Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị dân dụng thông qua phần mềm android (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị dân dụng thông qua phần mềm android (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DÂN DỤNG THÔNG QUA PHẦN MỀM ANDROID GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN HIỆP SVTH: TRẦN QUỐC HUY MSSV: 11141286 SVTH: LƯƠNG NGỌC QUANG MSSV: 11141305 S K L 0 0 3 7 5 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp. HCM, ngày tháng năm 2015 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Quốc Huy MSSV: 11141286 Lương Ngọc Quang MSSV: 11141305 Ngành: CNKT Điện Tử - Truyền Thông Lớp: 11141CLĐT1 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Hiệp ĐT: 0909960000 Ngày nhận đề tài: 16/01/2015 Ngày nộp đề tài: 20/7/2015 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DÂN DỤNG THÔNG QUA PHẦN MỀM ANDROID 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tìm hiểu thông tin qua mạng; - Sách “Lập trình Android căn bản” tác giả ThS. Nguyễn Văn Hiệp và KS. Đinh Quang Hiệp; - Sách “Thực hành vi điều khiển PIC” tác giả ThS. Nguyễn Đình Phú; - Sách “Thực hành điện tử công suất” tác giả ThS. Hoàng Ngọc Văn. 3. Nội dung thực hiện đề tài: - Tìm hiểu công nghệ Bluetooth; - Tìm hiểu hệ điều hành Android và viết ứng dụng trên hệ điều hành này; - Tìm hiểu đặc tính kỹ thuật của PIC18F4620, module Bluetooth HC-06, module RTC DS1307; - Thiết kế và thi công bộ điều khiển. 4. Sản phầm: Hệ thống điều khiển gồm bộ điều khiển thiết bị công suất và phần mềm ứng dụng BlueControl trên hệ điều hành Android. i
3. TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii
4. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Trần Quốc Huy MSSV: 11141286 Họ và tên Sinh viên: Lương Ngọc Quang MSSV: 11141305 Ngành: CNKT Điện Tử - Truyền Thông Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DÂN DỤNG THÔNG QUA PHẦN MỀM ANDROID Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) iii
5. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iv
6. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Trần Quốc Huy MSSV: 11141286 Họ và tên Sinh viên: Lương Ngọc Quang MSSV: 11141305 Ngành: CNKT Điện Tử - Truyền Thông Tên đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DÂN DỤNG THÔNG QUA PHẦN MỀM ANDROID Họ và tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT 7. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 8. Ưu điểm: 9. Khuyết điểm: 10. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 11. Đánh giá loại: 12. Điểm: .(Bằng chữ: ) v
7. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) vi
8. LỜI CẢM ƠN Lời cảm ơn đầu tiên chúng tôi xin gửi tới thầy Nguyễn Văn Hiệp, mặc dù thầy rất bận trong công việc giảng dạy, nhưng thầy đã đồng ý hướng dẫn đồ án tốt nghiệp cho nhóm chúng tôi. Trong quá trình làm đồ án, thầy luôn chỉ bảo, nhắc nhở để chúng tôi vượt qua những khó khăn và hoàn thành đồ án đúng tiến độ. Bên cạnh đó, cùng với những lời nhận xét, góp ý của thầy cũng giúp chúng tôi có những định hướng đúng đắn hơn khi thực hiện đề tài. Chúng tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới quý thầy cô trong khoa Điện- Điện Tử, khoa Đào tạo Chất lương cao. Quý thầy cô là những người đã dạy dỗ, truyền đạt cho chúng tôi từ những kiến thức cơ bản nhất, đồng thời thường xuyên giúp đỡ rất nhiệt tình khi chúng tôi có khó khăn trong vấn đề nghiên cứu đề tài, không những thế còn tạo điều kiện hết sức thuận lợi để chúng tôi có được môi trường, những điều kiện nghiên cứu tốt nhất có thể. Cuối cùng, chúng tôi không quên gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè là nguồn động viên to lớn hỗ trợ chúng tôi về mặt tinh thần cũng như vật chất để chúng tôi có thêm động lực và tự tin để hoàn thành đồ án này. Nhóm thực hiện đề tài Trần Quốc Huy - Lương Ngọc Quang vii
