Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Dữ liệu được lấy qua cảm biến được xử lý bằng vi điều khiển, giá trị của cảm

biến đo được sẽ được cập nhật lên web thông qua khối truyền thông người dùng có

thể truy cập vào web, theo dõi diễn biến mực nước và lưu lượng nước đo đạc được.

3.2.2 Sơ đồ khối hệ thống phần cứng



Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống

• Khối nguồn

Khối nguồn có chức năng cung cấp nguồn điện cho hệ thống, tùy thuộc vào linh

kiện mà ta cần sử dụng các nguồn điện khác nhau.

• Khối điều khiển

Khối này điều khiển gần như toàn bộ hoạt động của hệ thống từ việc xử lí dữ

liệu đo được đến việc truyền các bản tin thu thập được lên web

• Khối truyền thơng

Khối này có chức năng truyền dữ liệu đo đạc về máy chủ. Để làm được việc này,

ta sử dụng module sim điện thoại kết hợp với vi điều khiển để thống nhất việc gửi

bản tin với máy chủ.

• Khối cảm biến

Khối này là khối quan trọng nhất vì nó liên quan đến số liệu và cảnh báo tồn bộ

hệ thống. Có nhiệm vụ đo đạc giá trị mực nước và lưu lượng nước.

• Khối hiển thị

Hiển thị ra giá trị đo đạc được, so sánh với giá trị hiển thị trên web từ đó đánh

giá hoạt động của hệ thống



22



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



3.3 Tổng quan về phần mềm

Hệ thống thực hiện việc đo đạc và giám sát qua web thực hiện bằng cách đo các

thông số mực nước và lưu lượng nước qua các cảm biến, các dữ liệu này sau đó

được truyền về server và hiển thị lên web. Mơ hình client – server được áp dụng

trong hệ thống. Kết hợp với chương trình tạo máy chủ web xampp để quản lý web

và cơ sở dữ liệu., web và cơ sở dữ liệu chứa trong xampp.



Hình 3.3 Sơ đồ khối phần mềm

3.3.1 Mơ hình client – server

Mơ hình Client- Server là một mơ hình nổi tiếng trong mạng máy tính, được áp

dụng rất rộng rãi và là mơ hình của mọi trang web hiện có. Ý tưởng của mơ hình

này là máy con (đóng vai trò là máy khách) gửi một yêu cầu (request) để máy chủ

(đóng vai trò là người cung ứng dịch vụ), máy chủ sẽ xử lý và trả kết quả về cho

máy khách.



23



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Để một chương trình server và một chương trình client có thể giao tiếp được với

nhau thì giữa chúng phải có một chuẩn để nói chuyện, chuẩn này được gọi là giao

thức. Nếu một chương trình từ client nào đó muốn u cầu lấy thơng tin từ server

thì nó phải tn theo giao thức mà server đó đưa ra. Bản thân chúng ta cần xây dựng

một mơ hình client-server cụ thể thì ta cũng có thể tự tạo ra một giao thức riêng

nhưng thường chúng ta chỉ tạo được điều này ở tầng ứng dụng của mạng. Với sự

phát triển mạng như hiện nay thù có rất nhiều giao thức chuẩn trên mạng ra đời

nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển. Với đồ án này em sẽ chọn mơ hình client – server

sử dụng giao thức TCP/IP để truyền nhận dữ liệu với nhau



Hình 3.4 Mơ hình client – server [7]

Với mơ hình này, mạch phần cứng chính là client, máy tính được sử dụng làm

server.

3.3.2 Giao thức TCP/IP

TCP/IP là viết tắt của cụm từ Transmission Control Protocol/Internet Protocol.

TCP/IP là một tập hợp các giao thức (protocol) điều khiển truyền thông giữa tất cả

các máy tính trên Internet. Cụ thể hơn, TCP/IP chỉ rõ cách thức đóng gói thơng tin

(hay còn gọi là gói tin ), được gửi và nhận bởi các máy tính có kết nối với nhau.

