Tìm hiểu về lập trình app giao diện trên nền tảng Android. Lập trình giao tiếp giữa mạch điệu khiển và app Android thông qua Bluetooth. Thiết kế, thiết lập hệ thống giả lập tín hiệu thông tin ô tô hiển thị trên app Android. Thử nghiệm vận hành và đánh giá khả năng ứng dụng .
TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Ngành công nghiệp ô tô đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu và tại Việt Nam, với sự chú trọng ngày càng cao vào công nghệ xe Để hỗ trợ giảng dạy và nhu cầu tự học của sinh viên ngành Kỹ thuật Ô tô tại Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM, việc phát triển ứng dụng thông tin ô tô trên nền tảng Android trở nên cần thiết Ứng dụng này sẽ giúp sinh viên cập nhật và củng cố kiến thức về ô tô, đồng thời thu thập thông tin quan trọng như tốc độ, nhiệt độ và áp suất, từ đó nâng cao khả năng tiếp cận và điều khiển thông tin ô tô qua thiết bị cá nhân.
Tình hình nghiên cứu đề tài
Trong những năm gần đây, màn hình kỹ thuật số đã trở thành một phần quan trọng trong bảng điều khiển xe hơi, ban đầu được sử dụng để truyền đạt tình trạng xe và động cơ, hiển thị các thông số cần thiết cho người lái.
Trong thời gian gần đây, các màn hình điều khiển đã bắt đầu xuất hiện ở trung tâm bảng điều khiển, giúp điều hướng và kiểm soát các tiện ích của giao diện thông tin Khi ô tô ngày càng tích hợp nhiều tính năng, các màn hình này cần quản lý một khối lượng lớn chức năng Đồng thời, xu hướng giảm thiểu các điều khiển cơ học trên bảng điều khiển đang diễn ra, chuyển sang phương thức điều khiển cảm ứng và tập trung nhiều hơn vào giao diện kỹ thuật số.
Trong bối cảnh chuyển đổi từ các điều khiển vật lý sang kỹ thuật số, các nhà sản xuất ô tô đang đối mặt với nhiều thách thức chưa được giải quyết Việc ưu tiên hình ảnh bắt mắt đã dẫn đến sự thiếu hụt về chức năng và khả năng sử dụng, tạo ra những giao diện không tương thích với ngôn ngữ thiết kế độc đáo của xe Khác với thiết kế của ô tô, các giao diện kỹ thuật số thường phức tạp, khó sử dụng và có chất lượng không cao.
Hình 1.1 Các điều khiển cơ trên ô tô
Màn hình kỹ thuật số hiện nay đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các tính năng của xe hơi, giúp người dùng dễ dàng nắm bắt và cập nhật thông tin về xe Tuy nhiên, sự tiện ích và giao diện hấp dẫn có thể gây mất tập trung cho người lái khi tham gia giao thông Các nhà phát triển đang nỗ lực tìm giải pháp để giảm thiểu vấn đề này.
Hình 1.2 Màn hình kỹ thuật số trên ô tô
Trong bối cảnh hội nhập và phát triển đất nước, thị trường ô tô trong nước đã chứng kiến sự chuyển mình mạnh mẽ, khi các mẫu xe không chỉ sử dụng các phím tắt và núm xoay cơ học Nhu cầu ngày càng cao của khách hàng cùng với tiềm lực kinh tế phát triển đã thúc đẩy các hãng xe tập trung vào việc cải thiện giao diện hiển thị trên màn hình sống động, dễ thao tác Xu hướng này đang trở thành yếu tố cạnh tranh quan trọng trong ngành ô tô tại thị trường nội địa.
Theo thống kê, 70% người dùng smartphone tại Việt Nam sử dụng hệ điều hành Android, nhờ vào khả năng tiếp cận và phù hợp với tiềm lực kinh tế của đa số người dân Điều này đã thúc đẩy sự phát triển của màn hình DVD cho ô tô chạy bằng hệ điều hành Android tại Việt Nam Không chỉ các hãng xe lớn, mà nhiều thương hiệu như GOTECH, ZESTECH và OLED cũng tham gia vào cuộc cạnh tranh này.