9. TÓM TẮT Thời gian gần đây, khoa học kỹ thuật đang có những bước phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực điện tử và công nghệ thông tin. Các chip xử lý được tích hợp ngày càng nhiều bóng bán dẫn nhưng kích thước lại nhỏ hơn trước và tiêu thụ điện năng thấp hơn. Sự phát triển đó đã hỗ trợ rất nhiều cho con người, ngày càng nhiều các hệ thống và thiết bị thông minh được tạo ra để phục vụ cuộc sống. Sản phẩm thông minh gần gũi với con người nhất đó là điện thoại thông minh (SmartPhone), với SmartPhone bạn có thể giải trí, làm việc, cập nhật mọi thông tin cần thiết. Nhờ vào sự phát triển của lĩnh vực điện tử mà SmartPhone ngày càng được tích hợp nhiều chức năng trong khi đó giá thành ngày càng rẻ. Một sản phẩm khác cũng rất gần gũi và phổ biến đó là nhà thông minh (SmartHome), với SmartHome bạn có thể kiểm soát ngôi nhà bất cứ đâu, các thiết bị trong nhà được điều khiển không dây làm tăng thêm tính thẩm mỹ. Hiện nay, một xu hướng mới được hình thành và ứng dụng rộng rãi là sử dụng SmartPhone điều khiển SmartHome. Từ SmartPhone có thể quan sát ngôi nhà, điều khiển các thiết bị và cài đặt các chế độ hoạt động cho ngôi nhà. Nhận thấy tiềm năng phát triển của điều khiển không dây, đặc biệt là việc sử dụng SmartPhone để điều khiển thiết bị, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị dân dụng thông qua phần mềm Android”. Đây là cơ hội để chúng tôi nghiên cứu kết nối không dây Bluetooth, đồng thời tìm hiểu hệ điều hành Android (hệ điều hành phổ biến nhất trong thế giới SmartPhone hiện nay). Từ đó có thể tạo ra một ứng dụng điều khiển thiết bị bằng SmartPhone với nhiều tính năng ứng dụng công nghệ truyền không dây Bluetooth. Mặc dù chúng tôi đã rất cố gắng hoàn thành đề tài nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên đóng góp ý kiến để chúng tôi có thể hoàn thiện đề tài và tạo ra những sản phẩm tốt hơn. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về email: huyktranspkt@gmail.com. Nhóm thực hiện đề tài Trần Quốc Huy - Lương Ngọc Quang viii
10. MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN iii PHIẾ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN v LỜI CẢM ƠN vii TÓM TẮT viii MỤC LỤC ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xiv CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu của đề tài 2 1.3. Giới hạn đề tài 2 1.4. Đối tượng nghiên cứu 3 1.5. Phương pháp nghiên cứu 3 1.6. Ý nghĩa thực tiễn 4 1.7. Bố cục của đồ án 4 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6 2.1. Công nghệ Bluetooth 6 2.1.1. Lịch sử hình thành Bluetooth 6 2.1.2. Khái niệm Bluetooth 8 2.1.3. Các đặc điểm của công nghệ Bluetooth 9 2.1.4. Các khái niệm dùng trong công nghệ Bluetooth 10 2.1.5. Định nghĩa các liên kết vật lý trong Bluetooth 12 2.1.6. Trạng thái của thiết bị Bluetooth 13 ix
