Đồ án Điều khiển & giám sát thiết bị qua mạng internet ứng dụng kit Raspberry Pi (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Điều khiển & giám sát thiết bị qua mạng internet ứng dụng kit Raspberry Pi (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RASPBERRY PI GVHD: TH.S TRƯƠNG THỊ BÍCH NGÀ SVTH: ĐINH VĂN VIỆT MSSV: 10101170 SVTH: KIỀU DUY VIỆT MSSV: 10101171 SKL003051 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ___o0o___ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RaspberryPi GVHD: ThS Trương Thị Bích Ngà SVTH: Đinh Văn Việt MSSV:10101170 SVTH: Kiều Duy Việt MSSV: 10101171 Tp. Hồ Chí Minh 7/2014
3. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬCÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RaspberryPi GVHD: Th.S Trương Thị Bích Ngà SVTH : Đinh Văn Việt MSSV:10101170 SVTH: Kiều Duy Việt MSSV: 10101171 Lớp: 101012B - Hệ chính quy TP.HỒ CHÍ MINH - 7/2014
4. PHẦN I GIỚI THIỆU
5. Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện TửĐộc lập - Tự do - Hạnhphúc Bộ Môn Điện Tử Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Văn Việt MSSV: 10101170 Kiều Duy Việt 10101171 Chuyên ngành: Kỹ thuậtĐiện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệđào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2010 Lớp: 101012B I. TÊNĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNETỨNG DỤNG KIT RaspberryPi II. NHIỆM VỤ 1. Các yêu cầu thực hiện, thông số của đề tài: - Hướng dẫn sử dụng căn bản RaspberryPi. - Xây dựng ứng dụng điều khiểnthiết bị trong nhà, đo và giám sát nhiệt độ, độ ẩm, khí gasqua mạng internet ứng dụng kit RaspberryPi. - Xây dựng mô hình thử nghiệm. 2. Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trước: - Đề tài về RaspberryPi của khóa 2009 chỉ điều khiển thiết bị và camera qua mạng Ethernet không phải mạng Internet. Không có bảng điều khiển bằng tay ( dự phòng trường hợp không thể kết nối mạng Internet). - Giao diện web đơn giản, không thể hiện được các thông tin về đề tài. 3. ĐATN giải quyết được vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ưu: - Hướng dẫn sử dụng căn bản RaspberryPi cho người mới bắt đầu tìm hiểu. - Kết nối và điều khiển RaspberryPi bằng máy tính qua mạng Ethernet và Internet. - Xây dựng giao diện web đẹp mắt, thể hiện được các thông tin về đề tài. - Xây dựng kit RaspberryPi thành trung tâm điều khiển các thiết bị điện trong nhà. - Kết nối các cảm biến với RaspberryPi để đo và hiển thị nhiệt độ, độ ẩm, phát hiện khí gas trong không khí. - Ứng dụng module camera của RaspberryPi để chụp và gửi hình ảnh qua Gmail. 4. Kết quả đạt được của ĐATN sau khi thực hiện: - Giới thiệu sơ lược về RaspberryPi, các bước cài đặt và xây dựng ứng dụng trên RaspberryPi, điều khiển RaspberryPi từ xa bằng máy tính. Đây có thể xem như một tài liệu hướng dẫn sử dụng RaspberryPi cho người mới bắt đầu tìm hiểu. - Xây dựng được giao diện web đẹp mắt, thể hiện các thông tin về đề tài, các thành phần điều khiển, thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, khí gas . - Điều khiển được các thiết bị qua mạng Internet, có thể điều khiển trực tiếp bằng tay. - Chụp và gửi hình ảnh qua Gmail cho người dùng khicảm biến phát hiện có người. GV HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ThS Trương Thị Bích Ngà TS Nguyễn Thanh Hải ii
6. Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện TửĐộc lập - Tự do - Hạnhphúc Bộ Môn Điện Tử Công nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đinh Văn Việt MSSV: 10101170 Kiều Duy Việt 10101171 Lớp: 101012B Ngày nhận đồ án: 27/2/2014 Ngày hoàn thành đồ án: 14/6/2014 Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RaspberryPi Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Tuần 1, 2 Nghiên cứu đồ án khóa trước, xây dựng 2/3 – 15/3 giàn ý nghiên cứu Tuần 3, 4 Mua Raspberry về tìm hiểu tổng quan và 16/3 – 29/3 thực hiện các cài đặt cấu hình Tuần 5, 6 Làm các ví dụ về điều khiển, truyền nhận 30/3 – 12/4 dữ liệu Tuần 7, 8, 9 Dựa trên giàn ý nghiên cứu, tiến hành xây 13/4 – 3/5 dựng các ứng dụng căn bản Tuần 10, 11, 12 Mở rộng đề tài theo định hướng của giảng 4/5 –24/5 viên hướng dẫn Tuần 13, 14, 15 Thiết kế phần cứng, hoàn thiện đề tài và 25/5 – 14/6 viết báo cáo GV HƯỚNG DẪN ThS Trương Thị Bích Ngà iii
7. LỜI MỞ ĐẦU Năm 2011, phiên bản hoàn chỉnh của board mạch Raspberry Pi ra đời và tính đến thời điểm này, sau hơn 3 năm, cộng đồng người dùng và phát triển ứng dụng choRaspberry Pi đang ngày một lớn mạnh. “Máy tính siêu nhỏ” Raspberry Pi đã thực sự tạo nên một cuộc cách mạng khi mà sự ra đời của nó mang theo sứ mạng “thay đổi cách tương tác của giới trẻ ngày nay với công nghệ”. Ngày nay, nếu hỏi những ông bố bà mẹ về sự am hiểu của con cái mình về công nghệ, họ sẽ không khỏi trầm trồ thốt lên những lời khen không ngớt về tài năng của con em mình; chúng có thể sử dụng thành thạo những thiết bị hay những chương trình máy tính mà ngày xưa họ còn chưa bao giờ tưởng tượng đến. Tuy nhiên những người làm nên RaspberryPi không nghĩ như vậy, giới trẻ ngày nay giỏi về việc sử dụng vô số ứng dụng nhưng ngày càng ít những người trẻ có khả năng tạo nên ứng dụng. RaspberryPi ra đời để đưa thế hệ trẻ đến gần với công nghệ hơn theo một cách khác với những gì đang diễn ra hiện nay, “giới trẻ cần phải biết tạo ra ứng dụng thay vì chỉ sử dụng nó”. Cùng với suy nghĩ đó, sinh viên thực hiện đề tài quyết định xây dựng ứng dụng điều khiển các thiết bị điện trong gia đình thông qua trung tâm xử lý là RaspberryPi, mang công nghệ và sự tiện dụng đến mọi người, mọi nhà. Qua đó hy vọng mang lại hứng khởi tìm tòi sáng tạo cho mọi người, nhất là người yêu công nghệ. Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên thực hiện đề tài đã cố gắng vận dụng những kiến thức quý báu được các thầy cô truyền dạy ở trường cũng như mày mò, tìm tòi những kiến thức mới. Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên thông cảm, đồng thời rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quýThầy/Cô và các bạn sinh viên. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện đề tài Đinh Văn Việt& Kiều Duy Việt iv
8. LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Trương Thị Bích Ngà đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, hỗ trợ cả về kiến thức lẫn tinh thần, tạo những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành tốt đề tài của mình. