Nội dung của đề án tốt nghiệp gồm: tìm hiểu về hệ điều hành Android và vi điều khiển; thiết kế điều khiển và giám sát cho mô hình nhà ở; ý tưởng xây dựng thuật toán điều khiển nhà thông minh; hệ điều hành Androi; phần mềm App Inventor; lưu đồ thuật toán chương trình điều khiển nhà thông minh; Code chương trình điều khiển nhà thông minh bằng giọng nói... Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo đề án.
Trang 1L I NÓI Đ U Ờ Ầ
Trong cu c s ng ngày nay, trên n n t ng c a s phát tri n v công ngh thôngộ ố ề ả ủ ự ể ề ệ tin, đi n dân d ng… các s n ph m khoa h c công ngh d n đệ ụ ả ẩ ọ ệ ầ ược đ a vào ng d ngư ứ ụ trong đ i s ng s n xu t và đ i s ng sinh ho t c a con ngờ ố ả ấ ờ ố ạ ủ ười. S k t h p các tínhự ế ợ năng u vi t c a Smartphone, máy tính, c m bi n v i các thi t b đi n dân d ng…ư ệ ủ ả ế ớ ế ị ệ ụ đem l i cho con ngạ ười nh ng tr i nghi m v m t th gi i thi t b t đ ng. Góp ph nữ ả ệ ề ộ ế ớ ế ị ự ộ ầ làm cho đi u ki n cu c s ng ngày m t đề ệ ộ ố ộ ược nâng cao, nhu c u v gi i trí hầ ề ả ưởng thụ
được c i thi n. M t trong nh ng ý tả ệ ộ ữ ưởng đó đã được phát tri n ng d ng và để ứ ụ ượ cnhi u ngề ười quan t m đ n trong th i gian g n đây, đó là khái ni m v “nhà thôngấ ế ờ ầ ệ ề minh”. Tính năng t đ ng c a nó đem l i, mà hi n nay các ngôi nhà thông minh ngàyự ộ ủ ạ ệ càng được đ a vào s d ng r ng rãi trong th c t , không ch đ i v i các căn bi t thư ử ụ ộ ự ế ỉ ố ớ ệ ự
… mà ý tưởng này còn có th để ược m r ng ng d ng cho nh ng ngôi nhà dân d ngở ộ ứ ụ ữ ụ
v i m c chi phí bình thớ ứ ường. T nhu c u th c t mu n ừ ầ ự ế ố ước m v s d ng thi t bơ ề ử ụ ế ị
đi n dân d ng t đ ng đ n v i m i ngệ ụ ự ộ ế ớ ọ ười dân, đ án c a chúng em đ xu t và xâyồ ủ ề ấ
d ng đ tài “ự ề Thi t k mô hình nhà thông minh ng d ng vi đi u khi n ế ế ứ ụ ề ể ”. V i sớ ự giúp đ t n tình c a th y giáo TS. Đ ng Ng c Trung cùng các th y cô giáo trong bỡ ậ ủ ầ ặ ọ ầ ộ môn K Thu t Đi n cùng v i s n l c c a c nhóm đ án chúng em, đ n nay đ ánỹ ậ ệ ớ ự ỗ ự ủ ả ồ ế ồ
c a chúng em đã hoàn thành. Do ki n th c c a chúng em còn h n ch nên đ tài c aủ ế ứ ủ ạ ế ề ủ chúng em không tránh kh i nh ng thi u sót. Chúng em r t mong s ch b o, góp ý c aỏ ữ ế ấ ự ỉ ả ủ các th y cô giáo cùng các b n sinh viên đ n i dung c a đ tài th c s hoàn thi n vàầ ạ ể ộ ủ ề ự ự ệ
đượ ức ng d ng hi u qu h n trong đ i s ng.ụ ệ ả ơ ờ ố
Chúng em xin chân thành c m n th y giáo TS. Đ ng Ng c Trung, c m n cácả ơ ầ ặ ọ ả ơ
th y cô giáo trong b môn K Thu t Đi n đã t n tình giúp đ chúng em đ đ tài c aầ ộ ỹ ậ ệ ậ ỡ ể ề ủ chúng em được hoàn thành đúng th i h n.ờ ạ
Thái Nguyên, ngày 28 tháng 11 năm 2018
Giáo viên hướng d nẫ Nhóm sinh viên th c hi nự ệ
Trang 2TS. Đ ng Ng c Trung ặ ọ
Trang 3
NH N XÉT C A GI NG VIÊN PH N BI NẬ Ủ Ả Ả Ệ
Trang 4
Contents
L I NÓI Đ UỜ Ầ
1 Contents
5 1.2.Đ t bài toánặ
8 1.3.Ý tưởng xây d ng thu t toán đi u khi n nhà thông minhự ậ ề ể
9
PH N 2Ầ
10 TÌM HI U V H ĐI U HÀNH ANDROID VÀ VI ĐI U KHI NỂ Ề Ệ Ề Ề Ể
12
PH N 3Ầ
35 THI T K ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT CHO MÔ HÌNH NHÀ Ế Ế Ề Ể Ở
35 3.1.Thi t k ph n c ngế ế ầ ứ
35
Trang 53.3. K t lu n và đ nh hế ậ ị ướng phát tri nể
85 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
86
1.1 Gi i thi u v h th ng nhà thông minhớ ệ ề ệ ố
Nhà thông minh (ti ng Anh là "Smart Home") ho c h th ng nhà thông minh làế ặ ệ ố
m t ngôi nhà/ căn h độ ộ ược trang b h th ng t đ ng tiên ti n dành cho đi u khi n đènị ệ ố ự ộ ế ề ể chi u sáng, nhi t đ , truy n thông đa phế ệ ộ ề ương ti n, an ninh, c a t đ ng và nhi u tínhệ ử ự ộ ề năng khác nh m m c đích làm cho cu c s ng ngày càng ti n nghi, an toàn và góp ph nằ ụ ộ ố ệ ầ
s d ng h p lý các ngu n tài nguyên.ử ụ ợ ồ
Theo wiseGeek, m t ngôi nhà (ho c căn h ) độ ặ ộ ược coi là "thông minh" b i vì hở ệ
th ng máy tính/đi n tho i c a nó có th giám sát đố ệ ạ ủ ể ược nhi u khía c nh di n ra xungề ạ ễ quanh ngôi nhà c a chúng ta thủ ường ngày.M t trong nh ng ví d c b n nh t c a nhàộ ữ ụ ơ ả ấ ủ thông minh là m t h th ng ki m soát m c đ chi u sáng c a h th ng đèn giúp ti tộ ệ ố ể ứ ộ ế ủ ệ ố ế
ki m đi n và phù h p v i khung c nh, ch ng h n nh cài đ t đèn ánh sáng nh choệ ệ ợ ớ ả ẳ ạ ư ặ ẹ các b a ti c t i. H th ng cũng có th đi u ch nh rèm c a theo yêu c u, ki m soátữ ệ ố ệ ố ể ề ỉ ử ầ ể
