Đề tài Phòng chống cháy qua mạng internet – dựa trên giao thức TCP – IP

Bộ Giáo Dục Đào Tạo Trường Đại Học Bách Khoa Trường Đại Học Thủy Sản Nha Trang LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Phòng Chống Cháy Qua Mạng Internet – Dựa Trên Giao Thức TCP – IP. Thầy giáo hướng dẫn:Đỗ Văn Uy Sinh Viên Thực Hiện: Đỗ Trần Anh Nha Trang, 10 – 2003   Xin chân thành cảm ơn Các Thầy Cô Giáo trong nhà trường, Nhất là quý thầy cô trong Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Đại Học Thuỷ Sản đã tận tình dạy dỗ em trong suốt 5 năm qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Thầy Đỗ Văn Uy, Người đã nhiệt tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành quyển luận văn này. Xin cảm ơn tất cả các bạn cùng công ty TQC đã có ý kiến đóng góp, giúp đỡ em trong lúc thực hiện luận văn này. MỤC LỤC Phần 1 . Giới thiệu về đề tài Chương I..Giới thiệu sơ lược về hệ thống báo cháy thông qua mạng internet dựa vào giao thức TCP/IP Chương II .Quy trình hoạt động của một hệ thống báo cháy Phần 2..Kiến trúc hệ thống báo cháy điều khiển từ máy tính Chương I..Lý thuyết về giao tiếp máy tính với thiết bị ngoại vi. Chương II..Tìm hiểu về RS232C. Chương III..Lập trình điều khiển qua cổng COM viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.0 Phần 3.Cơ sở lý thuyết về mạng và giao thức TCP/IP Chương I..Các khái niệm cơ bản về mạng. Chương II..Mạng Internet. Chương III.Một số hàm socket. Phần 4:. Giớiù thiệu về chương trình minh hoạ báo cháy. Giới thiệu về đề tài I. Mục Đích Yêu Cầu Cuả Đề Tài: Nhằm phục vụ cho việc báo cháy tự động qua mạng máy tính hiện có tại các cơ quan xí nghiệp, đặt tại các nhà cao tầng, những nơi cần thiết khác vv… Từ mục đích trên nên thiết bị báo cháy phải đảm bảo các yêu cầu: -         Sử dụng tiện lợi và sử dụng trên khắp cả nước mà không cần thay đổi phần cứng. -         Báo động kịp thời các vụ cháy nhằm giảm nhẹ thiệt hại do cháy gây ra. -         Có thể điều khiển từ xa qua mạng tắt điện hoăïc phun nước khi có cháy.   Giới thiệu về đề tài II. Giới Hạn Đề Tài: Báo Cháy và Chống Cháy có rất nhiều vấn đề cần bàn tới ví dụ như : Khi kho xăng dầu cháy thì đặc tính chữa cháy khác so với hoá chất cháy. Hiện tại vấn đề phát hiện khói báo cháy còn phụ thuộc nhiều vào đầu dò khói ...Vì vậy có rất nhiều khó khăn trong lúc thực hiện đề tài. Với thời gian ngắn nhưng lại có nhiều vấn đề cần giải quyết, hơn nữa kiến thức người tìm hiểu đề tài có hạn, em chỉ tập trung giải quyết vấn đề sau: -Báo động có cháy thông qua mạng khi có sự cố. -Thực hiện đươc 2 chức năng là: Tắt nguồn điện từ xa thông qua mạng . Khởi động nguồn cho thiết bị chống cháy. Giới thiệu về đề tài III. Chọn Phương Aùn Thực Hiện Đề Tài: Với những yêu cầu đặt ra ở trên, em đã xem xét và đưa ra 3 phương án như sau: -         Sử dụng kỹ thuật số. -         Sử dụng kỹ thuật vi xử lý. -         Sử dụng kỹ thuật vi điều khiển. Với những đòi hỏi của máy ta có thể đơn giản những hoạt động bằng kỹ thuật số. Nhưng tốn kém linh kiện và kích thước cồng kềnh, hơn nữa khó thay đổi phần mềm và không có khả năng mở rộng cho các hoạt động khác. Với kỹ thuật vi xử lý, có thể khắc phục những yếu điểm của mạch số nhưng lại phức tạp trong việc thiết kế phần cứng. . Nếu sử dụng kỹ thuật vi điều khiển,giao tiếp theo xung với mạch thiết kế thuần chất điện tử thì giá thành hạ và chất lượng của thiết bị phụ thuộc nhiều vào phần mềm. Vì vậy em quyết định đi theo hướng này. Quy trình hoạt động từ một hệ thống báo cháy I.Nguyên tắc báo cháy. II.Cấu trúc thuần tuý của một hệ thống báo cháy. 1.Cảm biến a.Cảm biến nhiệt. b.Cảmbiến lửa. c.Cảm biến khói. Kieán truùc phaàn cứng veà heä thoáng baùo chaùy thông qua maùy tính 2.Giao tiếp qua Serial Port (Port COM) : IBM PC cung cấp 2 cổng nối tiếp: COM1 và COM2. Các cổng này giao tiếp theo tiêu chuẩn RS232. Chúng có thể được nối với một Modem để dùng cho mạng điện thoại, hay nối trực tiếp với