12 Kết quả thi công

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 27/40



Hình 4-19: Mạch in của khối con



Hình 4-2 là hình ảnh mạch in của khối con sau khi đã được thiết kế và chỉnh sửa

gọn lại.



Hình 4-20: Mạch mơ phỏng khối chính (Main)



Hệ thống giám sát và cảnh báo mức độ ồn và ô nhiễm không khí



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 28/40



Hình 4-3 thể hiện một mạch mơ phỏng khối chính, các linh kiện để mơ phỏng đó là

một khối MCU (wifi), một khối thu phát RF LoRa, một khối I2C 4 chân để kết nối

màn hình LCD, các linh kiện khác như buzzer và các điện trở.



Hình 4-21: Mạch in khối chính (Main)



Hình 4-4 là hình ảnh mạch in chính của khối chính, sau khi hồn thành các thao tác

chỉnh sửa và thu gọn lại mạch, mạch sẽ được in ra để làm phần cứng chính thức cho

hệ thống. Tất cả các mạch in của hai khối con và khối chính phải đảm bảo thật

chính xác trước khi in ra thiết kế mạch sản phẩm, vì nếu q trình mơ phỏng và

thiết kế mạch in khơng được thực hiện kĩ lưỡng, chất lượng mạch sản phẩm sau đó

sẽ rất kém, khơng tối ưu được tồn bộ chức năng của các cảm biến, và việc thực

hiện thiết kế lại mạch in lại một lần nữa là khó tránh khỏi, khi thực hiện kĩ lưỡng

các bước thiết kế này thì sẽ tiết kiệm được thời gian cũng như cơng sức để thiết kế

mạch sản phẩm chính.

Bước tiếp theo sau khi hoàn chỉnh tất cả mạch in là thiết kế mạch sản phẩm cứng

chính thức. Điều kiện cần có để thiết kế mạch cứng thì phải cần đến các dụng cụ đó

là bảng đồng, thuốc rửa mạch, các linh kiện thực và chì để hàn mạch. Các bước thực

hiện làm mạch đó là dán mạch in lên bảng đồng, rửa mạch, gắn các linh kiện theo

đúng sơ đồ chân đã in sẵn, sau đó là hàn mạch.



Hệ thống giám sát và cảnh báo mức độ ồn và ô nhiễm khơng khí



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 29/40



Hình 4-22: Mạch sản phẩm khối chính



Hình 4-5 là hình ảnh sản phẩm chính thức của một mạch sản phẩm khối chính. Kích

thước của bảng mạch khối chính khá nhỏ gọn, nhìn vào mạch thì tất cả các linh kiện

đã được lắp ráp đầy đủ với sơ đồ chân đã được tối ưu để thu gọn nhất có thể. Bên

trái hình ảnh là một module thu phát RF LoRa dùng để thu những dữ liệu từ các

khối con để truyền vào module esp8266 để xử lý và gửi lên giao diện web, ở giữa

hình là module NODE MCU esp8266 dùng để đẩy dữ liệu các giá trị cảm biến lên

giao diện web. Bên phải là các linh kiện bao gồm một đèn led nhỏ, một còi buzzer

có tác dụng cảnh báo q ngưỡng. Phần kế tiếp đến mạch sản phẩm cứng của các

khối con.



Hệ thống giám sát và cảnh báo mức độ ồn và ô nhiễm khơng khí



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 30/40



Hình 4-23: Mạch sản phẩm khối con



Hình 4-6 là hình ảnh sản phẩm chính thức của một mạch sản phẩm khối con. Mạch

cũng đã được lắp ráp đầy đủ các linh kiện và tối ưu để thu gọn nhất có thể. Bên trái

hình ảnh cũng là một module thu phát RF LoRa và tác dụng dùng để phát những tín

hiệu dữ liệu đã được xử lý từ những cảm biến đến khối chính. Phía bên trên là một

cảm biến độ bụi, ở giữa hình là một vi điều khiển PIC16f877a dùng để kết nối các

chân cảm biến và xử lý số liệu để phát lên khối chính, cuối cùng cũng là một đèn

led để báo hiệu khi mà có giá trị vượt ngưỡng cho phép.

1.13 Thử nghiệm và đánh giá

Một số khó khăn gặp phải trong q trình thực hiện đề tài:

Vấn đề tín hiệu bị trễ và sẽ có những lần chạy khơng ổn định là khó tránh khỏi, có

thể là do ảnh hưởng từ khu vực được đặt cảm biến đo, hoặc là do tín hiệu khi phát

đơi lúc sẽ bị treo, cho nên cần nhiều lần reset lại hệ thống khi gặp những vấn đề đó.

Một vấn đề nữa đó là khi có một vật cản nào đó xuất hiện và chắn đường truyền của

của tín hiệu thì tín hiệu sẽ khơng được truyền một cách chính xác và có thể bị delay.



Hệ thống giám sát và cảnh báo mức độ ồn và ơ nhiễm khơng khí



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trang 31/40



Bảng 4-9: So sánh các giá trị



Cảm biến (Sensor)



Giá trị đo được từ Giá trị được đo từ So sánh sai số



cảm biến

Cảm biến âm thanh 60 dB



các máy đo thực tế

50 dB



10 dB



(Sound sensor)

Cảm biến đo độ 75 µg/m3



70 µg/ m3



5 µg/ m3



bụi (Dust sensor)

Bảng 4-1 thể hiện các giá trị khảo sát được ngồi mơi trường thực tế khi dùng

những thiết bị đo và các giá trị đo đạc được từ các cảm biến từ hệ thống, khi so

sánh các giá trị giữa hai phương pháp đo đó thì độ sai số giữa hai phương pháp đo

là không cao.

1.14 Những ưu điểm và khuyết điểm của hệ thống

Ưu điểm của hệ thống nhìn chung đã thể quản lý được toàn bộ hệ thống và theo dõi

một cách thuận lợi vì tín hiệu có thể truyền dẫn được ở khoảng cách xa.

Hệ thống được thiết kế dựa trên những linh kiện cảm biến với giá thành không cao,

nhưng đáp ứng được những yêu cầu đề ra ban đầu của mạch, mạch thiết kế khá đơn

giản để sử dụng và có khả năng ứng dụng cao.

Dữ liệu có thể truy nhập mỗi khi cần thiết, dữ liệu mỗi lần đo đạc sẽ được gửi vào

một file excel lưu trữ các dữ liệu đã đo, thuận lợi cho việc theo dõi và so sánh.

Khuyết điểm của hệ thống là các vấn đề như delay hay đường truyền có thể bị gián

đoạn bất chợt nên người sử dụng không nhận được các thay đổi của hệ thống một

cách chính xác. Nhiễu tín hiệu khá cao, vì các nguyên nhân như là ảnh hưởng từ

môi trường hay chủ yếu là do thiết bị đo không ổn định và cuối cùng là đối với

những cảm biến với giá thành rẻ thì việc đưa ra một kết quả đo chính xác là rất khó.



CHƯƠNG 5.



KẾT LUẬN



Hệ thống giám sát và cảnh báo mức độ ồn và ô nhiễm không khí