(Đồ án hcmute) điều khiển robot bằng board raspberry pi và ứng dụng android

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG BOARD RASPBERRY PI VÀ ỨNG DỤNG ANDROID GVHD: TS.NGUYỄN MẠNH HÙNG SVTH: PHẠM QUAN SƠN MSSV: 12141641 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 an PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thông tin sinh viên Họ tên: Pha ̣m Quan Sơn MSSV: 12141641 Tel: 0985 578 851 Email: quanson1608@gmail.com Họ tên: MSSV: …………… Tel: Email: Thông tin đề tài Tên đề tài: Điều khiển Robot board Raspberry Pi ứng dụng Andoird Mục đích đề tài: Nghiên cứ u, thiế t kế điều khiển Robot Đồ án tốt nghiệp thực tại: Bộ môn Điện Tử Công Nghiê ̣p, Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: Từ ngày 25 – 03 – 2016 đến 25 – 06 – 2016 Các nhiệm vụ cụ thể đề tài - Kỹ thuâ ̣t lâp trình ngôn ngữ Python môi trường Linux Cách sử dụng phần mề m Android Studio để viế t mô ̣t ứ ng du ̣ng điề u khiể n Robot và nhâ ̣n dữ liê ̣u hình ảnh từ Robot gửi về - Cách giao tiếp giữa board Raspberry Pi và ứng du ̣ng Android Cách điều khiể n động DC Thiế t kế khung xe Robot - Đánh giá hiệu chỉnh việc điề u khiển Robot Tổng hợp viết báo cáo đề tài - Lời cam đoan sinh viên Tôi Phạm Quan Sơn cam đoan ĐATN công trình nghiên cứu thân hướng dẫn Tiến Sĩ Nguyễn Mạnh Hùng Các kết công bố ĐATN trung thực không chép từ công trình khác Tp.HCM, ngày 08 tháng 07 năm 2016 SV thực đồ án Phạm Quan Sơn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên học hàm học vị) Xác nhận Bộ Mơn BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP an i TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 25 tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Pha ̣m Quan Sơn Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Kỹ thuật Điện - Điện tử Đại học quy 2012 MSSV: 12141641 MSSV: Mã ngành: D510302 Mã hệ: Lớp: 12141DT2D I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂP ROBOT BẰNG BOARD RASPBERRY PI VÀ ỨNG DỤNG ADNROID II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: (ghi thơng số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh…) - Phạm Hoàng Anh - Trần Hoàng Đạt, Đồ án tốt nghiệp” Thiết kế xe tránh vật cản board Raspberry Pi”, trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM, 2014 - Russell Bames, The Official Raspberry Pi Project Book, TheMagPi, 2016 Nội dung thực hiện: (Ghi nội dung cần thực phần tổng quan) - Kỹ thuật lập trình ngôn ngữ Python - Kỹ thuật lập trình Android - Thiết lập kết nối ứng dụng Android board Raspberry Pi - Cách điều khiển động Robot - Chạy thử hiệu chỉnh Robot - Tổng hợp viết báo cáo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/03/2016 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/07/2016 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Ma ̣nh Hùng CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 07 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Bản lịch trình đóng vào đồ án) Họ tên sinh viên 1: Pha ̣m Quan Sơn Lớp: 12141DT2D MSSV: 12141641 Họ tên sinh viên 2: Lớp: MSSV: Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG BOARD RASPBERRY PI VÀ ỨNG DỤNG ANDROID Tuần/ngày Xác nhận GVHD Nội dung Tuầ n Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đề tài đồ án Tuầ n GVHD tiến hành xét duyệt đề tài Tuầ n Viết tóm tắt yêu cầu đề tài Tuầ n Tiến hành thiết kế sơ đồ khối, giải thích chức khối Tuầ n Kế t nố i phầ n cứ ng: Raspberry, Robot thiế t bị ngoa ̣i vi Thiết kế phầ n mề m: Xây dựng ứ ng du ̣ng Android điê ̣n thoa ̣i Ghép nố i giữa phầ n cứ ng phầ n mề m Kiể m tra hoa ̣t đô ̣ng của Robot Tuẩ n Hiê ̣u chỉnh Robot Tuầ n 10 Viết báo cáo nội dung làm Tuầ n 12 Hoàn thiện báo cáo gởi cho GVHD để xem xét góp ý lần cuối trước in báo cáo Tuầ n 15 Nộp báo cáo báo cáo đề tài Tuầ n Tuầ n Tuầ n GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an iii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÔ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Dùng cho giáo viên hướng dẫn) I Thông tin chung - Họ tên sinh viên: Phạm Quan Sơn MSSV: 12141641 - Tên đề tài: Điều khiển Robot board Raspberry Pi ứng dụng Android - Họ tên giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Mạnh Hùng II Nhận xét khóa luận 2.1 Đánh giá chung (hoàn thành phần trăm mục tiêu đề tài): 2.2 Ưu điểm đề tài: 2.3 Khuyết điểm đề tài: 2.4 Thái độ làm việc sinh viên: 2.5 Kết thu được: 2.6 Đề nghị: Được bảo vệ Không bảo vệ Tp HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an iv LỜI CAM ĐOAN Đề tài tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước TP.HCM, ngày tháng năm 2016 Người thực đề tài Phạm Quan Sơn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an v LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Mính quan tâm, tạo điều kiện để em hồn thành tốt khố học trường Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Mạnh Hùng - Giảng viên môn Điện Tử Công Nghiệp tận tình hướng dẫn, bảo kiến thức, kinh nghiệm hỗ trợ phương tiện suốt trình tìm hiểu, nghiên cứu thực đề tài Em cảm ơn Thầy Huỳnh Hoàng Hà - Giảng viên môn Điện Tử Viễn Thông tạo điều kiện cung cấp kiến thức bản, góp ý cần thiết cho em hoàn thành tốt đề tài Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Điện-Điện Tử tạo điều kiện, cung cấp kiến thức bản, vật tư cần thiết để em có điều kiện tốt để hồn thành đề tài Ngoài ra, em gửi lời đồng cảm ơn đến bạn phòng D401 chia sẻ, đóng góp trao đổi kiến thức quý báu thời gian thực đề tài Các anh chị hướng dẫn giới thiệu tài liệu tham khảo, cách thực nghiên cứu phòng D401 Em xin trân trọng cảm ơn! TP.HCM, ngày tháng năm 2016 Người thực đề tài Phạm Quan Sơn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an vi MỤC LỤC Trang PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP iv LỜI CAM ĐOAN v LỜI CẢM ƠN vi MỤC LỤC vii LIỆT KÊ HÌNH VẼ x LIỆT KÊ BẢNG xiii TÓM TẮT xiv Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘi DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ ROBOT 2.1.1 Robot di động 2.1.2 Robot dùng cấu bánh xe 2.2 GIỚI THIỆU MẠNG KHÔNG DÂY – Wireless LAN 2.2.1 Công nghệ mạng không dây 2.2.2 Phân loại loại mạng không dây 10 2.2.3 Tiêu chuẩn mạng không dây 11 2.2.4 Ưu điểm mạng không dây WLAN 11 2.2.5 Nhược điểm mạng không dây WLAN 12 2.3 GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID 12 2.3.1 Kiến trúc hệ điều hành Android: 13 2.3.2 Công cụ phát triển Android: 14 2.3.3 Cấu trúc dự án Android: 15 2.3.4 Vòng đời ứng dụng Android: 16 2.3.5 Các thành phần ứng dụng Android: 16 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an vii 2.3.6 2.4 Cảm biến IMU 19 LẬP TRÌNH SOCKET TCP 21 2.4.1 Khái niệm Socket 21 2.4.2 Đặc điểm Socket 22 2.4.3 Lập trình Socket dùng ngôn ngữ Python 22 2.4.4 Lập trình Socket dùng ngôn ngữ Java Android 23 2.5 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 24 2.5.1 Board Raspberry Pi 25 2.5.2 USB Wifi TP-Link 29 2.5.3 USB Webcam Logitech 30 2.5.4 Mạch điều khiển động L298 31 2.5.5 Động điện chiều 34 Chương TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 36 3.1 GIỚI THIỆU 36 