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử và các thầy cô bộ môn khác, những người đã truyền dạy nhiều kiến thức quý báu giúp chúng em làm hành trang khi thực hiện đồ án cũng như hành trang trong cuộc sống sau này. Chúng con cảm ơn và biết ơn cha mẹ và gia đình, những người vất vả một đời nuôi lớn chúng con, cho chúng con ăn học, nuôi lớn không chỉ thể xác mà cả tâm hồn chúng con. Để ngày hôm nay chúng con được làm đồ án này, đó như một món quà con xin tặng đến cho cha mẹ và cũng là một điều gì đó đền đáp công ơn và sự kỳ vọng của cha mẹ và gia đình. Xin gửi lời cảm ơn đến cộng đồng người dùng RaspberryPiViệt Nam và thế giới đã giúp đỡ, chia sẻ tài liệu để chúng em nghiên cứu và phát triển đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện đề tài Đinh Văn Việt & Kiều Duy Việt v
9. MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN I: GIỚI THIỆU Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình thực hiện đồ án iii Lời mở đầu iv Lời cảm ơn v Mục lục vi Liệt kê hình vẽ ix Liệt kê bảng xi PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1 1.1. Đặt vấn đề 2 1.2. Lý do chọn đề tài. 2 1.3. Đối tượng nghiên cứu 2 1.4. Giới hạn đề tài 2 1.5. Dàn ý nghiên cứu 3 1.5.1 Raspberry Pi 3 1.5.2 Xây dựng ứng dụng 3 1.6. Tình hình nghiên cứu 3 1.7.Ý nghĩa thực tiển. 4 CHƯƠNG II: RASPBERRY PI 5 2.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI RASPBERRY PI 6 2.1.1Tác giả 6 2.1.2Sự ra đời Raspberry Pi 6 2.2 TỔNG QUAN VỀ RASPBERRY PI 7 2.2.1 Sơ đồ khối và cấu tạo 7 vi
10. 2.2.2 Kết nối ngoại vi 10 2.2.3 Hệ điều hành 11 2.2.4 Khởi động và cấu hình cho Raspberry Pi 12 2.3 SỬ DỤNG LINUX TRÊN RASPBERRY PI 13 2.3.1 LXDE (Lightweight X11 Desktop Environment) 13 2.3.2 Command Line (dòng lệnh) 14 2.3.3 File và hệ thống file 14 2.3.4 Các qui trình (processes) 16 2.3.5 Sudovàphânquyền 16 2.3.6 Mạng (Network) 17 2.3.7 /etc 18 2.3.8 Cài đặt phần mềm 18 2.4 PYTHON TRÊN PI 18 2.5 INPUT VÀ OUTPUT 20 2.6 LẬP TRÌNH GPIO VỚI PYTHON 21 2.6.1 Cài đặt và kiểm tra module GPIO cho Python 22 2.6.2 Viết chương trình 23 2.7 LÀM VIỆC VỚI WEBCAM 24 2.7.1 webcam 24 2.7.2 Cài đặt và sử dụng SimpleCV 28 2.7.3 Module camera 29 2.8PYTHON VÀ WEBSERVER 30 2.8.1 Download dữ liệu từ webserver 30 2.8.2 Xây dựng webserver 31 2.9 WEBIOPI 36 CHƯƠNG III:XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CHO RaspberryPi 44 3.1 XÂY DỰNG ỨNG DỤNG VỚI RASPBERRY PI 45 3.1.1 Xây dựng webserver điều khiển và giám sát thiết bị 45 3.1.2 Xây dựng ứng dụng 56 3.2 CHẾ TẠO VÀ KẾT NỐIPHẦN CỨNG 64 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và các kết nối ngoại vi của RaspberryPi 64 3.2.2 Vấn đề nguồn 66 3.2.3 Kết nối mạng Internet 67 vii
11. 3.2.4 Thiết kế mạch và vỏ hộp 70 3.2.5 Mô hình thực nghiệm 72 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 76 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 76 PHẦN III: PHỤ LỤC xiii TÀI LIỆU THAM KHẢO xiii viii
12. LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Eben Upton 6 Hình 2.2: Bo mạch Raspberry Pi 7 Hình 2.3: Sơ đồ khối Raspberry Pi Model B 8 Hình 2.4.a: Sơ đồ phần cứng Raspberry Pi (mặt trên) 8 Hình 2.4.b: Sơ đồ phần cứng Raspberry Pi (mặt dưới) 8 Hình 2.5: Vị trí rào cắm và IO của Raspberry Pi (mặt trên) 10 Hình 2.6: Những ngoại vi cần có của Raspberry Pi 10 Hình 2.7: Raspberry Pi + Debian = Raspbian 11 Hình 2.8: Config menu 12 Hình 2.9: Giao diện Desktop ban đầu 13 Hình 2.10: Giao diện dòng lệnh LXTerminal 14 Hình 2.11: Lệnh ifconfig cho biết các thông số về mạng như ethernet và địa chỉ ip 18 Hình 2.12: IDLE, IDLE3 và Python games 19 Hình 2.13: GPIO của Raspberry