Đang tải... (xem toàn văn)
Khoa Điện Lớp ĐHTĐHCK08A Khoa Điện Lớp ĐHTĐHCK08A MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH 1LỜI NÓI ĐẦU 2Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 21 1 Giới thiệu về Arduino 21 2 Các ứng dụng nổi bật của Arduino 41 3 Khả năng của bo mạch Arduino 41 3 1 Sức mạnh xử lý 41 3 2 Đọc tín hiệu cảm biến ngõ vào 51 3 3 Xuất tín hiệu điều khiển ngõ ra 51 3 4 Chuẩn Giao tiếp 61 4 Môi trường lập trình của bo mạch Arduino 71 5 Các loại bo mạch Arduino 8Chương 2 GIỚI THIỆU ARDUINO UNO VÀ CÁC PHẦN MỀM 82 1 Arduino Uno 82 1 1 S.
Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A MỤC LỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH LỜI NÓI ĐẦU .1 Chương TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 1.1 Giới thiệu Arduino 1.2 Các ứng dụng bật Arduino 1.3 Khả bo mạch Arduino 1.3.1 Sức mạnh xử lý 1.3.2 Đọc tín hiệu cảm biến ngõ vào 1.3.3 Xuất tín hiệu điều khiển ngõ 1.3.4 Chuẩn Giao tiếp 1.4 Mơi trường lập trình bo mạch Arduino 1.5 Các loại bo mạch Arduino .7 Chương GIỚI THIỆU ARDUINO UNO VÀ CÁC PHẦN MỀM 2.1 Arduino Uno 2.1.1 Sơ đồ chân 2.1.2 Chip Atmega 328 .9 2.2 Giới thiệu chung phần mềm .12 2.2.1 Phần mềm Arduino IDE 12 2.2.2 Phần mềm mô Proteus 17 2.2.3 Các lệnh dùng lập trình chức .18 Chương GIAO TIẾP ARDUINO VỚI CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI .20 3.1 Giao tiếp với led đơn 20 3.2 Giao tiếp với phím nhấn 23 3.3 Giao tiếp với động ( PWM) 25 3.4 Giao tiếp với LCD 12x2 27 Chương ARDUINO VỚI ĐIỀU KHIỂN KHƠNG DÂY DÙNG SĨNG BLUETOOTH CHO THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ .36 4.1 Đặt vấn đề 36 4.2 Module Bluetooth HC05 .37 4.2.1 Đặc điểm kỹ thuật .37 4.2.2 Nguyên lý hoạt động 38 SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A 4.3 Phần mềm Ardudroid 39 4.3.1 Chương trình điều khiển đóng ngắt thiết bị 42 4.3.2 Chương trình điều chỉnh độ sáng đèn 43 4.4 Tính tốn, thiết kế mơ hình thực tế 49 4.4.1 Mạch điều khiển .49 4.4.2 Mạch thu phát sóng bluetooth 49 4.4.3 Mạch lực 50 4.4.4 Code chương trình 51 4.4.5 Hoàn thiện lắp đặt mơ hình thực tế 55 4.5 Đánh giá sản phẩm 56 4.5.1 Ưu điểm 56 4.5.2 Nhược điểm 56 4.6 Hướng phát triển 56 KẾT LUẬN .58 SVTH: Đinh Lang Đơng Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Ứng dụng bật Arduino Hình 1.2: Arduino điều chỉnh độ sáng Hình 1.3: Giao diện IDE Arduino Hình 2.1:Sơ đồ chân Arduino .8 Hình 2.2: Cửa sổ làm việc Arduino 12 Hình 4.1: Hình ảnh Module Bluetooth HC 05 37 Hình 4.2: Cửa sổ phần mềm điều khiển Smartphone 39 Hình 4.3: Lưu đồ chương trình ON/OFF thiết bị 42 Hình 4.4: Lưu đồ chương trình điều chỉnh độ sáng đèn 43 Hình 4.5: Sơ đồ khối tổng quát 44 Hình 4.6: Sơ đồ khối khối xử lý điều khiển độ sáng đèn .44 Hình 4.7: Dạng sóng ngõ điều khiển góc mở Triac 45 Hình 4.8: Sơ đồ khối mạch điều khiển độ sáng đèn 45 Hình 4.9: Sơ đồ mạch tìm điểm 46 Hình 4.10: Dạng sóng tín hiệu sau qua cầu diode .47 Hình 4.11: Sơ đồ mạch điều khiển góc mở Triac 47 Hình 4.12: Các chân BTA16 .48 Hình 4.13: Hình ảnh thực mơ tả ghép nối 50 Hình 4.14: Hình ảnh proteus .50 SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A LỜI NÓI ĐẦU Ngày khoa học công nghệ ngày phát triển, vi điều khiển AVR vi điều khiển PIC ngày thông dụng hồn thiện hơn, nói xuất Arduino vào năm 2005 Italia