11. 2.1.7. Các chế độ kết nối 13 2.1.8. Bluetooth Radio 14 2.1.9. Kỹ thuật trải phổ nhảy tần trong công nghệ Bluetooth 17 2.1.10. Cách thức hoạt động của Bluetooth 20 2.1.11. Các tầng giao thức trong Bluetooth 23 2.2. Hệ thống điều hành Android 27 2.2.1. Khái niệm 27 2.2.2. Lịch sử phát triển 28 2.2.3. Các phiên bản của Android 29 2.2.4. Ưu nhược điểm của Android 34 2.2.5. Giới thiệu về nền tảng Android 36 2.2.5.1. Giới hạn của thiết bị cầm tay 36 2.2.5.2. Kiến trúc của hệ điều hành Android 37 2.2.5.3. DELVING với máy ảo DALVIK 40 2.2.5.4. Chu kỳ ứng dụng trên andoroid 40 2.3. Hệ thống phần cứng 44 2.3.1. Module Bluetooth HC – 06 44 2.3.2. Vi điều khiển PIC18F4620 48 2.3.3. Module RTC DS1307 50 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 55 3.1. Sơ đồ khối hệ thống 55 3.1.1. Yêu cầu hệ thống 55 3.1.2. Sơ đồ khối và chức năng từng khối 56 3.2. Thiết kế, tính toán hệ thống 58 3.2.1. Thiết kế bộ điều khiển 58 3.2.1.1. Khối nguồn 58 3.2.1.2. Khối module Bluetooth 59 x
12. 3.2.1.3. Khối thời gian thực 60 3.2.1.4. Khối nút nhấn 61 3.2.1.5. Khối ngõ ra công suất/đèn báo 62 3.2.1.6. Khối xử lý trung tâm 65 3.2.2. Thiết kế ứng dụng trên điện thoại 76 3.2.2.1. Thiết kế giao diện 77 3.2.2.2. Lập trình code 84 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 90 4.1 Bộ điều khiển 90 4.2 Ứng dụng điều khiển trên điện thoại 91 4.3 Hướng phát triển 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 WEBSITE THAM KHẢO 96 HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG 97 xi
13. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT UART: Universal Asynchronous Receiver-Transmitter WLAN: Wireless Local Area Network UWB: Ultra-Wide Band HIPERLAN: High Performance Radio LAN EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory NFC: Near Field Communication OS: Operating System RTC: Real-time Clock FDMA: Frequency Division Multiple Access TDMA: Time Division Multiple Access CDMA: Code Division Multiple Access xii
14. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Chức của các chân của module HC-06 47 Bảng 2.2: Đặc điểm kỹ thuật của PIC18F4620 49 Bảng 2.3: Tên và chức năng các chân DS1307 52 Bảng 2.4: Tên và chức năng các thanh ghi thời gian của DS1307 53 Bảng 2.5: Thanh ghi Control 53 Bảng 2.6: Thiết lập lựa chọn tần số cho SQW 54 xiii
15. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Một Piconet trong thực tế 11 Hình 2.2: Scatternet trong thực tế 12 Hình 2.3: Kỹ thuật trải phổ nhảy tần số 18 Hình 2.4: Các packet truyền trên các tần số khác nhau 18 Hình 2.5: Các packet truyền trên các khe thời gian 19 Hình 2.6: Cấu trúc gói tin Bluetooth 19 Hình 2.7: Mô hình Piconet 21 Hình 2.8: Truy vấn tạo kết nối giữa các thiết bị trong thực tế 22 Hình 2.9: Mô hình Scatternet trong thực tế 23 Hình 2.10: Bluetooth Protocol Stack 23 Hình 2.11: Các tầng nghi thức của Bluetooth 24 Hình 2.12: Sơ đồ chân của DB-9 RS-232 26 Hình 2.13: Mô hình hoạt động của SDP 27 Hình 2.14: Các phiên bản Android 29 Hình 2.15: Giao diện của Android L 34 Hình 2.16: Cấu trúc Stack hệ thống Android 37 Hình 2.17: Activity Stack 41 Hình 2.18: Chu kỳ sống của Activity 42 Hình 2.19: Hình ảnh thực tế Module Bluetooth HC-06 44 Hình 2.20: Mô hình hardware HC-06 45 Hình 2.21: Sơ đồ nguyên lý HC-06 48 Hình 2.22: Sơ đồ chân vi điều khiển PIC18F4620 48 Hình 2.23: Sơ đồ nguyên lý module RTC DS1307 51 Hình 2.24: Hình ảnh thực tế của module RTC DS1307 51 Hình 2.25: Thanh ghi thời gian của DS1307 52 xiv
