Upload
8051topic
View
17
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
TCP-IP LAN6230
Citation preview
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 1
PHỤ LỤC
I. MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 2
1.1. Giới thiệu đề tài ..................................................................................... 2
1.2. Lí do chọn đề tài .................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu đề tài ........................................................................................ 2
1.4. Hướng phát triển khóa luận tốt nghiệp.................................................. 2
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................... 3
2.1. Lý thuyết mạng truyền thông Ethernet ................................................. 3
2.2. Lý thuyết vi điều khiển ARM ............................................................... 5
2.3. Thiết bị ngoại vi và cảm biến ................................................................ 8
III. XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHẦN CỨNG ..................................................... 9
3.1. Kit TRUONGSA-107 dùng vi điều khiển lõi ARM 32bit
STM32F107VC ................................................................................................. 9
3.2. Mạch điều khiển thiết bi ngoại vi ........................................................ 11
3.2.1. Mạch điều khiển ON/OFF (điều khiển đèn) ................................. 11
3.2.2. Mạch điều khiển động cơ DC ( 12v – 0.14A ) ............................. 12
3.2.3. Mạch thu thập giá trị ADC (cảm biến nhiệt LM35) ..................... 13
IV. LẬP TRÌNH .............................................................................................. 14
4.1. Lập trình giao diện Web người dùng và đăng kí domain. .................. 14
4.1.1. Lập trình giao diện Web người dùng. ........................................... 14
4.1.2. Hướng dẫn tạo domain .................................................................. 21
4.2. Lập trình cho vi điều khiển ARM ....................................................... 24
4.3. Cấu hình cho Router ............................................................................ 25
V. KẾT QUẢ - TỔNG KẾT ............................................................................ 27
5.1. Kết quả ................................................................................................ 27
5.2. Tổng kết ............................................................................................... 27
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 28
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 2
I. MỞ ĐẦU
1.1. Giới thiệu đề tài
Thế kỷ 21, với sự phát triển của internet, thế giới đã bước sang kỷ nguyên của sự
bùng nổ thông tin. Internet xuất hiện trong mọi lĩnh vực thương mại, chính trị, quân
sự, nghiên cứu, giáo dục, văn hóa, xã hội… Internet đã trở thành nhu cầu thiết yếu của
con người. Cùng với sự phát triển của công nghệ, các dòng máy tính, các thiết bị cầm
tay thông minh ra đời dẫn đến việc cập nhật, tìm kiếm, chia sẻ thông tin trở nên quá dễ
dàng.
Tuy nhiên khoảng thời gian gần đây đã xuất hiện một nhu cầu mới, đó là điều
khiển và giám sát các thiết bị qua mạng internet. Nghĩa là bạn ở bất cứ đâu miễn là có
thể truy cập được internet, thì sẽ điều khiển được các thiết bị của mình (đèn, quạt, tivi,
máy lạnh…) và giám sát nó hoạt động như thế nào thông qua giao diện trang web.
1.2. Lí do chọn đề tài
Ngày nay, mọi thứ đều có thể được tìm thấy trên internet. Nhu cầu điều khiển và
giám sát cũng không ngoại lệ. Tương lai công nghệ thế giới hướng đến “internet of
things”.
Vì sự mới mẻ và tính ứng dụng thực tiễn, cũng như xu hướng của tương lai nên
chúng em quyết định chọn đề tài “điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng internet”.
1.3. Yêu cầu đề tài
Sử dụng vi điều khiển ARM 32 bit
Thiết kế giao diện người dùng ( giao diện web )
Điều khiển thiết bị thông qua mạng Ethernet
Thực hiện chức năng bảo mật hệ thống
1.4. Hướng phát triển khóa luận tốt nghiệp
Dựa trên những kết quả đạt được của đồ án 2B và tiếp cận xu hướng công nghệ
của thế giới, chúng em sẽ nghiên cứu sử dụng mạng cảm biến không dây (Wireless
sensor network) vào phần điều khiển và giám sát.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 3
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Sơ đồ khối điều khiển và giám sát qua mạng internet
2.1. Lý thuyết mạng truyền thông Ethernet
Chuẩn IEEE 802.3 định nghĩa một khung định dạng dữ liệu cơ bản cho tất cả công
việc mà MAC thực hiện. Thêm vào đó, một vài chức năng lựa chọn được thêm vào
cho khung dữ liệu.