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 36 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 36 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 38 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 40 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 41 4.1 GIỚI THIỆU 41 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 41 4.2.1 Thi công mạch 41 4.2.2 Thi công khung Robot 41 4.2.3 Lắp ráp kiểm tra 44 4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 44 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 46 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 46 4.4.2 Phần mềm lập trình cho board Raspberry Pi 53 4.4.3 Phần mềm lập trình cho điện thoại: 59 4.5 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ THAO TÁC 78 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 81 5.1 KẾT QUẢ 81 5.1.1 Cảm biến Orientation 81 5.1.2 Raspberry Pi 81 5.1.3 Module Wifi 81 5.1.4 Module L298 81 5.1.5 Thiết kế Robot 81 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an viii 5.1.6 Khối nguồn 82 5.1.7 Lập trình ưng dụng Android điều khiển 82 5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 84 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85 6.1 KẾT LUẬN 85 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC 89 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an ix CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Sau lập trình, để biên dịch ta chọn Run Hình 4.54 Chọn thiết bị để biên dịch chương trình Hình 4.55 Cửa sổ chọn thiết bị để phần mềm biên dịch  Choose a running device: lựa chọn thiết bị thực tế để biên dịch  Launch emulator: lựa chọn máy ảo Android virtual device để chọn thiết bị mơ khơng có thiết bị thật Hình 4.56 Ứng dụng sau biên dịch thiết bị thực tế BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 75 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG b Chương trình hệ thống: Bảng 4.3 Khai báo quyền truy cập mạng Để tài yêu cầu sử dụng kết nối Wifi không dây nên ứng dụng cần cấp quyền (permission) truy cập mạng không dây Bảng 4.4 Khai báo cảm biến Orientation mySensorManager = (SensorManager) getSystemService(Context.SENSOR_SERVICE); mySensor = mySensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION); mySensorManager.registerListener(this, mySensor,SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); Đề tài sử dụng cảm biến Orientation, ứng dụng cần khai báo sử dụng Service hệ điều hành Android sử dụng loại cảm biến Orientation Bảng 4.5 Xử lý tín hiệu điều khiển Robot public void onSensorChanged(SensorEvent event) { float x, y, z; x = event.values[0]; y = event.values[0]; z = event.values[0]; //ToNumber decimal DecimalFormat dcf = new DecimalFormat("#.00"); txtvx.setText("X: " + dcf.format(x) + " rad"); txtvy.setText("Y: " + dcf.format(y) + " rad"); txtvz.setText("Z: " + dcf.format(z) + " rad"); if ((y < 10) && (z > 50)){ wifi.send("b/"); hienthi = "Back"; } if ((y < 10) && (z < 20)) { wifi.send("f/"); BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 76 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG hienthi = "Forward"; } if ( (y < -20) && (z < 50) && (z > 20)) { wifi.send("r/"); hienthi = "Turn Right"; } if ((y > 20) && (z < 50) && (z >20)) { wifi.send("l/"); hienthi = "Turn Left"; } if (((y > -20) && (y < 20)) && ((z > 20) && (z < 50))) { wifi.send("s/"); hienthi = "Stop"; } txtvHuongChay.setText(hienthi); } Để điều khiển khiển Robot, ứng dụng xử lý thông số mà Orientation gửi xử lý, gửi tín hiệu điều khiển cho board