mở hướng cho vi điều khiển Sự xuất Arduino hỗ trợ cho người nhiều lập trình thiết kế, người bắt đầu tìm tịi vi điều khiển mà khơng có q nhiều kiến thức, hiểu biết sâu sắc vật lý điện tử Phần cứng thiết bị tích hợp nhiều chức mã nguồn mở Ngôn ngữ lập trình Java lại vơ dễ sử dụng tương thích với ngơn ngữ C hệ thư viện phong phú chia sẻ miễn phí Chính lý nên Arduino dần phổ biến phát triển ngàycàng mạnh mẽ toàn giới Trên sở kiến thức học năm trường Đại học SPKT Vinh với đam mê tìm hiểu thiết bị điện tử, thân định thực đề tài“ Ứng dụng Board Arduino Atmel 328 kết hợp Module Bletooth HC 05 thiết kế mơ hình điều khiển khơng dây thiết bị điện nhà”với mục đích để tìm hiểu thêm Arduino, làm quen với thiết bị điện tử nâng cao hiểu biết cho thân Do kiến thức hạn hẹp chưa thực tế nhiều nên đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế chúng em mong có góp ý từ thầy, giáo để hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Lương Thanh Bình giúp đỡ em nhiều q trình tìm hiểu, thiết kế hồn thành đề tài Tp, Vinh, ngày… tháng năm 2017 Sinh viên thực Đinh Lang Đông SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Chương TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 1.1 Giới thiệu Arduino Arduino thực gây sóng gió thị trường người dùng DIY (là người tự chế sản phẩm mình) toàn giới vài năm gần đây, gần giống với Apple làm thị trường thiết bị di động Số lượng người dùng cực lớn đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học làm cho người tạo chúng phải ngạc nhiên mức độ phổ biến Arduino mà khiến sinhviên nhà nghiên cứu trường đại học danh tiếng MIT, Stanford, CarnegieMellon phải sử dụng; Google muốn hỗ trợ cho đời kit Arduino MegaADK dùng để phát triển ứng dụng Android tương tác với cảm biến thiết bị khác Arduino thật bo mạch vi xử lý dùng để lập trình tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn thiết bị khác Đặc điểm bật Arduino môi trường phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngơn ngữ lập trình học cách nhanh chóng với người am hiểu điện tử lập trình Và điều làm nên tượng Arduino mức giá thấp tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm Chỉ với khoảng $20, người dùng sở hữu boardArduino có 20 ngõ I/O tương tácvà điều khiển chừng thiết bị Arduino đời thị trấn Ivrea thuộc nước Ý đặt theo tên vị vua vào kỷ thứ KingArduin.Arduino thức đưa giới thiệu vào năm 2005 công cụ khiêm tốn dành cho sinh viên giáo sư MassimoBanzi, người phát triển Arduino, trường Interaction Design InstistuteIvrea (IDII) Mặc dù không tiếp thị cả, tin tức Arduino lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ lời truyền miệng tốt đẹp người dùng Hiện Arduino tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea để tham quan nơi sản sinh Arduino 1.2 Các ứng dụng bật Arduino Arduino chọn làm não xử lý nhiều thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Trong số có vài ứng dụng thực chứng tỏ khả vượt trội Arduino chúng có khả thực nhiều nhiệm vụ phức tạp Cụ thể sau: SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A - Sử dụng máy in 3D - Chế tạo Robot - Thiết bị bay không người lái Hình 1.1: Ứng dụng bật Arduino UAV ứng dụng đặc biệt thích hợp với Arduino chúng có khả xử lý nhiều loại cảm biến Gyro, accelerometer, GPS…; điều khiển động servo khả