FIREWALL ROUTER 192.168.x.x
ETHERNET
INTERNET …
… ……
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 4
Preamble chỉ ra sự bắt đầu một khung truyền. Nó gồm một dãy các giá trị bit 0 và
1 xen kẽ nhau để báo hiệu cho trạm nhận (receiving stations) rằng có khung đang tới.
Và nó cũng cung cấp một phương tiện để đồng bộ hóa những phần khung nhận của
lớp vật lý nhận với luồng bits vào.
Preamble bao gồm 7 bytes như sau:
10101010 - 10101010 - 10101010 - 10101010 - 10101010 - 10101010 –
10101010
Start Frame Delimiter (SFD) là một chuỗi 8 bit (1 byte) 10101011. Nó theo sau
Preamble và chỉ ra sự bắt đầu của chuỗi thông tin với hai bit cuối là 11. Sau byte này
chính là địa chỉ.
Destination Address (DA) – Địa chỉ đích bao gồm 6 bytes để xác nhận trạm sẽ
nhận khung. Nó chứa địa chỉ vật lý (physical address) của đích sắp đến của gói. Địa
chỉ vật lý của hệ thống là một mẫu bit được mã hóa trên NIC (Network Interface
Card). Nếu gói phải đi qua mạng LAN này đến mạng LAN khác để đến đích của nó,
trường DA chứa địa chỉ vật lý của router nối mạng LAN hiện hành và mạng LAN kế.
Khi gói đạt đến mạng đích, trường DA chứa đại chỉ vật lý của thiết bị đích.
Trong chuỗi bits này, bit phía bên trái của trường DA chỉ ra địa chỉ đơn
(individual address) nếu là bit 0 hoặc địa chỉ nhóm (group address) nếu là bit 1. Bit
thứ hai bên trái chỉ ra DA được quản lý cục bộ hay quản lý toàn cục. Những bit còn lại
được gán để xác nhận một trạm đơn, nhóm trạm hoặc tất cả trạm trên mạng (network).
Source Address (SA) – Địa chỉ nguồn bao gồm 6 bytes chứa địa chỉ vật lý của
thiết bị cuối cùng chuyển tiếp gói. Thiết bị đó có thể là trạm đang gởi hoặc router mới
xảy ra nhất để nhận và chuyển tiếp gói. Địa chỉ nguồn thì luôn luôn là địa chỉ đơn và
bit phía trái thì luôn là bit 0.
Length/type of PDU field gồm 2 bytes. Chỉ ra số byte trong PDU (Protocol Data
Unit) đang đến. Nếu chiều dài của PDU là cố định, trường này được dung chỉ ra loại
hoặc nền của các giao thức khác. Ví dụ, Novel và Internet dùng nó để làm rõ nghi
thức mạng đang dung PDU.
Data field – Trường dữ liệu (802.2 frame) gồm tuần tự n bytes. Chiều dài tối thiểu
và lớn nhất của dữ liệu là từ 46 bytes đến 1500 bytes. Dữ liệu được gởi qua lớp mạng
với một vài thông tin điều khiển. Nếu dữ liệu có chiều dài ít hơn 46 byte trong một
gói, một cơ chế đặt biệt sẽ đệm để đủ tối thiểu 46 bytes. PDU được tạo ra bởi lớp phụ
ở trên (LLC) rồi lien kết đến khung 802.3.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 5
Frame Check Sequence (CRC) bao gồm 4 bytes. Một vùng chứa 32 bits mã kiểm
tra lổi và phát hiện sai theo mã CRC-32 và tính trên tất cả các trường (fields) ngoại trừ
Preamble, SFD, FCS.
