Đồ án môn học Kỹ thuật lập trình đề tài "Thiết kế hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy rừng"

lOMoARcPSD| 36991220
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – VIỄN THÔNG
-------------------------------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO CHÁY RỪNG
SVTH : PHAN CÔNG DANH MSSV : 19119160
SVTH : DƯƠNG THÀNH ĐẠT MSSV : 19119162
Khoá : 2019
Ng愃nh : CNKT Máy Tính
GVHD : ThS. NGUYỄN NGÔ LÂM
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2022 lOMoARcPSD| 36991220 LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành báo cáo đồ án môn học 2 chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật
Máy Tính, trước hết nhóm em xin gửi đến quý Thầy Cô trong khoa Điện – Điện Tử
thuộc trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh một lời cảm ơn
chân thành. Đặc biệt, thầy Nguyễn Ngô Lâm đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo
điều kiện thuận lợi cho nhóm em trong suốt quá trình thưc hiện đồ án. Nhóm em xin
gửi đến thầy lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất.
Đồng thời, em cũng xin cảm ơn đến các bạn bè đã hỗ trợ, đóng góp ý kiến
cũng như chia sẻ kinh nghiệm để nhóm em hoàn thành tốt đề tài.
Mặc dù đã cố gắng hết sức, nhưng do lượng kiến thức còn eo hẹp nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Do vậy, nhóm em rất mong nhận được sư góp ý quý báu
của quý Thầy Cô để có thể hoàn thiện tốt hơn nữa cũng như tích lũy kinh nghiệm để
hoàn thành tốt báo cáo đồ án tốt nghiệp sau này.
Sau cùng, nhóm em kính chúc quý Thầy Cô thật dồi dào sức khỏe, luôn tràn
đầy nhiệt huyết cùng với thành công trong sự nghiệp giảng dạy cao quý của mình.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn! lOMoARcPSD| 36991220 MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC...................................................................III
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN..............................IV
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN...................................V
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................VI
MỤC LỤC.....................................................................................................VII
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..............................................................X
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU..................................................................XII
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH..................................................................XIII
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN..............................................................................1
1.1 GIỚI THIỆU...............................................................................................1
1.2 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU.......................................3
1.2.1 Một số dự án trong nước....................................................................3
1.2.2 Một số dự án ngoài nước...................................................................3
1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.......................................................................4
1.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI............................4
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu........................................................................4
1.4.2 Giới hạn đề tài...................................................................................4
1.5 BỐ CỤC ĐỒ ÁN........................................................................................4
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT..................................................................6
2.1 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ............6
2.1.1 Module Arduino UNO R3...................................................................6
2.1.2 Module Camera OV7670..................................................................8
2.1.3 Module GSM GPRS SIM800L..........................................................10
2.1.4 Module DC-DC Buck LM2596 3A...................................................12
2.1.5 Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11................................................12
2.1.6 Còi Buzz 5V......................................................................................13 lOMoAR cPSD| 36991220
2.2 CHUẨN GIAO TIẾP UART....................................................................14
2.2.1 Giới thiệu chuẩn giao tiếp UART.....................................................14
2.2.2 Cách truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp UART...............................15
2.3 TẬP LỆNH AT.........................................................................................15
2.4 GIỚI THIỆU VỀ FIREBASE REALTIME DATABASE........................16
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG...............................17
3.1 YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG.............................................17
3.1.1 Yêu cầu của hệ thống.......................................................................17
3.1.2 Sơ đồ khối và chức năng mỗi khối...................................................17
3.1.3 Hoạt động của hệ thống...................................................................18
3.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG...................................................18
3.2.1 Khối xử lý trung tâm........................................................................18
3.2.2 Khối máy ảnh...................................................................................19
3.2.3 Khối giao tiếp mạng di động............................................................20
3.2.4 Khối báo hiệu...................................................................................20
3.2.5 Khối nguồn.......................................................................................21
3.3 CHỨC NĂNG VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHẦN MỀM...........................21
3.3.1 Arduino IDE.....................................................................................21
3.3.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu Firebase........................................................22
3.4 LƯU ĐỒ...................................................................................................23
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ.......................................................24
4.1 KẾT QUẢ.................................................................................................24
4.2 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG.........................................................................24
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN................................25
5.1 KẾT LUẬN..............................................................................................25
5.2 HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN..................................................25
5.2.1 Hạn chế............................................................................................25
5.2.2 Hướng phát triển..............................................................................25 lOMoAR cPSD| 36991220
PHỤ LỤC.........................................................................................................26
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................27 lOMoARcPSD| 36991220
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT lOMoARcPSD| 36991220 lOMoARcPSD| 36991220 38 VGA Video Graphics Array 39 VSYNC Vertical Synchronous 40 XCLK System Clock Input
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂ
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật Module Arduino UNO R3 [10].............................6
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật Module Camera OV7670 [11]...............................9
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của Module GSM GPRS SIM800L [12]..............11
Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của Module giảm áp LM2596 [13]......................12
Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ [14].................................13
Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của còi buzz 5V [15]...........................................14 YBảng 3.1:
Kết nối chân của khối xử lý trung tâm.
...............................................................................……………………………..19 DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cháy rừng ở Huế ảnh hưởng đường dây 500kV [2]............................1
Hình 1.2: Lính cứu hỏa dập lửa trong rừng Amazon khu vực Porto Velho, Brazil
ngày 25-8 [4].............................................................................................................2
YHình 2.1: Module Arduino UNO R3 [10]……………………………………… 6
Hình 2.2: Sơ đồ chân của Module Arduino UNO R3 [10]..................................7
Hình 2.3: Module Camera OV7670 [11].............................................................9 lOMoAR cPSD| 36991220
Hình 2.4: Sơ đồ chân của Module Camera OV7670 [11]..................................10
Hình 2.5: Module GSM GPRS SIM800L [12]..................................................11
Hình 2.6: Sơ đồ chân của Module GSM GPRS SIM800L [12].........................11
Hình 2.7: Module Buck DC-DC LM2596 - 3A [13].........................................12
Hình 2.8: Cảm biến nhiệt độ DHT11 [14].........................................................13
Hình 2.9: Còi buzz 5V [15]...............................................................................14
Hình 2.10: Chuẩn giao tiếp UART [16]............................................................14
Hình 2.11: Cách truyền dữ liệu của giao tiếp UART [16].................................15
Hình 2.12: Khung truyền của giao tiếp UART [16]..........................................15 YHình 3.1: Sơ đồ khối của hệ
thống……………………………………………..17
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý của khối xử lý trung tâm.........................................19
Hình 3.3: Sơ đồ khối của module giao tiếp mạng di động.................................20
Hình 3.4: Sơ đồ khối của còi Buzz 5V DC........................................................21
Hình 3.5: Giao diện chính của Arduino IDE.....................................................21
Hình 3.6: Cài đặt với Boards Manager..............................................................22
Hình 3.7: Chọn cổng COM giao tiếp với board................................................22
Hình 3.8: Giao diện chính của Firebase............................................................23
Hình 3.9: Giao diện Realtime Database............................................................23 lOMoARcPSD| 36991220
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU
Hệ sinh thái rừng đóng một vai trò quan trọng trong việc chống lại những hiện
tượng thiên tai do biến đổi khí hậu gây ra như lũ lụt, sạt lỡ,…; đồng thời cũng là
ngôi nhà của các hệ động thực vật sinh sống và lưu giữ các nguồn gen quý hiếm.
