Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống phát thanh thông tin qua mạng 3G/4G (P4)

Hệ thống loa phát thanh là kênh truyền thông khá phổ biến tại các vùng ngoại thành, nông thôn Việt Nam. Nhằm ứng dụng công nghệ 3G/4G vào hệ thống loa phát thanh với mục đích nâng cao chất lượng hoạt động và hiệu quả truyền tải thông tin, mình đã tham gia một nhóm thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và thi công hệ thống phát thanh thông tin qua mạng 3G/4G” tại Cộng đồng Kỹ thuật TAPIT. Nhóm mình đã hoàn thành đề tài này dưới sự hướng dẫn và hỗ trợ từ các anh chị trong cộng đồng.

Tại các phần trước, chúng ta đã cùng thực hành giao tiếp thẻ nhớ SD Card bằng SPI, phát âm thanh bằng PWM và DAC và phát âm thanh từ file .wav trên thẻ nhớ.

Trong hệ thống phát thanh và truyền thanh không dây qua mạng 3G/4G thì không thể thiếu thành phần web server. Tại bài chia sẻ cuối cùng trong chuỗi bài viết này, mình sẽ giới thiệu đến các bạn một cách tổng quan về thiết kế WebServer, phần mềm cần thiết để xây dựng một website cơ bản và demo các chức năng chính của website trong đề tài như Upload file, Delete file, Cấu hình file phát.

Phần 4. Thiết kế hệ thống Web server

I. Chuẩn bị

  • Kiến thức về ngôn ngữ PHP, HTML, CSS,…
  • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL
  • Cài đặt XAMPP
  • Phần mềm thiết kế web: Visual Studio Code.

II. Thiết kế web server

Gồm có 3 phần chính:

  • Database (cơ sở dữ liệu): là một tập hợp những data (dữ liệu) có liên quan với nhau, được duy trì dưới dạng một tập hợp tập tin trong hệ điều hành hay được lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
  • Thiết kế giao diện người dùng: sử dụng ngôn ngữ HTML, CSS,… để tạo nên các giao diện kiến trúc cho website.
  • Giao tiếp giữa máy chủ, ứng dụng và cơ sở dữ liệu: sử dụng ngôn ngữ PHP và công cụ MySQL để tiến hành tạo sự liên kết giữa cơ sở dữ liệu và giao diện.

1. Tạo Database

Ta tiến hành tạo cơ sở dữ liệu dựa trên phân tích sơ bộ về các chức năng của website:

Hình 1: Kiến trúc database

Database sẽ gồm 6 bảng: user, audio_file, cauhinh, trangthai, station, system.

  • user (id, username, password, level): chứa các thông tin tài khoản đăng nhập của người dùng.
  • audio_file (tenfile, id, file_audio): chứa các thông tin, đường dẫn của file âm thanh được tải lên.
  • cauhinh (stt, sys_id, sta_id, fil_id, num, time_str, time_std): chứa thông tin về việc cấu hình file phát âm thanh như file phát, thời gian phát, số lần phát, hệ thống và trạm phát.
  • trangthai (sys_id, pin, rssi): chứa thông tin trạng thái của trạm như dung lượng pin, tín hiệu mạng RSSI.
  • station (id, system_id, name): chứa thông tin về các trạm phát thuộc các hệ thống phát.
  • system (id, name): chứa thông tin về các hệ thống phát.

Hình 2. Bảng thông tin lưu trữ trên Database

2. Giới thiệu chức năng của website

Hình 3: Biểu đồ phân vùng chức năng website

2.1. Quản trị:

  • Đầu vào: thông tin người dùng
  • Xử lý: khi quản trị chọn các chức năng như đổi mật khẩu, thông tin mà quản trị yêu cầu sẽ được hệ thống gửi xuống database và thực hiện chức năng đó.
  • Đầu ra: thông tin người dùng sau khi được thay đổi.

2.2. Quản lý file:

  • Đầu vào: Thông tin file phát.
  • Xử lý:
    • Tải file: Người quản trị chọn chức năng Upload file, hệ thống sẽ chuyển đến trang Upload, ở trang này người quản trị nhập thông tin của file như tên file, đường dẫn file, sau đó gửi thông tin cho hệ thống.
    • Xoá file: Người quản trị chọn chức năng Danh sách file, hệ thống chuyển đến trang Danh sách, ở trang này người dùng chọn file cần xoá, khi đó hệ thống sẽ xoá file trong database.
  • Đầu ra: thông tin file đã được thay đổi.

2.3. Cấu hình file phát:

  • Đầu vào: Thông tin file cần phát như số lần phát, file phát,…
  • Xử lý:
    • Cấu hình: Người quản trị chọn chức năng Cấu hình, ở trang này người quản trị nhập thông tin cấu hình phát như hệ thống, trạm thuộc hệ thống, file phát, số lần phát, thời gian bắt đầu và kết thúc phát, sau đó gửi thông tin cho hệ thống.
    • Xoá cấu hình: Người quản trị chọn chức năng Hiển thị cấu hình, ở trang này người dùng chọn cầu hình muốn xoá, khi đó hệ thống sẽ xoá cấu hình đã lưu trong database.
  • Đầu ra: thông tin cấu hình đã được thay đổi.

2.4. Thông tin trạng thái:

  • Đầu vào: thông số pin, mạng.
  • Xử lý: hệ thống tiến hành lấy thông số của pin, tín hiệu mạng lưu vào database sau đó hiển thị thông số lên website
  • Đầu ra: thông số của pin, tín hiệu mạng hiện có.

3. Xây dựng website

3.1. Cây folder

Hình 4: Cây folder của website

3.2. Demo và mô tả chức năng của hệ thống

Hình 5. Giao diện trang quản trị

Hình 6. Giao diện người  tải file âm thanh lên hệ thống Website

 

Hình 7. Giao diện người dùng cấu hình file phát thanh

Video Demo thiết kế hệ thống Web server của đề tài.

Nếu bạn quan tâm đến các chủ đề liên quan, hãy nhấn like 👍 và subcribe 👇 tại kênh youtube của Cộng đồng kỹ thuật TAPIT để nhận thông báo về những video với các nội dung liên quan nhé!

Vậy là chúng ta đã hoàn thiện chuỗi bài viết hướng dẫn về đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống phát thanh thông tin qua mạng 3G/4G”. Trong chuỗi bài viết này, chúng ta cùng xây dựng các chức năng cơ bản của hệ thống sử dụng vi điều khiển STM32. Nhiều ngoại vi được áp dụng trong đề tài như UART, SPI, DAC, TIM (PWM)… nhằm phục vụ cho việc giao tiếp giữa vi điều khiển với các module bên ngoài như Module thẻ nhớ SD Card, Module SIM, Module khuếch đại âm thanh. Mục đích cuối cùng sẽ hướng dẫn các bạn thực hiện được chức năng phát âm thanh từ thẻ nhớ, lưu file âm thanh vào thẻ nhớ, giới thiệu cấu trúc hệ thống webserver và thực hiện Demo chức năng của hệ thống.

Chúc các bạn thành công!

Nhóm thực tập tại Cộng đồng Kỹ thuật TAPIT

Nguyễn Quang Linh, Hoàng Văn Bình