Pi 20 Hình 2.14: Module camera giao tiếp với Pi theo chuẩn truyền nối tiếp (Serial) 24 Hình 2.15: Webcam Logitech C270 thường được dùng cho Pi 24 Hình 2.16: Bo mạch camera 5.0 dành cho RaspberryPi 30 Hình 2.17: WebIOPi có tất cả công cụ cần thiết để giao tiếp với GPIO của Pi 36 Hình 2.18:Giao diện điều khiển của WebIOPi 37 Hình 2.19: Cấu tạo của WebIOPi 38 Hình 2.20: Giao diện WebIOPi được tạo ra trong ví dụ 43 Hình 3.1: Sơ đồ kết nối 2 cảm biến DS18B20 vào GPIO của Raspberry Pi 45 Hình 3.2: Kết quả thu được từ cảm biến DS18B20 46 Hình 3.3: Mạch phát hiện dòng tải 47 Hình 3.4: Giao diện webserver lập trình bằng Flask 51 Hình 3.5: Mạch điều khiển thiết bị điện 52 Hình 3.6: Giao diện điều khiển lập trình bằng WebIOPi 56 Hình 3.7: Mạch cảm biến độ ẩm đất 57 Hình 3.8: Mạch phát hiện người và chụp hình 59 Hình 3.9: Mạch cảm biến khí gas và báo động 62 Hình 3.10: Khai báo các chương trình tự khởi chạy khi boot 64 Hình 3.11:Bo mạch Raspberry và các kết nối ngoại vi 65 ix
13. Hình 3.12: Nguồn 5VDC 1000mA 66 Hình 3.13: Adapter 12VDC 66 Hình 3.14: LM2596 STEP DOWN 67 Hình 3.15: Cửa sổ cấu hình port 67 Hình 3.16: Cửa sổ cấu hình DNS 68 Hình 3.17: Thiết lập tài khoản Domain 69 Hình 3.18: Xác nhận tài khoản 69 Hình 3.19: Tên miền sau khi tạo 70 Hình 3.20: Sơ đồ mạch in của đề tài 71 Hình 3.21: Mặt trên, mặt giữa và đáy hộp 72 Hình 3.22: Các mặt bên của hộp 72 Hình 3.23: Mặt trên của mô hình 72 Hình 3.24: Kết nối đầu dò cảm biến độ ẩm đất 73 Hình 3.25: Quạt tản nhiệt 73 Hình 3.26: Cổng Ethernet và USB 74 Hình 3.27: Cảm biến dòng điện tải 74 x
14. LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Chức năng các led trạng thái 9 Bảng 2.2: Các thư mục chính của Raspberry Pi 15 Bảng 2.3: Các lựa chọn cho lệnh chmod 17 Bảng 2.4: Các module của Python sử dụng với Raspberry Pi 20 Bảng 2.5: Danh sách webcam kết nối với RaspberryPi 27 Bảng 2.6: Ý nghĩa các mã trạng thái HTTP 31 xi
15. PHẦN II NỘI DUNG
16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I DẪN NHẬP Chương I: DẪN NHẬP Page 1
17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, sau hơn 3 năm kể từ khi board mạch Raspberry Pi ra đời, cộng đồng người dùng Raspberry Pi đã phát triển rất nhanh bởi những lợi ích về cả tính ứng dụng vào thực tiễn và tính ứng dụng vào giáo dục mà board mạch này mang lại. Raspberry Pi chính là hiện thân cho xu hướng phát triển công nghệ mới hiện nay; tất cả đều phải nhỏ gọn và đa năng, và để làm chủ được công nghệ thì phải nắm bắt và tổng hợp được nhiều lĩnh vực chứ không phải phát triển đơn lẻ như xưa nữa. Tuy cộng đồng người dùng Raspberry Pi phát triển như vũ bão, bản thân Raspberry Pi cũng được bầu chọn là một trong những sản phẩm công nghệ tốt nhất năm 2013 nhưng tại Việt Nam số người sử dụng thậm chí biết đến Raspberry Pi là không nhiều. Raspberry Pi được ra đời với mục tiêu thay đổi cách tiếp cận với công nghệ của giới trẻ, “hãy sử dụng các ứng dụng ít đi và thay vào đó là học cách tạo ra chúng”. Như vậy nếu board mạch này được phổ biến và yêu thích trong bất kì cộng động nào thì chắc chắn tương lai gần đó sẽ là một cộng đồng mạnh về công nghệ. 