Trang 6nhi t đ , h th ng báo s c khí gas, h th ng đóng m c a t đ ng, h th ng phòngệ ộ ệ ố ự ố ệ ố ở ử ự ộ ệ ố
ng a tr m…Nhà thông minh ngoài ra còn có m t s ng d ng sáng t o h n, g m hừ ộ ộ ố ứ ụ ạ ơ ồ ệ
th ng đi u khi n gi i trí loa đài v i công su t khác nhau, h th ng tố ề ể ả ớ ấ ệ ố ướ ưới n c
Các ch c năng này có th đứ ể ược th c hi n nh vi c ghép n i các thi t bự ệ ờ ệ ố ế ị
đi ntrong nhà v i b đi u khi n trung tâm thông qua h th ng máy tính/đi n tho i đệ ớ ộ ề ể ệ ố ệ ạ ể
có th theo dõi các tr ng thái và ra các quy t đ nh đi u khi n phù h p.ể ạ ế ị ề ể ợ
Nhà thông minh đã được hình dung trong các tác ph m khoa h c vi n tẩ ọ ễ ưởng từ nhi u năm nh ng nó ch tr thành hi n th c k t th k 20 sau s phát tri n r ng rãiề ư ỉ ở ệ ự ể ừ ế ỷ ự ể ộ
c a ngành đi n đi n t và nh ng ti n b nhanh chóng c a công ngh thông tin, theoủ ệ ệ ử ữ ế ộ ủ ệ Wikipedia. Công ngh nhà thông minh ngày càng tr nên tinh vi,các tín hi u đi uệ ở ệ ề khi n và giám sát để ược mã hóa truy n đi thông qua h th ng dây d n ho c m ngề ệ ố ẫ ặ ạ không dây đ n các b chuy n m ch, đi n đế ộ ể ạ ổ ệ ượ ậc l p trình s n đ v n hành các đ giaẵ ể ậ ồ
d ng và thi t b đi n t trong ngôi nhà. S t đ ng hóa c a ngôi nhà đ c bi t có íchụ ế ị ệ ử ở ự ự ộ ủ ặ ệ cho ngườ ới l n tu i và ngổ ười tàn t t, nh ng ngậ ữ ười mu n s ng t l p.ố ố ự ậ
Vi c l p đ t các s n ph m thông minh đem l i cho ngôi nhà và ch nhân c a nóệ ắ ặ ả ẩ ạ ủ ủ
r t nhi u l i ích – tấ ề ợ ương t nh nh ng l i ích mà công ngh và máy tính cá nhân đãự ư ữ ợ ệ đem l i cho chúng ta 30 năm qua, bao g m: s ti n nghi, ti t ki m th i gian, ti n b cạ ồ ự ệ ế ệ ờ ề ạ
và năng lượng
Các thành ph n c a h th ng nhà thông minh bao g m các c m bi n (nh c mầ ủ ệ ố ồ ả ế ư ả
bi n nhi t đ , c m bi n chuy n đ ng, c m bi n ánh sáng, c m bi n âm thanh, c mế ệ ộ ả ế ể ộ ả ế ả ế ả
bi n khí gas…), các b đi u khi n (PLC, vi đi u khi n…), máy tính, kh i thu phát tínế ộ ề ể ề ể ố
hi u (wifi, Bluetooth…)và các thi t b ch p hành khác (R le trung gian…). Nh hệ ế ị ấ ơ ờ ệ
th ng c m bi n, các b đi u khi n và máy tính/đi n tho i mà con ngố ả ế ộ ề ể ệ ạ ười có th theoể dõi các tr ng thái bên trong ngôi nhà dù chúng ta đang b t c đâu, đ đ a ra cácạ ở ấ ứ ể ư quy t đ nh đi u khi n các thi t b ch p hành m t cách phù h p nh m đ m b o s anế ị ề ể ế ị ấ ộ ợ ằ ả ả ự
Trang 7Hình1.1. Mô hình h th ng nhà thông minh ệ ố
Trên th gi i, nhi u ki n trúc s đang b t đ u cân nh c đ n nhà thông minhế ớ ề ế ư ắ ầ ắ ế trong khi thi t k và xây d ng nhà. Khi đó, h th ng đế ế ự ệ ố ược tích h p ngay trong quá trìnhợ xây d ng thì chi phí cho vi c l p đ t, b o trì s gi m xu ng đ ng th i toàn b hự ệ ắ ặ ả ẽ ả ố ồ ờ ộ ệ
th ng đi n trong tòa nhà cũng s đ ng b và linh ho t h n. Tuy nhiên, các ngôi nhàố ệ ẽ ồ ộ ạ ơ
ho c căn h đã xây d ng trặ ộ ự ước đây cũng v n có th s a đ i đ tích h p h th ngẫ ể ử ổ ể ợ ệ ố thông minh vào, đem l i nh ng c m giác m i cho ngôi nhà c a chúng ta.ạ ữ ả ớ ủ
Hi n nay, trong lĩnh v c nhà thông minh, các k s v n đang ti p t c sáng t oệ ự ỹ ư ẫ ế ụ ạ
đ t o ra nhi u ti n ích h n n a cho ngôi nhà cũng nh t i u hóa v tri n khai l pể ạ ề ệ ơ ữ ư ố ư ề ể ắ
đ t m t ngôi nhà thông minh. Trong tặ ộ ương lai không xa, ngôi nhà thông minh có th cóể
kh năng “t duy” đ t đi u ch nh các thi t b m t cách phù h p và có kh năng giaoả ư ể ự ề ỉ ế ị ộ ợ ả
ti p v i con ngế ớ ười nh trong các b phim vi n tư ộ ễ ưởng là có c s tr thành hi n th c.ơ ở ở ệ ự
Cu i nh ng năm 1990, nhà thông minh v n đố ữ ẫ ược xem là m t th xa x c a nhàộ ứ ỉ ủ giàu. Tuy nhiên, v i s ra đ i và ph bi n c a công ngh vi đi n t và chi phí ngàyớ ự ờ ổ ế ủ ệ ệ ử càng gi m c a chúng thì các công ngh đi u khi n thông minh có th đả ủ ệ ề ể ể ượ ức ng d ngụ
Trang 8r ng rãi h n và đem l i cho m i ngỗ ơ ạ ọ ười dân có m c s ng trung bình có th làm chứ ố ể ủ
được ngôi nhà thông minh trong t m tay. ầ
V i s phát tri n vũ bão c a công ngh thông tin, internet và chi phí cho hớ ự ể ủ ệ ệ
th ng nhà thông minh đã gi m xu ng trong th i gian g n đây. Nhu c u ngố ả ố ờ ầ ầ ườ ử ụ i s d ng
đã tăng cao đáng k Theo hãng ABI Research, năm 2012 đã có h n 1,5 tri u h th ngể ơ ệ ệ ố nhà thông minh đượ ắc l p đ t M và d ki n con s này s tăng đ n 8 tri u vào nămặ ở ỹ ự ế ố ẽ ế ệ