Bên cạnh đó, rừng còn là một trong những nguồn tài nguyên đóng góp giá trị to
lớn vào nền kinh tế quốc gia, nâng cao chất lượng cuộc sống cho nhân dân. Nhưng
trong thời gian qua, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu dẫn đến diễn biến thời tiết
trở nên thất thường, cụ thể là những đợt nắng nóng gay gắt, nhiệt độ cao gây ra
tình trạng hạn hán, khiến nhiều diện tích rừng bị thiêu rụi, điều này đang đe dọa
nghiêm trọng đến thảm thực vật rừng, cũng như ảnh hưởng trầm trọng đến phát
triển kinh tế - xã hội, môi trường,… Cháy rừng không chỉ do điều kiện thời tiết
trong thiên nhiên gây ra mà nó còn đến từ chính tác động của con người, thường
được gọi là nạn đốt rừng.
Theo các số liệu của Tổng cục Thống kê cho thấy, trong 10 năm của giai đoạn
2009 - 2018, nạn cháy rừng đã thiêu hủy gần 22 nghìn ha rừng của Việt Nam, gây
thiệt hại lớn cho nền kinh tế của đất nước. Nạn cháy rừng thường xảy ra ở các địa
phương tập trung nhiều rừng như Hà Tĩnh, Nghệ An, Sơn La,… [ CITATION
LêT20 \l 1033 ]. Điển hình vào năm ngoái ở Thừa Thiên Huế, nắng nóng xảy ra
liên tục trên địa bàn tỉnh với mức nhiệt khoảng 40 độ C, làm phát sinh 7 vụ cháy
rừng trên diện rộng. Do đám cháy rừng xảy ra rất gần với đường dây 500kV đoạn
Hà Tĩnh – Đà Nẵng nên có nguy cơ cao ảnh hưởng đến hệ thống truyền tải cung
cấp điện [CITATION HàN21 \l 1033 ].
Hình 1.1: Cháy rừng ở Huế ảnh hưởng đường dây 500kV [ CITATION HàN21 \l 1033 ].
Không chỉ ở Việt Nam nước ta, EFFIS (Hệ thống thông tin về cháy rừng châu
Âu) cho biết châu Âu có thể kết thúc năm 2022 với diện tích rừng bị thiêu rụi gần lOMoARcPSD| 36991220
đến con số 1.000.000 ha rừng (10.000 km2) [ CITATION Phư22 \l 1033 ]. Và
chắc chúng ta ai cũng biết vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon, một trong những vụ
cháy rừng gần đây và có sức tàn phá lớn nhất với kỷ lục hơn 70.000 đám cháy
nhỏ được phát hiện vào năm 2019. Khu rừng nhiệt đới này là nơi đóng góp gần
20% lượng oxy trên Trái Đất, đã bị đốt cháy trong vỏn vẹn nửa tháng, gây mất
mát lớn về đa dạng sinh học [ CITATION Kim19 \l 1033 ].
Hình 1.2: Lính cứu hỏa dập lửa trong rừng Amazon khu vực Porto Velho,
Brazil ngày 25-8 [ CITATION Kim19 \l 1033 ].
Để bảo vệ lá phổi xanh của trái đất cũng như đảm bảo cho sự an toàn tính mạng
của con người và các loài động vật, cần có một mô hình hệ thống giám sát và
cảnh bảo hỏa hoạn được áp dụng để hạn chế tối đa những sự cố không đáng có.
Từ những tình hình thực tế thì một hệ thống giám sát và cảnh báo hiện nay phải
có các yếu tố tiên quyết như độ tin cậy, sự chính xác cao và đáp ứng thời gian
thực. Lĩnh vực Internet of Things (IoTs) đang là một phần trong sự phát triển của
thời đại mới có thể đáp ứng được các tiêu chí trên. Các hệ thống IoTs bao gồm
các cấu trúc nhỏ được trang bị vài bộ cảm biến và bộ xử lý được lắp đặt trong
một khu vực giới hạn cung cấp dịch vụ và ứng dụng cho một số ít người cho đến
các hệ thống trải rộng liên quan đến hàng triệu cảm biến, xử lý thông tin phân tán
phức tạp như hệ thống điều khiển của một thành phố thông minh. Nó là công cụ
quan trọng trong việc giải quyết mọi bài toán, đặc biệt là vấn đề về bảo vệ rừng
được nêu trên [ CITATION TSP17 \l 1033 ].
Với mục tiêu tạo ra hệ thống phát hiện và cảnh báo cháy rừng, hạn chế tối đa
những rủi ro có thể xảy ra cho môi trường thiên nhiên, nhóm chúng tôi quyết định
chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÁT HIỆN VÀ CẢNH BÁO lOMoARcPSD| 36991220
CHÁY RỪNG”. Hệ thống sẽ giám sát, chụp hình ảnh từ môi trường và xử lí, nếu
phát hiện có dấu hiệu của hỏa hoạn sẽ lập tức cảnh báo thông qua cuộc gọi đến
trạm, từ đó con người có thể đưa ra các biện pháp khắc phục đám cháy kịp thời.
