Đồ án môn học TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN I Đề tài 1 TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ GIA DỤNG BẰNG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH

Hiện nay việc sử dụng thiết bị hồng ngoại điều khiển từ xa thông qua remote đã phổ biến với tất cả gia đình vì sự tiện dụng của nó Từ tivi, máy lạnh, máy ảnh, điều hòa,… Tất cả đều có thể điều khiển từ xa thông qua những remote riêng biệt. Tuy rằng việc sử dụng remote riêng biệt để điều khiển thiết bị gia dụng có nhiều tiện nghi. Nhưng ngày nay, khi công nghệ đã đạt được những tiến bộ. Con người ngày càng chú trong hơn đến đời sống sinh hoạt, không ngừng nghiên cứu chế tạo ra những thiết bị gia dụng thông minh. Dẫn đến số lượng thiết bị gia dụng được sử dụng trong mỗi gia đình không ngừng tăng lên. Việc mỗi thiết bị sử dụng một remote riêng biệt gây ra một số phiền phức nhất định: chiếm không gian; đối với người cao tuổi trí nhớ không tốt việc lựa chọn đúng remote gặp nhiều khó khăn; đối với gia đình có con nhỏ thì việc những chiếc remote bị trẻ đập phá đến hư hỏng cũng rất thường xuyên xảy ra; hay đôi lúc những chiếc remote vô tình hết pin vào giờ mà các cửa hàng tạp hoá, siêu thị tiện lợi đều đã đóng cửa thì việc tìm kiếm pin để thay thế là tương đối khó khăn… Một vấn đề quan trọng nữa là các loại remote thường sử dụng pin alkaline (hay pin kiềm), pin kẽm carbon…; những loại pin này có giá thành rẻ giúp tiết kiệm chi phí, tuy nhiên chúng chỉ có thể dùng một lần và không thể sạc lại, các chất hoá học trong pin có thể nhiểm độc môi trường và gây nguy hiểm cho con người cũng như các loài động vật, thực vật khác, các kim loại nặng rỉ ra từ nó có thể ngấm vào đất và gây tổn hại vĩnh viễn cho hệ sinh thái. Do đó việc sử dụng một chiếc điện thoại thông minh như một chiếc điều khiển đa năng, thay thế cho tất cả remote thông thường là hoàn toàn cần thiết.

VIỆN ĐIỆN

  

-BÁO CÁO ĐỒ ÁN I

Đề tài 1: TÌM HIỂU GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ GIA DỤNG

BẰNG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH

Giảng viên hướng dẫn:

Nhóm sinh viên thực hiện:

MỞ ĐẦU 4

Phần 1: Danh sách các phần mềm cho phép điều khiển thiết bị gia dụng trên điện thoại 4

1.1 Phần mềm dành cho điện thoại hệ điều hành Android: 5

1.2 Phần mềm dành cho Iphone: 5

Phần 2: Lựa chọn một vài phần mềm để dùng thử và đánh giá ưu điểm, nhược điểm về mặt chức năng và giao diện 5

2.1: Lựa chọn phần mềm 6

2.2 Dùng thử phần mềm 6

Phần 3: Tìm hiểu cấu tạo và hướng dẫn chế thiết bị 7

3.1 Jack cắm hồng ngoại điều khiển đa năng: 7

3.2 Chế điều khiển hồng ngoại cho Smart phone 8

Phần 4: Tìm hiểu các giải pháp dùng máy tính làm osciloscope 12

4.1 Máy hiện sóng - Osciloscope với chi phí thấp - Phục vụ công cuộc nghiên cứu tại nhà 12

4.2 Một số chương trình hiện sóng (osciloscope) trên máy tính 16

4.2.1 Scope 144: 16

4.2.2 Audicity: 16

4.2.3 Zelscope : 17

4.2.4 Daqarta: 17

Phần 5: Máy hiện sóng Soundcard Scope dựa trên PC 18

5.1 Phần mềm Soundcard Oscilloscope v1.46 19

5.1.1 Đo 1 kênh: 21

5.1.2 Đo điện thoại: 24

5.2 Phần mềm audacity 27

5.2.1: Hướng dẫn cài đặt phần mềm 27

5.2.2Sử dụng audacity làm máy hiện sóng 31

5.2.2.2 Hiển thị sóng sin trên phần mềm audacity 32

MỞ ĐẦU

Hiện nay việc sử dụng thiết bị hồng ngoại điều khiển từ xa thông qua

remote đã phổ biến với tất cả gia đình vì sự tiện dụng của nó Từ tivi, máy lạnh, máy ảnh, điều hòa,… Tất cả đều có thể điều khiển từ xa thông qua

