Giáo trình lập trình android trong ứng dụng điều khiển

ThS NGUYỄN VĂN HIỆP LẬP TRÌNH ANDROID TRONG ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN GIÁO TRÌNH ThS NGUYỄN VĂN HIỆP Giáo trình LẬP TRÌNH ANDROID TRONG ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MIN[.]

ThS NGUYỄN VĂN HIỆP GIÁO TRÌNH LẬP TRÌNH ANDROID TRONG ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN ThS NGUYỄN VĂN HIỆP Giáo trình LẬP TRÌNH ANDROID TRONG ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2016 LỜI NÓI ĐẦU Chào mừng bạn đến với sách “Lập trình Android ứng dụng điều khiển”! Đây sách tiếp nối “Lập trình Android bản” tác giả muốn hướng đến đối tượng sinh viên chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Điện tử, truyền thông, Công nghệ kỹ thuật Tự động hóa Quyển sách trình bày vấn đề “sát sườn” lãnh vực điều khiển thiết bị qua điện thoại thông minh, bao gồm vấn đề xây dựng phần mềm điện thoại Android thiết kế phần cứng điện tử, lập trình cho vi điều khiển Như biết, ngày điện thoại thông minh trở nên “gần gũi” hết Việc sở hữu điện thoại thông minh thật việc khơng q khó khăn Điện thoại thông minh không phương tiện thông tin liên lạc giải trí mà ứng dụng giám sát, thu thập điều khiển qua điện thoại thông minh ngày đa dạng Việt Nam giai đoạn hội nhập mạnh mẽ, nên người làm khoa học kỹ thuật phải nhạy bén với thời đại Hiện nhiều công ty tiếng nước ta mạnh dạn đầu tư có thành công định lãnh vực smarthome, IoT (Internet of Things),…Các sản phẩm đưa thị trường đón nhận Chúng ta ngày đọc báo hay thấy mẩu tin như: anh nơng dân A xây dựng hệ thống tưới nước điện thoại di động, anh nông dân B xây dựng hệ thống đo nhiệt độ, độ ẩm nhà kính từ xa, Điều chứng tỏ lãnh vực IoT quan tâm, không giới khoa học kỹ thuật Quyển sách trình bày vấn đề điều khiển phổ biến qua điện thoại di động Android điều khiển tin nhắn SMS, điều khiển, giám sát thiết bị qua Bluetooth, điều khiển thiết bị giọng nói tiếng Việt, điều khiển thiết bị sử dụng cảm biến gia tốc, điều khiển thiết bị qua wifi, điều khiển thiết bị qua mạng internet Về phần cứng để xây dựng điều khiển, tác giả chọn kit vi điều khiển phổ biến Arduino UNO R3 để tận dụng thư viện, module có sẵn nhằm phát triển ứng dụng nhanh dễ hiểu Tác giả xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, Bộ mơn Điện tử cơng nghiệp Khoa Điện-Điện tử tạo điều kiện thời gian, hỗ trợ chun mơn Đặc biệt xin cảm ơn đóng góp lớn em Nguyễn Gia Bảo, khoa Điện-Điện tử giúp tác giả hoàn thành sách Với mong muốn có sách thật bản, qua bạn đọc thực ứng dụng đầu tay nhanh chóng, Tác giả hi vọng nhen nhóm lửa đam mê để bùng cháy tình yêu khoa học kỹ thuật sáng tạo bạn sinh viên chuyên ngành điều khiển Mặc dù vậy, với thời gian hạn hẹp, sách có lẽ cịn sai sót định Mọi đóng góp xây dựng xin vui lịng liên hệ: Nguyễn Văn Hiệp, Khoa Điện-Điện Tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Hoặc qua email: thewind030282@gmail.com Trân trọng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ANDROID STUDIO VÀ VẤN ĐỀ XỬ LÝ ĐA LUỒNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ ANDROID STUDIO 1.2 CÀI ĐẶT ANDROID STUDIO 11 1.3 HƯỚNG DẪN TẠO MỘT ỨNG DỤNG MỚI TỪ ANDROID STUDIO VÀ DEBUG NÓ 17 1.4 CÁCH CHẠY KIỂM TRA CHƯƠNG TRÌNH (DEBUG CHƯƠNG TRÌNH) 29 1.5 LÀM THẾ NÀO ĐỂ THỰC THI ĐA LUỒNG (MULTITHREADING) TRONG ANDROID VỚI HANDLER CLASS 32 Chương 2: GIỚI THIỆU ARDUINO VÀ PHẦN MỀM ARDUINO IDE 53 2.1 TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 53 2.2 HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT ARDUINO IDE 55 Chương 3: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA TIN NHẮN SMS 59 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 59 3.2 PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 60 3.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN 68 3.4 KẾT NỐI PHẦN CỨNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH ARDUINO 70 Chương 4: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH 79 4.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 79 4.2 PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 80 4.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN 93 Chương 5: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DÙNG CẢM BIẾN GIA TỐC 99 5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 99 5.2 PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 100 5.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN 112 Chương 6: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI 115 6.