2.2. Lý thuyết vi điều khiển ARM
Dòng ARM Cortex là một bộ xử lí thế hệ mới đưa ra một kiến trúc chuẩn cho nhu
cầu đa dạng về công nghệ. STM32 được thiết kế dựa trên dòng Cortex-M3, dòng
Cortex-M3 được thiết kế đặc biệt để nâng cao hiệu suất hệ thống, kết hợp với tiêu thụ
năng lượng thấp, Cortex- M3 được thiết kế trên nền kiến trúc mới, do đó chi phí sản
xuất đủ thấp để cạnh tranh với các dòng vi điều khiển 8 và 16-bit truyền thống.
Cortex-M3 đưa ra một lõi vi điều khiển chuẩn nhằm cung cấp phần tổng quát, quan
trọng nhất của một vi điều khiển, bao gồm hệ thống ngắt (interrupt system), SysTick
timer (được thiết kế cho hệ điều hành thời gian thực), hệ thống kiểm lỗi (debug
system) và memory map.
Không gian địa chỉ 4Gbyte của Cortex-M3 được chia thành các vùng cho mã
chương trình, SRAM, ngoại vi và ngoại vi hệ thống. Cortex-M3 được thiết kế dựa
theo kiến trúc Harvard (bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu tách biệt với nhau), và
có nhiều bus cho phép thực hiện các thao tác song song với nhau, do đó làm tăng hiệu
suất của chip.
Khối trung tâm của STM32 là bộ xử lí Cortex-M3. Bộ xử lí Cortex-M3 là một vi điều
khiển được tiêu chuẩn hoá gồm một CPU 32bit, cấu trúc bus (bus structure), đơn vị xử
lí ngắt có hỗ trợ tính năng lồng ngắt vào nhau (nested interrupt unit), hệ thống kiểm
lỗi (debug system) và tiêu chuẩn bố trí bộ nhớ (standard memory layout).
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 6
Một trong những thành phần chính của lõi Cortex-M3 là NVIC (Nested Vector
Interrupt Controller). NVIC cung cấp một cấu trúc ngắt chuẩn cho tất cả các vi điều
khiển được thiết kế dựa trên lõi Cortex và cách xử lí các ngắt đặc biệt (exceptional
interrupt).
NVIC cung cấp các vector ngắt chuyên dụng lên tới 240 nguồn ngắt từ ngoại vi,
mỗi nguồn ngắt đó có thể được ưu tiên hoá với các mức riêng biệt. NVIC được thiết
kế để xử lí các ngắt đòi hỏi thời gian đáp ứng cực kì nhanh (extremely fast interrupt).
Thời gian từ lúc nhận một tín hiệu ngắt cho tới khi thực thi dòng lệnh đầu tiên trong
trình phục vụ ngắt chỉ là 12 chu kì xung nhịp. Công việc này được thực hiện tự động
bởi một vi chương trình (microcode) được cài sẵn trong CPU. Trong trường hợp xuất
hiện các interrupt lồng nhau (tức là xảy ra ngắt khi đang xử lí ngắt trước đó), NVIC sử
dụng một phương thức gọi là “tail chain” cho phép ngắt liên tiếp được phục vụ với độ
trễ chỉ có 6 chu kì xung nhịp. Trong suốt giai đoạn lưu trữ dữ liệu lên vùng nhớ stack
để bắt đầu thực thi chương trình phục vụ ngắt, một ngắt có mức ưu tiên cao hơn ngắt
hiện tại có thể cạnh tranh với ngắt hiện tại mà không chịu bất kì trì hoãn nào.
Cấu trúc ngắt cũng đi kèm với chế độ tiết kiệm năng lượng của trong lõi Cortex-
M3. CPU có thể được cấu hình tự động vào chế độ tiết kiệm năng lượng sau khi thoát
khỏi ngắt. Sau đó lõi tiếp tục ngủ cho đến khi một exception (ngắt đặc biệt) xuất hiện.