Như tên của nó, TCP/IP là sự kết hợp của hai giao thức riêng biệt: Giao thức

kiểm soát truyền tin (TCP) và giao thức Internet (IP). Giao thức Internet cho phép

các gói được gửi qua mạng; Nó cho biết các gói tin được gửi đi đâu và làm thế nào

để đến đó. IP có một phương thức cho phép bất kỳ máy tính nào trên Internet

chuyển tiếp gói tin tới một máy tính khác thông qua một hoặc nhiều khoảng

(chuyển tiếp) gần với người nhận gói tin. Giao thức điều khiển truyền dẫn có trách



24



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



nhiệm đảm bảo việc truyền dữ liệu đáng tin cậy qua các mạng kết nối Internet. TCP

kiểm tra các gói dữ liệu xem có lỗi khơng và gửi u cầu truyền lại nếu có lỗi được

tìm thấy.

Các giao thức TCP/IP phổ biến nhất





HTTP – Được sử dụng giữa một web client và một web server, để truyền dữ

liệu khơng an tồn. Một web client(tức là trình duyệt Internet trên máy tính)

gửi một yêu cầu đến một web server để xem một trang web. Máy chủ web

nhận được yêu cầu đó và gửi thơng tin trang web về cho web client.







HTTPS – Được sử dụng giữa một web client và một web server, để truyền

dữ liệu an toàn. Thường được sử dụng để gửi dữ liệu giao dịch thẻ tín dụng

hoặc dữ liệu cá nhân khác từ một web client (ví dụ trình duyệt Internet trên

máy tính) tới một web server.







FTP – Được sử dụng giữa hai hoặc nhiều máy tính. Một máy tính gửi dữ liệu

đến hoặc nhận dữ liệu từ máy tính khác một cách trực tiếp.



3.3.3 Phần mềm Xampp

Xampp là chương trình tạo máy chủ Web (Web Server) được tích hợp sẵn

Apache, PHP, MySQL, FTP Server, Mail Server và các cơng cụ như phpMyAdmin.

Xampp có chương trình quản lý khá tiện lợi, cho phép chủ động bật tắt hoặc khởi

động lại các dịch vụ máy chủ bất kỳ lúc nào. [6]



25



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Hình 3.5 Giao diện Xampp

Xampp là một mã nguồn mở máy chủ web đa nền được phát triển bởi Apache

Friends, bao gồm chủ yếu là Apache HTTP Server, MariaDB database, và

interpreters dành cho những đối tượng sử dụng ngôn ngữ PHP và Perl. Xampp là

viết tắt của Cross-Plarform (đa nền tảng-X), Apache (A), MariaDB (M), PHP (P)

và Perl (P). Nó phân bố Apache nhẹ và đơn giản, khiến các lập trình viên có thể dễ

dàng tạo ra máy chủ web local để kiểm tra và triển khai trang web của mình. Tất cả

mọi thứ cần cho phát triển một trang web - Apache ( ứng dụng máy chủ), CSDL

(MariaDB) và ngơn ngữ lập trình (PHP) được gói gọn trong 1 tệp. Xampp cũng là 1

đa nền tảng vì nó có thể chạy tốt trên cả Linux, Windows và Mac. Hầu hết việc triển

khai máy chủ web thực tế đều sử dụng cùng thành phần như XAMPP nên rất dễ

dàng để chuyển từ máy chủ local sang máy chủ online.

3.3.4 Phần mềm Deamweaer 6

Adobe Dreamweaver CS6 là một phần mềm hỗ trợ thiệt kế web mạnh mẽ, nhiều

tình năng được sử dụng phổ biến rộng rãi. Dreamweaver hỗ trợ bạn thiết kế giao

diện của trang web mà không cần phải can thiệp vào code của trang web đó.