1.2 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.2.1 Một số dự án trong nước
Đồ án với đề tài là “Hệ thống IoT giám sát, cảnh báo cháy rừng” của bạn sinh
viên Bùi Hữu Tài - sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Viễn thông. Hệ
thống sử dụng Arduino để thu thập dữ liệu từ cảm biến, module ESP32 gửi dữ
liệu lên cơ sở dữ liệu Firebase thông qua mạng Wifi, từ đó hiển thị lên giao diện
web. Hệ thống sử dụng công nghệ Lora để truyền nhận dữ liệu giữa 2 module [ CITATION Bùi22 \l 1033 ].
Đề tài nghiên cứu khoa học “Hệ thống thiết bị tự động phát hiện và truyền tin
cháy rừng” do PGS-TS Trần Quang Bảo – Phó hiệu trưởng Trường Đại học Lâm
Nghiệp tại Đồng Nai cùng với nhóm nghiên cứu của ông thực hiện. Hệ thống
nhận diện hình ảnh của đám khói, tích hợp dữ liệu và truyền tin cháy đến đồng
loạt các email, điện thoại cá nhân của lực lượng chức năng [ CITATION Lin20 \l 1033 ].
1.2.2 Một số dự án ngo愃i nước
Công nghệ IQ FireWatch là một đột phá trong việc hỗ trợ công tác cảnh báo
và phát hiện cháy rừng đang thu hút nhiều sự quan tâm do sự cải tiến không ngừng
cả phần cứng lẫn phần mềm. Công nghệ này có thể giám sát một diện tích rừng
lớn tới 70.000 ha bằng 1 cảm biến, thu nhận và xử lý dữ liệu trực tuyến trên đường
truyền sóng radio hay cáp tốc độ cao, sau đó cung cấp hình ảnh chất lượng cao
cho trạm xử lý. Hệ thống được thử nghiệm thành công tại Đức và hiện đang được
sử dụng tại nhiều quốc gia trên thế giới [ CITATION IQF21 \l 1033 ].
Dryad Networks – một công ty khởi nghiệp IoT về môi trường của Đức, đã
phát triển một hệ thống phát hiện cháy rừng sớm tên là Silvanet. Hệ thống sử
dụng các cảm biến khí chạy bằng năng lượng mặt trời được gắn vào cây cối để
theo dõi thành phần không khí, nhiệt độ, độ ẩm cũng như áp suất không khí, sau
đó sẽ gửi cảnh báo qua mạng lưới Silvanet IoT tới một nền tảng giám sát dựa trên
đám mây, ngay tức khắc đưa ra cảnh báo cho các bên liên quan trong trường hợp
hỏa hoạn xảy ra [ CITATION Ngọ21 \l 1033 ].
1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về Arduino UNO, module camera và module giao tiếp mạng di động.
Nghiên cứu, thực hành các thao tác kĩ thuật điện tử cơ bản (hàn chân linh kiện,
thiết kế, lắp ráp, kiểm tra mạch). lOMoARcPSD| 36991220
Nghiên cứu phương pháp xử lí ảnh để nhận diện đám cháy, nếu phát hiện có
rủi ro hỏa hoạn sẽ gửi cuộc gọi đến số điện thoại ở trạm kiểm lâm.
1.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu - Arduino UNO R3 - Module camera OV7670 - Module GSM GPRS SIM800L
1.4.2 Giới hạn đề t愃i
Đề tài có một vài hạn chế như sau:
• Thứ nhất, sử dụng các thiết bị camera chuyên nghiệp có độ phân giải cao
sẽ tốn rất nhiều chi phí, vượt quá khả năng của sinh viên về điều kiện tài
chính. Sinh viên chỉ có thể lựa chọn các thiết bị có giá thành vừa phải và
độ tin cậy ở mức tốt, đảm bảo các điều kiện tiêu chuẩn.
• Thứ hai, kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên chưa thể mở rộng mô
hình và phát triển thành một hệ thống có quy mô lớn.
• Thứ ba, đề tài mô phỏng một hệ thống với thành phần số lượng như sau:
1 bộ xử lý trung tâm, 1 module camera, 1 module giao tiếp mạng di động.
1.5 BỐ CỤC ĐỒ ÁN
Chương 1: TỔNG QUAN. Trong chương mở đầu của đề tài, nhóm chúng tôi
sẽ trình bày tổng quan về đề tài, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, mục
tiêu và đối tượng nghiên cứu cũng như những mặt hạn chế của đề tài.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Nội dung chính của chương này sẽ trình bày
tổng quan cơ sở lý thuyết được áp dụng trong quá trình thiết kế và thi công hệ thống.
Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG. Việc phân tích các yêu cầu, đặc tính kỹ
thuật, thiết kế phần cứng, phần mềm, cách kết nối hệ thống và nguyên lý hoạt
động sẽ được mô tả chi tiết trong chương này.
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ. Sau khi thiết kế và thi công, chương
này sẽ trình bày kết quả hoạt động của hệ thống đã được xây dựng, từ đó rút ra
được những nhận xét đánh giá bổ trợ cho chương 5.
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. Dựa vào nghiên cứu của
các chương trước, nội dung trình bày trong chương 5 sẽ đưa ra kết luận đạt được,
từ đó rút ra được những ưu điểm cũng như so sánh với các đề tài trước đây, qua
đó có cơ sở để đề xuất hướng phát triển đề tài trong tương lai. lOMoARcPSD| 36991220
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ
2.1.1 Module Arduino UNO R3
Arduino UNO là một board mạch vi điều khiển được phát triển bởi Arduino.cc,
một nền tảng điện tử mã nguồn mở dựa trên vi điều khiển AVR ATMEGA328P.
Với Arduino UNO R3, chúng ta có thể xây dựng các ứng dụng điện tử tương tác
qua lại với nhau thông qua phần mềm cũng như phần cứng hỗ trợ. Hiện nay
Arduino được biết đến ở Việt Nam rất rộng rãi, giúp ích rất nhiều cho những
người đam mê nghiên cứu chế tạo những sản phẩm có ích cho xã hội. Trong
những năm qua, Arduino là bộ não cho rất nhiều dự án điện tử, từ những sản
phẩm ra đời ứng dụng đơn giản trong cuộc sống đến những dự án khoa học phức
tạp, quy mô. Hình 2.1 minh họa Module Arduino UNO R3 trong thực tế và các
thông số kỹ thuật của module được trình bày trong bảng 2.1 [CITATION ĐIỆ18 \l 1033 ].