một máy tính khác. Dữ liệu được truyền qua cổng này theo cách nối tiếp, nghĩa là dữ liệu được gởi đi nối tiếp nhau trên 1 đường dây. Do các dữ liệu được truyền đi từng bit một nên tốc độ truyền chậm, các tốc độ truyền có thể là 300, 600, 1200, 2400, 4800bps, 9600bps, chiều dài dữ liệu có thể là 5, 6, 7 hoặc 8 bit và kết hợp với các bit Start, Stop, Parity tạo thành một khung (frame). Ngoài ra cổng này còn có các điều khiển thu (Receive), phát (Trans), kiểm tra. Cách giao tiếp này cho phép khoảng cách truyền dữ liệu xa, tuy nhiên tốc độ truyền rất chậm tốc độ tối đa là 20kbps. Kieán truùc phaàn cứng veà heä thoáng baùo chaùy thông qua maùy tính Tìm hieåu veà RS232 Kieán truùc phaàn cứng veà heä thoáng baùo chaùy thông qua maùy tính Kieán truùc phaàn cứng veà heä thoáng baùo chaùy thông qua maùy tính    Các đường dữ liệu và điều khiển của Serial Port (Com): -         TxD: Dữ liệu được truyền đi từ Modem trên mạng điện thoại. -         RxD: Dữ liệu được thu bởi Modem trên mạng điện thoại. Ø     Các đường báo thiết bị sẵn sàng: -         DSR : Để báo rằng Modem đã sẵn sàng. -         DTR : Để báo rằng thiết bị đầu cuối đã sẵn sàng -         Các đường bắt tay bán song công. -         RTS : Để báo rằng thiết bị đầu cuối yêu cầu phát dữ liệu. -         CTS : Modem đáp ứng nhu cầu cần gửi dữ liệu của thiết bị đầu cuối cho thiết bị đầu cuối có thể sử dụng kênh truyền dữ liệu. Các đường trạng thái sóng mang và tín hiệu điện thoại: -         CD : Modem báo cho thiết bị đầu cuối biết rằng đã nhận được một sóng mang hợp lệ từ mạng điện thoại. -         RI : Các Modem tự động trả lời báo rằng đã phát hiện chuông từ mạng điện thoạïi địa chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp được gọi là địa chỉ cơ bản (Basic Address). Các địa chỉ ghi tiếp theo được đặt tới bằng việc cộng thêm số thanh ghi đã gặp của bộ UART vào địa chỉ cơ bản. -         Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD và thông thường nằm trong khoảng –12 đến +12. Các bit dữ liệu được gửi đảo ngược lại. Mức điện áp đối với mức High nằm giữa –3V và –12V và mức Low nằm giữa +3V và +12V. Trên hình 2-4 mô tả một dòng dữ liệu điển hình của một byte dữ liệu trên cổng nối tiếp RS-232C. Lập trình điều khiển qua cổng com VIẾT BẰNG v b6.0  I.Tại sao chọn ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0: Do quá trình thiết kế thuần chất rất ít kiến thức về vi xử lý nên em quyết định chọn ngôn ngữ thực hiện là VB 6.0 với thư viện Port.dll thiết kế riêng dùng giao tiếp qua COM theo tiêu chuẩn RS 232. Đồng thời quá trình điều khiển qua mạng từ VB có thể dễ dàng sử dụng kĩ thuật lập trình Winsock với thư viện liên kết động là winsock32.dll sử dụng giao thức TCP / IP phổ biến hiện nay để điều khiển. Lập trình điều khiển qua cổng com VIẾT BẰNG v b6.0  III. Gọi hàm trong thư viện liên kết động port.dll từ Visual Basic 6.0: Phần lệnh được gọi khi chương trình chạy trong môi trường windows: Declare Function OPENCOM Lib "Port" (ByVal A$) As Integer Declare Sub CLOSECOM Lib "Port" () Declare Sub SENDBYTE Lib "Port" (ByVal b%) Declare Function READBYTE Lib "Port" () As Integer Declare Sub DTR Lib "Port" (ByVal b%) Declare Sub RTS Lib "Port" (ByVal b%) Declare Sub TXD Lib "Port" (ByVal b%) Declare Function CTS Lib "Port" () As Integer Declare Function DSR Lib "Port" () As Integer Declare Function RI Lib "Port" () As Integer Declare Function DCD Lib "Port" () As Integer Declare Sub DELAY Lib "Port" (ByVal b%) Declare Sub TIMEINIT Lib "Port" () Declare Sub TIMEINITUS Lib "Port" () Declare Function TIMEREAD Lib "Port" () As Long Declare Function TIMEREADUS Lib "Port" () As Long Declare Sub DELAYUS Lib "Port" (ByVal l As Long) Declare Sub REALTIME Lib "Port" (ByVal i As Boolean) CƠ Sở Lý Thuyết về MẠNG và Giao thức TCP/IP CƠ Sở Lý Thuyết về MẠNG và Giao thức TCP/IP LÂÄp Trình WINSOCK Mô hình minh hoạ hoạt động của 2 dạng Socket LÂÄp Trình WINSOCK