Điều khiển thiết bị trong nhà thông qua điện thoại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI Giảng viên hướng dẫn: Th.s Hà Chí Kiên Sinh viên thực hiện: Đỗ An Khương Sinh viên thực hiện: Hồ Vũ Hoài Ân Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Sỹ TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1): Đỗ An Khương, MSSV: 14043331 (2): Hồ Vũ Hoài Ân, MSSV: 14021241 (3): Nguyễn Minh Sỹ, MSSV: 14079881 Tên đề tài ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI Nội dung Những dự án xây dựng hệ thống điều khiển từ xa, gửi nhận liệu thu thập từ cảm biến, nơi khơng có internet sử dụng sóng điện thoại giải pháp chi phí rẻ, bất chấp khoảng cách độ ổn định cao Với Modul sim 900a kết hợp với mạch xử lý arduino mega làm nhiều hệ thống tương đối tốt ứng dụng vào thực tế định vị, hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua điện thoại, sms makerting, Kết Thiết bị cảm biến: nhiệt độ , độ ẩm, gas, cảm biến đo dòng, cảm biển hồng ngoại hoạt động xác nhạy cảm mơi trường kích thích Thực truyền nhận tốt điện thoại android Mơ hình xây dựng vào xây dựng nhà thực tế Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng Sinh viên năm 20 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN - MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ SMARTHOME 15 1.1 Giới thiệu smarthome 15 1.1 Yêu cầu tổng thể 16 1.2 Phần cứng 16 1.4 Bố trí cho phịng 17 CHƯƠNG 2: LINK KIỆN VÀ MODULE SỬ DỤNG 18 2.1 Mạch Arduino Mega 2560 R3 18 2.1.2 Mục đích sử dụng Arduino mega 2560 đề tài smart home 21 2.2 Module Sim 800A 21 2.2.1 Giới thiệu module sim 800A 21 2.2.2 Sơ đồ chân thông số kỹ thuật 21 2.3 Module Bluetooth HC-06 23 2.3.1 Giới thiệu module bluetooth HC-06 23 2.3.2 Thông số kỹ thuật 23 2.4 Cảm biến nhiệt độ LM35 24 2.4.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 24 2.4.2 Thông số kỹ thuật 25 2.5 Cảm Biến Thân Nhiệt Chuyển Động PIR HC-SR501 25 2.5.1 Giới thiệu cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR HC-SR501 25 2.5.2 Thông số kỹ thuật 26 2.6 Mạch RFID RC522 NFC 13.56mhz 27 2.6.1 Giới thiệu mạch RFID RC522 NFC 13.56mhz 27 2.6.2 Thông số kỹ thuật 27 2.7 Module cảm biến khí gas MQ2 27 2.7.1 Giới thiệu module cảm biến khí gas MQ2 27 2.7.2 Thông số kỹ thuật 29 CHƯƠNG 3: TỔNG QUÁT VỀ PHẦN MỀM ARDUINO IDE 30 3.1 Giới thiệu phần mềm Arduino IDE 30 3.2 Cài đặt phần mềm Arduino IDE Driver 31 3.2.1 Java Runtime Environment (JRE) 31 3.2.2 Cài đặt Arduino IDE 33 3.2.3 Cài đặt Driver Arduino IDE 36 3.3 Tổng quát phần mềm Arduino IDE 39 3.3.1 Giao diện 39 3.3.2 Vùng lệnh 40 Bao gồm nút lệnh menu (File, Edit, Sketch, Tools, Help) Phía icon cho phép sử dụng nhanh chức thường dùng IDE miêu tả sau: 40 3.3.3 Vùng viết chương trình 40 Các đoạn mã viết Tên chương trình hiển thị dãy Icon, tên “Blink” Để ý phía sau tên chương trình có dấu “§” Điều có nghĩa đoạn chương trình chưa lưu lại 40 3.3.4 Vùng thông báo (debug) 41 3.3.5 Một số lưu ý 41 CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH ĐỂ ARDUINO MEGA LÀM VIỆC VỚI CÁC THIẾT BỊ 42 4.1 Chương trình 42 4.2 Chương trình giao tiếp với RFID 46 4.3 Chương trình giao tiếp với nút nhấn 48 4.4 Chương trình giao tiếp với cảm biến nhiệt độ LM35 48 4.5 Chương trình giao tiếp với