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự phát triển như vũ bão của công nghệ mang lại cho con người cuộc sống ngày càng tiện nghi, hiện đại và đa dạng. RaspberryPi ra đời cũng không nằm ngoài mục đích đó. Như đã đề cập ở phần đặt vấn đề, lợi ích của Raspberry Pi là rõ rệt nhưng thực tế lại chưa được phát triển mạnh tại Việt Nam. Nhưng vì là một sản phẩm mới nên việc tiếp cận, tìm hiểu và ứng dụng RaspberryPi vào thực tế còn gặp nhiều khó khăn, vậy nên rất cần những người tiên phong để xây dựng nên cộng đồng này và để làm được điều đó trước tiên cần biên soạn và biên dịch các lý thuyết về cả phần cứng và phần mềm của Raspberry Pi cũng như xây dựng những ứng dụng thực tiễn dựa trên board mạch này. Với ý tưởng đó, những người thực hiện đồ án quyết định chọn làm đề tài: ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RaspberryPi. Nhóm thực hiện đề tài hy vọng qua đây mọi người có thể tìm hiểu, xây dựng và phát triển nhiều ứng dụng khác hữu ích cho đời sống 1.3 ĐÔI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Phần cứng Raspberry Pi. - Các phần mềm xây dựng trên Rasperry Pi. - Các ngoại vi và phần mềm bổ trợ để xây dựng ứng dụng cho Raspberry Pi. Chương I: DẪN NHẬP Page 2
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.4 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI - Chi tiết phần cứng của Raspberry Pi. - Căn bản về hệ điều hành Raspbian cùng các phần mềm hỗ trợ đi kèm. - Xây dựng các ứng dụng cơ bản về điều khiển GPIO, đọc và hiển thị nhiệt độ, độ ẩm, chụp và gửi hình ảnh qua mạng internet. - Xây dựng giao diện web hiển thị thông tin về đề tài. - Thiết kế mạch điều khiển thiết bị điện và mô hình đề tài. 1.5 DÀN Ý NGHIÊN CỨU 1.5.1 Raspberry Pi - Lịch sử ra đời - Phần cứng. - Hệ điều hành và phần mềm - Ngôn ngữ lập trình Python. - GPIO - Webserver 1.5.2 Xây dựng ứng dụng - Xây dựng ứng dụng cơ bản về điều khiển GPIO qua mạng Internet. - Thiết kế mạch điều khiển thiết bị điện kết nối vào RaspberryPi. - Kết nối RaspberryPi với module camera để chụp và xử lý hình ảnh. - Kết nối RaspberryPi với các cảm biến để đo nhiệt độ, độ ẩm, khí gas. 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Trong nước:hiện nay cộng đồng RaspberryPi Việt Nam phát triển khá mạnh, nhất là trong cộng đồng sinh viện tại các trường đại học, cao đẳng trong cả nước. Nhiều sinh viên chọn RaspberryPi làm đối tượng nghiên cứu. Do khả năng ứng dụng cao cộng thêm mã nguồn mở nên các đề tài về RaspberryPi được thảo luận, chia sẻ trên nhiều diễn đàn điện tử. Đã có nhiều đề tài về RaspberryPi đã, đang và sẽ được thực hiện bởi RaspberryPi còn nhiều tính năng của bo mạch này đang chờ được khám phá. Trang web chính thức về Raspberry Pi tại Việt Nam được lập nên bởi anh Nguyễn Chinh, cựu sinh viên của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Hay trang web cũng là nơi chia sẻ những kiến thức về RaspberryPi của cộng đồng người yêu thích RaspberryPi tại Việt Nam. Chương I: DẪN NHẬP Page 3
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngoài nước:Cộng đồng người dùng phát triển Raspberry Pi trên thế giới là rất lớn, dù board mạch này mới ra đời cách đây không lâu. Và đúng với tính chất của một máy tính sử dụng hệ điều hành Linux; các đề tài, ứng dụng xây dựng với Raspberry Pi thường là mã nguồn mở. Trang web chính thức của cộng đồng người dùng Raspberry Pi là . Ngoài ra còn có nhiều diễn đàn về RaspberryPi như ic/webiopi/tm5b-67IwfQ là nơi mọi người học tập, chia sẻ những kiến thức về RaspberryPi. 