truyền tín hiệu từ xa - Điều khiển ánh sáng Hình 1.2: Arduino điều chỉnh độ sáng SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Các tác vụ điều khiển đơn giản đóng ngắt đèn LED hay phức tạp điều khiển ánh sáng theo nhạc tương tác với ánh sáng laser thực với Arduino - Kích hoạt chụp ảnh tốc độ cao Đây ứng dụng đơn giản đặc biệt hữu ích với đam mê chụp ảnh Ứng dụng giúp tạo ảnh độc đáo ghi lại khoảnh khắc xảy cực nhanh mà khơng có dụng cụ hỗ trợ khó lịng ghi lại 1.3 Khả bo mạch Arduino Bo mạch Arduino sử dụng dòng vi xử lý 8-bit megaAVR Atmel với hai chip phổ biến ATmega328 ATmega2560 Các dòng vi xử lý cho phép lập trình ứng dụng điều khiển phức tạp trang bị cấu hình mạnh với loại nhớ ROM, RAM Flash, ngõ vào digital I/O có nhiều ngõ có khả xuất tín hiệu PWM, ngõ đọc tín hiệu analog chuẩn giao tiếp đa dạng UART, SPI, TWI (I2C) 1.3.1 Sức mạnh xử lý + Xung nhịp: 16MHz + SRAM: 2KB (Atmega328) 8KB (Atmega2560) + Xung nhịp: 16MHz + SRAM: 2KB (Atmega328) 8KB (Atmega2560) + EEPROM: 1KB (ATmega328) 4KB (ATmega2560) + Flash: 32KB (Atmega328) 256KB (Atmega2560) + EEPROM: 1KB (ATmega328) 4KB (ATmega2560) + Flash: 32KB (Atmega328) 256KB (Atmega2560) 1.3.2 Đọc tín hiệu cảm biến ngõ vào Digital: Các bo mạch Arduino có cổng digital cấu hình làm ngõ vào ngõ phần mềm Do người dùng linh hoạt định số lượng ngõ vào ngõ Tổng số lượng cổng digital mạch dùng Atmega328 14, Atmega2560 54 SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Analog: Các bo mạch Arduino có trang bị ngõ vào analog với độ phân giải 10-bit (1024 phân mức, ví dụ với điện áp chuẩn 5V độ phân giải khoảng 0.5mV) Số lượng cổng vào analog Atmega328, 16 Atmega2560.Với tính đọc analog, người dùng đọc nhiều loại cảm biến nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, ánh sáng, gyro, accelerometer… 1.3.3 Xuất tín hiệu điều khiển ngõ Digital output: Tương tự cổng vào digital, người dùng cấu hình phần mềm để định dùng ngõ digital ngõ ra.Tổng số lượng cổng digital mạch dùng Atmega328 14, Atmega2560 54 PWM output: Trong số cổng digital, người dùng chọn số cổng dùng để xuất tín hiệu điều chế xung PWM Độ phân giải tín hiệu PWM 8-bit Số lượng cổng PWM bo dùng Atmega328 6, bo dùng Atmega2560 14.PWM có nhiều ứng dụng viễn thông, xử lý âm điều khiển động mà phổ biến động servos máy bay mơ hình 1.3.4 Chuẩn Giao tiếp Serial: Đây chuẩn giao tiếp nối tiếp dùng phổ biến bo mạch Arduino Mỗi bo có trang bị số cổng Serial cứng (việc giao tiếp phần cứng chip thực hiện) Bên cạnh đó, tất cổng digital cịn lại thực giao tiếp nối tiếp phần mềm (có thư viện chuẩn, người dùng khơng cần phải viết code) Mức tín hiệu cổng TTL 5V Lưu ý cổng nối tiếp RS-232 thiết bị PC có mức tín hiệu UART 12V Để giao tiếp hai mức tín hiệu, cần phải có chuyển mức, ví dụ chip MAX232 Số lượng cổng Serial cứng Atmega328 Atmega 2560 Với tính giao tiếp nối tiếp, bo Arduino giao tiếp với nhiều thiết bị PC, touchscreen, game console… USB: Các bo Arduino tiêu chuẩn có trang bị cổng USB để thực kết nối với máy tính dùng cho việc tải chương trình Tuy nhiên chip AVR khơng có cổng USB, bo Ardunino phải trang bị thêm phần chuyển đổi từ USB thành tín hiệu UART Do máy tính nhận diện cổng USB cổng COM cổng USB tiêu chuẩn SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A SPI: Đây chuẩn giao tiếp nối