26



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Hình 3.6 Phần mềm Dreamweaer

Adobe Dreamweaver CS6 là một công cụ xử lý dành cho những người thiết kế

web, viết code và những nhà phát triển ứng dụng ở mọi cấp độ. Chức năng code

được nâng cao tạo cho nó một sự mạnh mẽ khi điều hướng những trang web phức

tạp ở thời điểm thiết kế. Những cơng cụ bố trí được cải thiện làm cho công việc dàn

trang được tiến hành từ ý tưởng tổng hợp đến sự đồng ý của khách hàng. Những

sáng kiến thơng qua bản thử Dreamweaver có thể giúp những đội hoặc những người

phát triển web cá nhân tiến đến mức độ tiếp theo như nhau khi thực hiện cũng như

về mặc chức năng.

3.3.5 Lập trình web

a. Giới thiệu về web động



27



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Web động là những website có hệ thống quản lý nội dung và người dùng có thể

chỉnh sửa nội dung được. Ví dụ như trang vnexpress.net hay 24h.com.vn thì đó là

những web động bởi vì họ có thể đăng tin mới, chỉnh sửa tin mới và chỉnh sửa danh

mục menu,....

Web động sử dụng các công nghệ như HTML,



CSS, HTML5, CSS3,



JAVASCRIPT, ... và điều đặc biệt là có sử dụng một ngơn ngữ lập trình server như

PHP, một hệ quản trị CSDL như MySQL, vì vậy web động phải chạy trong máy

chủ. Nếu đặt trên máy tính thì phải cài các Web server ảo như vertrigo, Xampp,

wampp, ...

b. HTML



HTML viết tắt của Hypertext Markup Language - Ngôn ngữ liên kết siêu văn

bản. Ngôn ngữ HTML dùng các tag hoặc các đoạn mã lệnh để chỉ cho các trình

duyệt (Web browsers) cách hiển thị các thành phần của trang như text và graghics,

và đáp lại những thao tác của người dùng bởi các thao tác ấn phím và nhắp chuột.

Đặc điểm chung của Html: Một tài liệu HTML tương đương với một trang web.

Một tài liệu HTML diễn tả một trang web.

 Một file HTML phải có phần mở rộng là .html hoặc .htm

 Những thẻ HTML sẽ hướng dẫn trình duyệt web trình bày thành phần của



một trang web

 Các thẻ trong HTML đều có thẻ đóng và thẻ mở tương ứng, vị dụ các cặp



thẻ: và ,

,



 Ngoại trừ các thẻ đặc biệt sau khơng tn theo quy luật trên, đó là:



, ,
,
, .

c. Css



28



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



CSS là chữ viết tắt của cụm từ tiếng anh” Cascading Style Sheet”, là kiểu thiết

kế sử dụng nhiều lớp định dạng chồng lên nhau . Css được tổ chức Word Wide Web

giới thiệu vào năm 1996. Các đơn giản nhất để hiểu CSS là coi nó như một phần mở

rộng của HTML để giúp đơn giản hóa và cải tiến việc thiết kế cho các trang Web.

Các đặc tính cơ bản của Css:

Css quy định cách hiển thị của các thẻ HTML bằng cách quy định các thuộc tính

của các thẻ đó(font chữ, màu sắc). Để cho thuận tiện có thể đặt tồn bộ các thuộc

tính của thẻ vào trong một file riêng có phần mở rộng là “.css”

Css phá vỡ giới hạn trong thiết kế Web , bởi chỉ cần một file Css có thể cho phép

quản lí định dạng và layout trên nhiều trang khác nhau. Các nhà phát triển Web có

thể đinh nghĩa sẵn thuộc tính của một số thẻ HTML nào đó và sau đó nó có thể

dừng lại trên nhiều trang khác.

d. PHP



PHP vay mượn một số cú pháp từ C, Pert, Shell và Java. Nó là một ngơn ngữ lai,

lấy các tính năng tốt nhất từ ngơn ngữ khác và tạo ra một ngôn ngữ kịch bản (script

language): dễ sử dụng và mạnh mẽ. Mã nguồn (code) php được sử dụng với nhiều

mục đích trong đó: đặc biệt thích hợp cho phát triển web và có thể được nhúng vào

các mã HTML.

