Thiết kế xe điều khiển từ xa qua bluetooth kết hợp MIT app inventor

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ BÁO CÁO DỰ ÁN KĨ THUẬT LẬP TRÌNH ĐỀ TÀI Thiết kế xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp MIT app Inventor GVHD TS Đặng Thái Việt L[.]

nhungnguyen949595@gmail.co m TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ BÁO CÁO DỰ ÁN KĨ THUẬT LẬP TRÌNH ĐỀ TÀI: Thiết kế xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp MIT app Inventor GVHD: TS.Đặng Thái Việt Lớp: 131288 – ME3300Q Nhóm sinh viên thực S Mã số Họ tên T SV T 201984 Phan Ngọc Kiên 95 201985 Lê Hồng Quân 13 201985 Ngô Minh Quân 14 201984 Nguyễn Thành 99 Long Nhiệm vụ nhungnguyen949595@gmail.co m Hà Nội, 5/2022 nhungnguyen949595@gmail.co m MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH SÁCH HÌNH VẼ ii DANH SÁCH BẢNG iii MỞ ĐẦU 1 Phân tích, đánh giá hệ thống 2 Sơ đồ khối hoạt động / làm việc hệ thống 3 Tìm hiểu, lựa chọn thiết bị phù hợp cho hệ thống 3.1 Thiết bị đầu LCD 16x2 3.2 Vi điều khiển Arduino Nano 3.3 Module chuyển giao tiếp LCD sang I2C 3.4 Module cảm biến điện áp ZMPT101B 13 Sơ đồ kết nối thiết bị điều khiển hệ thống 17 Chương trình điều khiển 18 Kết luận 19 nhungnguyen949595@gmail.co m DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình Sơ đồ khối hoạt động hệ thống Hình 3.1.1 Màn hình hiển thị LCD 16x2 Hình 3.1.2 Hình 3.2 Mạch hình hiển thị LCD 16x2 ………………………… Arduino Nano ……………………………………………… Hình 3.3.1 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C …………………………… Hình 3.3.2 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C …………………………… Hình 3.3.3 Giao tiếp với LCD qua mạch chuyển I2C………………… Hình 3.4.1 Module cảm biến điện áp …………………………………… ……………………………… Hình 3.4.2 Sơ đồ mạch cảm biến điện áp ZMPT101B 14 Hình Sơ đồ kết nối thiết bị mơ phần mềm Proteus 15 Hình Chương trình điều khiển 16 nhungnguyen949595@gmail.co m DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1 Chức chân hình hiển thị LCD 16x2… Bảng 3.2 Thơng số kĩ thuật Arduino… Bảng 3.3.1 Thông số kĩ thuật mạch chuyển đổi giao tiếp I2C 10 Bảng 3.3.2 Địa module giao tiếp I2C 11 Bảng 3.4.1 Thông số kỹ thuật Module cảm biến điện áp ZMPT101B 14 Bảng 3.4.2 Chức chân module cảm biến điện áp ZMPT101B 15 nhungnguyen949595@gmail.co m MỞ ĐẦU Ngày nay, xã hội phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật ngày đại nên nhu cầu trao đổi thơng tin giải trí, nhu cầu điều khiển thiết bị từ xa, ngày cao Và hệ thống dây cáp phức tạp lại đáp ứng nhu cầu này, khu vực chật hẹp, nơi xa xôi, phương tiện vận chuyển.Vì cơng nghệ khơng dây đời phát triển mạnh mẽ, tạo nhiều thuận lợi cho người đời sống ngày Trong năm gần công nghệ truyền nhận liệu khơng dây có bước phát triển mạnh mẽ, góp cơng lớn việc phát triển hệ thống điều khiển, giám sát từ xa, đặc biệt hệ thống thơng minh Hiện nay, có nhiều công nghệ không truyền nhận liệu không dây RF, Wifi, Bluetooth, NFC, Trong đó, Bluetooth công nghệ phát triển từ lâu cải tiến để nâng cao tốc độ khả bảo mật Việc nghiên cứu thiết kế sản phẩm điều khiển thiết bị không dây có ý nghĩa lớn, giúp tăng thêm lựa chọn cho ngƣời sử dụng, sản phẩm sản xuất nước nên giá thành rẻ góp phần phát triển hệ thống điều khiển thơng minh Nhóm chúng em định thực đề tài: “Tạo xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp App Inventor” nhằm củng cố kiến thức, đồng thời giúp cho chúng em thấy mối liên hệ kiến thức học trường với ứng dụng bên thực tế Đề tài có nhiều ứng dụng quan trọng thực tế vận chuyển sản phẩm, dò đường, giải trí,… Với khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, có nhiều phần chúng em chưa nắm vững, dù tham khảo nhiều tài liệu Khi thực dự án “Xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp App Inventor ”khơng thể tránh thiếu sót, hạn chế Kính mong nhận bảo góp ý giúp đỡ quý thầy cô bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Đặng Thái Việt hướng dẫn tận tình, nhungnguyen949595@gmail.co m tạo điều kiện thuận lợi cho em nhiều kiến thức q báu cho việc hồn thành dự án mơn học Kỹ thuật lập trình điện tử cách tốt nhất! Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục tiêu nghiên cứu Sau tìm hiểu thơng tin đề tài, với hiểu biết sẵn có tìm kiếm thơng tin liên quan, chúng tơi xác định đối tượng cần nghiên cứu là: - Công nghệ Bluetooth: khái niệm Bluetooth, đặc điểm công nghệ Bluetooth, liên kết vật lý công nghệ Bluetooth, chế độ kết nối, cách thức hoạt động Nghiên cứu Module Bluetooth HC-05: thông số kỹ thuật, nguyên lý hoạt động module HC-05 - Module Arduino Uno R3: thiết kế hệ thống sử dụng để giao tiếp module Bluetooth, điều khiển thiết bị, phần mềm hỗ trợ lập trình Arduino, ngơn ngữ lập trình C++ - Module điều khiển động L298 mạch cầu H - Ứng dụng ngơn ngữ lập trình C vào xe điều khiển cách thức nạp chương trình qua IDE Arduino nhungnguyen949595@gmail.co m Phân tích, đánh giá hệ thống - Hệ thống giám sát điện áp lưới điện gia đình hệ thống gồm thiết bị điện tử có chức giám sát trì điện áp gia đình cách ổn nhungnguyen949595@gmail.co m định để đảm bảo an toàn cho thiệt bị khác nhà người sử dụng gia đình - Phân tích hệ thống: ● Ngun lý làm việc: Cảm biến đo điện áp nguồn từ truyền tín hiệu đến vi xử lý điều khiển điện áp thơng qua việc lập trình cho hệ thống ●Ưu điểm: đo điều khiển xác cho điện áp gia đình ●Nhược điểm: cần kiến thức sâu rộng, hiểu rõ nguyên lý, cách thức hoạt động thiết bị vi xử lý lập trình - Trong hộ gia đình , có nhiều thiệt bị phải sử dụng nguồn lượng điện Chính , để thiết bị hoạt động với cộng suất hiệu cần phải cung cấp cho chúng dòng điện áp ổn định Do vậy, nguyên tắc sử mạch sử dụng vi điều khiển hay chúng có dộ xác cao nhungnguyen949595@gmail.co m Sơ đồ khối hoạt động hệ thống Cảm biến điện áp Khối xử lý trung tâm LCD hiển thị điện áp Hình Sơ đồ khối hoạt động hệ thống ● Cảm biến điện áp: khối cáo chức đo điện áp lưới điện gia đình ● Khối xử lí trung tâm: có nhiệm vụ xử lí tín hiệu điện áp gửi đưa thuật toán nhằm điều chỉnh thiết bị cho phù hợp ● LCD hiển thị điện áp: có nhiệm vụ đưa thơng tin mà cảm biến đo * Nguyên lí hoạt động: Khi khởi động cảm biến điện áp thiết bị, cảm biến đo điện áp mạch gửi tín hiệu cho khối xử lí trung tâm Tín hiệu khối xử lí trung tâm xử lí tiếp tục gửi thiết bị LCD để hiển thị điện áp đo nhungnguyen949595@gmail.co m 3.3 Module chuyển giao tiếp LCD sang I2C - Để sử dụng loại LCD có driver HD44780 (LCD 1602, LCD 2004,… ) cần có chân MCU kết nối với chân RS, EN, D7, D6, D5 D4 để giao tiếp với LCD - Nhưng với mạch chuyển đồi giao tiếp LCD sang I2C, ta cần chân (SDA SCL) MCU kết nối với chân (SDA SCL) module hiển thị thơng tin lên LCD Ngồi điều chỉnh độ tương phản biến trở gắn module Hình 3.3.1 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C nhungnguyen949595@gmail.co m Hình 3.3.2 Mạch chuyển đổi giao tiếp I2C - Ưu điểm I2C: + Chỉ sử dụng hai dây + Hỗ trợ nhiều master nhiều slave + Giao thức tiếng sử dụng rộng rãi - Nhược điểm I2C: + Tốc độ truyền liệu chậm SPI + Kích thước khung liệu bị giới hạn bit + Cần phần cứng phức tạp để triển khai so với SPI nhungnguyen949595@gmail.co m Bảng 3.3.1 Thông số kĩ thuật mạch chuyển đổi giao tiếp I2C Chân Tên chân I/O Chức GND Nguồ n Chân nối mass VCC Nguồ n Chân nối điện áp +5V SDA I/O Chân truyền nhận liệu SCL CLK Chân nhận xung clock A0 A0 Jumb er Chân thiết lập địa A0 A1 A1 Jumb er Chân thiết lập địa A1 A2 A2 Jumb er Chân thiết lập địa A2 Backlig ht Jumb er Contras t Pot Chân điều khiển đèn LCD Chân điều khiển độ tương phản LC D - Đối với module I2C kết nối nhiều module I2C lại với để hiển thị nhiều hình LCD lúc cách hàn nhungnguyen949595@gmail.co m nhungnguyen949595@gmail.co m jump module I2C để thay đổi địa Địa mặc định chưa hàn jump 0x27 Bảng 3.3.2 Địa module giao tiếp I2C A0 A1 A2 Địa Open open open 0x27 Jump er open open 0x26 Open jump er open 0x25 Jump er jump er open 0x24 Open open jump er 0x23 Jump er open jump er 0x22 Open jump er jump er 0x21 Jump er jump er jump er 0x20 nhungnguyen949595@gmail.co m Hình 3.3.3 Giao tiếp với LCD qua mạch chuyển I2C 3.4 Module cảm biến điện áp ZMPT101B ... triển hệ thống điều khiển thơng minh Nhóm chúng em định thực đề tài: “Tạo xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp App Inventor? ?? nhằm củng cố kiến thức, đồng thời giúp cho chúng em thấy mối liên... chúng em chưa nắm vững, dù tham khảo nhiều tài liệu Khi thực dự án ? ?Xe điều khiển từ xa qua Bluetooth kết hợp App Inventor ”không thể tránh thiếu sót, hạn chế Kính mong nhận bảo góp ý giúp đỡ q... thơng tin liên quan, xác định đối tượng cần nghiên cứu là: - Công nghệ Bluetooth: khái niệm Bluetooth, đặc điểm công nghệ Bluetooth, liên kết vật lý công nghệ Bluetooth, chế độ kết nối, cách thức