Điều khiển thiết bị điện qua wifi trên điện thoại android

Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux được thiết kế dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng, được các hãng điện tử nổi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI

TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID

GVHD: ThS NGUYỄN VĂN HIỆP SVTH: TRẦN HOÀNG HÀ

MSSV: 10901005

S K L 0 0 4 1 6 5

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP

MSSV : 10901005

Họ và tên: Trần Hoàng Hà MSSV: 10901005

Tel: 0937031059 Email: 10901005@student.hcmute.edu.vn

Họ và tên: Từ Hoàng Anh Tuấn MSSV: 10901024

Tel: 0983903944 Email: 10901024@student.hcmute.edu.vn

2 Thông tin đề tài

Tên của đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI

ANDROID

Mục đích của đề tài:

Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại: Bộ môn Điện Tử Viễn Thông, Khoa Điện - Điện

Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh

Thời gian thực hiện: Từ ngày 28/09/2015 đến 22/01/2016

3 Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài

- Thiết kế và thực hiện board mạch để điều khiển, giám sát thiết bị điện trong nhà có

5 ngõ ra với tổng chịu tải đến 10A-220VAC

- Thiết kế và thực hiện ứng dụng điều khiển, giám sát thiết bị điện chạy trên điện

thoại android

- Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng wifi nội bộ

4 Lời cam đoan của sinh viên

Chúng tôi – Trần Hoàng Hà và Từ Hoàng Anh Tuấn cam đoan ĐATN là công trình nghiên cứu của bản thân chúng tôi dưới sự hướng dẫn của thạc sỹ Nguyễn Văn Hiệp Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kỳ công

Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp

Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 9 năm 2015

Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID

Tuần Ngày Nội dung Xác nhận GVHD

điều khiển

board

Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đa ̣i Ho ̣c Sư Phạm Kỹ Thu ật Thành Phố Hồ Chí Minh đã da ̣y dỗ và ta ̣o điều kiê ̣n để chúng em có thể hoàn thành tốt khoá ho ̣c

Xin chân thành cảm ơn Khoa Điện – Điện Tử đã hỗ trợ thiết bị và vật tư giúp chúng em được học và thực tập trong môi trường đầy đủ và tiện nghi nhất

Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Điện Tử Công Nghiệp đã trang bị cho chúng em kiến thức và giúp đỡ chúng em giải quyết những khó khăn trong quá trình làm đồ án

Đặt biệt chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn, Th.S Nguyễn Văn Hiệp đã tận tình giúp đỡ trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ trợ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án Thầy đã tâ ̣n tình giúp đỡ, chỉ ra những thiếu xót và cho những lời khuyên, chia sẻ những kinh nghiêm quý báu giúp chúng em hoàn thành t ốt đồ án tốt nghiê ̣p

Tuy đã cố gắng nhưng do chúng em còn thi ếu xót về kiến thức cũng như kinh nghiê ̣m thực tế n ên đề tài còn ha ̣n chế Kính mong nh ận được s ự thông cảm và góp ý chân tình của quý thầy cô

Chúng em xin chân thành cảm ơn

chung và công nghệ điện tử nói riêng, việc sử dụng điện thoại thông minh để hỗ trợ các công việc trong cuộc sống hằng ngày là hết sức cần thiết và là nhu cầu của mỗi chúng

ta

Để đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị điện gia dụng, tiết kiệm chi phí sử dụng, phòng ngừa cháy nổ do chập điện gây ra, chúng ta cần có một cách thức để điều khiển các thiết bị điện từ xa giúp kiểm soát các thiết bị điện trong nhà hoặc các dây chuyền sản xuất, các robot hoạt động trong những môi trường nguy hiểm một cách dễ dàng mà không bị giới hạn về khoảng cách địa lý

Trong những thập niên gần đây, bưu chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là mạng lưới Internet không dây ngày càng trở nên phổ biến với tốc độ truy cập được nâng cao và chi phí hợp lý, điển hình như việc tập đoàn Facebook phóng vệ tinh nhân tạo phát wifi miễn phí cho người dân ở châu Phi, thì việc sử dụng mạng không dây để kết nối và điều khiển càng trở nên dễ dàng và tiện lợi hơn

Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux được thiết kế dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng, được các hãng điện tử nổi tiếng thế giới như Samsung, Sony, Motorola, LG… sử dụng trên các dòng sản phẩm của mình Do là nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới và có mã nguồn mở nên việc lập trình và viết ứng dụng trên Android để mở rộng các chức năng của thiết bị trở nên dễ dàng và hiệu quả

Từ những lí do và điều kiện kể trên cùng với những kiến thức nền tảng về điện

tử cơ bản, vi xử lý, vi điều khiển, ngôn ngữ lập trình, mạch điện… nhóm chúng em đã

áp dụng để xây dựng đề tài đồ án tốt nghiệp: “Điều khiển thiết bị điện qua wifi trên điện thoại Android”

DANH SÁCH HÌNH ii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu 2

1.2 Mục Đích Của Đề Tài 2

1.3 Nhiệm Vụ Và Giới Hạn Của Đề Tài 2

1.3.1 Nhiệm Vụ 2

1.3.2 Giới Hạn 3

1.4 Phương Pháp Nghiên Cứu 3

1.5 Tóm Tắt Đề Tài 3

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 5

2.1 BÀI TOÁN THIẾT KẾ 5

2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 5

2.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI PHẦN CỨNG 5

2.2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT PHẦN CỨNG 7

2.2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 12

2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 14

2.3.1 LẬP TRÌNH MẠNG TRONG ANDROID 14

2.3.2 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN ANDROID 16

2.4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM VI ĐIỀU KHIỂN 19

2.4.1 LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH 19

2.4.2 GIẢI THÍCH CHƯƠNG TRÌNH CON 21

2.5 TẠO BẢNG TÍNH GOOGLE 26

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THI CÔNG 30

3.1 KẾT QUẢ 30

3.1.1 ỨNG DỤNG ĐIỆN THOẠI ANDROID 30

3.1.2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN 32

3.1.3 MẠCH THỰC TẾ 36

3.2.2 BỘ THIẾT BỊ 38

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 39

4.1 KẾT LUẬN 39

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHỤ LỤC 41

ii

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống 6

Hình 2.2: Vi điều khiển PIC18F4550 8

Hình 2.3: Mặt trên module ESP8266 8

Hình 2.4: Mặt dưới module ESP8266 9

Hình 2.5: MOC3020 10

Hình 2.6: TRIAC BTA12 10

Hình 2.7: Sơ đồ khối nguồn 11

Hình 2.8: Module nguồn 11

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 12

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển tải 13

Hình 2.11: Phác thảo giao diển trên điện thoại Android 17

Hình 2.12: Lưu đồ giải thuật 18

Hình 2.13: Lưu đồ chương trình Vi điều khiển 20

Hình 2.14: Trang Google drive 27

Hình 2.15: Trang Google biểu mẫu 27

Hình 2.16: Trang Google biểu mẫu đã được định dạng 28

Hình 2.17: Thuộc tính của trang Google biểu mẫu 29

Hình 3.1: Giao diện bắt đầu 30

Hình 3.2: Giao diện kết nối 31

Hình 3.3: Giao diện App android 32

Hình 3.4: SĐK bố trí linh kiện trên board 32

Hình 3.5: Sơ đồ mạch in mặt dưới 33

iii

Hình 3.8: Mạch điều khiển và module ESP8266 36

Hình 3.9: Mặt trước thiết bị 36

Hình 3.10: Phần cứng hoàn chỉnh 37

Chương 1:

TỔNG QUAN

1.1 Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu

Trong thời đại ngày nay, với sự bùng nổ của các ngành khoa học kỹ thuật nói chung và công nghệ điện tử nói riêng, việc sử dụng điện thoại thông minh để hỗ trợ các công việc trong cuộc sống hằng ngày là hết sức cần thiết và là nhu cầu của mỗi chúng ta