Hình 1.3: Giao diện màn hình DVD Android của GOTECH
Hình 1.4: Giao diện màn hình DVD Android của OLED
Hình 1.5: Giao diện màn hình DVD Android của ZESTECH
Sự phát triển mạnh mẽ của màn hình DVD Android từ các hãng xe đã dẫn đến sự đa dạng trong thị trường đầu DVD với nhiều phiên bản từ các thương hiệu khác nhau Điều này mang lại cho người tiêu dùng nhiều lựa chọn phong phú và giá cả cạnh tranh hơn, từ đó tạo ra nhiều lợi ích cho người sử dụng.
Mục đích đề tài
Xây dựng ứng dụng trên nền tảng Android nhằm thu thập và xử lý các thông số ô tô, giúp cập nhật thông tin hiển thị một cách hiệu quả.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Giao diện thông tin ô tô trên nền tảng Android
- Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng các app để lấy thông tin tốc độ , nhiệt độ, áp suất…
Phương pháp thực hiện
Phương pháp nghiên cứu được áp dụng bao gồm lý thuyết đã được giảng dạy tại trường, kết hợp với việc tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu từ Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM cùng với các nguồn kiến thức bổ sung khác.
- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành giả lập thông tin ô tô hiển thị qua app chạy bằng hệ điều hành Android.
Ý nghĩ khoa học và tính cấp thiết của đề tài
Đề tài "Xây dựng giao diện thông tin ô tô trên nền tảng Android" nhằm mục đích tạo ra một ứng dụng tiện lợi, giúp người dùng dễ dàng truy cập và hiển thị thông tin ô tô thông qua hệ điều hành Android.
Nền tảng kiến thức cơ bản về xây dựng thông tin ô tô trên nền tảng Android sẽ giúp bạn tiếp tục tìm hiểu và nghiên cứu chuyên sâu hơn trong lĩnh vực này.
Giới hạn đề tài
Với những hạn chế về thời gian và tác động của đại dịch COVID-19, bài viết tập trung vào việc nghiên cứu quá trình lập trình ứng dụng trên hệ điều hành Android Ứng dụng sẽ kết nối qua Bluetooth để hiển thị thông tin ô tô thông qua hình thức giả lập tín hiệu Kết quả dự kiến sẽ cung cấp cái nhìn rõ nét về khả năng phát triển ứng dụng trong bối cảnh hiện nay.
- Nắm rõ được được quá trình thiết kế giao diện cho app trên hệ điều hành Adroid
- Lập trình giao tiếp giữa mạch điều khiển vad app chạy trên hệ điều hành Android qua Bluetooth
- Thiết kế, thiết lập hệ thống giả lâp tín hiệu thông tin ô tô qua app trên nền tảng Android
- Tiến hành chạy thử hệ thống , đánh giá khả năng ứng dụng.
TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
Giới thiệu hệ điều hành Android
Android là hệ điều hành dựa trên Linux, được thiết kế cho thiết bị di động như điện thoại thông minh và máy tính bảng Ban đầu phát triển bởi Android, Inc với sự hỗ trợ tài chính từ Google, Android đã được Google mua lại vào năm 2005 Ra mắt vào năm 2007, Android cùng với Liên minh thiết bị cầm tay mở được thành lập nhằm thúc đẩy tiêu chuẩn mở cho các thiết bị di động.
Android là một hệ điều hành mã nguồn mở được Google phát hành theo Giấy phép Apache, cho phép các nhà phát triển tự do điều chỉnh và phân phối Cộng đồng lập trình viên đông đảo đã tạo ra hàng trăm ngàn ứng dụng bằng ngôn ngữ lập trình Java sửa đổi, với khoảng 700.000 ứng dụng vào tháng 10 năm 2012 và ước tính 25 tỷ lượt tải từ Google Play Ưu điểm lớn nhất của Android là khả năng phát triển ứng dụng một cách thống nhất, giúp các ứng dụng chạy trên nhiều thiết bị khác nhau.