2017. Trong tương lai không xa, có th hi v ng nhà thông minh s là m t xu hể ọ ẽ ộ ướ ng
m i cho cu c s ng c a con ngớ ộ ố ủ ười hi n đ i.ệ ạ
1.2 Đ t bài toánặ
Xu t phát t nhu c u m r ng quy mô ng d ng h th ng nhà thông minhấ ừ ầ ở ộ ứ ụ ệ ố không ch t p trung cho các nhà bi t th , khách s n… ph c v cho các t ng l p giàu cóỉ ậ ệ ự ạ ụ ụ ầ ớ
thượng l u, mà còn đem l i cho ngư ạ ười có m c thu nh p trung bình có đứ ậ ược c h i sơ ộ ở
h u ngôi nhà thông minh v i m t s tính năng t đ ng nh t đ nh c a riêng mình trongữ ớ ộ ố ự ộ ấ ị ủ
kh năng kinh t có h n. Vì v y trong ph m vi c a đ tài đ xu t xây d ng mô hìnhả ế ạ ậ ạ ủ ề ề ấ ự nhà dân d ng nhà thông minh, đ m b o cho ngôi nhà có đở ụ ả ả ược m t s tính năng tộ ố ự
Trang 9 T đ ng phát hi n và báo s c khí gas khi quá n ng đ cho phép thông quaự ộ ệ ự ố ồ ộ còi báo đ ng, đ ng th i ng t R le trung gian c p đi n xoay chi u cho toàn h th ngộ ồ ờ ắ ơ ấ ệ ề ệ ố
đi n c a ngôi nhà, đ n khi s c đệ ủ ế ự ố ược gi i tr thì t đ ng đóng R le trung gian trả ừ ự ộ ơ ở
l i đ c p đi n cho ngôi nhà ho t đ ng bình thạ ể ấ ệ ạ ộ ường
1.3 Ý tưởng xây d ng thu t toán đi u khi n nhà thông minhự ậ ề ể
V b n ch t mô hình nhà thông minh đ xu t trong đ tài đề ả ấ ề ấ ề ược v n hành: ậ Đóng
Vi c đóng m c a và đóng c t thi t b chi u sáng thông qua b đi u khi n trung tâmệ ở ử ắ ế ị ế ộ ề ể giúp cho ngườ ử ụi s d ng có th v n hành các thi t b b t c v trí nào b ng ba cách:ể ậ ế ị ở ấ ứ ị ằ
t t c các hi u l nh đóng c t thi t b c a ngấ ả ệ ệ ắ ế ị ủ ườ ử ụi s d ng thông qua các nút n trên bànấ phím c a máy tính hay đi n tho i, đủ ệ ạ ược mã hóa thành tín hi u nh ph n m m ngệ ờ ầ ề ứ
d ng trên h đi u hành Android và g i tín hi u v vi đi u khi n thông qua kênhụ ệ ề ử ệ ề ề ể Bluetooth c a modul Bluetooth HC06, tín hi u s đủ ệ ẽ ược x lý thông qua mã chử ươ ngtrình đã đượ ậc l p trình s n trong vi đi u khi n, t đó phát tín hi u đi u khi n t i R leẵ ề ể ừ ệ ề ể ớ ơ trung gian đ c p đi n cho đ ng c c a t đ ng hay thi t b chi u sáng.ể ấ ệ ộ ơ ử ự ộ ế ị ế
blutooth HC06 lúc này t t c các hi u l nh đóng c t thi t b c a ngấ ả ệ ệ ắ ế ị ủ ườ ử ụi s d ng thông qua các kh u l nh gi ng nói c a ta truy n đ n, đẩ ệ ọ ủ ề ế ược mã hóa thành tín hi u nh ph nệ ờ ầ
m m ng d ng trên h đi u hành Android và g i tín hi u v vi đi u khi n thông quaề ứ ụ ệ ề ử ệ ề ề ể kênh Bluetooth c a modul Bluetooth HC06, tín hi u s đủ ệ ẽ ược x lý thông qua mãử
chương trình đã đượ ậc l p trình s n trong vi đi u khi n, t đó phát tín hi u đi u khi nẵ ề ể ừ ệ ề ể
t i R le trung gian đ c p đi n cho các thi t b ớ ơ ể ấ ệ ế ị
modul DTMF s chuy n t tín hi u âm thanh sang tín hi u d ng s và đẽ ể ừ ệ ệ ạ ố ược đ a t i bư ớ ộ
x lý trung tâm thông qua modul DTMF t đó s đủ ừ ẽ ược x lý và đ a ra l nh đi u khi nử ư ệ ề ể
Trang 10đóng m các thi t b Bên c nh đó trong mô hình nhà dân d ng thông minh còn b tríở ế ị ạ ở ụ ố các công t c m i phòng đ b t t t thi t b chi u sáng b ng tay. ắ ở ỗ ể ậ ắ ế ị ế ằ
Ngoài ra nh các c m bi n nhi t đ và c m bi n khí gas MQ2 và thông qua viờ ả ế ệ ộ ả ế
đi u khi n và modul Bluetooth s hi n th các thông s nhi t đ phòng cũng nh n ngề ể ẽ ể ị ố ệ ộ ư ồ khí gas trên LCD, máy tính và đi n tho i, đ ngệ ạ ể ườ ử ụi s d ng có th giám sát để ược đ mả
b o s an toàn trong ngôi nhà t t nh t. M t đi u đáng chú ý đó là ch đ c nh báo sả ự ố ấ ộ ề ế ộ ả ự
c rò r khí gas trong ngôi nhà thông qua chố ỉ ương trình cài đ t s n trong vi đi u khi nặ ẵ ề ể
đ a tín hi u báo đ ng ra còi báo đ ng khi khí gas vư ệ ộ ộ ượt quá ngưỡng cho phép, đ ng th iồ ờ
gi i tr s nguy hi m cho toàn b h th ng đi n trong ngôi nhà nh tín hi u t vi đi uả ừ ự ể ộ ệ ố ệ ờ ệ ừ ề khi n đ a đ n R le trung gian t ng, ng t đi n lể ư ế ơ ổ ắ ệ ưới toàn h th ng c a ngôi nhà, đ mệ ố ủ ả
b o h n ch s cháy n do đi n gây ra. Khi s c khí gas đã đả ạ ế ự ổ ệ ự ố ược gi i tr thì hả ừ ệ
th ng l i t đ ng đóng ti p đi m c a R le trung gian t ng c p đi n l i cho toàn hố ạ ự ộ ế ể ủ ơ ổ ấ ệ ạ ệ
Trang 11m m mã ngu n m B t k m t hãng s n xu t ph n c ng nào cũng đ u có th t doề ồ ở ấ ỳ ộ ả ấ ầ ứ ề ể ự
s d ng h đi u hành Android cho thi t b c a mình, mi n là các thi t b y đáp ngử ụ ệ ề ế ị ủ ễ ế ị ấ ứ