những remote riêng biệt Tuy rằng việc sử dụng remote riêng biệt để điều khiển thiết bị gia dụng có nhiều tiện nghi Nhưng ngày nay, khi công nghệ đã đạt được những tiến bộ Con người ngày càng chú trong hơn đến đời sống sinh hoạt, không ngừng nghiên cứu chế tạo ra những thiết bị gia dụng thông minh Dẫn đến số lượng thiết bị gia dụng được sử dụng trong mỗi gia đình không ngừng tăng lên Việc mỗi thiết bị sử dụng một remote riêng biệt gây ra một số phiền phức nhất định: chiếm không gian; đối với người cao tuổi trí nhớ không tốt việc lựa chọn đúng remote gặp nhiều khó khăn; đối với gia đình có con nhỏ thì việc những chiếc remote bị trẻ đập phá đến hư hỏng cũng rất thường xuyên xảy ra; hay đôi lúc những chiếc remote vô tình hết pin vào giờ mà các cửa hàng tạp hoá, siêu thị tiện lợi đều đã đóng cửa thì việc tìm kiếm pin để thay thế là tương đối khó khăn… Một vấn đề quan trọng nữa là các loại remote thường sử dụng pin alkaline (hay pin kiềm), pin kẽm

carbon…; những loại pin này có giá thành rẻ giúp tiết kiệm chi phí, tuy nhiên chúng chỉ có thể dùng một lần và không thể sạc lại, các chất hoá học trong pin có thể nhiểm độc môi trường và gây nguy hiểm cho con người cũng như các loài động vật, thực vật khác, các kim loại nặng rỉ ra từ nó có thể ngấm vào đất và gây tổn hại vĩnh viễn cho hệ sinh thái.

Do đó việc sử dụng một chiếc điện thoại thông minh như một chiếc điều khiển đa năng, thay thế cho tất cả remote thông thường là hoàn toàn cần thiết.

Là sinh viên ngành kĩ thuật điều khiển và tự động hoá trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, với những kiến thức được học cùng với mong muốn đem lại những tiện nghi hơn trong sinh hoạt hàng ngày và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, em đã lựa chọn đề tài “ tìm hiểu giải pháp điều khiển thiết bị gia dụng bằng điện thoại thông minh”

Phần 1: Danh sách các phần mềm cho phép điều khiển thiết bị gia dụng trên điện thoại

1.1 Phần mềm dành cho điện thoại hệ điều hành Android:

* Tìm với từ khóa “ universal remote control” trong Google Play:

- ZaZa Remote

- Remote control for Roku TV

- AnyMote Smart Remote

- AC Universal Remote Control

- IR Remote Control for TV&AC

- Mi Remote Controller

- AC Remote Control

- TV Remote

- Điều khiển từ xa TV

- Castreal Remote Control

- Free Universal TV Remote Control

- SURE

- AnyMote

- Peel Universal Smart TV Remote Control

Phần 2: Lựa chọn một vài phần mềm để dùng thử và đánh giá ưu điểm,

nhược điểm về mặt chức năng và giao diện.

B2: Cắm jack hồng ngoại B3:mở phần mềm vừa tải vềB4: chọn thiết bị điều khiểnB5: chọn thêm điều khiển

và lựa chọn thiết bị cần điềukhiển

B6: hướng jack về phía thiết

bị và sử dụng phím mũi tên

và phím nguồn để dò tần số,thiết bị sẽ tự khởi động khi trùng tần số

- Hoàn toàn miễnphí

- Hỗ trợ hơn 200.000 thiết bị của hơn 6000 thương hiệu khác nhau

- Giao diện đơn giản

Không tươngthích với một sốhãng nhưfuniki,rossi

Asmart Remote

IR

B1: tải phần mềm về điện thoại

B2: cắm jack hồng ngoạiB3: mở phần mềm và bấm add để thêm thiết bị

B4: chọn thiết bị cần điều khiển

- Cài đặt dễ dàngtrên điện thoại

- Ứng dụng hoàntoàn miễn phí

- Giao diện đơngiản, dễ sử dụng

- Đầy đủ chức

- Chỉ tích hợp được với một số hãng samsung, LG,…

- Không tích hợp

B5:hướng jack về phía thiết

bị, quẹt sang trái hoặc sang phải và tác động phím nguồn để dò thiết bị,nếu có phản ứng bấm”this model works”

năng điều khiển

được với các hãngtoshiba, daikin, panasonic

2.