Vào quý 2 năm 2017, Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thông minh toàn cầu, với 2 tỷ thiết bị được kích hoạt và 1,3 triệu lượt kích hoạt mỗi ngày Thành công này cũng khiến Android trở thành mục tiêu trong các vụ kiện về bằng phát minh, góp phần vào "cuộc chiến điện thoại thông minh" giữa các công ty công nghệ.
Lịch sử Android
Android, Inc được thành lập vào tháng 10 năm 2003 tại Palo Alto, California bởi Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears và Chris White với mục tiêu phát triển "các thiết bị di động thông minh hơn" có khả năng nhận biết vị trí và sở thích của người dùng Mặc dù những người sáng lập đều có danh tiếng, công ty hoạt động âm thầm và chỉ tiết lộ rằng họ đang phát triển phần mềm cho điện thoại di động Tuy nhiên, vào năm đó, Rubin đã hết kinh phí và nhận được sự hỗ trợ tài chính 10.000 USD từ Steve Perlman, một người bạn thân, mặc dù Perlman từ chối tham gia vào công ty.
Google mua lại Android, Inc vào ngày 17 tháng 8 năm 2005, biến nó thành một bộ phận trực thuộc Google Những nhân viên của chủ chốt của Android, Inc., gồm
Rubin, Miner và White vẫn tiếp tục làm việc tại công ty sau thương vụ này, mặc dù thông tin về công ty lúc đó còn hạn chế Nhiều người đồn đoán rằng Google có kế hoạch tham gia vào thị trường điện thoại di động Nhóm do Rubin dẫn dắt tại Google đã phát triển một nền tảng di động dựa trên nhân Linux, được quảng bá cho các nhà sản xuất điện thoại và nhà mạng với cam kết cung cấp hệ thống linh hoạt và dễ nâng cấp Google đã tiếp cận nhiều hãng phần cứng và đối tác phần mềm, thông báo cho các nhà mạng về khả năng hợp tác ở nhiều cấp độ khác nhau.
Ngày 5 tháng 11 năm 2007, Liên minh thiết bị cầm tay mở (Open Handset Alliance), một hiệp hội bao gồm nhiều công ty trong đó có Texas Instruments, Tập đoàn Broadcom, Google, HTC, Intel, LG, Tập đoàn Marvell Technology, Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint Nextel và T-Mobile được thành lập với mục đích phát triển các tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động Cùng ngày, Android cũng được ra mắt với vai trò là sản phẩm đầu tiên của Liên minh, một nền tảng thiết bị di động được xây dựng trên nhân Linux phiên bản 2.6.Chiếc điện thoại chạy Android đầu tiên được bán ra là HTC Dream, phát hành ngày 22 tháng 10 năm 2008.[33] Biểu trưng của hệ điều hành Android mới là một con robot màu xanh lá cây do hãng thiết kế Irina Blok tại California vẽ
Kể từ năm 2008, Android đã liên tục cập nhật, cải tiến hệ điều hành và bổ sung tính năng mới, với các phiên bản được đặt tên theo thứ tự bảng chữ cái và món ăn tráng miệng, như phiên bản 1.5 Cupcake Phiên bản mới nhất hiện nay là Android 11, ra mắt vào tháng 9 năm 2020 Năm 2010, Google giới thiệu dòng sản phẩm Nexus, bao gồm điện thoại thông minh và máy tính bảng chạy Android, với HTC là đối tác sản xuất cho Nexus One Nhiều thiết bị mới như Nexus 4 và Nexus 10 cũng đã được ra mắt, do LG và Samsung sản xuất Google coi Nexus là những thiết bị Android chủ lực, tích hợp các tính năng phần cứng và phần mềm tiên tiến nhất.