được các tiêu chu n c b n do Google đ t ra (nh có c m ng ch m đa đi m, GPS,ẩ ơ ả ặ ư ả ứ ạ ể 3G,…). Nh tính m mi n phí và nh ng u đi m c a h đi u hành này, ngày nay cácờ ở ễ ữ ư ể ủ ệ ề thi t b c m tay s d ng h đi u hành này càng nhi u và ph bi n. Và m t u đi mế ị ầ ử ụ ệ ề ề ổ ế ộ ư ể
n a là h u nh các thi t b Android là đ u đữ ầ ư ế ị ề ược tích h p công ngh Bluetooth, vì thợ ệ ế
người dùng có th d dàng k t n i để ễ ế ố ược v i m ch đ đi u khi n. Vi c đi u khi n trớ ạ ể ề ể ệ ề ể ở lên thu n ti n và ti t ki m chi phí. Nh vào tính m c a h đi u hành Android chúngậ ệ ế ệ ờ ở ủ ệ ề
ta có th phát tri n ng d ng m t cách t i u, phù h p cho b đi u khi n. ể ể ứ ụ ộ ố ư ợ ộ ề ể
T nh ng thu n l i đó, vi c t o m t ng d ng trên chi c Mobile Android th từ ữ ậ ợ ệ ạ ộ ứ ụ ế ậ
s d dàng, ng d ng này s có ch c năng chính là truy n, nh n d li u qua Bluetoothự ễ ứ ụ ẽ ứ ề ậ ữ ệ
đ đi u khi n b ng thi t b Và vi c này để ề ể ả ế ị ệ ược th c hi n trên nh ng chi c đi n tho iự ệ ữ ế ệ ạ
s d ng h đi u hành Android mà m i ngử ụ ệ ề ọ ười thường dùng h ng ngày.ằ
2.1.2. C u trúc h đi u hành Androidấ ệ ề
Ki n trúc h đi u hành Android g m 4 t ng, t dế ệ ề ồ ầ ừ ưới lên trên là t ng h t nhânầ ạ Linux (v2.6), t ng Libraries & Android Runtime, t ng Application Framework và trênầ ầ cùng là t ng Application. Mô hình t ng th c a các thành ph n bên trong h th ng sầ ổ ể ủ ầ ệ ố ử
d ng Android đụ ược mình h a trong (Hình 2.1).ọ
Trang 12Hình 2.1. Minh Ki n trúc c a h đi u hành Android ế ủ ệ ề
Android là m t h đi u hành có tính m , khác v i nhi u h đi u hành di đ ngộ ệ ề ở ớ ề ệ ề ộ khác, android cho phép m t ng d ng c a bên th ba độ ứ ụ ủ ứ ược phép ch y n n. Các ngạ ề ứ
d ng đó ch có m t h n ch nh đó là nó không đụ ỉ ộ ạ ế ỏ ược phép s dung quá 5~10% côngử
su t CPU, đi u đó nh m đ tránh đ c quy n trong vi c s d ng CPU. ng d ngấ ề ằ ể ộ ề ệ ử ụ Ứ ụ không có đi m vào c đ nh, không có phể ố ị ương th c main đ b t đ u.ứ ể ắ ầ
2.2 Vi đi u khi n PIC 16F877Aề ể
Vi đi u khi n PIC 16F877A là lo i vi đi u khi n 8 bit t m trung c a hãngề ể ạ ề ể ầ ủ Microchip, là lo i vi đi u khi n có ki n trúc Havard, s d ng t p l nh ki u RISCạ ề ể ế ử ụ ậ ệ ể (Reduced Instruction Set Computer) v i ch 35 l nh c b n, t t c các l nh đớ ỉ ệ ơ ả ấ ả ệ ược th cự
Trang 13TIMER 0 là b đinh th i 8bit timer ho t đ ng 2 ch đ : ch đ đ nh th i vàộ ờ ạ ộ ở ế ộ ế ộ ị ờ
2.2.2 S đ t i thi u đ PIC 16F877A có th ho t đ ng đơ ồ ố ể ể ể ạ ộ ược
Đ h vi đi u khi n PIC nói chung và PIC16F877A nói riêng ho t đ ng để ọ ề ể ạ ộ ượ c
ph iả
đ m b o các chân v t lý c a vi đi u khi n t i thi u ph i đả ả ậ ủ ề ể ố ể ả ược đ u nh Hình 2.3. ấ ư
Trang 14Hình 2.3. S đ t i thi u đ m b o s ho t đ ng c a PIC 16F877A ơ ồ ố ể ả ả ự ạ ộ ủ
2.3 Các thi t b ngo i vi s d ng trong đ tàiế ị ạ ử ụ ề
2.3.1 C m bi n khí gasả ế
Đ đo n ng đ khí gas (trể ồ ộ ường h p rò r khí gas trong ngôi nhà) và hi n th lênợ ỉ ể ị LCD hay máy tính/đi n tho i, trong đ tài s d ng c m bi n khí gas MQ2 v i cácệ ạ ề ử ụ ả ế ớ thông s v t lý nh sau:ố ậ ư
Trang 15Vi c có chân ra s Dout r t ti n cho ta m c các ng d ng đ n gi n, không c nệ ố ấ ệ ắ ứ ụ ơ ả ầ
đ n vi đi u khi n. Khi đó ta ch c n ch nh giá tr bi n tr t i giá tr n ng đ ta mu nế ề ể ỉ ầ ỉ ị ế ở ớ ị ồ ộ ố
c nh báo. Khi n ng đ MQ2 đo đả ồ ộ ược th p h n m c cho phép thì Dout = 1, đèn Led t t.ấ ơ ứ ắ Khi n ng đ khí đo đồ ộ ượ ớc l n h n n ng khí cho phép, Dout =0, đèn Led sáng.ơ ồ
2.3.2 C m bi n nhi t đả ế ệ ộ
Đ đo nhi t đ trong ngôi nhà và hi n th lên LCD hay máy tính/đi n tho i,ể ệ ộ ể ị ệ ạ trong đ tài s d ng c m bi n nhi t đ DS18B20 v i các thông s v t lý nh sau:ề ử ụ ả ế ệ ộ ớ ố ậ ư
C m bi n đo nhi t đ DS18B20 s d ng chu n giao ti p ONE WIRE (đả ế ệ ộ ử ụ ẩ ế ườ ng
d n tín hi u và đẫ ệ ường d n đi n áp ngu n nuôi có th dùng chung trên m t dây d n).ẫ ệ ồ ể ộ ẫ Ngoài ra, nhi u c m bi n có th dùng chung trên m t đề ả ế ể ộ ường d n (R t thích h p v iẫ ấ ợ ớ các ng d ng đo lứ ụ ường đa đi m).ể
Trang 16Các đ c đi m k thu t c a c m bi n DS1820 có th k ra m t cách tóm t t nhặ ể ỹ ậ ủ ả ế ể ể ộ ắ ư sau:
Đ phân gi i khi đo nhi t đ là 9 bit . D i đo nhi t đ 55ộ ả ệ ộ ả ệ ộ oC đ n 125ế oC, t ng b c ừ ậ0,5oC, có th đ t đ chính xác đ n 0,1ể ạ ộ ế oC b ng vi c hi u ch nh qua ph n m m (Có th ằ ệ ệ ỉ ầ ề ể