Trong những thập niên gần đây, bưu chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ, đặc biệt

là mạng lưới Internet không dây ngày càng trở nên phổ biến với tốc độ truy cập được nâng cao và chi phí hợp lý, điển hình như việc tập đoàn Facebook phóng vệ tinh nhân tạo phát wifi miễn phí cho người dân ở châu Phi, thì việc sử dụng mạng không dây để kết nối và điều khiển càng trở nên dễ dàng và tiện lợi hơn

Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux được thiết kế dành cho các thiết

bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng, được các hãng điện tử nổi tiếng thế giới như Samsung, Sony, Motorola, LG, … sử dụng trên các dòng sản phẩm của mình Do là nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới và có mã nguồn

mở nên việc lập trình và viết ứng dụng trên Android để mở rộng các chức năng của thiết bị trở nên dễ dàng và hiệu quả

1.2 Mục Đích Của Đề Tài

- Thiết kế và thực hiện board mạch để điều khiển, giám sát thiết bị điện trong nhà có 5

ngõ ra với tổng chịu tải đến 10A-220VAC

- Thiết kế và thực hiện ứng dụng điều khiển, giám sát thiết bị điện chạy trên điện

thoại android

- Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng wifi nội bộ

1.3 Nhiệm Vụ Và Giới Hạn Của Đề Tài

1.3.1 Nhiệm Vụ

- Tìm hiểu các đối tượng điều khiển trong Android Studio

- Tạo giao diện và viết ứng dụng cơ bản

- Thiết kế mạch nguồn và board điều khiển

- Làm board mẫu và test các kết nối

- Giao tiếp module wifi với board mẫu

- Gửi dữ liệu cơ bản giữa Android và board

- Phát triển các chức năng mở rộng

- Test các chức năng và chạy thử

- Xây dựng bố cục cho báo cáo đồ án tốt nghiệp

- Viết báo cáo đồ án tốt nghiệp

- Đóng gói sản phẩm

- Hoàn thiện đồ án

- Báo cáo đề tài tốt nghiệp

1.3.2 Giới Hạn

Trong khuôn khổ của đề tài chúng em xin giới hạn đề tài như sau:

- Board mạch sử dụng vi điều khiển Pic họ 18F

- Điều khiển thiết bị điện trong nhà qua mạng wifi nội bộ

- Ứng dụng có thể điều khiển bật tắt và theo dõi hoạt động của thiết bị

1.4 Phương Pháp Nghiên Cứu

Do thời gian thực hiện đồ án ngắn, cũng như kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều vì thế nhóm thực hiện đề tài sử dụng các phương pháp chủ yếu sau:

- Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết:

 Giai đoạn đầu của quá trình thực hiện đồ án là tìm kiếm và phân chia tài liệu tham khảo theo từng nội dung riêng để dễ dàng tìm hiểu

 Nhờ sự trợ giúp từ giáo viên hướng dẫn, sách tham khảo và giáo trình trong thư viện, nguồn tài liệu số tìm được trên mạng thông qua các diễn đàn điện tử

- Phương pháp thực nghiệm khoa học:

 Cùng với việc tìm kiếm, đọc hiểu tài liệu là ứng dụng các lý thuyết để thực hiện đề tài như: vẽ sơ đồ nguyên lý, lập trình và chạy mô phỏng trên phần mềm chuyên dụng

 Các phương pháp trên đã được học trong các môn thực tập trên trường và quá trình

tự tìm hiểu và tích luỹ kinh nghiệm của nhóm

1.5 Tóm Tắt Đề Tài

Như vậy, với các yêu cầu về nhiệm vụ và mục tiêu đề ra, đồ án được xây dựng bao gồm các chương sau:

 Chương 1: Tổng Quan - chương này trình bày khái quát về lĩnh vực nghiên cứu,

tình hình nghiên cứu, tầm quan trọng và mục đích nghiên cứu để người người thực hiện đề tài đặt ra mục tiêu

 Chương 2: Thiết kế hệ thống - chương này sẽ trình bày quá trình thiết kế, xây

dựng phần cứng của đồ án như: sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, mạch in, mạch thi công…, thiết kế, xây dựng phần mềm của đồ án như: giao diện điều khiển trên máy tính, lưu đồ, giải thuật chương trình…