Các phiên bản của hệ điều hành Android
Từ tháng 4 năm 2009, các phiên bản Android được phát triển dưới tên mã theo chủ đề bánh kẹo, nhưng kể từ Android 10, tên mã này đã không còn được sử dụng Các phiên bản Android bao gồm: Cupcake (1.5), Donut (1.6), Eclair (2.0–2.1), Froyo (2.2–2.2.3), Gingerbread (2.3–2.3.7), Honeycomb (3.0–3.2.6), Ice Cream Sandwich (4.0–4.0.4), Jelly Bean (4.1–4.3), KitKat (4.4), Lollipop (5.0-5.1.1), Marshmallow (6.0), Nougat (7.0), Oreo (8.0), Pie (9.0), Q (10.0) và sắp tới là R (11.0) Vào ngày 3 tháng 9 năm 2013, Google công bố rằng 1 tỷ thiết bị đã được kích hoạt và hiện đang sử dụng hệ điều hành Android trên toàn cầu Bản cập nhật Android gần đây nhất là Q.
Hình 2.1 Lịch sử các phiên bản mức độ API
Giao diện của hệ điều hành Android
Giao diện người dùng của Android sử dụng nguyên tắc tác động trực tiếp với cảm ứng chạm, cho phép người dùng thực hiện các thao tác tự nhiên như vuốt, chạm, kéo giãn và thu lại Phản ứng với hành động của người dùng diễn ra ngay lập tức, tạo ra trải nghiệm mượt mà, thường kèm theo phản hồi rung từ thiết bị Các cảm biến như gia tốc kế, con quay hồi chuyển và cảm biến khoảng cách được tích hợp trong ứng dụng, giúp điều chỉnh chế độ hiển thị và cho phép người dùng điều khiển xe đua bằng cách xoay thiết bị, mang lại cảm giác như đang điều khiển vô-lăng.
Màn hình chính của thiết bị Android là điểm khởi đầu, tương tự như desktop trên máy tính, hiển thị các biểu tượng ứng dụng và tiện ích như dự báo thời tiết hay tin tức Người dùng có thể tùy chỉnh giao diện màn hình chính, sắp xếp theo sở thích và thay đổi "chủ đề" thông qua các ứng dụng từ Google Play Các nhà sản xuất và nhà mạng thường điều chỉnh hình dáng và hành vi của thiết bị để tạo sự khác biệt Thanh trạng thái ở trên cùng màn hình cung cấp thông tin về thiết bị và kết nối, có thể kéo xuống để xem thông báo quan trọng mà không gây gián đoạn Các phiên bản mới cho phép người dùng tương tác với thông báo một cách thuận tiện hơn, như gọi lại khi có cuộc gọi nhỡ, và thông báo sẽ tồn tại cho đến khi được đọc hoặc xóa.
Hình 2.2 Giao diện trên nền tảng Android
Ứng dụng của hệ điều hành Android
Android ngày càng có nhiều ứng dụng bên thứ ba, được phân phối qua các cửa hàng như Google Play và Amazon Appstore, hoặc qua việc tải xuống tệp ''APK'' từ các trang web khác Play Store cho phép người dùng duyệt, tải về và cập nhật ứng dụng từ Google và các nhà phát triển khác, và được cài đặt sẵn trên các thiết bị tương thích Ứng dụng tự động lọc danh sách ứng dụng phù hợp với thiết bị của người dùng, trong khi nhà phát triển có thể giới hạn ứng dụng theo nhà mạng hoặc quốc gia Người dùng có thể được hoàn tiền trong vòng 15 phút nếu không hài lòng với ứng dụng đã mua Đến tháng 9 năm 2012, đã có hơn 675.000 ứng dụng dành cho Android và tổng số lượt tải từ Play Store ước tính đạt 25 tỷ.