Hình 2.1: Module Arduino UNO R3 [CITATION ĐIỆ18 \l 1033 ].
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật Module Arduino UNO R3 [CITATION ĐIỆ18 \l 1033 ]. Vi điều khiển ATMEGA328P Điện áp hoạt động 5 V lOMoARcPSD| 36991220
Điện áp vào khuyên dùng 7 – 12 V Điện áp vào giới hạn 6 – 20 V Số chân Digital I/O 14 (6 chân PWM ) Số chân Analog 6
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 20 – 30 mA Dòng tiêu thụ Khoảng 30 mA
Dòng ra tối đa trên chân 5V 500 mA
Dòng ra tối đa trên chân 3.3V 50 mA Bộ nhớ Flash 32 KB SRAM 2 KB EEPROM 1 KB Tần số xung Clock 16 Mhz Chiều dài 68.6 mm Chiều rộng 53.4 mm Khối lượng 25 g
Sơ đồ chân của Module Arduino UNO R3 được mô tả ở hình 2.2 bên dưới.
Hình 2.2: Sơ đồ chân của Module Arduino UNO R3 [ CITATION ĐIỆ18 \l 1033 ]. lOMoARcPSD| 36991220
Chức năng các chân của Module Arduino UNO R3 [CITATION ĐIỆ18 \l 1033 ]:
• 3V3: Đầu ra điện áp 3.3 V.
• 5V: Đầu ra điện áp 5 V. • GND: Chân mass.
• Vin: Điện áp đầu vào được cung cấp cho board mạch Arduino. Khác với
5V được cung cấp qua cổng USB, chân này được sử dụng để cung cấp
điện áp toàn mạch thông qua jack nguồn, thông thường khoảng 7 -12 VDC.
• USB: Hỗ trợ điện áp khoảng 5 V.
• Reset : Thiết lập lại về ban đầu.
• IOREF: Điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO nhưng
chân này không dùng để cấp nguồn.
• AREF: Chân này được gọi là tham chiếu tương tự, được sử dụng để cung
cấp điện áp tham chiếu cho các đầu vào tương tự.
• Analog Pin: 6 chân Analog (A0 – A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10
bits để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0 – 5 V.
• PWM: Bao gồm các chân 3, 5, 6, 9, 10, 11, được cấu hình để cung cấp
PWM với độ phân giải 8 bits.
• SPI: Các chân 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) dùng để truyền
phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết bị khác.
• Giao tiếp I2C: Chân A4 (SDA) và A5 (SCL) được sử dụng để hỗ trợ giao
tiếp I2C/TWI với các thiết bị khác.
• Giao tiếp Serial: Giao tiếp nối tiếp dùng để nhận và gửi dữ liệu được thực
hiện thông qua hai chân 0 (Rx) và 1 (Tx).
• External Interrupts: Chân 2 và 3 được dùng để cung cấp các ngắt ngoài.
2.1.2 Module Camera OV7670
Module Camera OV7670 chứa cảm biến hình ảnh dạng CMOS OV7670 có tất
cả chức năng của một chip xử lý hình ảnh VGA. Cảm biến camera OV7670 giúp
thu hình ảnh từ môi trường và đưa ra đầy đủ một khung hình với tốc độ 30fps, độ
phân giải dữ liệu 8 bit, sau đó thông qua giao tiếp SCCB để giao tiếp với vi điều
khiển nhằm thực hiện các ứng dụng như chụp hình, quay video, xử lý ảnh,…
Hình 2.3 minh họa Module Camera OV7670 trong thực tế và các thông số kỹ
thuật của module được trình bày trong bảng 2.2. lOMoARcPSD| 36991220
Hình 2.3: Module Camera OV7670 [ CITATION Dat \l 1033 ].
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật Module Camera OV7670 [ CITATION Dat \l 1033 ]. Độ phân giải 640 x 480 Điện áp hoạt động 3.3 V Điện áp I/O 2.45 – 3 V Công suất hoạt động 60 mW Dòng ở chế độ ngủ < 20 uA Nhiệt độ hoạt động -30 o C – 70 o C Nhiệt độ ổn định 0 o C – 50 o C Kích thước ống kính 1 /6”
Tốc độ truyền ảnh tối đa 30 fps Độ nhạy 1.3 V/(Lux.sec ) SNR 46 dB Phạm vi hoạt động 52 dB Kích thước pixel 3.6 um x 3.6 um Kích thước hình ảnh 2.36 mm x 1.76 mm
Sơ đồ chân của Module Camera OV7670 được mô tả ở hình 2.4 bên dưới. lOMoARcPSD| 36991220
Hình 2.4: Sơ đồ chân của Module Camera OV7670 [ CITATION Dat \l 1033 ].
Chức năng các chân của Module Camera OV7670 [ CITATION Dat \l 1033 ]:
• 3V3: Điện áp hoạt động 3.3 V. • GND: Chân mass.
• SIO C (SCL): Ngõ vào xung clock của giao tiếp SCCB.
• SIO D (SDA): Chân dữ liệu của giao tiếp SCCB.
• VSYNC: Ngõ ra đồng bộ chiều dọc.
• HREF: Tham chiếu chiều ngang.
• PCLK: Ngõ ra xung clock pixel.
• XCLK: Ngõ vào xung clock hệ thống.
• D0 – D7: Ngõ ra dữ liệu pixel.
• RESET: Chân reset thanh ghi.
• PWDN: Chân lựa chọn chế độ nguồn.
2.1.3 Module GSM GPRS SIM800L
Module GSM GPRS SIM800L dùng để điều khiển thiết bị hoặc cảnh báo từ
xa vì module này có khả năng nghe và gọi điện, nhắn tin SMS, GPRS,... như một
chiếc điện thoại nhưng có kích thước nhỏ rất nhiều trong các loại module SIM.
Module giao tiếp với các họ vi điều khiển như Pic, 8051, Arduino… một cách dễ
dàng và được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực IoT thông qua việc sử dụng bộ
tập lệnh AT. Hình 2.5 minh họa Module GSM GPRS SIM800L trong thực tế và
hình 2.6 mô tả sơ đồ chân của module, đồng thời các thông số kỹ thuật của module
được trình bày trong bảng 2.3 [CITATION Dat223 \l 1033 ]. lOMoARcPSD| 36991220
Hình 2.5: Module GSM GPRS SIM800L [CITATION Dat223 \l 1033 ].