 Chương 3: Kết quả thi công - trình bày những kết quả đạt được sau quá trình thực

hiện đồ án, so sánh với mục tiêu đặt ra

 Chương 4: Kết luận và hướng phát triển - trình bày những yêu cầu đạt được và

hướng phát triển của đề tài trong tương lai

Chương 2:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.1 BÀI TOÁN THIẾT KẾ

Để đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị điện gia dụng, tiết kiệm chi phí sử dụng, phòng ngừa cháy nổ do chập điện gây ra, chúng ta cần có một cách thức để điều khiển các thiết bị điện từ xa giúp kiểm soát các thiết bị điện trong nhà hoặc các dây chuyền sản xuất, các robot hoạt động trong những môi trường nguy hiểm một cách dễ dàng mà không bị giới hạn về khoảng cách địa lý

Từ các lý do trên, nhóm đặt ra một số yêu cầu để thực hiện như sau:

- Thiết kế và thực hiện board mạch để điều khiển, giám sát thiết bị điện trong nhà có

5 ngõ ra với tổng chịu tải đến 10A-220VAC

- Thiết kế và lập trình ứng dụng điều khiển, giám sát thiết bị điện chạy trên điện

thoại Android

- Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng wifi

2.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

2.2.1 SƠ ĐỒ KHỐI PHẦN CỨNG

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hê ̣ thống

Chƣ́c Năng Tƣ̀ng Khối:

Khối Module wifi: ứng dụng trên điện thoại Android gửi tín hiệu điều khiển đến module

wifi, khối này nhận tín hiệu và đƣa vào khối vi điều khiển để xử lý và gửi dữ liệu điều khiển

cho ứng dụng trên Android để theo dõi Khối còn có chức năng gửi dữ liệu điều khiển lên

VI ĐIỀU KHIỂN

ỨNG DỤNG

ANDROID

MODULE WIFI

GOOGLE SPREADSHEET

NGUỒN

ĐIỀU KHIỂN TẢI

Khối google spreadsheet: Dữ liệu điều khiển cũng như thời gian bật tắt sẽ được gửi lên

google spreadsheets để tổng hợp và lưu trữ, phục vụ cho việc giám sát và theo dõi hệ thống

Khối vi điều khiển: khởi động khối wifi, xử lý dữ liệu điều khiển từ khối module wifi, gửi dữ

liệu điều khiển và theo dõi qua mạng internet lên google spreadsheet và điều khiển đóng ngắt

tải

Khối điều khiển tải: chỉ thị tải đang được điều khiển, gồm có led kèm nút nhấn để báo hiệu và

điều khiển tay, dùng opto MOC3020 để cách ly điện xoay chiều và một chiều

Khối nguồn: cung cấp nguồn cần thiết để toàn hệ thống làm việc ổn định và chính xác Cung

cấp nguồn cho các khối khác, với 2 mức nguồn DC là 5V và 3V3 tùy điện áp sử dụng đầu vào

của từng khối

2.2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT PHẦN CỨNG

2.2.2.1 VI ĐIỀU KHIỂN

Chức năng chính của vi điều khiển là:

- Khởi động và nhận dữ liệu từ module wifi qua cổng UART Vi điều khiển sẽ xử

lý dữ liệu rồi sử dụng tập lệnh AT gửi lệnh điều khiển cho module wifi để gửi vào điện thoại hoặc vào google spreadsheets

- Điều khiển tải và led hiển thị để báo hiệu hoạt động

- Theo dõi và giám sát hoạt động trên tải và gửi các hoạt động này lên google

spreadsheets

PIC18F4550 là vi điều khiển 8-bits đa chức năng Nó có 32KB bộ nhớ chương

trình, 2KB bộ nhớ SRAM và 256 byte bộ nhớ EEPROM để lưu trữ dữ liệu khi mất

điện PIC18F4550 có 35 I/O, 2 Timer 8 bit, 2 Timer 16 bit, Interupt và có dải điện áp