Các ứng dụng Android được phát triển bằng ngôn ngữ Java thông qua Bộ phát triển phần mềm Android (SDK), bao gồm công cụ gỡ lỗi, thư viện phần mềm, bộ giả lập điện thoại và tài liệu hướng dẫn Môi trường phát triển tích hợp chính thức là Eclipse với phần bổ sung Android Development Tools (ADT) Ngoài ra, còn có các công cụ phát triển khác như Bộ phát triển gốc cho C/C++, Google App Inventor cho lập trình viên mới, và nhiều nền tảng ứng dụng web di động đa nền tảng Tại Trung Quốc, các thiết bị Android thường bị điều chỉnh để chỉ sử dụng các dịch vụ đã được duyệt do sự kiểm duyệt Internet.
Hình 2.3 Các ứng dụng trên CH play
TỔNG QUAN VỀ MIT APP INVENTOR
Giới thiệu về mit app inventor
MIT App Inventor cho Android là một ứng dụng web mã nguồn mở, ban đầu được Google phát triển và hiện do Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) duy trì Nền tảng này cho phép lập trình viên tạo ứng dụng phần mềm cho hệ điều hành Android bằng cách sử dụng giao diện đồ họa, cho phép người dùng kéo và thả các khối mã để phát triển ứng dụng Tính đến tháng 7 năm 2017, phiên bản iOS của nền tảng này đã bắt đầu thử nghiệm thông qua Thunkable, một trong những nhà cung cấp ứng dụng web cho ngôn ngữ này.
MIT App Inventor có mục tiêu chính là hỗ trợ những người không có kiến thức lập trình tạo ra ứng dụng hữu ích cho hệ điều hành Android Người dùng không cần phải là lập trình viên để sử dụng App Inventor, vì nó không yêu cầu kiến thức lập trình Thay vì viết mã, bạn có thể thiết kế giao diện ứng dụng một cách trực quan và lắp ráp các khối lệnh để thể hiện chức năng của phần mềm Phiên bản mới nhất hiện nay là MIT App Inventor 2.
Hiện nay, MIT đã phát triển hoàn thiện App Inventor và cung cấp nó trên tài khoản Google Những lập trình viên mới hoặc bất kỳ ai muốn tạo ứng dụng Android chỉ cần truy cập vào trang web của MIT, đăng nhập bằng tài khoản Google, và từ những mảnh ghép nhỏ, họ có thể hiện thực hóa các ý tưởng của mình.
App inventor gồm 3 phần chính mà người dùng cần phải nắm rõ: giao diện quản lý project, giao diện thiết kế (design) và giao diện lập trình (blocks)
3.1.1 Giao diện quản lý project
Hình 3.1 Giao diện quản lý project
3.1.2 Giao diện thiết kế (design)
Hình 3.2 Giao diện thiết kế
3.1.3 Giao diện lập trình (blocks)
Hình 3.3 Giao diện thiết kế
4.1.1 Các bước xây dựng dự án với Mit App Inventor
Sau khi đăng nhập, tại cửa sổ chính (My Project), chọn Start new project , sau đó đặt trên cho dự án muốn tạo
Hình 3.4 Tạo dự án mới
Hình 3.5 Đặt tên cho dự án mới
Bước 2: Thiết kế giao diện
Giao diện thiết kế trong ứng dụng MIT AI2 bao gồm nhiều thành phần chính, trong đó có nhiều cửa sổ giao diện gọi là Screen Palette chứa các thành phần có thể được đặt lên Screen như Button, Label, Image, Listview, và Video player, cũng như các thành phần chức năng không hiển thị trên Screen như BLE extension, Notifier, và các cảm biến Properties cho phép hiển thị thuộc tính của các thành phần tương ứng được chọn.
Ngoài ra còn khung Media chứa các file media tải lên để sử dụng trong chương trình như: Ảnh icon, ảnh nền, …
Bước 3: Lập trình chức năng
Trong MIT AI2, người dùng có thể tạo mã bằng cách kéo thả các khối (Blocks) vào khung Viewer và kết nối chúng theo các chức năng mong muốn.