tiếp đồng có bus gồm có dây Với tính bo Arduino kết nối với thiết bị LCD, điều khiển video game, điều khiển cảm biến loại, đọc thẻ nhớ SD MMC… TWI (I2C): Đây chuẩn giao tiếp đồng khác bus có hai dây Với tính này, bo Arduino giao tiếp với số loại cảm biến thermostat CPU, tốc độ quạt, số hình OLED/LCD, đọc real-time clock, chỉnh âm lượng cho số loại loa… 1.4 Mơi trường lập trình bo mạch Arduino Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, trang bị nhiều tính thơng dụng mang lại nhiều lợi cho Arduino, nhiên sức mạnh thực Arduino nằm phần mềm Mơi trường lập trình đơn giản dễ sử dụng, ngơn ngữ lập trình Wiring dễ hiểu dựa tảng C/C++ quen thuộc với người làm kỹ thuật Và quan trọng số lượng thư viện code viết sẵn chia sẻ cộng đồng nguồn mở lớn Môi trường lập trình Arduino IDE chạy ba tảng phổ biến Windows, Macintosh OSX Linux Do có tính chất nguồn mở nên mơi trường lập trình hồn tồn miễn phí mở rộng thêm người dùng có kinh nghiệm Hình 1.3: Giao diện IDE Arduino Ngơn ngữ lập trình mở rộng thơng qua thư viện C++ Và ngơn ngữ lập trình dựa tảng ngôn ngữ C AVR nên người dùng hồn tồn nhúng thêm code viết AVR C vào chương trình muốn SVTH: Đinh Lang Đông Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A 1.5 Các loại bo mạch Arduino Về mặt chức năng, bo mạch Arduino chia thành hai loại: loại bo mạch có chip Atmega loại mở rộng thêm chức cho bo mạch (thường gọi shield) Các bo mạch giống chức năng, nhiên mặt cấu số lượng I/O, dung lượng nhớ, hay kích thước có khác Một số bo có trang bị thêm tính kết nối Ethernet Bluetooth Các bo mở rộng chủ yếu mở rộng thêm số tính cho bo mạch ví dụ tính kết nối Ethernet, Wireless, điều khiển động v.v… Các board Arduino mẫu Arduino Diecimila in Stoicheia Arduino UNO Arduino Mega SVTH: Đinh Lang Đông Arduino Duemilanove (rev 2009b) Arduino Leonardo Arduino MEGA 2560 R3 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Hình 4.5: Sơ đồ khối tổng quát - Về ứng dụng điều khiển, nhóm lập trình sử dụng ứng dụng điều khiển tảng điện thoại sử dụng hệ điều hành Android tính phổ biến tiện lợi lập trình kết nối - Khối xử lý điều khiển đèn sử dụng mạch để điều chỉnh độ sáng đèn, mạch để giao tiếp kết nối với điện thoại xử lý để xây dựng điều khiển chế độ thông minh đèn - Về kết nối không dây điện thoại với khối xử lý điều khiển, nhóm sử dụng giao tiếp khơng dây Bluetooth a Khối xử lý điều chỉnh độ sáng đèn Hình 4.6: Sơ đồ khối khối xử lý điều khiển độ sáng đèn Khối bao gồm phần: - Khối xử lý trung tâm Arduino: khối để kết hợp với mạch điều chỉnh độ sáng để điều chỉnh mức sáng chế độ sang mong muốn - Module Bluetooth HC-05: kết nối với khối xử lý, dùng để nhận tín hiệu từ ứng dụng điện thoại thông qua kết nối không dây Bluetooth SVTH: Đinh Lang Đông 44 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A b Mạch điều chỉnh độ sáng đèn góc mở Triac Mạch hoạt động dưa nguyên lý điều khiển góc triac để thay đổi dạng sóng nguồn cấp Hình 4.7: Dạng sóng ngõ điều khiển góc mở Triac Mạch chia làm khối: Hình 4.8: Sơ đồ khối mạch điều khiển độ sáng đèn - Khối mạch tìm điểm 0: Phát điểm để đồng chu kì điện áp xoay chiều 220V với chu kì góc mở triac chia đơi điện áp thành chu kì âm dương để điều khiển chu kì âm dương khơng phải chu kì - Khối mạch xử lý tín hiệu: Nhận tín hiệu từ mạch tìm điểm 