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 115 6.2 ỨNG DỤNG TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 116 6.3 BỘ ĐIỀU KHIỂN 129 Chương 7: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA WIFI 133 7.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 133 7.2 ĐẶC ĐIỂM MODULE WIFI ESP8266 133 7.3 MỘT SỐ HỖ TRỢ KẾT NỐI WIFI TRONG ANDROID STUDIO 136 7.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA WIFI 136 Chương 8: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA INTERNET 159 8.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 159 8.2 ỨNG DỤNG THINGSPEAK TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID 159 TỔNG KẾT 174 TÀI LIỆU THAM KHẢO 175 Chương GIỚI THIỆU VỀ ANDROID STUDIO VÀ VẤN ĐỀ XỬ LÝ ĐA LUỒNG Nếu bạn người lập trình Android lâu, hẳn bạn quen với môi trường Eclipse Tuy nhiên với phát triển theo hướng riêng mình, Google giới thiệu Android Studio để thay cho Eclipse Có thể có bước khác biệt ban đầu, nhiên với cam kết hoàn thiện cải tiến ngày để mang đến tiện dụng nhiều hỗ trợ từ Google Android Studio hồn tồn vùng đất đầy tiềm Ở Android trước xuất bản, tất ví dụ, chương trình lập trình với Eclipse Giờ làm quen với Android Studio để có bước chuyển qua mơi trường 1.1 TỔNG QUAN VỀ ANDROID STUDIO Để tải Android Studio, bạn vào link sau: http://developer.android.com/sdk/index.html Hình 1.1 Giao diện trang tải Android Studio Bạn bấm vào nút Download Android Studio để tải ứng dụng Dung lượng phiên ngày 23/03/2014 816MB Bản Android Studio chứa đựng thành phần sau: - Android Studio IDE - Android SDK tools - Android 5.0 (Lollipop) Platform - Android 5.5 emulator system image with Google APIs Khi sách xem xét để xuất Android Studio hỗ trợ Android 6.0 Platform Điều chứng tỏ cải thiện phát triển không ngừng nghỉ tập đồn cơng nghệ Google Phần mềm u cầu cấu hình máy tính cài đặt sau (ở tơi nói cấu hình máy chạy hệ điều hành Windows):  Microsoft® Windows® 8/7/Vista/2003 (32 or 64-bit)  Tối thiểu GB RAM, khuyến khích GB RAM  Ổ cứng dư 400 MB GB cho Android SDK, emulator system images, caches  Độ phân giải hình tối thiểu 1280 x 800  Cài đặt Java Development Kit (JDK) trở lên  Một số tùy chọn thêm để tăng tốc trình mơ giả lập: Intel® processor with support for Intel® VT-x, Intel® EM64T (Intel® 64), Execute Disable (XD) Bit Một số ưu điểm Android Studio Google giới thiệu sau: - Trình soạn thảo code thơng minh Cốt lõi Android Studio trình soạn thảo mã (code) thơng minh có khả phân tích code, tái cấu trúc hồn thành mã nâng cao Trình soạn thảo mã mạnh mẽ giúp bạn trở thành nhà lập trình ứng dụng Android hiệu Hình 1.2 Giao diện trình soạn thảo thơng minh - Các đoạn code mẫu tích hợp GitHub Các hướng dẫn để tạo dự án soạn thảo để thực ứng dụng dễ dàng hết Có nghĩa bạn khơng phải làm tất cả, Android Studio hỗ trợ bạn số bước đầu cần thiết Bạn bắt đầu dự án với code mẫu, chí nhập code mẫu Google từ GitHub Github http://github.com, gọi mạng xã hội dành cho nhà phát triển Github hoạt động tháng 02 năm 2008, dịch vụ sử dụng hệ thống quản lý phân tán GIT giúp người dùng lưu trữ source code (mã nguồn) cho dự án Hình 1.3 Giao diện Import code mẫu vào project - Hỗ trợ nhiều hình ứng dụng Ta dễ dàng xây dựng ứng dụng cho điện thoại Android, tablet Android, thiết bị đeo sử dụng Android wear, Tivi Android, kính Google Với hỗ trợ module hình giao diện dễ dàng quản lý project tạo tài nguyên Hình 1.4 Một số giao diện hình mẫu Android Studio - Có tất thiết bị ảo cho loại hình với hình dáng kích thước khác Android Studio kèm cấu hình giúp tối ưu hóa hình ảnh thiết bị mơ Trình quản lý thiết bị ảo cập nhật xếp hợp lý, cung cấp hồ sơ thiết bị định nghĩa trước cho hầu hết thiết bị Android thơng thường Hình 1.5 Một số thiết bị ảo Android Studio 10 ... HIỆP Giáo trình LẬP TRÌNH ANDROID TRONG ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2016 LỜI NĨI ĐẦU Chào mừng bạn đến với sách ? ?Lập trình Android ứng dụng điều khiển? ??!... Bluetooth, điều khiển thiết bị giọng nói tiếng Việt, điều khiển thiết bị sử dụng cảm biến gia tốc, điều khiển thiết bị qua wifi, điều khiển thiết bị qua mạng internet Về phần cứng để xây dựng điều khiển, ... kính từ xa, Điều chứng tỏ lãnh vực IoT quan tâm, không giới khoa học kỹ thuật Quyển sách trình bày vấn đề điều khiển phổ biến qua điện thoại di động Android điều khiển tin nhắn SMS, điều khiển, giám