Blocks gồm 2 nhóm chính: o Các block chức năng cơ bản của một chương trình như: điều khiển luồng, logic, toán học, ký tự, biến, …
Hình 3.7 Các chức năng cơ bản của một chương trình
Các Block chức năng theo từng component trong ứng dụng: Mỗi component của ứng dụng đều có các block với các chức năng tương ứng
Hình 3.8 Các chức năng của mỗi thành phần trong ứng dụng
Nhóm này gồm 3 kiểu chính:
Hình 3.9 Các thuộc tính của chức năng mỗi thành phần trong ứng dụng
Hình 3.10 Các phương thức của chức năng mỗi thành phần trong ứng dụng
Hình 3.11 Các sự kiện của chức năng mỗi thành phần trong ứng dụng
SỬ DỤNG MIT APP INVENTOR TRONG VIỆC XÂY XỰNG GIAO DIỆN THÔNG TIN CHO Ô TÔ
Xây dựng ứng dụng giao diện thông tin cho ô tô
Hình 4.1 Màn hình đầu tiên của ứng dụng
Kéo Label và Button từ Palette vào Screen, sau đó chỉnh sửa lại các thuộc tính cho phù hợp
Hình 4.2 Màn hình thứ hai của ứng dụng
Kéo các thành phần cần thiết từ Palette vào màn hình giống như ở Màn hình 1 Tuy nhiên, do có nhiều thành phần trong màn hình này, để đạt được bố cục như hình, bạn cần sử dụng thêm phần Layout trong Palette.
Hình 4.3 Các thành phần của Layout
Sử dụng HorizontalArrangement để sắp xếp bố cục theo phương ngang và VerticalArrangement để sắp xếp bố cục theo phương dọc
Hình 4.4 Màn hình hiển thị tốc độ của ứng dụng
Do Mit App Inventor không có hỗ trợ sẵn Progressbar nên thanh ngang màu xanh
Hình 4.5 Một số thành phần của Connectivity và Sensors
Sử dụng BluetoothClient để ứng dụng có thể kết nối với Bluetooth và Clock để quản lý thời gian truyền nhận dữ liệu
Screen 4 (cách làm tương tự Screen 3)
Hình 4.6 Màn hình hiển thị nhiệt độ của ứng dụng
Screen 5 (cách làm tương tự Screen 3)
Hình 4.7 Màn hình hiển thị áp suất của ứng dụng
Button1 là nút “click here” trên Screen 1
Hình 4.8 Lập trình chức năng cho Screen 1
Button1 là nút “Back” trên Screen 2 Chức năng của những Button này đều có mục đích là chuyển sang một Screen khác
Hình 4.9 Lập trình chức năng cho Screen 2
Khi nhấn nút “Back” trên Screen 3, chức năng lập trình sẽ ngắt kết nối Bluetooth và khôi phục lại tất cả các thành phần hiển thị về trạng thái ban đầu trước khi quay lại Screen 2.
Hình 4.11 Lập trình điều khiển việc kết nối Bluetooth của Screen 3 Đoạn này có ý nghĩa giúp người dùng chọn Bluetooth để kết nối
Đoạn mã lập trình kiểm tra kết nối Bluetooth và thông báo lên màn hình khi đã kết nối Nếu kết nối thành công, nó sẽ gửi số 1 đến Arduino để yêu cầu thông tin tốc độ.
Đoạn này hướng dẫn lập trình điều khiển thanh hiển thị tốc độ trên Screen 3, với mục tiêu chính là điều chỉnh thanh màu tương ứng với giá trị tốc độ động cơ.
Screen 4 Đoạn này là lập trình chức năng cho nút “Back” trên Screen 4 và kết nối Bluetooth tương tự với Screen 3
Đoạn mã trong Hình 4.15 kiểm tra kết nối Bluetooth và gửi tín hiệu số 2 đến Arduino để yêu cầu thông tin nhiệt độ Sau khi nhận tín hiệu, Arduino sẽ gửi lại một danh sách chứa giá trị nhiệt độ của động cơ qua Bluetooth Ứng dụng sẽ tiếp nhận giá trị này và hiển thị lên màn hình Thời gian Clock1 được cài đặt khoảng 0,25 giây.