0, tạo khoảng thời gian trì hỗn để đưa tín hiệu khối mạch điều khiển góc mở triac - Khối mạch điều khiển góc mở triac: Nhận tín hiệu từ khối xử lý tín hiệu điều khiển hoạt động đóng ngắt triac để điều khiển độ sáng đèn a.2.1 Mạch tìm điểm Mạch tìm điểm có cấu tạo hình 2.0 SVTH: Đinh Lang Đơng 45 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Hình 4.9: Sơ đồ mạch tìm điểm Cầu diode: Dùng mạch chỉnh lưu tồn kì Điện áp định mức 600V Dịng dịnh mức 3A Điện trở sứ (điện trở công suất): Dùng mạch cơng suất lớn Trên mạch thiết kế có giá trị công suất cho phép lớn 5W Diode zener (diode ổn áp): Là diode làm việc chế độ phân cực ngược vùng điện áp đánh thủng Khi phân cực ngược diode ghim mức điện áp gần cố định có giá ghi diode Giới hạn điện áp nguồn 5.1V Dòng tối đa cho phép là:49mA - Opto PC817: Là thiết bị cách ly quang Hoạt động dựa tượng quang điện Khi cung cấp 5V vào chân số 1, LED phía Opto nối chân số sáng, xảy hiệu ứng quang điện dẫn đến 3-4 thông,mức logic bị chuyển từ sang Điện áp định mức ngõ vào: 6V Dòng định mức ngõ vào: 50 mA Điện áp định mức ngõ ra: cực C :80V, cực E: 6V Dòng định mức ngõ ra: 50 mA Nguyên lý hoạt động mạch tìm điểm 0: - Khi tín hiệu điện áp 220V qua cầu diode ta thu lại tín hiệu SVTH: Đinh Lang Đơng 46 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Hình 4.10: Dạng sóng tín hiệu sau qua cầu diode - Sau đó, dịng điện qua điện trở sứ để hạn dịng tới diode zener với giá trị tính tốn 22mA công suất điện trở sứ khoảng 4.73W - Khi điện áp qua diode zener giá trị điện áp hoạt động ghim mức 5V - Điện áp trước đặt vào chân 1,2 opto PC817 dẫn qua điện trở 470 Ω để hạn dòng với giá trị tính tốn 11mA - Tại PC817, cung cấp điện áp 5V vào chân 1, làm cho LED sáng, nhờ vào hiệu ứng quang điện, chân 3, thông làm cho điện áp INVDK 0, LED tắt, chân 3, hở, điện áp INVDK Vcc a.2.2 Khối xử lý tín hiệu Dùng Arduino để xử lý tín hiệu INVDK đưa vào Khi tín hiệu vào Vcc trì hỗn khoảng thời gian.Thời gian trì hỗn định độ sáng bóng đèn Sau trì hỗn cho tín hiệu OUTVDK 1ms sau chovề a.2.3 Mạch điều khiển góc mở Triac Cấu tạo hình Hình 4.11: Sơ đồ mạch điều khiển góc mở Triac - Linh kiện cách ly quang MOC3020: Phía vào dùng điện áp chiều để điều khiển LED phát quang SVTH: Đinh Lang Đông 47 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Đầu Triac cỡ nhỏ Con triac kích dựa vào LED phát quang đầu vào Tức LED sáng triac kích, LED tắt triac đóng Điện áp cho phép ngõ ra:220V đến 400V Dòng định mức ngõ ra: 100mA Dòng định mức ngõ vào: 15 đến 30mA - Triac công suất lớn BTA16: BTA16 triac công suất lớn Đóng (thơng): Triac đóng IG>0 điện áp A1 A2 khác Mở (ngắt) : Triac mỏ IG=0 điện áp A1 A2 Điện áp cho phép: 600V Dịng cho phép: 16A Dịng kích: 10 đến 60mA Hình 4.12: Các chân BTA16 Nguyên lý hoạt động mạch điều khiển góc mở Triac: - Ban đầu, triac trạng thái ngắt, điện áp hai đầu A1 vá A2 khác nhau, tín hiệu ngõ khối xử tín hiệu OUTVDK cho qua điện trở 220Ω để hạn dịng, sau cho qua cách ly quang (có chức bảo vệ arduino khỏi dịng ngược về) - Khi tín hiệu OUTVDK lên làm cho MOC3020 dẫn, dòng điện chạy qua điện trở 470Ω tới BTA16 điểm G Triac có dịng làm cho hai đầu A2 A1 Triac thơng với Khi tín hiệu OUTVDK làm cho MOC 3020 ngắt nên dòng đầu G điện áp làm cho điện áp đầu A1 A2 (chênh lệch điện áp đầu 