đ t đ n các đ phân gi i 10 bit, 11 bit, 12 bit).ạ ế ộ ả
Đi n áp ngu n nuôi có th thay đ i trong kho ng r ng (t 3,0 V đ n 5,5 V).ệ ồ ể ổ ả ộ ừ ế
Dòng tiêu th t i ch đ ngh c c nh ụ ạ ế ộ ỉ ự ỏ
Th i gian l y m u và bi n đ i thành s tờ ấ ẫ ế ổ ố ương đ i nhanh, không quá 200 ms.ố
M i c m bi n có m t mã đ nh danh duy nh t 64 bit ch a trong b nh ROM trên ỗ ả ế ộ ị ấ ứ ộ ớchip (on chip)
2.3.3 Thi t b hi n th LCDế ị ể ị
M ch này dùng đ hi n th tr ng thái làm vi c c a h th ng. S d ng LCDạ ể ệ ị ạ ệ ủ ệ ố ử ụ 16x2 (2 dòng 16 c t), độ ược n i vào PIC16F877A.ố
Trang 17Chân Vcc c p dấ ương ngu n 5V, chân Vss n i đ t, chân Vee đồ ố ấ ược dùng đ đi uể ề khi n đ tể ộ ương ph n c a màn hình LCD.ả ủ
RS ( Register select):
Khi m c th p, ch th đở ứ ấ ỉ ị ược truy n đ n LCD nh xoá màn hình , v trí con trề ế ư ị ỏ
….Khi m c cao, kí t đở ứ ự ược truy n đ n LCD.ề ế
R/W (Read/Write):
Dùng đ xác đ nh hể ị ướng c a d li u đủ ữ ệ ược truy n gi a LCD và vi đi u khi n.ề ữ ề ể Khi nó m c th p d li u đở ứ ấ ữ ệ ược ghi đ n LCD và khi m c cao, d li u đế ở ứ ữ ệ ược đ c tọ ừ LCD. N u chúng ta ch c n ghi d li u lên LCD thì chúng ta có th n i chân này xu ngế ỉ ầ ữ ệ ể ố ố GND đ ti t ki m chân.ể ế ệ
E (Enable):
Cho phép ta truy c p/xu t đ n LCD thông qua chân RS và R/W. Khi chân E ậ ấ ế ở
m c cao (1) LCD s ki m tra tr ng thái c a 2 chân RS và R/W và đáp ng cho phù h p.ứ ẽ ể ạ ủ ứ ợ Khi d li u đữ ệ ược c p đ n chân d li u thì m t xung m c cao xu ng th p ph i đấ ế ữ ệ ộ ứ ố ấ ả ượ c
áp đ n chân này đ LCD ch t d li u trên các chân d li u. Xung này ph i r ng t iế ể ố ữ ệ ữ ệ ả ộ ố thi u là 450ns. Còn khi chân E m c th p (0), LCD s b vô hi u hoá ho c b qua tínể ở ứ ấ ẽ ị ệ ặ ỏ
hi u c a 2 chân RS và R/W.ệ ủ
Các chân D0 D7:
Đây là 8 chân d li u 8 bít, đữ ệ ược dùng đ g i thông tin lên LCD ho c đ c n iể ử ặ ọ ộ dung c a các thanh ghi trong LCD. Các kí t đủ ự ược truy n theo mã tề ương ng trongứ
b ng mã ASCII. Cũng có các mã l nh mà có th đả ệ ể ược g i đ n LCD đ xoá màn hìnhử ế ể
ho c đ a con tr v đ u dòng ho c nh p nháy con tr ặ ư ỏ ề ầ ặ ấ ỏ
LCD có 2 ch đ giao ti p: ế ộ ế
Trang 18Ch đ 4 bit (ch dùng 4 chân D4 đ n D7 đ truy n d li u) và ch đ 8 bitế ộ ỉ ế ể ề ữ ệ ế ộ (dùng c 8 chân d li u t D0 đ n D7), ch đ 4 bit, khi truy n 1 byte, chúng ta sả ữ ệ ừ ế ở ế ộ ề ẽ truy n n a cao c a byte trề ử ủ ước, sau đó m i truy n n a th p c a byte.ớ ề ử ấ ủ
Trước khi truy n các kí t ra màn hình LCD ta c n thi t l p cho LCD nh ch nề ự ầ ế ậ ư ọ
ch đ 4 bit ho c 8 bit, 1 dòng hay 2 dòng , b t/t t con tr … ế ộ ặ ậ ắ ỏ
Đ đ c thanh ghi l nh, ta ph i đ t RS=0 và R/W =1 và xung cao xu ng th p choể ọ ệ ả ặ ố ấ bít E. Sau khi đ c thanh ghi l nh, n u bit D7(c b n ) m c cao thì LCD b n, khôngọ ệ ế ờ ậ ở ứ ậ
có thông tin hay l nh nào đệ ược xu t đ n nó. Khi D7=0 m i có th g i l nh hay d li uấ ế ớ ể ử ệ ữ ệ
đ n LCD. Chúng ta nên ki m tra bit c b n trế ể ờ ậ ước khi ghi thông tin lên LCD
2.3.4 Module Bluetooth HC06
a Giao ti p không dây Bluetoothế
Khái ni m v Bluetoothệ ề
Trang 19Bluetooth là công ngh không dây cho phép các thi t b đi n, đi n t giao ti pệ ế ị ệ ệ ử ế
v i nhau trong kho ng cách ng n, b ng sóng vô tuy n qua băng t n chung ISMớ ả ắ ằ ế ầ (Industrial, Scientific, Medical) trong dãy t ng 2.40 2.48 GHz. Đây là dãy băng t ngầ ầ không c n đăng ký đầ ược dành riêng đ dùng cho các thi t b không dây trong côngể ế ị nghi p, khoa h c, y t ệ ọ ế
Bluetooth được thi t k nh m m c đích thay th dây cable gi a máy tính và cácế ế ằ ụ ế ữ thi t b truy n thông cá nhân, k t n i vô tuy n gi a các thi t b đi n t l i v i nhauế ị ề ế ố ế ữ ế ị ệ ử ạ ớ
m t cách thu n l i v i giá thành r Khi độ ậ ợ ớ ẻ ược kích ho t, Bluetooth có th t đ ng đ nhạ ể ự ộ ị
v nh ng thi t b khác có chung công ngh trong vùng xung quanh và b t đ u k t n iị ữ ế ị ệ ắ ầ ế ố
v i chúng. Nó đớ ược đ nh hị ướng s d ng cho vi c truy n d li u l n ti ng nói.ử ụ ệ ề ữ ệ ẫ ế
Bluetooth được thi t k đ ho t đ ng m c năng lế ế ể ạ ộ ở ứ ượng r t th p. Đ c t đ aấ ấ ặ ả ư
ra 3 m c năng lứ ượng t 1mW t i 100 mWừ ớ
M c năng lứ ượng 1 (100mW): Được thi t k cho nh ng thi t b có ph m viế ế ữ ế ị ạ
Trang 20+ Kho ng cách gi a hai thi t b đ u cu i có th lên đ n 10m ngoài tr i, và 5mả ữ ế ị ầ ố ể ế ờ trong tòa nhà.