2 Dùng thử phần mềm

Phần mềm

- Điều hoà Daikin: khôngtìm thấy IR, không dò được thiết bị

- Điều hoà panasonic:

không tìm thấy IR, không

dò được thiết bị

- Tivi samsung: không tìm thấy IR, không dò được thiết bị

- Máy nước nóng rossi:

Jack 2: chỉ dùng cho

điện thoại iphone

Chưa thử nghiệm Chưa thử nghiệm

Phần 3: Tìm hiểu cấu tạo và hướng dẫn chế thiết bị

3.1 Jack cắm hồng ngoại điều khiển đa năng:

* Hình dáng là một jack 3.5mm và phía trên đầu là một mắt hồng ngoại nhỏ để gắn trực tiếp Smartphone

Có thể tận dụng jack của tai phone không cần

dùng đến Hoặc mua ở chợ trời

- Bóng led hồng ngoại (diode phát hồng ngoại): 2 chiếc

Có thể tận dụng bóng diode ở remote không sử dụng

- Diode hồng ngoại có chân dương(+) (anode) dài hơn và bản cực nhỏ hơn so với chân âm (-) (cathode).

- Jack audio 3.5 có 2 kênh Left, Right kí hiệu (1,2) như hình Chân số 3 là mass (GND)

- Hàn chân dương của led này với chân âm của led kia ( Chân ngắn led này hàn vớichân dài led kia)

- Hàn 2 chân led vào chân số 1 và 2 của jack audio Chân GND bỏ Có thể cắt đi

để tránh chập mạch

- Nếu sử dụng jack audio tai phone cần xác định chính xác chân nào là GND để bỏ.Theo kinh nghiệm Kiểm tra tai phone trái phải tai nào có cùng chứa một màu dây thì màu dây trùng đó chính là (GND)

- Bẻ chân led và hàn led và jack lại với nhau

- Cắm bộ phát vào jack phone 3.5mm của điện thoại và tải app

Lưu ý : Bật max volume khi điều khiển để sóng mạnh nhất Khi cắm bộ phât điện

thoại hiện biểu tượng tai nghe là đc

 App : irplus WAVE - Infrared Remote

- Add remote

- Update list remote

- Tìm thiết bị (mình gõ samsung) đê tìm tivi samsung

- Chọn loại thiết bị (ô device)

- Nhấn check góc trên bên phải

* Làm sao để biết bộ phát đã hoạt động ok

Bản chất của remote tivi phát ra sóng hồng ngoại Sóng hồng ngoại không nằm trong vùng khả kiến nên mắt thường không thấy được Tuy nhiên camera điện thoại có thể phát hiện được sóng hồng ngoại Chĩa remote và camera điện thoại và nhấn thử nếu thấy led sáng thì đã thành công.

Link:

https://tinhte.vn/thread/diy-che-dieu-khien-hong-ngoai-cho-zenfone.2535648/

remote-nha-minh/

Phần 4: Tìm hiểu các giải pháp dùng máy tính làm osciloscope

4.1 Máy hiện sóng - Osciloscope với chi phí thấp - Phục vụ công cuộc nghiên cứu tại nhà

ta đánh giá và nhìn nhận vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả

- Trong những trường hợp này thiết bị đo và lấy mẫu hiệu quả nhất là máy hiện sóng (osciloscope - OSC) Nhưng trong điều kiện không chuyên thì việc đầu tư một OSC là một khó khăn vì chi phí lớn (giá tầm hơn 1tr5) Với nhu cầu không cao, chúng ta có thể tạm sử dụng PC (latop) kết hợp với card

âm thanh (soundcard) để biến thành một máy hiện sóng đơn giản, rẻ tiền phục vụ được một số nhu cầu cơ bản trong sự nghiệp chế cháo hàng ngày

 Đòi hỏi :

- PC, laptop chạy windows OS (IOS hay linux mình chưa tìm hiểu)

- Soundcard chất lượng càng cao càng tốt, không thì hàng giá rẻ giao tiếp USB cũng được

- Que đo (probe) có thể mua loại chuyên dùng cho OSC cho chuyên nghiệp hoặc

có thể tự chế

- Vài linh kiện cơ bản: diod, zener, điện trở để làm mạch bảo vệ soundcard

 Khả năng làm việc:

- Tần số hiệu dụng có thể đo là 20Hz đến 20kHz (có thể lên cao hơn tùy chất lượngsoundcard).