0) làm triac ngắt - Từ việc đồng điểm chu kì điện áp 220V chu kì góc mở triac ta xác định điểm bắt đầu q trình trì hỗn khối xử lí tín hiệu, dựa vào việc điều chỉnh thời gian trì hỗn, ta điều khiển góc mở triac nhờ mà độ sáng đèn thay đổi theo 4.4 Tính tốn, thiết kế mơ hình thực tế Hầu hết thiết bị gia đình có thơng số định mức như: SVTH: Đinh Lang Đông 48 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A - Bóng đèn: + Điện áp 220V + Cơng suất 25W + Dịng điện định mức: - Tủ lạnh: + Điện áp 220V + Công suất 40W + Dòng điện định mức: Qua thiết bị ta thấy tổng dòng điện tất thiết bị gia đình < 5A ta bắt đầu thiết kế mạch điều khiển, mạch thu phát bluetooth mạch công suất để phù hợp điều khiển thiết bị 4.4.1 Mạch điều khiển Qua trình tìm hiểu tra cứu tài liệu mạng internet nhóm em lựa chọn mạch Arduino Uno đáp ứng mục đích sử dụng nhóm 4.4.2 Mạch thu phát sóng bluetooth Mạch thu sóng em chọn mạch HC – 05 để thu phát sóng bluetooth điều khiển thiết bị Mạch kết nối sau: Mạch điều khiển mạch Arduino Atmel 328 ghép nối với Module bluetooth HC05 SVTH: Đinh Lang Đông 49 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Hình 4.13: Hình ảnh thực mơ tả ghép nối Hình 4.14: Hình ảnh proteus 4.4.3 Mạch lực Mơ hình thực tế nhóm em làm điều khiển đèn nên thơng qua tính tốn nhóm em chọn mạch role làm mạch cơng suất điều khiển đèn,đó mạch role kênh Dưới mạch role kênh vẽ proteus: SVTH: Đinh Lang Đông 50 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A 4.4.4 Code chương trình #include #define START_CMD_CHAR '*' #define END_CMD_CHAR '#' #define DIV_CMD_CHAR '|' #define CMD_DIGITALWRITE 10 #define CMD_ANALOGWRITE 11 #define CMD_TEXT 12 #define CMD_READ_ARDUDROID 13 #define MAX_COMMAND 20 #define MIN_COMMAND 10 #define IN_STRING_LENGHT 40 #define MAX_ANALOGWRITE 255 #define PIN_HIGH #define PIN_LOW #define OUTVDK 11 #define INVDK 10 String inText; void setup() { Serial.begin(9600); Serial.println("da nhan"); SVTH: Đinh Lang Đông 51 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A Serial.flush(); } void loop() { Serial.flush(); int ard_command = 0; int pin_num = 0; int pin_value = 0; char get_char = ' '; if (Serial.available() < 1) return; get_char = Serial.read(); if (get_char != START_CMD_CHAR) return; ard_command = Serial.parseInt(); pin_num = Serial.parseInt(); pin_value = Serial.parseInt(); if (ard_command == CMD_TEXT){ inText =""; while (Serial.available()) { char c = Serial.read(); delay(5); if (c == END_CMD_CHAR) { break; } else { if (c != DIV_CMD_CHAR) { inText += c; delay(5); } } } } if (ard_command == CMD_DIGITALWRITE){ if (pin_value == PIN_LOW) pin_value = LOW; else if (pin_value == PIN_HIGH) pin_value = HIGH; SVTH: Đinh Lang Đông 52 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A else return; set_digitalwrite( pin_num, pin_value); return; } if (ard_command == CMD_ANALOGWRITE) { analogWrite( pin_num, pin_value ); return; } if (ard_command == CMD_READ_ARDUDROID) { Serial.print(" Analog = "); Serial.println(analogRead(A0)); return; } } void set_digitalwrite(int pin_num, int pin_value) { switch (pin_num) { case 13: pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(13, pin_value); break; case 12: pinMode(12, OUTPUT); digitalWrite(12, pin_value); break; case 11: pinMode(11, OUTPUT); digitalWrite(11, pin_value); break; case 10: pinMode(10, OUTPUT); digitalWrite(10, pin_value); break; case 9: SVTH: Đinh Lang Đông 53 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A pinMode(9, OUTPUT); digitalWrite(9, pin_value); break; case 8: pinMode(8, OUTPUT); digitalWrite(8, pin_value); break; case 7: pinMode(7, OUTPUT); digitalWrite(7, pin_value); break; case 6: pinMode(6, OUTPUT); digitalWrite(6, pin_value); break; case 5: pinMode(5, OUTPUT); digitalWrite(5, pin_value); break; case 4: pinMode(4, OUTPUT); digitalWrite(4, pin_value); break; case 3: pinMode(3, OUTPUT); digitalWrite(3, pin_value); break; case 2: pinMode(2, OUTPUT); digitalWrite(2, pin_value); break; } } SVTH: Đinh Lang Đông 54 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A 4.4.5 Hồn thiện lắp đặt mơ hình thực tế a Mơ hình bóng đèn b Tủ điều khiển hệ thống Ví dụ ta làm việc về, muốn bật bóng đèn gara ô tô để vào hay muốn mở cửa gara mà xuống trực tiếp bật công tắc nhấn “05” DIGITALWRITE module HC – 05 thu SVTH: Đinh Lang Đông 55 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A lại đưa vi điều khiển để tác động vào rơ le để thiết bị hoạt động Hình mơ tả điều khiển bóng đèn gara 4.5 Đánh giá sản phẩm 4.5.1 Ưu điểm - Dễ dàng điều khiển đèn loại điện thoại Android có kết nối Bluetooth - Ứng dụng với giao diện đơn giản, đáp ứng nhanh - Dễ dàng việc sửa lỗi nâng cấp thêm tính - Mạch điều khiển đơn giản, dễ dàng thiết kế thi công - Linh kiện giá thành rẻ, sử dụng rộng rãi thị trường 4.5.2 Nhược điểm - Khởi tạo kết nối giũa điện thoại điều khiển đèn chưa ổn định - Khoảng cách điều khiển bị giới hạn - Chưa có khả giao tiếp chiều điện thoại điều khiển đèn 4.6 Hướng phát triển Để đề tài thêm hồn thiện hơn, mang nhiều tính thực tế hơn, có khả ứng dụng cao hơn, nhóm hướng tới hướng phát triển sau: - Phát triển thêm chế độ thay đổi độ sáng tự động phù hợp với môi trường sinh hoạt - Kết nối nhiều đèn phát triển thành hệ thống SVTH: Đinh Lang Đông 56 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A - Phát triển thêm cảm biến rung với tinh bật đèn tự động vào ban đêm có gọi tới báo thức - Phát triển thêm tính kết nối với thiết bị khác, hướng đến phát triển nhà thông minh - Thực giao tiếp chiều ứng dụng điện thoại điều khiển đèn SVTH: Đinh Lang Đông 57 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A KẾT LUẬN Sau tiến hành nghiên cứu thực sản phẩm, đề tài có điểm ưu điểm so với đề tài trước hạn chế định chưa khắc phục Sản phẩm đạt mục tiêu đề hoạt động tương đối tốt ổn định Với kết đạt được, nhóm hướng tới hướng phát triển sản phẩm mang tính ứng dụng cao tối ưu để hoàn thiện sản phẩm SVTH: Đinh Lang Đông 58 ... tốn điều khiển SVTH: Đinh Lang Đơng 40 Khoa Điện Lớp: ĐHTĐHCK08A thông qua vi điều khiển thiết bị thu phát để điều khiển thiết bị nhà 4.4 Thuật tốn chương trình Vi điều khiển start Setup() Serial.begin(9600);... Serial.begin(9600); sai Serial.available() > 00 90 Gửi byte liệu Điều khiển thiết bị ON/OFF thiết bị Điều khiển bóng đèn Điều chỉnh độ sáng đèn Giải thích lưu đồ thuật tốn chương trình Vi điều khiển: Thiết. .. lcd.clear(); lcd.cursor(); // bat tro lcd.print("CursorOn"); delay(1000); lcd.clear(); lcd.noCursor(); //tat tro lcd.print("CursorOff"); delay(1000); lcd.clear(); lcd.cursor(); lcd.blink();// nhap