cảm biến khí gas MQ2 49 CHƯƠNG 5: TỔNG QUÁT VỀ THUNKABLE 51 5.1 Giới thiệu tảng App Inventor 51 Những website để sử dụng ngôn ngữ Drag and Drop: 52 5.2 Giới thiệu Thunkable 53 CHƯƠNG 6: LẬP TRÌNH TRÊN THUNKABLE 55 6.1 Mục đích lập trình Thunkable 55 6.2 Các bước để tạo project Thunkable 55 6.3 Giới thiệu cửa sổ làm việc, khối trức Thunkable 59 6.3.1 Màn hình 59 6.3.2.1 Khối Palette 61 6.3.2.2 Khối Components & Properties 65 6.3.3 Các khối lệnh Blocks 66 6.3.3.1 Khối Control 66 6.3.3.2 Khối Logic 67 6.3.3.3 Khối Math 67 6.3.3.4 Khối Text 68 6.3.3.5 Khối Lists 68 6.3.3.6 Khối Colors 69 6.3.3.7 Khối Variables 70 6.3.3.8 Khối Procedures 70 6.3.3.9 Các khối lệnh thêm vào Designs 71 6.4 Giao diện sau tạo 71 6.5 Chương trình 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 LỜI CÁM ƠN 83 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Mơ hình smart home 15 Hình 2.1.1 MẠch Arduino Mega 2560 18 Hình 2.1.2 Mạch Arduino Mega2560 20 Hình 2.1 Modul SIM800(A) 21 Hình 3.1 Modul Bluetooth HC-06 23 Hình Sơ dồ chân LM35 24 Hình 5.1 PIR HC-SR501 26 Hình 5.2 Sơ dồ chân PIR HC-SR501 26 Hình 6.1 Mạch RFID RC522 27 Hình Sơ đồ chân module MQ2 29 Hình Phần mềm Arduino IDE 1.6.4 30 Hình 3.2.1 Cửa sổ cài đặt JRE 31 Hình 3.2.2 Chọn nơi lưu trữ JRE 32 Hình 3.2.3 Chờ phần mềm cài đặt 32 Hình 3.2.4 Cửa sổ dowload phần mềm 33 Hình 3.2.5 Cửa sổ dowload phần mềm 33 Hình 3.2.6 Chọn nơi lưu trữ phần mềm 34 Hình 3.2.7 Cửa sổ giải nén 34 Hình 3.2.8 Cửa sổ làm việc Arduino I 35 Hình 3.2.9 Cửa sổ cài đặt Driver Arduino 36 Hình 3.2.10 Cửa sổ cài đặt DriverArduino 37 Hình 3.2.11 Cửa sổ cài đặt DriverArduino 37 Hình 3.2.11 Cửa sổ cài đặt DriverArduino 37 Hình 3.2.12 Cửa sổ cài đặt DriverArduino 38 Hình 3.3.1 Giao diện làm việc IDE 39 Hình 3.3.2 Các lệnh Arduino IDE 40 Hình 3.3.3 Vùng thơng báo IDE 41 Hình 3.3.4 Của sổ chọn cổng COM 41 Hình 5.1 App Inventor 51 Hình 5.2 Website Thunkable 53 Hình 6.2.1 Cửa sổ đăng nhập vào Thunkble 55 Hình 6.2.1 Cửa sổ đăng nhập vào Thunkble 55 Hình 6.3 Chọn cấu hình cho Smartphone 56 Hình 6.4 Dùng google đăng nhập Thunkble 57 Hình 6.5 Tạo project 57 Hình 6.3.1 Màn hình tùy chỉnh giao diện 59 Hình 6.3.2 Màn hình Block lập trình 1 60 10 6.3.3.6 Khối Colors Hình 6.3.3.6 Khối Colors 69 6.3.3.7 Khối Variables Hình 6.3.3.7 Khối Variables 6.3.3.8 Khối Procedures Hình 6.3.3.8 Khối Procedures 70 6.3.3.9 Các khối lệnh thêm vào Designs Hình 6.3.3.9 Các khối add vào Designs 6.4 Giao diện sau tạo Sử dụng khối lệnh tao tạo giao diện sau - Giao diện trang chủ Hình 6.4.1 Trang chủ 71 - Giao diện Menu Hình 6.4.2 Menu - Giao diện phịng khách Hình Hình6.4.3 6.4.3Phịng Phịngkhách khách 72 - Giao diện phịng ngủ Hình 6.4.4 Phịng ngủ - Giao diện nhà bếp Hình Hình 6.4.5 6.4.5 Nhà Nhà bếp bếp 73 - Giao diện garage Hình Hình6.4.6 6.4.6Garage Garage1 - Giao diện thơng tin tác giả Hình Hình6.4.7 6.4.7Thơng Thơngtintintác tácgiả giả1 74 6.5 Chương trình  Code tạo menu Hình 6.5.1 Code tạo menu Hình Hình6.5.2 6.5.2Code Codetạo tạomenu menu112 75  Code hiển thị Trang Chủ Hình 6.5.3 Code hiển thị trang chủ  Code điều khiển thiết bị phịng khách Hình 6.5.4 Code điều khiển thiết bị phịn 76 Hình 6.5.5 Code bật tắt đèn phòng khách  Code điều khiển nút nhấn tắt mở đèn, đóng mở