+ Kho ng cách thi t b đ u cu i và Access point có th lên t i 100m ngoài tr iả ế ị ầ ố ể ớ ờ
và 30m trong tòa nhà
Bluetooth s d ng băng t n không đăng ký 2.4Ghz trên dãy băng t n ISM. T cử ụ ầ ầ ố
đ truy n d li u có th đ t t i m c t i đa 1Mbps (do s d ng t n s cao) mà cácộ ề ữ ệ ể ạ ớ ứ ố ử ụ ầ ố thi t b không c n ph i th y tr c ti p nhau (lightofsight requirements).ế ị ầ ả ấ ự ế
D dàng trong vi c phát tri n ng d ng: Bluetooth k t n i m t ng d ng nàyễ ệ ể ứ ụ ế ố ộ ứ ụ
v i m t ng d ng khác thông qua các chu n “Bluetooth profiles”, do đó có th đ c l pớ ộ ứ ụ ẩ ể ộ ậ
v ph n c ng cũng nh h đi u hành s d ng.ề ầ ứ ư ệ ề ử ụ
Bluetooth được dùng trong giao ti p d li u ti ng nói: có 3 kênh đ truy nế ữ ệ ế ể ề
ti ng nói, và 7 kênh đ truy n d li u trong m t m ng cá nhân.ế ể ề ữ ệ ộ ạ
An toàn và b o m t: đả ậ ược tích h p v i s xác nh n và mã hóa ( Build inợ ớ ự ậ authentication and encryption)
Tính tương thích cao, được nhi u nhà s n xu t ph n c ng cũng nh ph nề ả ấ ầ ứ ư ầ
m m h tr ề ỗ ợ
S d ng “Frequency Hopping” giúp ch ng nhi u gi m va ch m sóng t i đa.ử ụ ố ễ ả ạ ố
Có kh năng b o m t t 8>128bit.ả ả ậ ừ
Nhược đi m: ể
Do s d ng mô hình adhoc nên không th thi t l p các ng d ng th i gianử ụ ể ế ậ ứ ụ ờ
th c.ự
Kho ng cách k t n i còn ng n so v i các công ngh m ng không dây khác.ả ế ố ắ ớ ệ ạ
S thi t b active, pack cùng lúc trong m t piconect còn h n ch ố ế ị ộ ạ ế
T c đ truy n c a Bluetooth không cao.ố ộ ề ủ
Trang 21 B o m t còn th p.ả ậ ấ
b Module Bluetooth HC06
Module Bluetooth đ truy n nh n d li u v i Smartphone Android v i vi đi uể ề ậ ữ ệ ớ ớ ề khi n. Vi đi u khi n này có 2 nhi m v chính: x lý d li u và đi u khi n đóng t tể ề ể ệ ụ ử ữ ệ ề ể ắ các R le đ đi u khi n dòng đi n 220VAC cung c p cho các thi t b đi n.ơ ể ề ể ệ ấ ế ị ệ
M c tiêu đ t ra là k t n i các thi t b đi n gia d ng thông qua kh i x lý trungụ ạ ế ố ế ị ệ ụ ố ử tâm có s đi u khi n t xa b i thi t b s d ng h đi u hành Android và có giao ti pự ề ể ừ ở ế ị ử ụ ệ ề ế không dây Bluetooth c b n. Mô hình t ng th h th ng đơ ả ổ ể ệ ố ược trình bày nh dư ưới đây (Hình 2.8)
Thông s k thu t c a Moduleố ỹ ậ ủ
C u hình Slaver là c u hình ban đ u, không thay đ i đấ ấ ầ ổ ược
Trang 222.3.5 Module gi i mã tín hi u DTMFả ệ
+ DTMF là Dual Tone MultiFrecenry : là m t phộ ương pháp đ hể ướng d n m tẫ ộ
h th ng chuy n m ch c a s đi n tho i đệ ố ể ạ ủ ố ệ ạ ược g i đi ho c ra l nh cho h th ngọ ặ ệ ệ ố chuy n m ch ho c thi t b đi n tho i có liên quan b ng cách truy n đi tín hi u.ể ạ ặ ế ị ệ ạ ằ ề ệ DTMF
được tích h p trên h u h t đi n tho i trong h th n vi n thông .ợ ầ ế ệ ạ ệ ố ễ
+ H th ng DTMF s d ng 8 tín hi u t n s khác nhau đệ ố ử ụ ệ ầ ố ược truy n đi theo c pề ặ
t n s đ i di n cho 16 con s ,bi u tầ ố ạ ệ ố ể ượng và ch cái có s n trên m t bàn phím đi nữ ẵ ộ ệ tho i thông d ng.ạ ụ
+ MT8870 là m t thi t b thu tín hi u DTMF có tích h p s n b l c tín hi uộ ế ị ệ ợ ẵ ộ ọ ệ DTMF và gi i mã chuy n đ i 16 mã DTMF thành m t s 4bit d ng s đ u raả ể ổ ộ ố ạ ố ở ầ
+ MT8870 có th ng d ng đ thu tín hi u DTMF thông qua tín hi u Audio l yể ứ ụ ể ệ ệ ấ
t đi n tho i có tích h p tính năng DTMFừ ệ ạ ợ
+ H th ng DTMF s d ng 8 tín hi u t n s khác nhau đệ ố ử ụ ệ ầ ố ược truy n đi theo c pề ặ
t n s đ i di n cho 16 con s ,bi u tầ ố ạ ệ ố ể ượng và ch cái có s n trên m t bàn phím đi nữ ẵ ộ ệ tho i thông d ng.ạ ụ
Trang 23Hình 2.8. B ng t n s âm thanh c a bàn phím đi n tho i di đ ng ả ầ ố ủ ệ ạ ộ
+ MT8870 là m t thi t b thu tín hi u DTMF có tích h p s n b l c tín hi uộ ế ị ệ ợ ẵ ộ ọ ệ DTMF và gi i mã chuy n đ i 16 mã DTMF thành m t s 4bit d ng s đ u ra :ả ể ổ ộ ố ạ ố ở ầ
Trang 24Thông s k thu t c a Moduleố ỹ ậ ủ
Đi n áp s d ng : +5Vệ ử ụ
ng d ng :
Đi u khi n t xa.ề ể ừ
Thi t b thu trong h th ng vi n thông ế ị ệ ố ễ
H th ng nh n tin vô tuy n.ệ ố ắ ế
H th ng th tín d ng.ệ ố ẻ ụ
Máy tr l i đi n tho i t đ ng.ả ờ ệ ạ ự ộ
C ng giao ti p:Q1>Q4 : Đ u ra d li u 4 bit.ổ ế ầ ữ ệ
STQ : Đ u ra báo hi u có thông tin DTMF đầ ệ ược g i.ử
STQ=1 : Khi có thông tin được g i đ n.ử ế
Trang 25Hình 2.11. Modul gi i mã tín hi u DTMF ngoài th tr ả ệ ị ườ ng.