hoạt động trong khoảng 1.8-5.5V Nó còn hỗ trợ cổng giao tiếp nối tiếp UART cho

phép truyền nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và thiết bị ngoại vi Có thể truyền nhận với nhiều tốc độ baud khác nhau như: 4800bps, 9600bps… Trong đề tài này vi điều khiển

truyền nhận dữ liệu với module wifi được thiết lập tốc độ baud 9600bps

Với giá thành rẻ và dễ tìm kiếm, PIC 18F4550 đáp ứng nhu cầu của ứng dụng mà

nhóm đặt ra vì vậy nhóm chọn PI18F4550 làm vi điều khiển để sử dụng

Hình 2.2: Vi điều khiển PIC18F4550

2.2.2.2 MODULE WIFI

Module ESP8266 là module truyền nhận WiFi đơn giản dựa trên chip ESP8266 SoC

chân RESET, chân GND, chân CH_PD, 2 chân giao tiếp UART là TX và RX, chân IO0 và IO2

Với giá thành rẻ và khả năng hoạt động ổn định, có thể kết nối với mạng wifi có sẵn hoặc

tự tạo ra mạng wifi riêng lên đến 5 kết nối, module wifi ESP8266 rất phù hợp cho ứng dụng Internet of Things (IoT) Vì vậy nhóm sử dụng module ESP8266 để truyền nhận dữ liệu không dây

Hình 2.3: Mặt trên module ESP8266

Hình 2.4: Mặt dưới module ESP8266

Để module hoạt động và giao tiếp với PIC ta cấp nguồn 3.3 V vào chân nguồn của module

và nối GND chung với mass của PIC Chân RESET kết nối với một chân ngõ ra của PIC, để khởi động, tắt hoặc reset module ESP8266 Chân TX và RX của module kết nối lần lượt với chân RX và TX của pic (chân C6 và C7)

2.2.2.3 KHỐI ĐIỀU KHIỂN TẢI

 MOC3020

Là Triac điều khiển cách ly quang học, chứa diode phát quang hồng ngoại và một tia sáng kích hoạt bán dẫn chuyển đổi song song có chức năng như một Triac

Dùng để điều khiển một triac khác điều khiển điện trở, cuộn cảm trong mạch 240VAC

Tác dụng của MOC3020 là để cách ly thành phần điện xoay chiều và một chiều trong

mạch

Hình 2.5: MOC3020

 TRIAC BTA12

Là một linh kiện bán dẫn có ba cực năm lớp, làm việc nhƣ 2 Thyristor mắc song song ngƣợc chiều, có thể dẫn điện theo hai chiều Mạch sử dụng triac BTA12 để điều khiển các tải xoay chiều 220V yêu cầu dòng cung cấp lên đến 10A Do đó

sử dụng BTA12 là phù hợp vì có thể chịu dòng đến 12A

Hình 2.6: triac BTA12

2.2.2.4 KHỐI NGUỒN

Trong mạch khối nguồn cung cấp điện áp có giá trị 5V dòng đến 1A nên ta chọn

module nguồn dùng IC TNY255 vì IC này nếu có Vin = 2.5 V ÷ 26 V thì Vout = 5 V có thể

chỉnh đƣợc qua diode Zener và Iload lên đến 2A, công suất tối đa 10W Điện áp ra của mạch có

thể sử dụng trực tiếp cho vi điều khiển vì đã có khâu lọc phụ, lọc gai điện áp của nguồn

flyback, sau đó tinh chỉnh qua biến trở để giảm điện áp từ 5 V xuống điện áp 3.3V cho

module ESP8266 dùng IC LM317 có thể chịu dòng đến 1.5A

Bảng 2.1: Dòng tiêu thụ lớn nhất của toàn hệ thống

Với tổng dòng tiêu thụ khoảng 600mA nên nhóm sử dụng module nguồn dùng biến áp

xung ngõ ra 5V-700mA để cung cấp nguồn cho hệ thống, kết hợp với IC ổn áp LM317

để lấy áp 3.3V cung cấp cho module wifi

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn

Hình 2.8: Module nguồn

2.2.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển

Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển tải

2.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID

2.3.1 LẬP TRÌNH MẠNG TRONG ANDROID

Do ứng dụng dùng để điều khiển thiêt bị qua mạng wifi nội bộ nên cần có liên kết

mạng

Lập trình mạng trong android được hỗ trợ trực tiếp bởi lớp java.net của ngôn ngữ java