- Điện áp đo từ 1V đến 5V hoặc có thể cao hơn (nếu có mạch khuếch đại trung gian)

- Do tốt các tín hiệu dạng sin, tam giác; đo kém các tín hiệu dạng xung vuông (méo

& biến dạng, có thể cải tiến bằng cách mod lại tụ lọc analog ở soundcard)

- Chất lượng tín hiệu đo và hiển thị phụ thuộc vào chất lượng soundcard, tần số lấymẫu v.v

Đầu đo tín hiệu (probe)

USB soundcard

4.2 Một số chương trình hiện sóng (osciloscope) trên máy tính

4.2.1 Scope 144:

4.2.2 Audicity:

4.2.3 Zelscope :

4.2.4 Daqarta:

Link tham khảo: Osciloscope-voi-chi-phi-thap-Phuc-vu-cong-cuoc-nghien-cuu-tai-gia?

http://forum.cncprovn.com/threads/3169-May-hien-song-

fbclid=IwAR0jvD4VRy33EcUlcg_GVx8-9ajb_eOgfxpBCMfMM0Qp67GLvJLdLOt-DmQ

Phần 5: Máy hiện sóng Soundcard Scope dựa trên PC

( Sử dụng jack 3.5 mm của tai nghe smart phone để đo nguồn DC của pin 1.5V )

- Máy hiện sóng còn chứa thêm một bộ tạo tín hiệu cho 2 kênh cho các dạng sóng sin, vuông, tam giác, răng cưa và các phổ nhiễu khác nhau trong dải tần từ 0 đến 20kHz Tín hiệu cũng có thể được xác định bằng một công thức toán học Các tín hiệu có sẵn ở đầu ra loa của card âm thanh

- Các tín hiệu cho máy hiện sóng có thể từ bên trong máy tính (máy nghe nhạc MP3, bộ tạo chức năng, v.v.) hoặc từ các nguồn bên ngoài (đường truyền, micrô) Đối với các nguồn bên ngoài phải cẩn thận, không được vượt quá dải điện áp của các đầu vào Phạm vi thường chỉ là ± 0,7V !! Nếu điện áp cao hơn cần được phân tích, một bộ chia điện áp phải được sử dụng Nên sử dụng các điốt bảo vệ bổ sung

để tránh bất kỳ thiệt hại nào cho card âm thanh và máy tính

trục tung 0.5V / div trục hoành 5ms / div

 Cấu tạo và thứ tự các chân của jack 4 chân

 Chuẩn bị giao tiếp & thiết bị ngoại vi

- Đơn giản nhất là sử dụng trực tiếp đường line-in hoặc mic-in từ soundcard Tuynhiên, ngõ vào này bị giới hạn điện áp, thông thường là giới hạn ở mức +/- 1.4V.

- Nếu làm việc với điện áp lớn hơn thì cần bảo vệ ngõ vào của soundcard, chúng

ta nên làm thêm mạch bảo vệ đầu vào đơn giản bằng cách dùng điện trở hoặc diod như sau:

* diod thường điện áp phân cực là 0.7V, nên nối tiếp 02 diod sẽ cho điện áp phân cực là 1.4V (công dụng gần giống với zener).

5.1.1 Đo 1 kênh:

- Dây cắm vào máy tính: dây stereo 4 chân gồm gnd, left, right, mic

- Nếu dư tai nghe thì có thể tận dụng tai nghe ( đầu không phải jack có thể có cách điện, cần cạo lớp cách điện trước khi chập vào pin)

- Dùng app osciloscope: đo gnd và left

• Chập nhả left với đầu + của pin xem nó có tín hiệu khi thu không sau đó chập left với dương (+) chuyển qua chập left với âm (-)

• Thử bỏ pin nối tắt gnd với left -> điện áp đo được là 0V, thỉnh thoảng nhảy lên do nhiễu

• Đo DC: nối gnd với âm (-) của pin 1.5v, nối left với (+) của pin 1.5v

-> Điện áp đo được là 1.5V nhưng còn khá nhiễu

• Đảo chiều, chỉ đo DC: gnd nối với (+) , left nối với âm (-)

-> Điện áp đo được vẫn là 1.5V, từ đó ta thấy phần mềm chỉ cho phép osciloscope

đo DC phần dương

• Đo 1 kênh mic:

- Mic : gnd nối với âm (-) của pin; mic nối với dương (+) của pin

- Mic : đảo lại, xem có đổi dấu không?