2.3.6. Module đi u khi n đ ng c L298ề ể ộ ơ
IC L298 là m t IC tích h p nguyên kh i g m 2 m ch c u H bên trong. V i đi n ộ ợ ố ồ ạ ầ ớ ệ
áp làm tăng công su t nh nh đ ng c DC lo i v a…ấ ỏ ư ộ ơ ạ ừ
Ch c năng các chân c a L298:ứ ủ
+ 4 chân INPUT: IN1, IN2, IN3, IN4 được n i l n lố ầ ượ ớt v i các chân 5, 7, 10, 12
c a L298. Đây là các chân nh n tín hi u đi u khi n.ủ ậ ệ ề ể
+ 4 chân OUTUT: OUT1, OUT2, OUT3, OUT4 (tương ng v i các chân INPUT)ứ ớ
được n i v i các chân 2, 3,13,14 c a L298. Các chân này s đố ớ ủ ẽ ược n i v i đ ng c ố ớ ộ ơ
Hai chân ENA và ENB dùng đ đi u khi n m ch c u H trong L298. N u m cể ề ể ạ ầ ế ở ứ logic “1” (n i v i ngu n 5V) cho phép m ch c u H ho t đ ng, n u m c logic “0” thìố ớ ồ ạ ầ ạ ộ ế ở ứ
m ch c u H không ho t đ ng.ạ ầ ạ ộ
Trang 26V i bài toán trên, cách đi u khi n chi u quay v i L298:ớ ề ể ề ớ
Khi ENA = 0: Đ ng c không quay v i m i đ u vào.ộ ơ ớ ọ ầ
Khi ENA = 1:
INT1 = 1; INT2 = 0: Đ ng c quay thu n.ộ ơ ậ
INT1 = 0; INT2 = 1: Đ ng c quay ngh ch.ộ ơ ị
INT1 = INT2: Đ ng c dùng ngay t c thì.ộ ơ ứ
V i ENB cũng tớ ương t v i INT3, INT4.ự ớ
Trong bài này mình s d ng module L298 V3 đ đi u khi n chi u quay c aử ụ ể ề ể ề ủ
đ ng c DC.ộ ơ
Thông s k thu t :ố ỹ ậ
Trang 27Module L298 có th đi u khi n 2 đ ng c DC ho c 1 đ ng c bể ề ể ộ ơ ặ ộ ơ ước, có 4 l n mỗ ằ
4 góc thu n ti n cho ng i s d ng c đ nh v trí c a module
Driver: L298N tích h p hai m ch c u Hợ ạ ầ
Đi n áp đi u khi n: +5V ~ +12 Vệ ề ể
Dòng t i đa cho m i c u H là:2Aố ỗ ầ
Đi n áp c a tín hi u đi u khi n: +5 V ~ +7 Vệ ủ ệ ề ể
Dòng c a tín hi u đi u khi n: 0 ~ 36Maủ ệ ề ể
Công su t hao phí: 20W (khi nhi t đ T = 75 °C)ấ ệ ộ
Nhi t đ b o qu n: 25°C ~ +130ệ ộ ả ả
Trang 28Hình 2.13. S đ nguyên lý c a ơ ồ ủ Module đi u khi n đ ng c L298 ề ể ộ ơ
2.4 Gi i thi u ph n m m App Inventorớ ệ ầ ề
2.4.1 Gi i thi u chungớ ệ
Phương pháp này khá m i m , vì toàn b quá trình l p trình t o giao di n, l pớ ẻ ộ ậ ạ ệ ậ trình hoàn toàn d ng kéo th đ h a tr c quan, dù không bi t vi t code, ng i l pở ạ ả ồ ọ ự ế ế ạ ậ trình cũng hoàn toàn có th h c để ọ ược. Đây là ng d ng l p trình đứ ụ ậ ược Google và đ iạ
h c MIT tri n khai và h tr ọ ể ỗ ợ
Đi m n i b t c a App Inventor là nó cho phép chúng ta v a thi t k ng d ngể ổ ậ ủ ừ ế ế ứ ụ
và ch y th ng d ng đó tr c ti p trên chi c đi n tho i Android đang đạ ử ứ ụ ự ế ế ệ ạ ược k t n iế ố
v i máy tính. T t c các công đo n vi t ph n m m đ u thông qua giao di n đ h aớ ấ ả ạ ế ầ ề ề ệ ồ ọ
tr c quan theo ki u WYSIWYG (What you see is what you get) mà không c n b n ph iự ể ầ ạ ả
s d ng t i m t đo n mã nào. Các ch d n trên màn hình đ d hi u đ b n có thử ụ ớ ộ ạ ỉ ẫ ủ ễ ể ể ạ ể
ti n hành vi t ph n m m ngay mà không nh t thi t ph i xem qua các b n hế ế ầ ề ấ ế ả ả ướng d nẫ
s d ng.ử ụ
Trang 29Tuy có cách dùng đ n gi n nh ng App Inventor khá "hào phóng" khi cho phépơ ả ư truy xu t đ n các ch c năng thấ ế ứ ường dùng c a đi n tho i nh ch c năng t đ ng nh nủ ệ ạ ư ứ ự ộ ắ tin, xác đ nh v trí hi n t i qua GPS và k c giao ti p v i các ng d ng trên n n webị ị ệ ạ ể ả ế ớ ứ ụ ề
Trên c a s “Creen1”ử ổ
Trang 30+ Bên c a s trái “ User interface” ch n “ List picker” ử ổ ọ Trên m c Propertiesụ bên ph i c a s màn hình vào “Text” gán tên nút n, ví d : nút n “ TÌM THI T B ” {ả ử ổ ấ ụ ấ Ế Ị
đi u khi n g i lên thì m i hi n th { ề ể ử ớ ể ị ph n này nh m t o vùng ch a d li u g i t vi ầ ằ ạ ứ ữ ệ ử ừ
màn hình vào “ Back ground image”, sau đó ch n nh n n và OK.ọ ả ề
Trang 31Hình 2.15. Xây d ng giao di n cho ng d ng ự ệ ứ ụ
+ Đ t o khung ch a các nút n đi u khi n: Bên c a s trái “ User interface”ể ạ ứ ấ ề ể ử ổ
ch n “ Lay out” ọ Ch n “ Table Arrangement” , sau đó s a s hàng, s c t cho phùọ ử ố ố ộ
h p v i khung đ t o giao di n. {Thông thợ ớ ể ạ ệ ường c t: 3, hàng: 8}.ộ
+ Đ l y các nút n thì t i “User interface ” ch n: “BUTTON” và thay đ i thu cể ấ ấ ạ ọ ổ ộ tính các nút n, c n bao nhiêu nút n đi u khi n thi t b thì l y b y nhiêu, sau đó s pấ ầ ấ ề ể ế ị ấ ấ ắ
đ t sao cho h p lý trong khung v a ch n bặ ợ ừ ọ ở ước trên
+ Đ c p nh t thông tin liên t c t vi đi u khi n lên máy đi n tho i ho cể ậ ậ ụ ừ ề ể ệ ạ ặ
ngượ ạc l i ch n “SENSOR” ọ Clock. Chú ý sau khi g p th vào khung Creen thì ngoài ắ ả
+ Đ giao ti p qua Bluetooth ch n “Connectivity” ể ế ọ “Bluetooth Client”. Chú ý
Trang 32Hình 2.16. Giao di n hoàn ch nh c a ng d ng ệ ỉ ủ ứ ụ
Đ vi t Code cho các nút n…. ta th c hi n:ể ế ấ ự ệ
+ Vào “Blocks” trên thanh Tabar phía bên ph i:ả
B ướ c 1: T i c a s “Blocks” ạ ử ổ “List Picker1, kéo ra c a s Viewer l y “ Whenử ổ ấ List Picker1. Before picking do” màu vàng (1) l y “SET LIT PICKER 1.ELEMENTSấ To” màu xanh (2) và đ t (2) vào lòng c a (1).ặ ủ
Names” màu xanh(3), sau đó l y (3) đ t vào (2).ấ ặ
{Vi c k t n i (1), (2), (3) nh m m c đích đ hi n th các thi t b k t nôi v i ệ ế ố ằ ụ ể ể ị ế ị ế ớ
Trang 33B ướ c 3: vào ti p “LIST PICKER1” l y “When LIST PICKER1. After pickingế ấ do” màu vàng(1), ti p t c l y “set Listpicker1.selection to”màu xanh (2) và đ a (2) vàoế ụ ấ ư (1).
Ti p t c vào “Bluetooth Client1” l y “Call. Bluetooth Client 1.Connect address”ế ụ ấ màu tím(3), đ a (3) vào (2).ư
Ti p t c vào “LIST PICKER1” l y “Listpicker1.selection” màu xanh(4), đ a (4)ế ụ ấ ư vào (3)
{Vi c k t n i (1), (2), (3),(4) nh m m c đích cho phép k t n i v i thi t b nào ệ ế ố ằ ụ ế ố ớ ế ị qua Bluetooth }.