16. Hình 3.1: Sơ đồ của hệ thống 55 Hình 3.2: Sơ đồ khối của toàn hệ thống 56 Hình 3.3: Hình ảnh thực tế của mạch nguồn xung 220VAC-5VDC 59 Hình 3.4: Hình ảnh thực tế module Bluetooth HC-06 60 Hình 3.5: Hình ảnh thực tế của module RTC DS1307 60 Hình 3.6: Kết nối nút nhấn với vi điều khiển dùng điện trở kéo lên 61 Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý khối nút nhấn 62 Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý khối ngõ ra công suất/đèn báo 64 Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý khối xử lý trung tâm 66 Hình 3.10: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình chính 67 Hình 3.11: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình con “Xử lý nút nhấn” 68 Hình 3.12: Lƣu đồ giả thuật chƣơng trình con “Xử lý nhấn nút BTNx” 69 Hình 3.13: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình con “”Xử lý hẹn giờ” 71 Hình 3.14: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình con “Xử lý ngắt UART” 72 Hình 3.15: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình con ”Xử lý kết nối” 73 Hình 3.16: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình con ”Xử lý điều khiển” 75 Hình 3.17: Tab tìm kiếm 77 Hình 3.18: Tab lịch sử 78 Hình 3.19: Actionbar 78 Hình 3.20: Màn hình điề khiển 79 Hình 3.21: Màn hình cài đặt tên thiết bị 79 Hình 3.22: Màn hình hẹn giờ 80 Hình 3.23: Cửa sổ thiết giao diện 81 Hình 3.24: Cửa sổ Properties 81 Hình 3.25: Layout hẹn giờ thực tế 83 Hình 3.26: Cấu trúc một Project 84 Hình 4.1: Bộ điều khiển sau khi hoàn thành 90 xv
17. Hình 4.2: Điều khiển thiết bị trên bộ điều khiển 90 Hình 4.3: Giao diện tìm kiếm 91 Hình 4.4: Giao diện lịch sử 92 Hình 4.5: Giao diện điều khiển 92 Hình 4.6: Điều khiển thiết bị bằng ứng dụng trên điện thoại 93 Hình 4.7: Lịch sử điều khiển của thiết bị 94 xvi
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày càng hiện đại nên nhu cầu về trao đổi thông tin giải trí, nhu cầu về điều khiển các thiết bị từ xa, ngày càng cao. Và những hệ thống dây cáp phức tạp lại không thể đáp ứng nhu cầu này, nhất là ở những khu vực chật hẹp, những nơi xa xôi, trên các phương tiện vận chuyển, Vì vậy công nghệ không dây đã ra đời và phát triển mạnh mẽ, tạo rất nhiều thuận lợi cho con người trong đời sống hằng ngày. Kỹ thuật không dây phục vụ rất nhiều nhu cầu khác nhau của con người từ nhu cầu làm việc, học tập đến các nhu cầu giải trí như chơi game, xem phim, nghe nhạc. Với nhu cầu đa dạng và phức tạp đó kỹ thuật không dây đã đưa ra nhiều chuẩn với các đặc điểm kỹ thuật khác nhau để phù hợp với từng nhu cầu mục đích và khả năng của người sử dụng như IrDA, WLAN với chuẩn 802.11, ZigBee, OpenAir, UWB, Bluetooth Mỗi chuẩn kỹ thuật đều có những ưu khuyết điểm riêng của nó và Bluetooth đang dần nổi lên là kỹ thuật không dây có nhiều ưu điểm rất thuận lợi cho những thiết bị di động. Với một tổ chức nghiên cứu đông đảo, hiện đại và số lượng nhà sản xuất hỗ trợ kỹ thuật Bluetooth vào sản phẩm của họ ngày càng tăng, Bluetooth đang dần lan rộng ra khắp thế giới, xâm nhập vào mọi lĩnh vực của thiết bị điện tử và trong tương lai mọi thiết bị điện tử điều có thể hỗ trợ kỹ thuật này. Trong những năm gần đây công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây đang có những bước phát triển mạnh mẽ, góp công lớn trong việc phát triển các hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt là các hệ thống thông minh. Hiện nay, có khá nhiều công nghệ không truyền nhận dữ liệu không dây như RF, Wifi, Bluetooth, NFC, Trong