Mặc dù Cortex-M3 được thiết kế như là một lõi chi phí thấp (low cost core), nhưng nó
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 7
vẫn là một CPU 32-bit và vẫn hỗ trợ hai chế độ hoạt động: Thread và Handler, mỗi
chế độ có thể được cấu hình với mỗi vùng stack riêng biệt của nó, điều này cho phép
thiết kế các phần mềm phức tạp và hỗ trợ các hệ điều hành thời gian thực. Lõi Cortex
có hỗ trợ một timer 24-bit tự động nạp lại giá trị, nó sẽ cung cấp một ngắt timer đều
đặn cho một nhận RTOS (Real Time Operating System).
Bổ sung: lí thuyết Chip ETH DP83848C
Đặc điểm:
Điện áp thấp 3.3V, 0.18 m CMOS technology
Công suất thấp <270mW
3.3V giao tiếp MAC
10Mbit/s và 100Mbit/s
Giao tiếp SNI, MII, RMII
Thanh ghi quản lý trạng thái lớp vật lý.
Chế độ đọc và ghi dữ liệu
Hình: đọc dữ liệu
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 8
Hình: ghi dữ liệu
2.3. Thiết bị ngoại vi và cảm biến
Chúng em không chú trọng các thiết bị ngoại vi của mình là gì, chúng em chỉ
quan tâm tới cốt lõi vấn đề mình điều khiển là gì. Với phần cứng chúng em thiết kê
điều khiển một số thiết bi sau: đèn 220Vac, quạt 12Vdc, led (trên kít Truongsa-107),
cảm biến LM35. Các thông số sẽ nói rõ phần sau.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 9
III. XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHẦN CỨNG
Với những ưu điểm của vi điều khiển lõi ARM 32bit đã trình bày phía trên, cũng
như yêu cầu của đề tài chúng em chọn Kit TRUONGSA-107 làm webserver. Kit có
tích hợp sẵn module lớp vật lý của Ethernet. Module PHY này dùng chip DP83848
của TI hỗ trợ 2 chuẩn giao tiếp Ethernet ở tầng vật lý là MII và RMII. Kit
TRUONGSA-107 còn tích hợp các ngõ ra I/O phục vụ cho việc giao tiếp với module
ngoài. Phần tiếp sẽ mô tả cụ thể thành phần, đặc điểm và tính năng của Kit.
3.1. Kit TRUONGSA-107 dùng vi điều khiển lõi ARM 32bit STM32F107VC
Mô tả phần cứng:
ARM Cortex-M3 STM32F107VCT6 (CPU 72MHz, 256KB Flash, 64K RAM,
12bit A/D, D/A; PWM, CAN, USB OTG, I2C, SPI, UART, Ethernet).
External EEPROM 2Kbit EEPROM(24L02), 16Mbit SPI Flash
(AT45DB161D)
2.8” TFT LCD with ADS7843E
RS232 x 2
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 10
CAN2.0 x 2
10M/100M Ethernet RJ45 x 1
USB 2.0 OTG x 1
20 Pin JTAG/ICE
User LED x 4
User button x 2
SD slot
Ngõ giao tiếp A/D, D/A
Nguồn 5V
Module giao tiếp ethernet
Ethernet hỗ trợ hai chuẩn giao tiếp lớp vật lý ngoại là MII (media independent
interface) và RMII (reduced media independent interface). Vi điều khiển
STM32F107VC dùng chuẩn MII.
Hình: Chuẩn kết nối MII
MII_TX_CLK: cấp xung clock cho truyền dữ liệu TX. Tần số danh định:
2.5MHz cho 10Mbit/s speed; 25MHz cho 100Mbit/s speed.
MII_RX_CLK: cấp xung clock cho truyền dữ liệu RX. Tần số danh định:
2.5MHz cho 10Mbit/s speed; 25MHz cho 100Mbit/s speed.