rèm phịng ngủ Hình 6.5.6 Code bật tắt đèn phịng ngủ 77 Hình 6.5.7 Code bật đóng mở rèm phòng ng  Code điều khiển thiết bị garage Hình 6.5.8 Code đóng mở cửa garage 78 Hình 6.5.9 Code bật tắt đèn garage  Code điều khiển thiết bị nhà bếp Hình Hình 6.5.5 6.5.5 Code Code tạo tạo vùng vùng làm việctrượt app 11 Hình 6.5.10 Code đóng mở rèm nhà bếp 79 Hình 6.5.11 Code bật tắt đèn nhà bếp  Code hiển thị thơng tin tác giả Hình 6.5.12 Code chạy chữ 1 80 Hình 6.5.13 Code chạy chữ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO  https://www.youtube.com/channel/UCTVZRyybOCDBL2zLXSeQVsw channel Thunkable  Thunkable classic android https://docs.thunkable.com/thunkable-classic-android  Quốc Bảo, cài đặt driver & Arduino IDE http://arduino.vn/bai-viet/68-cai-datdriver-va-arduino-ide  Johnson Selva - Interfacing rfid-rc522 with arduino mega a simple sketch http://www.instructables.com/id/Interfacing-RFID-RC522-With-Arduino-MEGAa-Simple-/  Aritro Mukherjee - Smoke Detection using MQ-2 Gas Sensor https://create.arduino.cc/projecthub/Aritro/smoke-detection-usingmq-2-gas-sensor-79c54a  Jojo - How to Interface GSM Module to Arduino-Send and Receive SMS http://www.circuitstoday.com/interface-gsm-module-with-arduino 82 LỜI CÁM ƠN Được phân công quý thầy cô khoa Công nghệ Điện Trường Đại Học Cơng nghiệp TP.Hồ Chí Minh, sau gần tháng tìm hiểu, nghiên cứu thực hành chúng em hồn thành Khóa luận tốt nghiệp “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI ” Để hoàn thành nhiệm vụ giao, nỗ lực học hỏi thân thành viên,nhóm cịn có hướng dẫn tận tình thầy cơ, bạn học khóa Em chân thành cảm ơn giảng viên – ThS.Hà Chí Kiên người hướng dẫn cho chúng em suốt thời gian thực khóa luận Mặc dù thầy bận công tác không ngần ngại dẫn định hướng cho chúng em để em hoàn thành tốt nhiệm vụ Một lần em chân thành cảm ơn thầy chúc thầy dồi sức khoẻ Xin cảm ơn tất bạn bè, thư viện, giúp đỡ chúng em suốt thời gian qua Tất người thư viện nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện học tập hỗ trợ tài liệu cho chúng em Tuy nhiên kiến thức chun mơn cịn hạn chế thân thiếu nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên nội dung báo cáo không tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý, bảo thêm q thầy tồn thể cán bộ, công nhân viên doanh nghiệp để báo cáo hoàn thiện Chúng em xin chúc người có thật nhiều sức khỏe, thành cơng công việc học tập! Một lần xin gửi đến thầy cô, bạn bè cô chú, anh chị doanh nghiệp lời cảm ơn chân thành tốt đẹp nhất! Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 83 ... tài ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TRONG NHÀ THÔNG QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI Nội dung Những dự án xây dựng hệ thống điều khiển từ xa, gửi nhận liệu thu thập từ cảm biến, nơi khơng có internet sử dụng sóng điện thoại. .. hệ thống tương đối tốt ứng dụng vào thực tế định vị, hệ thống điều khiển thiết bị từ xa qua điện thoại, sms makerting, Kết Thiết bị cảm biến: nhiệt độ , độ ẩm, gas, cảm biến đo dòng, cảm biển... nghệ thiết bị cho nhà thông minh công ty ngành xây dựng quan tâm nhiều Tại châu Âu, ngày có nhiều điều luật bắt buộc nhà xây phải có chứng thân thiện mơi trường, cách nhiệt tốt, giảm tiêu thụ điện,