Trong đó có hai lớp cơ bản sau để xây dựng lên một ứng dụng mạng sử dụng Socket

 Lớp InetAddress

- Lớp InetAddress được sử dụng để biểu diễn các địa chỉ IP trong một ứng dụng mạng Lớp này được sử dụng bởi hầu hết các lớp mạng, bao gồm Socket,

ServerSocket, DatagramSocket, DatagramPacket,…

- Nó bao gồm hai trường thông tin : + hostName (một đối tượng kiểu String)

+ address (một số kiểu int)

Các trường này không phải là trường public, vì thế ta không thể truy xuất chúng trực tiếp

- Mô tả mô hình khai báo đối tượng InetAddress : public class InetAddress

{ private String hostName;

private int address;

public String getHostName() {

return hostName;

}

};

 Phương Thức và Thuộc Tính

- Lớp InetAddress không có các hàm khởi tạo (constructor) Tuy nhiên, có ba phương

thức tĩnh trả về các đối tượng thuộc kiểu InetAddress :

• public static InetAddress InetAddress.getByName(String hostname)

Phương thức này được sử dụng để kết nối đến 1 máy chủ xác định, tham số truyền vào

là 1 chuỗi ký tự Chuỗi này có thể là : tên máy, địa chỉ IP hoặc là địa chỉ 1 trang web…

• public static InetAddress[ ] InetAddress.getAllByName(String hostname)

kết quả trả về là 1 mảng đối tượng thuộc kiểu InetAddress

• public static InetAddress InetAddress.getLocalHost()

Phương thức này được sử dụng để đọc thông tin của máy cục bộ đang làm việc

- Một số phương thức khác :

public String getHostName() :

Phương thức này trả về một chuỗi biểu diễn hostname của một đối tượng InetAddress

Nếu máy không có hostname, thì nó sẽ trả về địa chỉ IP của máy này dưới dạng một xâu ký

tự

public byte[ ] getAddress() :

Nếu bạn muốn biết địa chỉ IP của một máy, phương thức getAddress() trả về một địa

chỉ IP dưới dạng một mảng các byte

Thông qua kết nối wifi, người dùng sẽ điều khiển và theo dõi thiết bị hoạt động qua

app trên điện thoại android Nhóm quyết định sử dụng Wifi vì tính thuận tiện và phổ biến của

nó hiện nay, trong đó sử dụng giao thức UDP trên tiêu chuẩn TCP/IP để gửi dữ liệu điều

Khởi tạo các biến để nhận và gửi dữ liệu:

byte[] b=(s.getBytes());

byte[] a= new byte[1024];

Khởi tạo server để chờ dữ liệu:

server = new DatagramSocket();

Gán dữ liệu nhận vào biến để hiển thị lên giao diện điều khiển:

modifiedSentence = new String(receive.getData());

incomming.setText(modifiedSentence);

Đóng server:

server.close();

2.3.2 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN ANDROID

Yêu cầu thiết kế:

Yêu cầu thiết kế đặt ra gồm 5 tải với tổng chịu tải đến 10A, vì vậy nhóm thiết kế một

giao diện trực quan nhất có thể để người dùng nhanh chóng điều khiển và theo dõi thiết bị

Các thông báo và cảnh bảo đều được thể hiện dưới dạng toast notification để người

dùng dễ nhìn thấy

Người dùng sẽ sử dụng tài khoản google cá nhân để xem các số liệu điều khiển cũng

như các biểu đồ, bảng tính giám sát thiết bị

Phác thảo giao diện:

Hình 2.11: phác thảo giao diện trên điện thoại Android

Hình 2.12: Lưu đồ giải thuật Sau đây là phần lập trình chức năng của một nút nhấn của app trên điện thoại Android

bt1 setOnClickListener( new View.OnClickListener() {

@Override

public void onClick (View v) {

dk1 = ! dk1 ;

Sau khi nhấn, ứng dụng sẽ gửi ký tự để điều khiển từng ổ cắm khác nhau Đồng thời cũng đổi

màu nền nút nhấn để nhận biết trạng thái bật tắt của ổ cắm Sau đó sẽ gọi chương trình con

kết nối mạng để gửi ký tự điều khiển cho vi xử lý.