đó, Bluetooth là một trong những công nghệ được phát triển từ lâu và luôn được cải tiến để nâng cao tốc độ cũng như khả năng bảo mật. Trên thị trường Việt Nam hiện nay chưa có nhiều sản phẩm điều khiển thiết bị không dây, đa số những sản phẩm hiện có đều là nhập khẩu từ nước ngoài với giá thành cao. Việc nghiên cứu và thiết kế một bộ sản phẩm điều khiển thiết bị không dây có một ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm sự lựa chọn cho người sử dụng, sản phẩm được sản xuất trong nước nên giá thành rẻ và góp phần phát triển các hệ thống điều khiển thông minh. Do đó, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị dân dụng thông qua phần mềm Android”. Đề tài ứng dụng công nghệ Bluetooth phổ biến trên nhiều thiết bị, đặc biệt điểm mới của đề tài so với các sản phẩm hiện có là điều khiển thông qua hệ điều hành Android giúp tận dụng những 1
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP thiết bị sử dụng hệ điều hành Android có sẵn của người dùng giúp giảm giá thành sản phẩm, ngoài ra với màn hình hiển thị lớn của điện thoại cho phép hiển thị nhiều thông tin hơn. 1.2. Mục tiêu của đề tài Thiết kế, thi công hệ thống điều khiển gồm bộ điều khiển thiết bị công suất và ứng dụng BlueControl chạy trên hệ điều hành Android. Hệ thống có chức năng điều khiển thiết bị thông qua công nghệ Bluetooth bằng ứng dụng BlueControl trên hệ điều hành Android hoặc điều khiển thiết bị trực tiếp bằng nút nhấn có trên bộ điều khiển. Một số yêu cầu đối với hệ thống: - Bộ điều khiển thiết kế đơn giản, gọn nhẹ và thẩm mỹ. Dễ dàng sửa chữa và thay thế linh kiện khi gặp sự cố trong quá trình sử dụng; - Phầm mềm điều khiển trên hệ điều hành Android có giao diện đẹp, trực quan, thân thiện với người dùng đồng thời cho phép tùy chỉnh phù hợp với yêu cầu của người sử dụng. Hỗ trợ nhiều thiết bị sử dụng nền tảng Android (từ phiên bản Android V4.1 trở lên); - Có khả năng hoạt động ổn định trong thực tế; - Có khả năng mở rộng một cách linh hoạt để tăng số lượng thiết bị điều khiển. Việc mở rộng có thể thực hiện bởi người sử dụng mà không cần sự hỗ trợ từ nhân viên kỹ thuật; - Tối ưu hóa các quy trình thiết kế thi công để giảm giá thành. 1.3. Giới hạn đề tài Hiện nay, trên thị trường có khá nhiều sản phẩm có chức năng điều khiển thiết bị bằng hệ điều hành Android như điện thoại, các thiết bị di động ., tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà mỗi sản phẩm có những đặc điểm và tính năng riêng biệt, với mục tiêu đề ra ban đầu, chúng tôi chỉ thiết kế sản phẩm có những tính năng cơ bản nhất của một sản phẩm điều khiển thiết bị qua hệ điều hành Android: - Bộ điều khiển thiết bị công suất với 5 ngõ ra cố định, công suất mỗi ngõ ra 1000W, điện áp ngõ ra 220VAC; - Cho phép thay đổi trạng thái các ngõ ra trực tiếp bằng nút nhấn có trên bộ điều khiển; - Có đèn báo trạng thái nguồn, trạng thái kết nối với điện thoại điều khiển và trạng thái hoạt động của các thiết bị; 2