Hình 2.6: Sơ đồ chân của Module GSM GPRS SIM800L [CITATION Dat223 \l 1033 ].
Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật của Module GSM GPRS SIM800L [CITATION Dat223 \l 1033 ]. Nguồn cấp 3.4 – 4.4 VDC Dòng khi hoạt động 100 mA – 1 A
Dòng khi ở chế độ chờ 10 mA
Nhiệt độ bình thường -40oC - +85oC Nhiệt độ lưu trữ -45oC - +90oC
Tốc độ truyền dữ liệu nối tiếp 1200 bps – 460800 bps
Khe cắm SIM MICROSIM Kích thước 25 x 22 mm
Chức năng các chân của module SIM800L [CITATION Dat223 \l 1033 ]:
• VCC: Nguồn vào 3.4 – 4.4 V. • GND: Chân mass. • TXD: Chân truyền UART. • RXD: Chân nhận UART. lOMoARcPSD| 36991220 • DTR: Chân UART DTR.
• SPK+, SPK-: Ngõ ra âm thanh, nối với loa để phát âm thanh.
• MIC+, MIC-: Ngõ vào âm thanh, gắn thêm Micro để thu âm thanh.
• RST: Chân khởi động lại Module SIM800L.
• RING: Báo có cuộc gọi đến.
2.1.4 Module DC-DC Buck LM2596 3A
Module giảm áp DC LM2596 có gắn 3 led 7 đoạn hiển thị nguồn áp của ngõ
ra hoặc ngõ vào, có nút bấm để chuyển đổi hiển thị, thuận lợi cho quá trình sử
dụng (hiển thị giá trị điện áp với sai số trong khoảng 0,1V). Mạch cho dòng điện
ngõ ra lên đến 3A. Hình 2.7 minh họa Module giảm áp LM2596 trong thực tế và
các thông số kỹ thuật của module được trình bày trong bảng 2.4 [CITATION VIE \l 1033 ].
Hình 2.7: Module Buck DC-DC LM2596 - 3A [CITATION VIE \l 1033 ].
Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật của Module giảm áp LM2596 [CITATION VIE \l 1033 ]. Điện áp đầu vào 4 – 40 V Điện áp đầu ra 1.25 – 37 V Dòng ra 3 A Công suất đầu ra 20 W Hiệu suất 88 % Kích thước 6.1 x 3.4 x 12 mm
2.1.5 Cảm biến nhiệt độ v愃 độ ẩm DHT11
Cảm biến độ ẩm và nhiệt độ DHT11 là cảm biến rất thông dụng hiện nay vì
chi phí rẻ và dễ lấy dữ liệu thông qua giao tiếp 1-wire (giao tiếp digital, 1 dây
truyền dữ liệu duy nhất). Bộ tiền xử lý tín hiệu tích hợp trong cảm biến giúp ta lOMoARcPSD| 36991220
có được dữ liệu chính xác mà không phải qua bất kỳ tính toán nào. So với cảm
biến đời mới hơn là DHT22 thì DHT11 cho khoảng đo va độ chính xác kém hơn
nhưng vẫn có thể ứng dụng tốt trong dự án. Hình 2.8 minh họa cảm biến DHT11
trong thực tế và các thông số kỹ thuật của cảm biến được trình bày trong bảng 2.5.
Hình 2.8: Cảm biến nhiệt độ DHT11 [CITATION htt \l 1033 ].
Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ [ CITATION htt \l 1033 ]. Điện áp cung cấp 3 – 5 V Dòng điện trung bình 0.2 – 1 mA Dòng tiêu thụ 0.5 – 2.5 mA Tần số lấy mẫu 1 s Phạm vi đo lường 20-90 %RH 0-50 o C Độ chính xác độ ẩm ± 5 %RH
Độ chính xác nhiệt độ ± 2 o C
Chức năng các chân của cảm biến DHT11 [ CITATION htt \l 1033 ]:
• VCC: Nguồn cấp vào 3 – 5 V. • GND: Chân mass.
• Data: Dữ liệu ngõ ra được lấy mẫu 1 lần / 1 giây. 2.1.6 Còi Buzz 5V
Còi Buzz 5V là còi báo được sử dụng trong các mạch điện tử, được thiết kế có
chân cắm thích hợp cho việc sử dụng báo động, báo hiệu âm thanh với tín hiệu
có biên độ âm thanh lớn hơn 80 dB. Còi tiêu thụ dòng nhỏ hơn 25 mA và kích
thước rất nhỏ gọn nên kết hợp được nhiều loại mạch khác nhau. Hình 2.9 minh
họa còi buzz 5V và các thông số kỹ thuật được trình bày trong bảng 2.6 . lOMoARcPSD| 36991220
Hình 2.9: Còi buzz 5V [ CITATION Buz \l 1033 ].
Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật của còi buzz 5V [ CITATION Buz \l 1033 ].
Nguồn 3.5 – 5.5 V Dòng điện tiêu thụ < 30 mA Tần số cộng hưởng 2300 Hz ± 300 Hz Biên độ âm thanh > 85 dB Nhiệt độ hoạt động -25°C – 80°C Kích thước
Đường kính 12 mm, cao 9,7 mm
2.2 CHUẨN GIAO TIẾP UART
2.2.1 Giới thiệu chuẩn giao tiếp UART
UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) là giao thức
truyền và nhận dữ liệu nối tiếp. Chuẩn giao tiếp UART sử dụng 2 dây để truyền
và nhận dữ liệu giữa các thiết bị. Hình 2.10 mô tả chuẩn giao tiếp UART với Tx
là chân truyền dữ liệu và Rx là chân nhận dữ liệu [CITATION MrR \l 1033 ].
Hình 2.10: Chuẩn giao tiếp UART [CITATION MrR \l 1033 ].
2.2.2 Cách truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp UART
Hình 2.11 mô tả cách truyền dữ liệu của giao tiếp UART, trong đó UART 1 là
bên truyền dữ liệu và UART 2 là bên nhận dữ liệu. Các UART sẽ truyền và nhận
dữ liệu từ một bus dữ liệu (Data Bus). Dữ liệu được chuyển từ bus dữ liệu đến
UART 1 ở dạng song song. Sau khi UART 1 nhận dữ liệu từ bus dữ liệu, nó sẽ
thêm một bit Start, một bit Parity (bit chẵn lẻ) và một bit Stop để tạo thành gói
dữ liệu. Tiếp theo, gói dữ liệu được xuất ra nối tiếp từng bit tại chân Tx của UART
1. UART 2 đọc gói dữ liệu từng bit tại chân Rx, sau đó loại bỏ bit Start, bit Parity, lOMoARcPSD| 36991220
bit Stop. Cuối cùng, UART 2 chuyển gói dữ liệu song song tới bus dữ liệu ở đầu
nhận [CITATION MrR \l 1033 ].
