.3V để hoạt động Có thể sử dụng các nguồn điện phổ biến như 12V, 9V, hoặc 5V và chuyển đổi chúng xuống 3.3V Đối với nguồn 12V, cần sử dụng IC7805 để hạ xuống 5V Sau đó, điện áp 5V này sẽ đi qua hai diode, mỗi diode có điện áp rơi là 0.7V, tổng cộng là 1.4V Khi mắc nối tiếp giữa nguồn 5V và hai diode, điện áp đầu ra sẽ là 5V - 1.4V = 3.6V, nằm trong khoảng cho phép để module ESP8266 hoạt động ổn định.
Hình 3.4 Sơ đồ khối nguồn từ 12v xuống 5v
ESP8266 hoạt động với nguồn 3.3V, do đó khi xử lý tín hiệu và điều khiển thiết bị ngoại vi, có thể xảy ra hiện tượng chập chờn Thiết bị này cũng dễ bị ảnh hưởng nếu gặp sự cố chập cháy từ các thiết bị ngoại vi.
Giải pháp hiệu quả để khắc phục hiện tượng nhiễu là sử dụng IC PC817, một loại IC cách ly quang IC này hoạt động bằng cách nhận tín hiệu thông qua diode phát quang, giúp đảm bảo tín hiệu được truyền tải chính xác và ổn định.
IC PC817 là một linh kiện cách ly, giúp ngăn chặn sự chênh lệch về điện áp hoặc công suất giữa các khối có công suất nhỏ và các khối điện áp lớn Khi cấp nguồn cho chân số 1 của IC, nó sẽ hoạt động hiệu quả trong việc bảo vệ các mạch điện.
IC trong opto khi dẫn sẽ nối chân số 1 và số 2, tạo ra hiệu ứng quang điện, khiến chân 3 và chân 4 chuyển từ mức logic 1 sang 0 mà không cần tác động trực tiếp Trong trường hợp sự cố như cháy chập hay tăng áp, tầng điều khiển vẫn không bị ảnh hưởng Tuy nhiên, điện áp 3.3V hiện nay không đủ để điều khiển các thiết bị Do đó, việc lựa chọn rơ le là cần thiết để tăng khả năng điều khiển cho nhiều thiết bị khác nhau.
Relay có thể sử dụng 5V, 12V tùy theo thiết bị có điện áp sử dụng
Rơ le bao gồm các thành phần chính như nam châm điện, lõi sắt và lò xo Các tiếp điểm của rơ le được chia thành hai phần: đế dưới và nam châm điện, cùng với một công tắc để đóng ngắt Khi nam châm điện tạo ra từ trường, nó sẽ hút thanh sắt và di chuyển giữa hai vị trí Để ngăn ngừa hiện tượng ngược dòng cho rơ le, một diode được sử dụng Đồng thời, transistor C1815 được sử dụng như chân đóng ngắt của rơ le, hoạt động ở chế độ khóa để điều khiển rơ le một cách hiệu quả.
Hình 3.5 Sơ đồ mạch RELAY điều khiển thiết bị
Hình 3.6 Sơ đồ khối thu Khối thu bao gồm ESP8266 và mạch điều khiển thiết bị ESP8266 ở khối thu
ESP8266 đảm nhận vai trò nhận và xử lý giá trị từ khối phát, đồng thời đưa ra lệnh điều khiển thiết bị khi nhiệt độ vượt quá mức cho phép Nó cũng tác động đến môi trường xung quanh Bên cạnh đó, ESP8266 hoạt động như một máy trạm, xử lý dữ liệu và gửi thông tin lên Internet qua điểm truy cập AP.
Sơ đồ khối thu tương tự như khối phát, nhưng khối thu đảm nhận vai trò quan trọng hơn, vừa là điểm truy cập cho khối phát, vừa là máy trạm để kết nối đến các điểm AP khác.
3.2.2 Sơ đồ nguyên lý, và mạch in PCB
Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý khối thu
50 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý khối phát
Hình 3.9 Mạch in phía thu
Hình 3.10 Mạch in phía phát
Xây dựng thuật toán điều khiển
Khối thu ESP8266 thực hiện hai chức năng chính là AP và Client Đầu tiên, ESP8266 cần thiết lập chế độ AP để cho phép khối phát truy cập qua địa chỉ IP Khi khởi động, ESP8266 sẽ gọi lệnh để chuyển sang chế độ STATIONAP và kiểm tra xem địa chỉ IP có phải là 192.168.4.1 hay không Nếu đúng, ESP sẽ thành công trong việc thiết lập chế độ AP Sau đó, nó sẽ cấu hình chế độ Client để kết nối với điểm AP có kết nối internet, tiếp tục kiểm tra địa chỉ IP để xác định trạng thái kết nối.
ESP8266 đã truy cập đến hay chƣa Quá trình thiết lập thành công, ESP8266 tiến hành mở port 80 gửi dữ liệu lên Internet
Sơ đồ thuật toán khối thu
Hình 3.13Sơ đồ thuật toán phía thu
Sơ đồ thuật toán phía phát
Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý phía phát
Khối phát bao gồm cảm biến nhiệt độ IC DS18B20 và ESP8266, có khả năng điều khiển thiết bị tác động đến môi trường ESP8266 cần kết nối với điểm AP thông qua địa chỉ IP và sẽ kiểm tra kết nối này Khi có kết nối, ESP8266 mở cổng 80 để gửi dữ liệu đến khối thu và sau khi truyền xong, cổng 80 sẽ được đóng Quá trình này được lặp lại sau mỗi khoảng thời gian nhất định.