ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ THÔNG MINH SMARTHOME

Đồ án này trình bày quá trình nghiên cứu, thiết kế và xây dựng hệ thống nhà thông minh (Smarthome) sử dụng công nghệ IoT. Hệ thống có khả năng điều khiển và giám sát các thiết bị như đèn, quạt, cảm biến khí gas, nhiệt độ, an ninh... qua nền tảng điều khiển trung tâm ESP32 và các giao thức như Wi-Fi, Zigbee. Ứng dụng App Inventor và Blynk được sử dụng để tạo giao diện điều khiển trực quan trên điện thoại.

1. Cơ sở lý thuyết và xu hướng IoT

• Tìm hiểu mô hình IoT, các giao thức truyền thông (MQTT, CoAP, AMQP).
• Phân tích các nền tảng nhà thông minh phổ biến như Lumi, BKAV, Compro...
• Ứng dụng IoT trong nhà ở, y tế, giao thông, giáo dục và công nghiệp.

2. Kiến trúc hệ thống Smarthome

• Điều khiển trung tâm: ESP32 hỗ trợ Wi-Fi và Zigbee Gateway.
• Hệ thống cảm biến: DHT11, MQ2, HC-SR505, RFID, mưa, ánh sáng...
• Thiết bị chấp hành: Relay, động cơ, còi báo, đèn LED, LCD, quạt, servo.
• Giao diện: App Blynk và App Inventor tích hợp điều khiển + giám sát.

3. Chức năng hệ thống

• Giám sát nhiệt độ, khí gas, ánh sáng, mưa theo thời gian thực.
• Cảnh báo rò rỉ gas, cảnh báo đột nhập bằng còi hú và tin nhắn.
• Tự động đóng giàn phơi khi trời mưa, điều khiển cổng thông minh.
• Bật/tắt thiết bị điện qua smartphone và phản hồi trạng thái.

4. Một số công thức tính toán kỹ thuật

• Công suất tải: $P=U\times I\times \cos \phi$
• Dòng điện định mức: $I=\frac{P}{U\times \cos \phi }$
• Nhiệt độ đọc từ cảm biến: $T(\text{degree}C)={\text{ADC}}_{\text{value}}\times k$

5. Bảng thành phần thiết bị sử dụng

6. Hình ảnh mô hình thực tế

7. Kết luận

Đồ án đã hoàn thiện mô hình Smarthome có thể ứng dụng trong thực tế, giúp tự động hóa, tiết kiệm năng lượng, nâng cao tiện nghi và an toàn cho người sử dụng. Sản phẩm có thể mở rộng thêm nhiều cảm biến và thiết bị điều khiển nhờ cấu trúc linh hoạt, tối ưu theo xu hướng công nghệ IoT hiện nay.

TẢI XUỐNG TÀI LIỆU