Hình 2.11: Cách truyền dữ liệu của giao tiếp UART [CITATION MrR \l 1033 ].
Dữ liệu được truyền trong giao tiếp UART được tổ chức thành các gói
(Packets). Mỗi Packet chứa 1 bit Start, 8 bit dữ liệu, 1 bit Parity và 1 bit Stop.
Hình 2.12 minh họa khung truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp UART [CITATION MrR \l 1033 ].
Hình 2.12: Khung truyền của giao tiếp UART [CITATION MrR \l 1033 ]. 2.3 TẬP LỆNH AT
Tập lệnh AT (Attention) còn gọi là tập lệnh Hayes, được phát triển lúc đầu bởi
Hayes Communications cho modem Hayes Smartmodem 300 vào năm 1997. Tập
lệnh bao gồm hàng loại các chuỗi ký tự kết hợp lại để tạo thành những lệnh hoàn
chỉnh như gọi, giữ và thay đổi các tham số kết nối. Ngày nay hầu hết các modem
đều sử dụng tập lệnh AT và các lệnh này đều bắt đầu bằng “AT” [ CITATION TSN20 \l 1033 ].
Một số lệnh AT giao tiếp với Module GSM GPRS SIM800L [ CITATION Văn \l 1033 ]:
• AT: Kiểm tra module có hoạt động hay không, trả về OK nếu hoạt động
bình thường, báo lỗi hoặc không trả về nếu có lỗi xảy ra.
• AT+CPIN?: Kiểm tra Simcard, trả về: +CPIN: READY OK (nếu tìm thấy simcard).
• AT+CSQ: Kiểm tra chất lượng sóng, trả về: +CSQ: xx,0 OK (xx là chất
lượng sóng, tối đa là 31).
• ATD0773012284; : Thực hiện cuộc gọi đến số điện thoại 0773012284.
Module sẽ trả về đáp ứng với những trường hợp sau : lOMoARcPSD| 36991220
o Cuộc gọi bị mất sóng: NO DIALTONE o Cuộc
gọi bị ngắt: BUSY o Cuộc gọi đã kết thúc: NO
CARRIER o Cuộc gọi không nhận được trả lời: NO ANSWER • ATH: Hủy cuộc gọi.
• AT+CMGF=x : Cấu hình tin nhắn (x=0: DPU, x=1: dạng ký tự).
• AT+IPR=9600: Thay đổi tốc độ baud.
• AT+CMGS=”0773012284”: Gửi tin nhắn đến số 0773012284.
2.4 GIỚI THIỆU VỀ FIREBASE REALTIME DATABASE
Firebase là một nền tảng sở hữu bởi Google, phát triển từ Envolve - một công
ty khởi nghiệp trước đó do James Tamplin và Andrew Lee thành lập vào năm
2011. Đến tháng 4 năm 2012, Firebase đã lần đầu tiên được ra mắt công chúng.
Họ cung cấp rất nhiều công cụ cũng như các dịch vụ tiện ích khác nhau để phát
triển thành một ứng dụng chất lượng bằng cách giúp người dùng lập trình ứng
dụng, phần mềm trên các nền tảng web, di động thông qua việc đơn giản hóa các
thao tác với cơ sở dữ liệu. Tất cả dữ liệu được truyền qua một kết nối an toàn
SSL, việc truy vấn cơ sở dữ liệu và việc xác nhận thông tin được điều khiển theo
một số các quy tắc “security rules language” [ CITATION ITN21 \l 1033 ].
Sản phẩm đầu tiên của Firebase là Cơ sở dữ liệu thời gian thực (Firebase
realtime database), một API đồng bộ hóa dữ liệu ứng dụng trên các thiết bị iOS,
Android, Web, đồng thời lưu trữ trên đám mây của Firebase. Dữ liệu được lưu
trữ dưới dạng cây JSON và được đồng bộ theo thời gian thực đối với mọi kết nối.
Khi xây dựng những ứng dụng đa nền tảng như Android, IOS và Web App, tất
cả các client sẽ kết nối trên cùng một cơ sở dữ liệu Firebase và tự động cập nhật
dữ liệu mới nhất khi có sự thay đổi [ CITATION ITN21 \l 1033 ].
Hoạt động nổi bật của Firebase là xác thực người dùng bằng Email, Google,...
giúp thông tin cá nhân được an toàn, bảo mật và hoạt động cung cấp các hosting.
Firebase cung cấp một môi trường hoàn toàn không có máy chủ, do đó, ta sẽ
không cần lo lắng về cơ sở hạ tầng máy chủ [ CITATION Mắt21 \l 1033 ]
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG
3.1 YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
3.1.1 Yêu cầu của hệ thống
Hệ thống có các chức năng sau:
• Điểm quan trắc: điểm này được đặt ở các địa điểm phù hợp cho việc giám
sát và thu thập dữ liệu cần thiết bằng cách chụp ảnh từ môi trường xung quanh thông qua camera. lOMoARcPSD| 36991220
• Hệ thống sẽ gửi dữ liệu nhận biết trạng thái khu vực được giám sát đến cơ
sở dữ liệu, từ đó báo hiệu tình trạng khẩn cấp khi xuất hiện đám cháy rừng
đến người dân thông qua giao diện web. 3.1.2 Sơ đồ khối v愃 chức năng mỗi khối
Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống.
Với những yêu cầu của đề tài, tôi xây dựng được sơ đồ khối tổng quát của
hệ thống như hình 3.1. Hệ thống bao gồm các khối như sau:
• Khối nguồn: cung cấp nguồn cho hệ thống hoạt động, bao gồm khối xử lý
trung tâm, khối máy ảnh và khối giao tiếp mạng di động.
• Khối xử lý trung tâm: nhận dữ liệu từ khối máy ảnh thông qua chuẩn
SCCB tương thích với giao tiếp I2C, sau đó truyền dữ liệu đến module
giao tiếp mạng di động qua chuẩn giao tiếp UART để.