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Phần mềm điều khiển cập nhật trạng thái thiết bị liên tục, ghi chú lịch sử tắt mở thiết bị để xem lại và cho phép hẹn giờ mở tắt các thiết bị; - Chỉ hoạt động trên các thiết bị chạy hệ điều hành Android 4.1 trở lên, không hỗ trợ các hệ điều hành khác như IOS, Blackbery OS, Window Phone, Symbian, . - Một số tính năng chưa có của bộ sản phẩm: - Không hỗ trợ camera giám sát; - Không hỗ trợ điều khiển qua Internet; - Không hỗ trợ nâng công suất ngõ ra; - Không hỗ trợ tùy chỉnh ngôn ngữ. 1.4. Đối tƣợng nghiên cứu Sau khi tìm hiểu thông tin về đề tài, cùng với những hiểu biết sẵn có và tìm kiếm thông tin từ những đồ án các khóa trước đã thực hiện, chúng tôi xác định các đối tượng cần nghiên cứu là: - Công nghệ Bluetooth: khái niệm về Bluetooth, các đặc điểm của công nghệ Bluetooth, liên kết vật lý trong công nghệ Bluetooth, các chế độ kết nối, cách thức hoạt động; - Hệ điều hành Android: kiến trúc hệ điều hành Android, chu kỳ sống các ứng dụng chạy trên hệ điều hành Android, phần mềm hỗ trợ lập trình Eclipse, ngôn ngữ lập trình Java; - Module Bluetooth HC-06: các thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động của module HC-06; - Vi điều khiển PIC18F4620: các thông số kỹ thuật nổi bật phù hợp với yêu cầu đề tài, sự hỗ trợ phần cứng của vi điều khiển để lập trình code điều khiển cho phù hợp; - Module RTC DS1307: các thông số kỹ thuật của module; nguyên lý hoạt động, các thanh ghi của DS1307. 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu Do điều kiện về môi trường nghiên cứu, chúng tôi không có điều kiện làm việc trong các phòng LAB với nhiều thiết bị hỗ trợ, do đó phương pháp nghiên cứu chủ yếu là: 3
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Tham khảo tài liệu: các đồ án liên quan đến đề tài mà các khóa trước đã thực hiện, tìm kiếm thông tin trên Internet; - Thực nghiệm trực tiếp trên các kit phát triển có sẵn để kiểm tra phần cứng và phần mềm sau đó điều chỉnh các thông số cho phù hợp với điều kiện thực tế. 1.6. Ý nghĩa thực tiễn Khi mà lĩnh vực điện tử đang có sự phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là sự ra đời của SmartPhone sử dụng hệ điều hành Android với số lượng tăng theo cấp số nhân, việc nghiên cứu hệ điều hành Android và phương pháp lập trình di động có ý nghĩa rất lớn đặc biệt đối với sinh viên ngành Điện – Điện tử. Từ đó có thể thiết kế ra sản phẩm là sự kết hợp giữa thiết bị sử dụng hệ điều hành Android mà điển hành là thiết bị động như smartphone và các mạch điện tử cơ bản tạo thành một hệ thống thông minh. Sản phẩm sau khi hoàn thành của đồ án này cũng chính là sự kết hợp giữa thiết bị chạy hệ điều hành Android và các mạch điện tử cơ bản có tính ứng dụng cao, đặc biệt trong việc phát triển các hệ thống điều khiển không dây, mở ra một hướng đi khác cho sự phát triển của các hệ thống điều khiển thông minh. Một số ứng dụng trong thực tế của hệ thống: - Điều khiển các thiết bị điện gắn nhiều nơi trong nhà mà không cần di chuyển đến chỗ gắn công tắc, hoặc khi về nhà vào buổi tối bạn có thể bật đèn trong nhà trước khi vào; - Tăng tính thẩm mỹ đối với các ngôi nhà thông minh, không cần đặt các công tắc điều khiển khắp nhà, gây nguy hiểm khi nhà có trẻ em; - Bảo vệ an toàn cho người sử dụng, có thể điều khiển các thiết bị điện công suất lớn từ xa; - Hẹn giờ để tự động bật tắt thiết bị; - Hạn chế sử dụng các đường dây kết nối phức tạp để điều khiển các thiết bị công suất gia dụng; - Các hệ thống trang trại chăn nuôi và các vườn ươm hoa, cây giống: giúp bật đèn từ xa cho những khu vực thiếu ánh sáng, bật quạt thông gió cho khu vực có nhiệt độ cao hơn so với quy định giảm thiểu số công tắc điều khiển, điều khiển linh hoạt chỉ bật những thiết bị cần sử dụng. 1.7. Bố cục của đồ án Phần còn lại của đồ án có nội dung như sau: 4
22. S K L 0 0 2 1 5 4