Các chức năng của php: Trước hết và cũng là quan trọng nhất, nó đảm nhiệm vai

trò của: ngơn ngữ kịch bản phía máy chủ (Server Side script) - máy chủ sẽ tiếp nhận

request (yêu cầu) từ máy khách (client) - máy chủ web sẽ triệu gọi file mã nguồn

tương ứng. Trong file mã nguồn này chứa các mã php để xử lý request - trình thơng

dịch sẽ dịch mã php sang mã HTML, CSS, XML,...trả ra cho máy chủ web, máy

chủ web trả lại thông tin (reponse) cho máy khách. Dữ liệu nhận được từ máy khách

là các đoạn mã dạng text như HTML, CSS,...mà không thể thấy mã php ( vì đã được

thực thi thành dạng text ) - đảm bảo được tính bảo mật, đây cũng là chức năng cơ

bản và quan trọng của một ngôn ngữ phía máy chủ.



29



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



3.4 Kết luận chương

Chương này đã trình bày các yêu cầu cần thiết của mạch. Xây dựng tổng quan

được sơ đồ khối phần cứng trong đó có thể thấy khối cảm biến là khối quan trọng

nhất vì nó liên quan trực tiếp đến việc đo đạc sao cho chính xác. Phần mềm là cách

thức truyền nhận dữ liệu từ client đến server đến CSDL và hiển thị lên web



30



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



CHƯƠNG 4. CHI TIẾT THIẾT KẾ

4.1 Chi tiết phần cứng

4.1.1 Khối cảm biến

Khối này sử dụng 2 cảm biến để đo 2 đại lượng là mực nước và lưu lượng nước,

trong đề tài này em chọn cảm biến siêu âm SRF05 để đo mực nước, cảm biến lưu

lượng S201 để đo lưu lượng nước.

• Cảm biến siêu SRF05

Module cảm biến siêu âm SRF05 dùng để đo khoảng cách đến vật chắn bằng

sóng siêu âm. Module có 2 đầu thu và phát sóng, khoảng cách được xác định bằng

cách đo khoảng thời gian mà sóng siêu âm được phát ra từ module truyền đến vật

chắn rồi phản hồi về.



Hình 4.1 Cảm biến siêu âm [8]

Sử dụng bằng cách truyền 1 xung vào chân TRIGGER của module, sau đó chờ 1

xung trả về trên chân ECHO, độ dài của xung phản hồi tương ứng với thời gian của

sóng siêu âm truyền trong khơng khí, từ đó tính ra được khoảng cách đến vật thể

chắn.

Khi phát ra xung, và chờ xung phản xạ về, chân ECHO của SRF05 sẽ được kéo

lên cao. khi có xung phản xạ về chân ECHO sẽ được kéo xuống thấp, hoặc sau

30ms nếu khơng có xung phản xạ về.



31



Nghiên cứu thiết kế hệ thống cảnh báo lũ sớm



Hình 4.2 Nguyên lý đo khoảng cách [8]

Vậy để đo lượng nước ta sẽ làm thế nào, ví dụ nếu đo mực nước trong một cái

bình, thì ta sẽ đo chiều cao của bình là h, sau đó dùng cảm biến siêu âm SRF05 để

đo khoảng cách từ mặt nước trong bình lên đến đỉnh bình là h1, mực nước trong

bình sẽ là d = h –h1.

Thơng số cơ bản

Điện áp



5v



Dòng cấp



30mA, max 50mA



Tần số



40Khz



Khoảng cách đo



3cm – 4,5m



Kích thước



43mm x 20mm x17mm



Giá



50000đ

Bảng 4.1 Thơng số của SRF05 [8]







Cảm biến lưu lượng



32



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×