MII_TX_EN: cho phép dữ liệu truyền đi
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 11
MII_TXD[3:0]: 4 bit dữ liệu được truyền đồng bộ. MII_TXD[0] là bit trọng
số thấp.
MII_CRS: cảm biến sóng mang
MII_COL: phát hiện xung đột
MII_RXD[3:0]: 4 bit dữ liệu được truyền đồng bộ. MII_RXD[0] là bit trọng
số thấp.
MII_RX_DV: xác định dữ liệu nhận hợp lệ.
MII_RX_ER: nhận lỗi, và chỉ cho lớp MAC biết lỗi ở đâu trong frame truyền.
3.2. Mạch điều khiển thiết bi ngoại vi
3.2.1. Mạch điều khiển ON/OFF (điều khiển đèn)
Mạch điều khiển đèn theo nguyên lí ON/OFF sử dụng mạch cách li dùng
MOC3020 và sử dụng triac BT136.
Thông số kỷ thuật:
MOC3020
Có đặc tính kĩ thuật như TRIAC thông thường. Tuy nhiên cực G được kích bằng
tín hiệu điện 1 chiều. Khi kích một tín hiệu đủ lớn cho led hồng ngoại dẫn làm cho
TRIAC dẫn và cho phép dòng xoay chiều chạy qua.
Điện áp làm việc 2 đầu led: 3V
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 12
Dòng kích: 10mV
Công suất nhỏ
BT136
Đặc tính kĩ thuật
Điện áp làm việc 800v
Dòng định mức 4A
Phương pháp điều khiển theo góc kích α
3.2.2. Mạch điều khiển động cơ DC ( 12v – 0.14A )
Động cơ hoạt động theo cơ chế đóng ngắt của transistor. Khi CDK(chân điều
khiển) logic 1 (3v3) thì transistor dẫn làm cho quạt chạy. Còn nếu CDK logic 0 (0v)
thì trasistor ngưng dẫn làm cho động cơ không quay.
Tính toán phân cực cho trasistor:
Ta có: động cơ ( Vcc=12v, Imax=0.14A )
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 13
IBmin = IC/β = 0.14/200 = 0.7mA
Muốn cho trasistor dẫn bão hòa thì chọn IB = 2.IBmin
Vậy Rb = VRb/IB = (VB-VBE)/IB = (3.3-0.6)/1.4.10-3
=1.93.103
Chọn Rb=2.2kΩ
3.2.3. Mạch thu thập giá trị ADC (cảm biến nhiệt LM35)
Sơ đồ nguyên lí:
Thông số kỷ thuật: Cảm biến nhiệt LM35
Hiệu chỉnh trực tiếp thang đo °C
Độ biến thiên theo nhiệt độ: 10mV/°C
Điện áp hoạt động: 4 – 20 v
Tầm hoạt động: -55 150°C
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 14
IV. LẬP TRÌNH
4.1. Lập trình giao diện Web người dùng và đăng kí domain.
4.1.1. Lập trình giao diện Web người dùng.
Sơ đồ khối cách thức hoạt động của Web CGI
(1) Người dùng thao tác với FORM gửi request lên Web server hay còn gọi là
Web server nhận request truy cập ứng dụng CGI từ browser.
(2) Web server gọi ứng dụng CGI, truyền các thông số bằng các biến môi
trường (thông qua standard input).
(3) Ứng dụng web CGI xử lý, giao tiếp với các ứng dụng khác (database,
mail…) xuất kết quả dạng HTML qua chuẩn OUTPUT đến web server.
Web server nhận kết quả và trả về cho browser.
Giao diện FORM viết bằng HTML (Hyper Text Markup Language) ngôn ngữ siêu
liên kết. Trang HTML chỉ chứa các nội dung cố định hoặc có thể thao tác thay đổi qua
DHTML (Dynamic HTML) ở client. Một trang web thông thường gồm có 2 thành
phần chính:
Dữ liệu của trang web (văn bản, âm thanh, hình ảnh...)