Ti p t c vào “Built in” ế ụ “Control” l y “if.then” màu vàng(2), th (2) vàoấ ả lòng (1)
Ti p theo vào “Bluetooth Client 1” l y “Bluetooth Client 1.isconnected” màuế ấ xanh (3), sau đó đ t (3) vào “if” c a (2)ặ ủ
Vào “Set Lable 2” l y “Set Lable 2.text to” màu xanh (4) sau đó đ t (4 )vàoấ ặ
“then” c a (2)ủ
Vào “Bluetooth Client 1” l y “Call.Bluetooth Client 1.Receivetext number ofấ bytes” màu tím (5) đ t vào lòng (4), sau đó ti p t c l y “Call.Bluetooth Client 1.Bytesặ ế ụ ấ Available to Receive” màu tím(6) đ t vào lòng (5).ặ
di n ệ }.
Trang 34+ T o Button 1: “ON PLV” ta th c hi n nh sau:ạ ự ệ ư
Vào “Button 1” l y “When. Button1. Click do” màu vàng(1),ấ
Vào “Bluetooth Client 1” l y“Call. Bluetooth Client 1. Sent Text text” màu tímấ (2), đ t (2) vào (1).ặ
Vào “Built in” “Text” l y cái đ u tiên màu h ng (3), sau đó đi n ký t đấ ầ ồ ề ự ể truy n thông ví d nh : 1 ho c 2, 3…ề ụ ư ặ
Đ t o code cho các nút còn l i t i c a s Block ta chu t ph i vào code c aể ạ ạ ạ ử ổ ộ ả ủ
”Button 1” ch n “Duplicate” và s a các thu c tính cho các nút ti p theo.ọ ử ộ ế
Đ down chể ương trình giao di n v đi n tho i ta th c hi n:ệ ề ệ ạ ự ệ
Vào “Build” trên Tabar App (save. Apk to my computer), sau đó trang web tự down load và t o ra ạ file.apk, ti p t c copy ế ụ File.apk này vào đi n tho i là xong.ệ ạ
Trang 35Hình 2.18. Build ng d ng trên các môi tr ứ ụ ườ ng gi l p ả ậ
T yêu c u bài toán đã đ a ra ph n 1, trong ph n này t p trung thi t k m chừ ầ ư ở ầ ầ ậ ế ế ạ
đi u khi n bao g m c ph n c ng và ph n m m dề ể ồ ả ầ ứ ầ ề ưới đây
Trang 36áp d ng vào bài toán th c t , h th ng s cho phép ngụ ự ế ệ ố ẽ ười dùng có th đi u khi n cácể ề ể thi t b đi n b ng Smartphone Android thông qua k t n i Bluetooth, wifi ho c DTMF.ế ị ệ ằ ế ố ặ Các thi t b đế ị ược đi u khi n ON/OFF nh m ch R le đề ể ờ ạ ơ ược đi u khi n b i Vi đi uề ể ở ề khi n Pic 16F877A.ể
3.1.1. Thi t k m ch đi u khi nế ế ạ ề ể
S đ kh i c a m ch đi u khi n s d ng vi đi u khi n pic 16F877A. Đơ ồ ố ủ ạ ề ể ử ụ ề ể ược mô
06
MODUL DTMF
VI ĐIỂU KHIỂN PIC16F877A
RƠLE
KHỐI NGUỒN
Trang 37Là kh i dùng đ t o ra dòng đi n n đ nh cung c p cho toàn m ch. M ch dùngố ể ạ ệ ổ ị ấ ạ ạ ngu n t 6V đên 24VDC, IC7805 dùng đ n đ nh dòng 5v c p cho vi đi u khi n vaồ ừ ́ ể ổ ị ấ ề ể ̀ cac khôi khác, Diode đ b o v m ch khi c m nǵ ́ ể ả ệ ạ ắ ược âm dương; C6, C7, C4 là t liênụ
l c và t bù đi n áp.ạ ụ ệ
Kh i RESET có tác d ng đ a vi đi u khi n v tr ng thái ban đ u. Khi nút Resetố ụ ư ề ể ề ạ ầ
đượ ấc n đi n áp +5V t ngu n đệ ừ ồ ược n i vào chân Reset c a vi đi u khi n đố ủ ề ể ược ch yạ
th ng xu ng đ t lúc này đi n áp t i chân vi đi u khi n thay đ i đ t ng t v 0, VĐKẳ ố ấ ệ ạ ề ể ổ ộ ộ ề
nh n bi t đậ ế ượ ực s thay đ i này và kh i đ ng l i tr ng thái ban đ u cho h th ng.ổ ở ộ ạ ạ ầ ệ ố
Trang 38Hình 3.4. S đ nguyên lý m ch dao đ ng ơ ồ ạ ộ
Là kh i t o d o đ ng cho vi đi u khi n ho t đ ng. Trong m ch trên s d ngố ạ ạ ộ ề ể ạ ộ ạ ử ụ
th ch anh 20Mhz.ạ
Có ch c năng nh n tín hi u đi u khi n t vi đi u khi n pic 16f877A đứ ậ ệ ề ể ừ ề ể ược đ aư vào ic cách ly quang và ic này có nhi m v m dòng cho Transistor NPN Q4 đ đóngệ ụ ở ể
t t R le, c p đi n 220VAC cho thiêt b đi n ho t đ ng.ắ ơ ấ ệ ị ệ ạ ộ
Trang 39Kh i vi đi u khi n: ố ề ể
PWM2 EN
LRS LE
LD4 LD6
RX TX
T1CK
TX
RX
1 3 5 7 J1
1 3 5 J2
1 3 5 7 9 10 J3
1 3 5 7 9 10 J4
1 3 5 7 9 10 J5 RA0/AN0
2 RA1/AN1 3 RA2/AN2/VREF- 4
RA4/T0CKI 6 RA5/AN4/SS 7
RE0/AN5/RD 8 RE1/AN6/WR 9 RE2/AN7/CS 10
OSC1/CLKIN 13
OSC2/CLKOUT 14
RC1/T1OSI/CCP2 16RC2/CCP1 17RC3/SCK/SCL 18
RD0/PSP0 19RD1/PSP1 20
RB7/PGD 40RB6/PGC 39RB5 38RB4 37RB3/PGM 36RB2 35RB1 34RB0/INT 33
RD7/PSP7 30RD6/PSP6 29RD5/PSP5 28RD4/PSP4 27RD3/PSP3 22RD2/PSP2 21
RC7/RX/DT 26RC6/TX/CK 25RC5/SDO 24RC4/SDI/SDA 23
RA3/AN3/VREF+
5
RC0/T1OSO/T1CKI 15
MCLR/Vpp/THV 1
VDD 11/32
GND
? U1
3
J7
R1 10k D1
X1 CRYSTAL
C1 22nF C2 22nF
C3 10nF C4 100nF
3.1.2. Hướng d n các bẫ ước thi t k trên ph n m m Proteous và Altiumế ế ầ ề
a Hướng d n mô ph ng trên Proteousẫ ỏ
Cài đ t Proteus xong, vào Start menu, kh i đ ng ISIS 7 profesionnal.ặ ở ộ
Trang 40C m 2: In c trang, ch n vùng in tùy ýụ ả ọ
C m 3: Chia lụ ưới đi m trang thi t kể ế ế
C m 4: Zoom linh ki n v gi a trang, phóng to trang, thu nh trang, fix trang,ụ ệ ề ữ ỏ zoom vùng tùy ch nọ
C m 5: C t, copy, paste trangụ ắ
C m 6: Copy, move, quay, xóa linh ki n trên trangụ ệ
C m 7: Ch dùng bi u tụ ỉ ể ượng đ u, ch n linh ki nầ ọ ệ
Thanh s 2ố