Hình 4.16 trình bày việc lập trình giả lập các giá trị thông số, bao gồm nhiệt độ môi trường và nhiệt độ bên trong xe.
Clock2 được cài đặt thời gian là 4 giây, vì vậy sau mỗi 4 giây, hai giá trị nhiệt độ có thể thay đổi nhưng vẫn nằm trong khoảng đã được thiết lập.
Trong đoạn này, chúng ta lập trình chức năng cho nút "Back" (Button1) trên Screen 5 và thực hiện kết nối Bluetooth tương tự như trên Screen 4 Hệ thống sẽ kiểm tra trạng thái kết nối Bluetooth; nếu đã kết nối, một thông báo sẽ hiển thị trên màn hình và gửi số 3 tới Arduino để yêu cầu thông tin áp suất.
Arduino sử dụng Bluetooth để truyền tải giá trị áp suất của lốp trước bên trái Ứng dụng sẽ nhận giá trị này và hiển thị trên màn hình; nếu giá trị dưới 22 Psi, màn hình sẽ hiển thị thêm chữ “Warning” Thời gian cập nhật Clock1 được cài đặt khoảng 0,25 giây.
Đoạn mã lập trình giả lập các giá trị áp suất cho lốp trước bên phải và các lốp sau, với các giá trị được thiết lập ngẫu nhiên trong khoảng từ 18 đến 22 Psi Thời gian cài đặt cho Clock2 là khoảng 4 giây.
4.1.3 Tải ứng dụng về điện thoại
Để cài đặt ứng dụng trên điện thoại, bạn cần chọn “Build” và sau đó chọn “App (provide QR code for apk)” Mã QR sẽ xuất hiện trên màn hình, và bạn chỉ cần quét mã này bằng điện thoại để thực hiện cài đặt Lưu ý rằng giao diện có thể khác so với thiết kế ban đầu do độ phân giải của từng loại điện thoại.
Kết nối với Arduino để tạo tín hiệu giả lập
4.2.1 Các thiết bị cần thiết
Để sử dụng giao diện, bạn cần một chiếc điện thoại chạy hệ điều hành Android, cụ thể là phiên bản Android 9, như chiếc Xiaomi Note 8 Pro.
Hình 4.23 Hình bảng thông số kỹ thuật của Xiaomi Note 8 Pro
Arduino là một nền tảng lập trình phổ biến, trong đó Arduino UNO là dòng sản phẩm được nhắc đến nhiều nhất Hiện tại, dòng mạch này đã phát triển đến thế hệ thứ 3, được gọi là R3.
Hình 4.25 Bảng thông số của Arduino Uno R3
Module Bluetooth HC-05 được thiết kế dựa trên chip BC417, một chip phức tạp với bộ nhớ flash ngoài 8Mbit Tuy nhiên, việc sử dụng module này rất đơn giản nhờ vào việc nhà sản xuất đã tích hợp đầy đủ các tính năng cần thiết trên HC-05.
Sơ đồ chân HC-05 gồm có:
KEY: Chân này để chọn chế độ hoạt động AT Mode hoặc Data Mode
VCC chân này có thể cấp nguồn từ 3.6V đến 6V bên trong module đã có một ic nguồn chuyển về điện áp 3.3V và cấp cho IC BC417
GND nối với chân nguồn GND
TXD và RND là hai chân UART dùng để giao tiếp với module, hoạt động ở mức logic 3.3V Chân STATE có thể thả nổi và không cần chú ý đến nó.
Biến trở là thiết bị điện có khả năng điều chỉnh điện trở theo ý muốn, được sử dụng trong mạch điện để kiểm soát hoạt động Điện trở của biến trở có thể thay đổi thông qua việc điều chỉnh chiều dài dây dẫn bên trong hoặc do các yếu tố tác động như nhiệt độ, ánh sáng và bức xạ điện từ.