Raspberry Pi Bảng 4.6 Chương trình nhận liệu hình ảnh webview.setWebViewClient(() { public void onPageFinished(WebView view, String url) { } public void onReceivedError(WebView view, int errorCode, String description, String failingUrl) { webview.loadUrl("https://android_asset/error.html"); } }); Để ứng dụng hiển thị hình ảnh mà Robot gửi về, ta sử dụng Webview để hiển thị hình ảnh Bảng 4.7 Chương trình khởi tạo Socket public void run(){ try{ in = InetAddress(ip); s = new Socket(in,port); send("Hello Raspberry Pi"); }catch(Exception e){} } public void send(String str){ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 77 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG try{ out = new PrintWriter(newBufferedWriter(=(s.getOutputStream())),true ); out.println(str); }catch(Exception e){} } Sau hoàn thành lệnh xử lý, để ứng dụng gửi tín hiệu điều khiển tới board Raspberry Pi, ứng dụng tạo Socket giúp truyền liệu 4.5 TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ THAO TÁC Nhằm mục đích thuận tiện cho người sử dụng nhanh chóng làm quen với hệ thống điều khiển Robot board Raspberry Pi điện thoại Android, ta dựa vào lưu đồ quy trình vận hành hình 4.57 Cấp nguồn Robot Khởi chạy ứng dụng điện thoại Android Đăng nhập ứng dụng Đăng nhập chương trình Điều khiển Robot quan sát hình ảnh Cịn điều khiển Đ S Thốt ứng dụng Ngắt nguồn Robot Hình 4.57 Lưu đồ điều khiển Robot dùng điện thoại Andoird BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 78 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG Giải thích hoạt động hệ thống: Bước 1: Cấp nguồn cho Robot, nguồn 5V cho board Raspberry Pi nguồn 12V cung cấp cho Robot di chuyển a b Hình 4.58 Cấp nguồn cho hệ thống a Cấp nguồn cho board Raspberry Pi b Cấp nguồn cho Robot Bước 2: Khởi động ứng dụng Android hình 4.59a Sau tiến hành đăng nhập với tên tài khoản: pi mật khẩu: 9000 hình 4.59b Đăng nhập hệ thống với địa IP: 192.168.1.40 số hiệu PORT: 9000 hình 4.59c BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP an 79 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG a b c Hình 4.59 Khởi động ứng dụng điều khiển điện thoại Android a Chọn ứng dụng từ hình chờ b Đăng nhập vào ứng dụng điều khiển c Đăng nhập vào hệ thống Robot Bước 3: Sau đăng nhập vào hệ thống, để Robot di chuyển cần lắc điện thoại theo hướng: nghiêng trước để Robot di chuyển tiến, nghiêng sau để Robot di chuyển lùi, nghiêng trái để Robot chuyển sang trái, nghiêng phải để Robot di chuyển sang phải Đồng thời có hình ảnh từ Robot gửi quan sát ứng dụng Hình 4.60 Giao diện điều khiển Robot BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 80 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ 5.1.1 Cảm biến Orientation Nghiên cứu, tìm hiểu cảm biến Orientation trang bị điện thoại Cách sử dụng hàm API để xử lý thơng số cảm biến để đưa tín hiệu điều khiển 5.1.2 Raspberry Pi Nghiên cứu, tìm hiểu môi trường hoạt động hệ điều hành nguồn mở Raspian Cách cài đặt, thực thi file, thư mục giao diện đồ hoạ giao diện dòng lệnh Sử dụng module Wifi để kết nối Internet, điều khiển GPIO thu nhận tín hiệu điều khiển Thiết lập giao tiếp hai môi trường hệ điều hành Raspian hệ điều hành Android 5.1.3 Module Wifi Cách thiết lập thông số cần thiết để board Raspberry Pi hoạt động thơng qua mạng Wifi mà khơng cần dây cáp RJ45 hình hiển thị Việc truy cập Internet qua module hoạt động ổn định 5.1.4 Module L298 Sử dụng module L298 để điều khiển chiều quay động cơ, điều khiển tốc độ quay động thông qua GPIO Raspberry Pi 