Sau khi gửi thành công, ứng dụng sẽ xuất hiện 1 thanh thông báo ở cuối màn hình để báo cho

người dụng hoạt động vừa đc thực thi

Hình 2.13: Lưu đồ chương trình vi điều khiển

Giải thích lưu đồ:

Vi xử lý cần phải khởi động và kết nối với module wifi để gửi nhận dữ liệu thông qua

chương trình con configuration_esp()

Sau khi đã khởi động và kết nối thành công, vi xử lý sẽ gửi lệnh AT để kiểm tra hoạt

động của module, không được sẽ sử dụng 1 số baudrate chuẩn để kiểm tra và đưa về baudrate

mặc định 9600bps Đồng thời vi xử lý cũng điều khiển để module mở các chức năng cần thiết

cho hoạt điều khiển và theo dõi thiết bị

Sau khi kết nối với module thành công thì vi xử lý sẽ nhận lệnh điều khiển từ app

Android thông qua module wifi hoặc lệnh điều khiển từ nút nhấn trên thiết bị

Khi đã nhận lệnh, vi xử lý sẽ thực hiện các lệnh này và bật tắt thiết bị theo yêu cầu, sau

đó sẽ gửi lệnh điều khiển đã nhận trở lại cho app trên Android và gửi dữ liệu điều khiển này

lên google spreadsheets để theo dõi và tổng hợp Dữ liệu điều

2.4.2 GIẢI THÍCH CHƯƠNG TRÌNH CON

Chương trình khởi động ESP8266

Chương trình reset module khi mới bắt đầu hoạt động và gửi lệnh AT để kiểm tra

module phản hồi đúng yêu cầu Nếu không đúng vi xử lý sẽ sử baudrate khác để gửi lệnh đến

module Sau đó chuyển về baudrate chuẩn là 9600bps để hoạt động

}

//****************************************************//

Vi xử lý gửi lệnh chuyển mode 3 để vừa kết nối đến router nội bộ vừa tự phát ra mạng

wifi để điều khiển

Vi xử lý gửi lệnh kết nối với mạng wifi nội bộ để có thể kết nối với mạng internet và

cũng nhƣ nhận lệnh điều khiển qua mạng nội bộ

do {

LCD_cmd(1);lcd_out(1,1,"Sending AT+CWJAP");

esp8266_Send(AT_CWJAP);

Trước tiên, yêu cầu phải có một tài khoản Gmail Bạn có thể vào google và tạo cho

mình một tài khoản Sau khi đã có tài khoản Gmail, vào trang docs.google.com/forms/

Đăng nhập sẽ được giao diện như sau để tạo 1 mẫu điền dữ liệu mới

Chọn Dấu cộng ở cuối màn hình bên phải để tạo form mới

Hình 2.14: Trang google drive Định dạng trang biểu mẫu theo kiểu sau:

Hình 2.15: Trang google biểu mẫu

Giao diện biểu mẫu để điền dữ liệu theo dõi:

Hình 2.16: Trang google biểu mẫu đã được định dạng Chú ý đường dẫn url trong đó có biểu mẫu key, chúng sẽ được dùng trong chương

trình, trong trường hợp này là

“1H_NVR4508Bg_jZeE2YHEvMn0XQOY0Da8fjzbIr7q1Wc”

Kích chuột phải -> property

Entry của textbox đầu tiên

Hình 2.17: Thuộc tính của trang google biểu mẫu

Ta kích vào text box-> kích chuột phải->chọn property Chú ý tới các thông số entry

của các textbox, chúng đƣợc dùng cho lập trình đƣa dữ liệu lên google spreadsheet sau này