Các thẻ (tag) HTML dùng để định dạng mô tả cách thức các dữ liệu trên hiển
thị trên trình duyệt.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 15
CGI (Common Gateway Interface) là một chuẩn để viết ứng dụng cho Web.
Là ứng dụng chạy trên nền web server.
Nhận thông tin từ web browser và xuất thông tin để web browser hiển thị thông
qua web server.
Ứng dụng có thể được viết với bất cứ ngôn ngữ lập trình có chuẩn input/output
(C/C++, Perl, Shell script, Dos shell…).
Lập trình giao diện Web FORM dùng ngôn ngữ HTML
Cấu trúc của 1 Webpage cơ bản
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Welcome to HTML</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H3>My first HTML document</H3>
</BODY>
</HTML>
Một số thẻ Tag cơ bản trong HTML:
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 16
Tag xử lý văn bản:
Các thẻ định dạng khối văn bản
Tiêu đề (Heading) : <h1>, <h2>, <h3>, <h4>, <h5>, <h6>
Đoạn văn bản (Paragraph): <p>
Danh sách (List Items): <li>
Đường kẻ ngang (Horizontal Rules): <hr>
align : Canh hàng đường kẻ ngang so với trang web
width : Chiều dài đường kẻ ngang
size : Bề rộng của đường kẻ ngang
noshade : Không có bóng
VD: <HR noshade size‘5’ align=‘center’ width=‘40%’></HR>
Các thẻ định dạng chuổi văn bản
Định dạng chữ : <em>, <i>, <b> và <font>
Tạo siêu liên kết : <a>
Xuống dòng : <br>
Tag hình ảnh
<img> : Không có thẻ đóng
Các thuộc tính của tag <img>:
SRC : Đường dẫn đến file hình ảnh
ALT : Chú thích cho hình ảnh
Position: Top, Bottom, Middle
Border : Độ dày nét viền quanh ảnh (default=0)
Đặt ảnh nền cho trang web
Sử dụng thẻ <body Background=‘Image Path’>
Tag âm thanh
<bgsound> : Không có tag đóng
Thuộc tính của tag <bgsound>
SRC : Đường dẫn đến file âm thanh
Loop : Số lần lặp (bằng -1 : Lặp vô hạn)
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 17
<bgsound> Thường đặt trong tag <head> của trang web.
Ví dụ: <BGSOUND src=‘batman.mid’ LOOP=‘1’>
Các tag Danh sách – Danh sách có thứ tự
Danh sách có thứ tự: thẻ <OL>, có thẻ nằm trong <Li>
Danh sách không có thứ tự: thẻ <UL>, có thẻ nằm trong <Li>
Danh sách tự định nghĩa: thẻ <DL>, có thẻ nằm trong <Dt>, <Di>
Tag liên kết trang – Tag <a> (anchor)
Cú pháp : <a href="URL“ target=‘……’> Linked content </a>
Thuộc tính target của tag <a>
name: tải trang web vào frame có tên NAME
_blank: tải trang web vào cửa sổ mới
_parent: tải trang web vào cửa sổ cha của nó
_self: tải trang web vào chính cửa sổ hiện hành
_top: tải trang web vào cửa số cao nhất
Tag kẻ bảng – Table
<table>…</table> Khởi tạo bảng
<tr>…….</tr> Tạo một dòng, thẻ <tr> nằm trong thẻ <Table>
<th>….</th> Tạo một ô tiêu đề, thẻ <th> nằm trong thẻ <tr>
<td>….</td> Tạo một ô, thẻ <td> nằm trong thẻ <tr>
Thuộc tính Colspan: thiết lập ô có độ rộng bằng bao nhiêu cột
Thuộc tính Rowspan: thiết lập ô có độ cao bằng bao nhiêu dòng
Thuộc tính Backgroup: thiết lập ảnh nền thẻ <table>, <td>, <tr>
Thuộc tính Bgcolor: thiết lập màu nền thẻ <table>, <td>, <tr>
Tag xử lí FORM/INPUT:
Tag <form> được dùng để tạo một "biểu mẫu" HTML cho người dùng.