5.1.5 Thiết kế Robot Tính tốn, lựa chọn linh kiện, vật liệu cần thiết để thi cơng mơ hình Robot hoạt động Dùng phần mềm fritzing để dây cho trường hợp sử dụng module Nhờ giao diện đồ hoạ mà người đọc dễ hình dung BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 81 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Tính tốn thiết kế khung xe Robot, nhằm đặt module bảo vệ module khỏi tác nhân môi trường Đồng thời tăng tính thẩm mỹ cho Robot 5.1.6 Khối nguồn Sử dụng nguồn cho loại module sử dụng nguồn áp khác nhau, nhằm cung cấp đủ dòng áp cho hệ thống hoạt động Nguồn pin cung cấp cho việc dẫn động Robot có dung lượng thấp, việc hoạt động kéo dài 60 phút làm Robot dừng hoạt động 5.1.7 Lập trình ưng dụng Android điều khiển Nghiên cứu cấu trúc hệ điều hành Android Cách chương trình điều khiển hoạt động môi trường Android Sử dụng phần mềm Android Studio để thiết kế lập trình ứng dụng điều khiển cụ thể qua mạng không dây Nghiên cứu cảm biến phương hướng tích hợp điện thoại Android Hình 5.1 Mơ hình Robot BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP an 82 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.2 Giao diện đăng nhập ứng dụng Quy trình đăng nhập ứng dụng điều khiển Robot điện thoại Android Gồm có đăng nhập chương trình đăng nhập hệ thống điều khiển Robot Hình 5.3 Giao diện điều khiển nhận hình ảnh ứng dụng Giao diện dùng để điều khiển Robot hiển thị hình ảnh điện thoại Android BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 83 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Khi người điều khiển nghiêng hướng điện thoại thì ứng dụng hiển thị thông báo hướng điều khiển kí tự bên góc phải, bên hình Đồng thời hình ảnh hiển thị phần lớn diện tích hình 5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Robot hoạt động ổn định, tốc độ di chuyển vừa phải, điều khiển đơn giản, có cảm giác thật lái xe thực tế Camera gắn Robot truyền hình ảnh hiển thị rõ nét điện thoại Android Ứng dụng Android hoạt động tốt theo hướng xác định mà người điều khiển lựa chọn Mơ hình Robot di chuyển tiến, lùi, trái, phải, khơng thể di chuyển địa hình dốc cao, lồi lõm Động hoạt động chưa xác theo yêu cầu điều khiển Hình ảnh hiển thị chưa mượt Raspberry Pi xử lý chậm Đánh giá thời gian hoạt động: nguồn pin có chất lượng khơng tốt hàng chất lượng nên Robot hoạt động liên tục với thời gian 45 phút BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 84 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thi cơng hồn chỉnh đề tài, Robot đáp ứng yêu cầu đề tài đặt ban đầu So với Robot có, thiết bị trang bị thêm Camera hỗ trợ việc truyền tải hình ảnh hiển thị hình điện thoại Đồng thời ứng dụng giúp người điều khiển có cảm giác thật điều khiển xe Trong thời gian thực đề tài, người thực tiến hành nghiên cứu, đặt trường hợp, vấn đề liên quan đến đề tài Tuy nhiên, hạn chế thời gian thực đề tài, thiết bị đạt số kết định sau:  Thiết kế thi cơng hồn chỉnh Robot sử dụng board Raspberry Pi, điện thoại sử dụng hệ điều hành Android dùng cảm biến Orientation để điều khiển Robot  Ứng dụng điều khiển lập trình phần mềm Android Studio  Ứng dụng mạch cầu H điều chỉnh độ rộng xung–PWM để Robot di chuyển  Thiết lập kết nối điện thoại Android hệ điều hành Raspian cách lập trình Socket  Khung Robot thiết kế phần mềm SolidWork Bên cạnh mặt làm được, đề tài hoạt động số hạn chế sau:  Việc điều khiển Robot chưa theo ý muốn người điều khiển  Khoảng cách điều khiển bị hạn chế Robot di chuyển nơi có nhiều vật cản  Thời gian hoạt động Robot