• Khối máy ảnh: thu dữ liệu từ môi trường và đưa đến khối xử lý trung tâm thông qua chuẩn SCCB.
• Khối giao tiếp mạng di động: nhận dữ liệu từ khối xử lý trung tâm, sau đó tiến hành xử lí.
• Khối báo hiệu: báo động đến người dùng khi có sự cố xảy ra.
• Cơ sở dữ liệu: nhận các dữ liệu từ module giao tiếp mạng di động thông
qua giao thức HTTP và tiến hành quản lý, lưu trữ dữ liệu.
• Khối người dùng: nhận dữ liệu từ cơ sở dữ liệu, tiến hành xử lí và đưa ra
các cảnh báo đến người dân thông qua web.
3.1.3 Hoạt động của hệ thống
Khi được cấp nguồn, hệ thống sẽ hoạt động theo trình tự như sau: lOMoARcPSD| 36991220
• Camera sẽ tiến hành chụp hình ảnh môi trường cây cối xung quanh với
tốc độ tối đa lên đến 30fps, hình ảnh sẽ được truyền đến bộ xử lý trung tâm qua chuẩn SCCB.
• Hình ảnh gửi đến bộ xử lý trung tâm sẽ được xử lí xem có nguy cơ hỏa
hoạn hay xuất hiện đám cháy hay không, nếu có rủi ro sẽ gửi tín hiệu đến
khối giao tiếp mạng di động qua chuẩn giao tiếp UART.
• Module giao tiếp mạng di động thực hiện gửi dữ liệu trạng thái đến cơ sở
dữ liệu Firebase để lưu trữ, sau đó xử lí đưa lên giao diện web những cảnh báo.
3.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG
3.2.1 Khối xử lý trung tâm
Trong đề tài này, nhóm chúng tôi sử dụng vi điều khiển ATMEGA328P tích
hợp sẵn trong board Arduino UNO R3 vì Arduino UNO là vi điều khiển được sử
dụng phổ biến, có tích hợp các chân serial giao tiếp UART, giúp dễ dàng giao
tiếp với nhiều module trong hệ thống. Ngoài ra board có kích thước khá nhỏ so
với các dòng Arduino còn lại trên thị trường, phù hợp với yêu cầu nhỏ gọn của
module giám sát. Hình 3.2 mô tả sơ đồ nguyên lý của khối xử lý trung tâm và các
kết nối chân của khối này được thể hiện chi tiết trong bảng 3.1.
Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý của khối xử lý trung tâm.
Bảng 3.1: Kết nối chân của khối xử lý trung tâm. Chân Kết nối Mục đích Cấp nguồn ngõ vào cho
5V Chân IN+ của module LM2596
module giảm áp, từ đó cấp qua cho module SIM800L Chân IN-, OUT- của module lOMoARcPSD| 36991220
LM2596, chân GND của module
Cấp nguồn cho các thiết bị GND
SIM800L và cực âm của các còi trong hệ thống Buzz
Nhận dữ liệu từ module D2 Chân TX của module SIM800L SIM800L
Truyền dữ liệu đến module D3 Chân RX của module SIM800L SIM800L D6, D7 Cực dương của còi Buzz Phát âm thanh cảnh báo
3.2.2 Khối máy ảnh
3.2.3 Khối giao tiếp mạng di động
Để đáp ứng yêu cầu gọi điện đến người dùng khi có sự cố hỏa hoạn xảy ra,
nhóm chúng tôi quyết định Module GSM GPRS SIM800L là sự lựa chọn tối ưu
nhất, vì module này có tốc độ truyền nhận ổn định, giá cả phù hợp và nhỏ gọn.
Hình 3.3 mô tả sơ đồ khối của module này.
Hình 3.3: Sơ đồ khối của module giao tiếp mạng di động.
Vì Module GSM GPRS SIM800L sử dụng điện áp từ 3.7 V đến 4.2 V nên
chúng tôi sử dụng thêm module giảm áp LM2596 - 3A nhằm hạ áp xuống ở mức
phù hợp để đảm bảo module hoạt động ổn định. Hai chân RXD và TXD sẽ được
kết nối với khối điều khiển trung tâm thông qua chuẩn UART để thực hiện quá
trình giao tiếp truyền nhận dữ liệu. Riêng chân RXD kết nối với chân D3 của
board xử lý trung tâm phải mắc thêm mạch phân áp để hạn dòng lại vì chân D3
của board Arduino UNO sử dụng mức logic 5V và module SIM800L sử dụng
mức logic 3.3V. Điện trở 10K được mắc giữa chân RXD của module SIM800L
với chân D3 của Arduino UNO và 1 điện trở 20K được mắc giữa chân RXD của lOMoARcPSD| 36991220
module SIM800L và GND. Ngoài ra, chúng tôi sử dụng thêm tụ bù 1000 uF mắc
giữa chân VCC và GND của module để đảm bảo hoạt động ổn định.
3.2.4 Khối báo hiệu
Chức năng của khối báo hiệu rất đơn giản, nhận tín hiệu từ khối xử lý trung
tâm và phát ra âm thanh từ còi để báo hiệu khi cần thiết. Chúng tôi chọn còi Buzz
5V đảm nhận vai trò của khối này. Còi có âm thanh ổn định, âm lượng đủ to để
nghe được và kích thước nhỏ phù hợp cho hệ thống. Sơ đồ khối của thiết bị này
được mô tả ở hình 3.4.
Hình 3.4: Sơ đồ khối của còi Buzz 5V DC. 3.2.5 Khối nguồn
3.3 CHỨC NĂNG VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PHẦN MỀM 3.3.1 Arduino IDE
Trong đề tài này, chúng tôi sử dụng phần mềm Arduino IDE để lập trình, xử
lý các yêu cầu thiết kế. Phần mềm này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C++, đồng thời
giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng hơn, từ đó thực thi kết nối đến cơ sở
dữ liệu Firebase cũng như ứng dụng Blynk. Hình 3.5 mô tả giao diện lập trình
Arduino IDE, nơi mà code được biên dịch và thực thi. lOMoARcPSD| 36991220
Hình 3.5: Giao diện chính của Arduino IDE.