Cấu tạo của biến trở gồm 2 thành phần chính là con chạy và cuộn dây được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn
Biến trở thường được sử dụng trong máy móc để hỗ trợ quá trình sửa chữa và cân chỉnh của kỹ thuật viên Như tên gọi, biến trở có chức năng thay đổi điện trở, hoạt động dựa trên nguyên lý các dây dẫn có chiều dài khác nhau Các thiết bị thường được trang bị vi mạch điều khiển hoặc núm vặn Khi kỹ thuật viên điều chỉnh các núm vặn, chiều dài dây dẫn trong mạch kín sẽ thay đổi, dẫn đến sự biến đổi điện trở trong mạch.
Khi thiết kế mạch điện tử, luôn tồn tại một khoảng sai số, do đó việc điều chỉnh mạch cần sử dụng biến trở Biến trở đóng vai trò quan trọng trong việc phân áp và phân dòng, ví dụ như trong máy tăng âm để điều chỉnh âm lượng hoặc trong hệ thống chiếu sáng để thay đổi độ sáng của đèn.
4.2.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống
4.2.3 Lập trình điều khiển Arduino byte bluetooth = 0; void setup() {
Serial.begin(9600); pinMode (9, INPUT_PULLUP);
} void loop() { int a = map(analogRead(A0),0,1023,0,9000); int b = a/40; int c = map(analogRead(A1),0,1023,20,120); int d = map(analogRead(A2),0,1023,15,40); if (Serial.available() > 0) { bluetooth = Serial.read();
} if (bluetooth == 1) { if (digitalRead(9) == HIGH) {
Serial.print(a); Serial.print(","); Serial.print(b);
Serial.print(","); Serial.print("D"); delay(250);
Serial.print(a); Serial.print(","); Serial.print(b);
Serial.print(","); Serial.print("N"); delay(250);
Serial.print(c); Serial.print(",0"); delay(250);
Serial.print(d); Serial.print(",0"); delay(250);
4.2.4 Một số hình ảnh khi hoàn thành dự án
Hình 4.29 Mô hình giao diện tốc độ
Hình 4.31 Mô hình giao diện áp suất
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết luận
Bài viết trình bày lịch sử phát triển hệ điều hành Android, quy trình hình thành và thiết kế giao diện của nó, cùng với các ứng dụng Android Ngoài ra, bài viết còn khám phá MIT APP INVENTOR, một trang web thiết kế giao diện Android dễ sử dụng và tích hợp đầy đủ tính năng.
Nhóm đã nghiên cứu cách thiết kế giao diện và sử dụng linh hoạt các công cụ trên website MIT APP INVENTOR để phát triển ứng dụng thông tin về tốc độ, nhiệt độ và áp suất lốp xe trên nền tảng Android Mục tiêu của nhóm là giúp độc giả dễ dàng tiếp cận thiết kế giao diện ứng dụng Android, qua đó cung cấp lý thuyết cần thiết cho việc phát triển ứng dụng trên điện thoại - một thiết bị thiết yếu trong thời đại hiện nay Nhóm hy vọng sẽ xây dựng nền tảng cho các ứng dụng giao diện ngày càng hoàn thiện, đẹp mắt và dễ sử dụng, đồng thời vẫn giữ được giá trị cốt lõi của xe.
Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm chúng em đã chỉ hoàn thành những nội dung cơ bản theo đề tài được giao, với kiến thức còn hạn chế Vì vậy, đề tài này chắc chắn vẫn còn nhiều thiếu sót Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô để hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn!
Định hướng phát triển
Trong tương lai, nhóm phát triển sẽ mở rộng các tính năng của giao diện, cải tiến chức năng điều khiển bằng giọng nói, và cho phép chia đôi màn hình để người dùng có thể vừa nghe nhạc vừa xem bản đồ Họ cũng sẽ kết nối với Smart Home, giúp người dùng theo dõi tình trạng nhà ở trực tiếp từ xe Mọi định hướng phát triển đều nhằm nâng cao tiện ích và mang lại sự thoải mái cho người sử dụng.