1.7 Ý NGHĨA THỰC TIỄN Ngoài mục đích chính là điều khiển các thiết bị điện gia dụng, đo đạc các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí gas, đề tài “ĐIỀU KHIỂN & GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA MẠNG INTERNET ỨNG DỤNG KIT RaspberryPi” với ý tưởngmang công nghệ và sự tiện dụng đến mọi người, mọi nhàcũng hy vọng mang lại hứng khởi tìm tòi sáng tạo cho mọi người, nhất là người yêu công nghệ. Đề tài hoàn thành không chỉ là một sản phẩm hữu dụng và tiện ích trong việc điều khiển và giám sát ngôi nhà thân yêu từ xa, nó còn là bước đà để mọi người có thể phát triển những ứng dụng khác như quản lý vườn cây, vật nuôi;chụp hình kết hợp nhận diện gương mặt; robot giám sát trong các môi trường độc hại với con người; camera theo dõi; Những ứng dụng trên về cơ bản đều sử dụng các module như GPIO điều khiển ON/OFF, camera hoặc webcam, các cảm biến thông số môi trường đã được dùng trong đề tài, mọi người có thể dựa vào đó để xây dựng ứng dụng riêng cho mình.Đề tài ra đời sẽ rút ngắn thời gian tìm hiểu, nghiên cứu cho những ai muốn tiếp cận công nghệ mới này, giúp họ dễ dàng làm chủ công nghệ và phát triển nhiều ứng dụng hơn nữa, rút ngắn khoảng cách giữa công nghệ và đời sống, góp phần xây dựng cộng đồng công nghệ mạnh và đa dạng. ` Chương I: DẪN NHẬP Page 4
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG II RASPBERRYPI Chương II: RaspberryPi Page 5
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.1LỊCH SỬ RA ĐỜI RASPBERRY PI 2.1.1Tác giả Hình 2.1: Eben Upton Eben Upton là người sáng lập, ủy viên ban quản trị , đồng thời là giám đốc điều hành của Raspberry Pi Foundation . Ông là người chịu trách nhiệm về toàn bộ phần mềm và kiến trúc phần cứng của Raspberry Pi. Trước đó, ông cũng đã lập nên 2 công ty rất thành công về mobile games (game điện thoại) và middleware (phần mềm trung gian giữa máy khách và cơ sở dữ liệu) là Ideaworks 3d Ltd. và Podfun Ltd Ông giữ học vị tiến sĩ đồng thời có bằng BA và MBA của đại học Cambrige. Hiện tại Eben Upton đang làm việc tại Broadcom. 2.1.2 Sự ra đời Raspberry Pi Vào năm 2006, Eben Upton cùng các đồng nghiệp làm việc tại phòng thí nghiệm máy tính đại học Cambridge bắt đầu cảm thấy quan ngại về việc trình độ đầu vào của các tân sinh viên ngày càng giảm. Vào thời điểm những năm 90, các sinh viên khi mới nhập học ngành khoa học máy tính đều đã có những kinh nghiệm nhất định về lập trình; nhưng mọi chuyện rất khác vào những năm 2000, khi mà ngay cả những sinh viên khá nhất cũng chỉ biết đôi chút về lập trình web. Có điều gì đó đã thay đổi cái cách mà trẻ em tương tác với máy tính. Một vài nguyên nhân được tìm ra: những chứng chỉ thông dụng hay được yêu cầu là về Word và Exel; sự đi xuống của kỉ nguyên dot-com (.com); và sự phát triển như vũ bão của video game cũng như game pc đã thế chỗ cho Amigas, BBC Micros 63 hay là Spectrum ZX những công cụ mà thế hệ trước dùng để lập trình (bởi thế các bậc phụ huynh có xu hướng cấm đoán con em với máy tính dù cho bọn trẻ có làm những việc có ích hơn là chơi game, như học lập trình chẳng hạn). Eben Upton và các đồng nghiệp muốn làm điều gì đó để thay đổi thực trạng này. Họ nảy ra ý tưởng về những chiếc máy tính mini, giá rẻ và có khả năng lập trình được dành cho trẻ Chương II: RaspberryPi Page 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4