Đầu tiên là cài đặt với Boards Manager bằng cách vào cửa sổ Preferences,
chèn đường link bên dưới như hình 3.6 vào Additional Boards Manager URLs
để Arduino IDE có thể nhận Board.
Hình 3.6: Cài đặt với Boards Manager.
Tiếp theo, tiến hành tải về các thư viện cần thiết của board Arduino UNO để
lập trình và chọn cổng COM làm việc với board mạch như hình 3.7. Ở đây, chúng
tôi sử dụng COM10 để giao tiếp với board Arduino UNO R3.
Hình 3.7: Chọn cổng COM giao tiếp với board. lOMoARcPSD| 36991220
3.3.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu Firebase
Đề tài này sử dụng nền tảng Google Firebase hoạt động trên nền tảng đám
mây, nhằm xây dựng khối cơ sở dữ liệu với mục đích lưu trữ, lấy dữ liệu thu
thập được từ khối xử lý trung tâm gửi đến một cách dễ dàng và nhanh chóng.
Hình 3.8 là giao diện chính của Google Firebase.
Hình 3.8: Giao diện chính của Firebase.
Ở đề tài này, chúng tôi sử dụng nền tảng Realtime Database được thể hiện ở
hình 3.9, nền tảng này giúp quản lý dữ liệu thu thập được từ module giám sát và
hiển thị lên ở mục Location 1, đại diện cho khu vực nhất định nào đó, status để
hiển thị trạng thái của khu vực đó theo thời gian thực.
Hình 3.9: Giao diện Realtime Database. lOMoARcPSD| 36991220 3.4 LƯU ĐỒ
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ
Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, nhóm chúng tôi đã đạt được
những kết quả như mong muốn và đưa ra được những đánh giá và hướng phát
triển của hệ thống, từ đó tiến tới việc vận hành trong thực tế. 4.1 KẾT QUẢ
4.2 ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG lOMoARcPSD| 36991220
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 KẾT LUẬN
5.2 HẠN CHẾ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.2.1 Hạn chế
5.2.2 Hướng phát triển lOMoARcPSD| 36991220 PHỤ LỤC CODE CHƯƠNG TRÌNH: lOMoARcPSD| 36991220
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]
Lê Thị Hồng (2020), “Vấn nạn cháy rừng ở Việt Nam”. Tạp chí Con số Sự
Kiện. https://consosukien.vn/van-nan-chay-rung-o-viet-nam.htm [2]
Bộ Công Thương Việt Nam (2021), “Cháy rừng ở Huế gây nguy hiểm cho
đường dây 500kV”. Cổng thông tin điện tử Bộ Công Thương.
https://moit.gov.vn/bao-ve-moi-truong/chay-rung-o-hue-gay-nguy- hiemcho-duong-day-500kv.html [3]
Phương Oanh (2022), “Cháy rừng gần đây tại châu Âu nghiêm trọng hơn
cả năm 2021”. Vietnamplus.
https://www.vietnamplus.vn/chay-rung-gan-day-tai-chau-au-
nghiemtrong-hon-ca-nam-2021/807013.vnp [4]
D. Kim Thoa (2019), “Cháy rừng Amazon ảnh hưởng gì đến thế giới ?”. tuổi trẻ online.
https://tuoitre.vn/chay-rung-amazon-anh-huong-gi-den-the-gioi- 20190826105120246.htm [5]
TS. Phan Văn Ca, ThS. Trương Quang Phúc (2017), “Cơ Sở và Ứng Dụng
Internet of Things”. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM. [6]
Đồ án 2 Bùi Hữu Tài, “Hệ thống IoT giám sát, cảnh báo cháy rừng”.
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM. [7]
Diệu Linh (2020), “Báo cháy rừng nhờ hệ thống”. Báo Đồng Nai.
http://www.baodongnai.com.vn/xahoi/202010/bao-chay-rung-nho-
hethong-thiet-bi-tu-dong-3024286/ [8]
ASIN (2021), “IQ Firewatch – Công nghệ trong cảnh báo và phát hiện sớm
cháy rừng”. asin INDUSTRIAL SOLUTION.
https://asin.com.vn/iq-firewatch-cong-nghe-trong-canh-bao-va-phathien- som-chay-rung.html [9]
Ngọc Diệp (2021), “Vai trò cuả những công nghệ thông minh trong phát
hiện cháy rừng tại các thành phố Mỹ”. THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG.
https://ictvietnam.vn/vai-tro-cua-cac-cong-nghe-thong-minh-trong-
phathien-chay-rung-tai-cac-thanh-pho-my-20211110113104265.htm [10] Datasheet Arduino UNO R3.
https://docs.arduino.cc/resources/datasheets/A000066-datasheet.pdf [11]
Datasheet Module Camera OV7670
http://web.mit.edu/6.111/www/f2016/tools/OV7670_2006.pdf lOMoARcPSD| 36991220 [12]
Datasheet Module GSM GPRS SIM800L. https://datasheet-
pdf.com/PDF/SIM800L-Datasheet-SIMCom-989664 [13] Datasheet Module DC-DC Buck LM2596.
https://datasheet-pdf.com/PDF/LM2596-Datasheet-CYStech-1424873 [14]
Datasheet Temperature and Humidity Sensor DHT11.
https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-
SheetTranslated-Version-1143054.pdf [15] Datasheet Buzzer 5V.
https://www.farnell.com/datasheets/2171929.pdf [16]
Michael D. Ciletti, “Advanced Digital Design with the Verilog HDL”.
Prentice Hall of India, USA, 2005. [17]
TS. Nguyễn Tất Bảo Thiện, KS. Phạm Quang Huy (2020), “ARDUINO
và Lập Trình IoT”. Nhà Xuất Bản Thanh Niên. [18]
Shanghai SIMCom wireless solutions Ltd (2015), "SIM800 Series_AT Command Manual_V1.09".
https://www.elecrow.com/wiki/images/2/20/SIM800_Series_AT_Comm a nd_Manual_V1.09.pdf [19]
ITNavi, “Firebase là gì? Giới thiệu Firebase và các tính năng của Firebase”, 22/03/2021.
https://itnavi.com.vn/blog/firebase-la-gi [20]
Mắt Bão, “Firebase là gì? Giải pháp lập trình không cần Backend từ Google”, 27/12/2021.
https://wiki.matbao.net/firebase-la-gi-giai-phap-lap-trinh-khong-
canbackend-tu-google/#firebase-la-gi