Tag <form> được dùng để truyền dữ liệu lên máy chủ.
Tag <form> không nên dùng để điều khiển layout.
Tag <input /> được sử dụng cho người dùng nhập hay chọn thông tin.
Tag <input /> phải được viết bên trong một tag <form>
<FORM NAME=“…” ACTION=“…” METHOD=“…”>
<input type="" />
<!-- các thành phần khác -->
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 18
</FORM>
Các thuộc tính của </FORM>
NAME : tên FORM
ACTION : chỉ định trang web nhận xử lý dữ liệu từ FORM này khi có sự
kiện click của button SUBMIT.
METHOD : Xác định phương thức chuyển dữ liệu (POST,GET)
Post: các đối số của Form được truyền “ ngầm” bên dưới và khối lượng
dữ liệu truyền đi không phụ thuộc vào URL nên không giới hạn
Get: các đối số của Form được ghi chèn vào đường dẫn URL của thuộc
tính Action trong Form và khối lượng truyền đi bị giới hạn tối đa của một
URL là 2048bytes
Các dạng INPUT
Text field: dùng để nhập văn bản
Password field: dùng để nhập password
Hidden Text field: dùng để nhập văn bản nhưng dạng ẩn
Check box: ô check box
Radio button: nút nhấn
File Form Control: upload file lên server
Submit Button: nút phát lệnh và gửi dữ liệu của form để xử lí
Reset Button: trả lại giá trị mặc định các điều khiển khác của Form
Generalized Button:
Multiple-line text field: dùng nhập văn bản nhiều dòng
Label: dùng gán nhãn cho một Form Field
Pull-down menu: dùng tạo một Combo box dạng menu
Scrolled list: dùng tạo một list dạng cuộn
Field Set: dùng tạo ra Group box, nhóm các thành phần trong Form
Chúng ta có thể sử dụng phần mềm Dreamweaver CS6 để thiết kế giao diện web
rất trực quan.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 19
Kết quả các trang web thiết kế
Trang chủ Homepage
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 20
Điều khiển đèn
Cài đặt Network
Cài đặt hệ thống
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 21
Đọc giá trị nhiệt độ
Nút nhấn trên board
Dữ liệu TCP socket online
4.1.2. Hướng dẫn tạo domain
Muốn đưa trang web của bạn lên internet bắt buộc bạn phải có một tên miền hay
còn gọi là domain. Sau đây là các bước đăng kí domain của www.no-ip.com . Do
modem mạng chúng em sử dụng là TP-Link và chỉ hộ trợ cho các domain của
www.no-ip.com (không mất phí) và www.dyndns.com (mất phí).
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 22
B1: vào trang https://www.noip.com/sign-up tạo một tài khoản
Nhấp chon No thanks, I’ll use.no-ip.biz
Nhấn Free Sign UP
Có thông báo sau:
B2: kiểm tra gmail của bạn
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 23
B4 : đăng nhập vào tài khoản của bạn vừa đăng kí ta được như sau :
B5 : nhấp vào add a host điền thông tin hostname và IP
Kết quả của bạn
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 24
Chúng ta có thể chỉnh sửa lại thông tin hay thêm tên miền mới.
Bước tiếp theo là chúng ta phải cấu hình lại router để đưa wed lên host. Phần này
được nói ở mục 4.3
4.2. Lập trình cho vi điều khiển ARM
Folder HTTP Files chứa các file lập trình web và điều
khiển ở lớp ứng dụng.
Web.inp được nhúng phần mềm FCARM.exe mã hóa
các file .cgi, .htm, .cgx, .js, các file ảnh thành file .c
(../Source Files/Web.c)
HTTP_demo.c chứa hàm main(), các chương trình con
cấu hình ngoại vi.