-> Đo 2 chân gnd và mic không nhận thấy bất cứ tín hiệu nào trên máy hiện sóng

- Mic : gnd và mic nối với nhau -> tín hiệu thu được là 0V

5.1.2 Đo điện thoại:

- Chuẩn bị 1 file âm thanh tín hiệu hình Sin tần số 440Hz

- Cần 2 đầu jack 3.5mm ( có 4 chân: left, right, gnd, mic) cắm vào điện thoại và máy tính laptop

- Phát nhạc trên điện thoại ra đầu dây left

+ gnd của 2 đầu jack nối chung

+ left của điện thoại nối với mic cấp vào máy tính

- Nối đất với left vào máy tính (qua jack 3.5mm)

- Chỉnh vol nhỏ nhất sau đó chỉnh dần lên cao

Âm lượng 20%

Âm lượng 40%

Âm lượng 100%

Link tham khảo:

microphone-cho-may-tinh/

https://vidieukhien.xyz/2018/05/02/huong-dan-sua-tai-nghe-jack-3-5-va-lam- thap-Phuc-vu-cong-cuoc-nghien-cuu-tai-gia?

http://forum.cncprovn.com/threads/3169-May-hien-song-Osciloscope-voi-chi-phi-

fbclid=IwAR1US59vibssrGLUudjN88frrfqFEYbJDWMRvt58-ZcjhgMH6tveYuFkLwE

5.2 Phần mềm audacity

Audacity là một phần mềm thu âm hoàn toàn miễn phí trên máy tính, laptop và rất

dễ sử dụng Nó cho phép bạn có thể thu âm, biên tập, chỉnh sửa file âm thanh một cách đơn giản và nhanh chóng

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn chi tiết từ cách tải, cài đặt và sử dụng phần mềm Adacity để:

 Biên tập, chỉnh sửa, cắt ghép, xử lý và xuất một file âm thanh có sẵn

 Thu âm, loại bỏ tạp âm, tạo hiệu ứng mix nhạc một bài hát mà bạn yêu thích

 Nghiên cứu sử dụng audacity hiện sóng để quan sát

5.2.1: Hướng dẫn cài đặt phần mềm

Link tải phần mềm : https://download.com.vn/download/audacity-portable-7510

Bước 1- Chạy file cài đặt

Bước 2- Lựa chọn ngôn ngữ

Bước 3- Cài đặt

Liên tục nhấn tiếp hoặc đồng ý để hoàn tất cả trình cài đặt

Hoàn thành cài đặt

Lúc này bạn sẽ thấy giao diện làm việc của Audacity như sau:

GIao diện Audacity

Hướng dẫn cài đặt Tiếng Việt cho Audacity:

Audacity là phần mềm có hỗ trợ Tiếng Việt Trong quá trình sử dụng, nếu bạn muốn chuyển đổi từ Tiếng Anh sang Tiếng Việt (hoặc ngược lại) Bạn có thể thao tác theo các bước:

Trên thanh menu của Audacity, chọn Edit -> Preferences, chọn thẻ Interface, nhấn vào thanh sổ xuống trong hộp Language và chọn Tiếng Việt , sau đó

chọn OK.

5.2.2Sử dụng au dacity làm máy hiện sóng

5.2.2.1: chế dây kết nối từ điện thoại vào máy tính qua cổng tai nghe

vào điện thoại với chân mic của jack cắm vào máy tính

o Hàn nối chân gnd của jack cắm vào điện thoại với chân left của jack cắm vào máy tính

5.2.2 2 Hiển thị sóng sin trên phần mềm audacity

 Sóng sin 440hz

Tạo sóng sin 440hz sin440Hz.wav

Cắm dây stereo từ điện thoại vào máy tính

Điện thoại phát file sin440hz

Quan sát dạng sóng hiển thị trên màn hình audacity

Audacity 2021-06-09 09-14-20.mp4

Audacity không nhận được tín hiệu

 Sóng sin 100hz

sin100hz.wav

Link tài liệu:

Hướng dẫn cài đặt: https://vinasound.vn/huong-dan-su-dung-audacity.html

Cấu tạo jack 4 ngấn: http://www.mikrora.com/1-8-stereo-plug-wiring-diagram/