thấp, 30 phút nguồn pin dung lượng thấp  Hình ảnh nhận khơng mượt, cịn giật Robot di chuyển nhanh 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Để đề tài có tính ứng dụng vào mục đích cụ thể, ta tuỳ biến số thành phần như: Tích hợp thêm cảm biến phân tích chất lượng khơng khí mơi trường DS18B20, DHT11, MQ2… để gửi nhiều thơng tin từ Robot điện thoại BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 85 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Tích hợp hệ thống GPS để định vị xác thiết bị nơi người không quan sát Robot di chuyển cống ngầm Tích hợp thuật tốn xử lý ảnh để nhanh chóng nhận diện khn mặt người hay đồ vật đưa định di chuyển chế độ tự động Trang bị cảm biến laser scanner để thông tin cho người điều khiển vật cản Robot Hình 6.1 Màn hình hiển thị Robot trang bị cảm biến laser scanner Khi người điều khiển Robot, yếu tố hình ảnh trả điện thoại, laser scanner đưa hình ảnh vật cản mà Robot va chạm Khoảng cách xử lý hiển thị góc trên, bên trái hình giúp cho người điều khiển tránh vật cản điều khiển xác BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Văn Hiệp, Đinh Quang Hiệp, “Lập trình Android bản”, NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2015 Các trang web [2] Ứng dụng Gyro vào Robot chạy đa hướng Robocon, http://codientu.org [3] Overview | Simple Raspberry Pi Robot, https://learn.adafruit.com [4] Remote Controlling a Car over the Web Ingredients: Smartphone, WebSocket and Raspberry Pi, The Zinger, https://blog.kaazing.com [5] Raspberry Pi - Serial Console – All, http://www.instructables.com [6] Linux commands - Raspberry Pi Documentation, https://www.raspberrypi.org [7] Raspberry Pi Android App Communication, http://www.instructables.com [8] Make an Android App to control GPIO pins, https://www.raspberrypi.org [9]Adafruit’s Raspberry Pi Lesson Controlling a DC Motor,https://learn.adafruit.com [10] Pi resize my / (root) partition, http://raspberrypi.stackexchange.com/ [11] Raspberry Pi Webcam over the Internet Using MJPG-Streamer, Jacob Salmela, http://jacobsalmela.com [12] Android Password Field Example, https://examples.javacodegeeks.com [13] Position Sensors | Android Developers, https://developer.android.com [14] Socket | Android Developers, https://developer.android.com [15] Android World: Socket in Android, http://xcoderhunter.blogspot.com [16] Android Socket Example, https://examples.javacodegeeks.com [17] HTTP Camera live preview example, https://examples.javacodegeeks.com [18] Python Programming Tutorials, https://pythonprogramming.net BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO [19] Introduction to TCP Sockets, http://woozle.org [20] TcpCommunication - Python Wiki, https://wiki.python.org [21] Socket - Low-level networking interface, https://docs.python.org BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 88 S an K L 0 ... Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN ROBOT BẰNG BOARD RASPBERRY PI VÀ ỨNG DỤNG ANDROID Tuần/ngày Xác nhận GVHD Nội dung Tuầ n Gặp GVHD để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ án, tiến hành chọn đề tài đồ án Tuầ n... sản xuất hỗ trợ cho Raspberry Pi GPIO: Raspberry Pi cung cấp nhiều cổng GPIO Các GPIO Raspberry Pi giao tiếp SPI, I2C, 1-wire, UART Đặc biệt phù hợp cho ứng dụng cần điều khiển thiết bị ngoại... Tel: Email: Thông tin đề tài Tên đề tài: Điều khiển Robot board Raspberry Pi ứng dụng Andoird Mục đích đề tài: Nghiên cứ u, thiế t kế điều khiển Robot Đồ án tốt nghiệp thực tại: Bộ môn Điện Tử