HTTP_CGI.c chứa các chương trình liên kết và điều
khiển lớp ứng dụng và lớp vật lý.
Net_Config.c chứa các định nghĩa địa chỉ mạng (IP
Address, Gateway, DNS, SubNet Mask, …)
ETH_STM32x.c (tham khảo thư viện KeilC) chứa các
chương trình con điều khiển và xử lý kết nối Ethernet.
Các bước lập trình:
Cấu hình các chân chức năng ethernet của
STM32F107VC.
Cấu hình giao tiếp MII với chip DP83848.
Cấu hình các thanh ghi trong lớp MAC.
Cấu hình chế độ truyền song công.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 25
Cấu hình tốc độ truyền 100Mbit/s.
Cấu hình ngắt khi truyền và nhận dữ liệu.
Cấu hình DMA (truy cập bộ nhớ trực tiếp).
Cấp xung clock 25MHz, kích hoạt việc truyền nhận dữ liệu.
Kiểm tra địa chỉ.
Gửi dữ liệu nếu đúng địa chỉ.
Ngắt khi truyền và nhận dữ liệu thành công.
4.3. Cấu hình cho Router
Lên trình duyệt web của bạn vào gõ địa chỉ IP của Router 192.168.1.1(mặc định)
Vào mục tag quản lí: Access Management / DDNS và điền thông tin mà bạn đăng
kí ở mục trên.
Một chú ý quan trọng là bạn phải mở NAT cho Virtual Server
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 26
Nhấn Save là Reboot lại Router TP-Link của bạn
Bây giờ bạn lên trình duyệt Web điền địa chỉ bạn đăng kí, ví dụ của tôi là
http:/smarthome.no-ip.org:80 và điều khiển thiết bị của bạn.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 27
V. KẾT QUẢ - TỔNG KẾT
5.1. Kết quả
Với thời gian nghiên cứu và tìm hiểu đề tài điều khiển và giám sát thiết bị thông
qua ethernet. Chúng em đã đạt được nhứng kết quả sau:
Điều khiển được các thiết bị như: đèn, quạt, led …
Tổ chức giám sát được hệ thống theo yêu cầu
Có phản hồi nhiệt độ của mô hình phần cứng
Có hệ thống bảo mật bằng mật khẩu người dùng
Tất cả mọi quá trình trên được thông qua ethernet.
Bên cạnh đó cũng có một số nhược điểm sau:
Bảo mật hệ thống chưa cao
Hệ thống điều khiển còn bị nhiễu do các tác động bên ngoài
Mô hình chưa thật sự chuyên nghiệp, chưa có kiểu dáng công nghiệp
5.2. Tổng kết
Với đồ án 2B nghiên cứu về điều khiển và giám sát thiết bị thông qua ethernet.
Chúng em đã xây dựng được sự cốt lõi của đề tài là sử dụng phương thức ethernet chứ
không chú trọng tới các thiết bị ngoại vi của mình điều khiển là gì. Song với kết quả
chúng em đã đạt được, chúng em xin trình bày báo cáo như trên. Sẽ không tránh khỏi
những thiếu sót trong quá trình, chúng em kính mong quí thầy cô góp ý để báo cáo
của chúng em trở nên hoàn thiện hơn. Và chúng em xin chân thành cảm ơn thầy
Nguyễn Ngọc Sơn đã tận tình chỉ bảo trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Chúng
em xin chân thành cảm ơn.
Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng ethernet GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH: Nguyễn Xuân Thân – Ngô Minh Trí Trang 28
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng việt
Giáo trình: lập trình và thiết kế web của thầy Lương Vĩnh Minh, khoa công
nghệ thông tin, trường đại học khoa học – tự nhiên, năm 2007.
Trang web:
http://hocwebchuan.com/
Tiếng anh
Trang web:
https://www.keil.com/
http://st.com/
http://ediy.com.my/index.php/tutorials/item/20-port-forward-control-
device-over-internet