Hcmute hệ thống điều khiến thông minh các thiết bị qua bluetooth

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG HỆ THỐNG ÐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CÁC THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH S K C 0 9 MÃ SỐ: T2015-68 S KC 0 5 Tp Hồ Chí Minh, 2015 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CÁC THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH MÃ SỐ: T2015 - 68 Chủ nhiệm đề tài: THS NGUYỄN VĂN HIỆP TP HCM, 11/2015 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CÁC THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH MÃ SỐ: T2015 – 68 Chủ nhiệm đề tài: THS NGUYỄN VĂN HIỆP TP HCM, 11/2014 Luan van Luan van DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH A Các thành viên tham gia gồm có NGUYỄN VĂN HIỆP B Các đơn vị phối hợp Nhóm giảng viên dạy thực hành vi xử lý – vi điều khiển trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ thuật Luan van MỤC LỤC DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỞ ĐẦU TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC CÁCH TIẾP CẬN 10 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 12 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 13 CHƢƠNG I 14 CHƢƠNG II 21 CHƢƠNG III 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 WEBSITE THAM KHẢO 56 Luan van DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Các phiên Android Hình 1.2: Hình ảnh thực tế Module Bluetooth HC-06 Hình 1.3: Hình ảnh thực tế module RTC DS1307 Hình 1.4: Sơ đồ chân vi điều khiển PIC18F4620 Hình 2.1: Sơ đồ khối tồn hệ thống Hình 2.2: Hình ảnh thực tế mạch nguồn xung 220VAC-5VDC Hình 2.3: Hình ảnh thực tế Module Bluetooth HC-06 Hình 2.4: Hình ảnh thực tế module RTC DS1307 Hình 2.5: Kết nối nút nhấn với vi điều khiển dùng điện trở kéo lên Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý khối nút nhấn Hình 2.7: Sơ đồ ngun lý khối ngõ cơng suất/đèn báo Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý khối xử lý trung tâm Hình 2.9: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình Hình 2.10: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình “Xử lý nút nhấn” Hình 2.11: Lƣu đồ giả thuật chƣơng trình “Xử lý nhấn nút BTNx” Hình 2.12: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình “”Xử lý hẹn giờ” Hình 2.13: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình “Xử lý ngắt UART” Hình 2.14: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình ”Xử lý kết nối” Hình 2.15: Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình ”Xử lý điều khiển” Hình 2.16: Tab tìm kiếm Hình 2.17: Tab lịch sử Hình 2.18: Actionbar Hình 2.19: Màn hình điề khiển Hình 2.20: Màn hình cài đặt tên thiết bị Hình 2.21: Màn hình hẹn Hình 2.22: Cửa sổ thiết giao diện Hình 2.23: Cửa sổ Properties Hình 2.24: Layout hẹn thực tế Hình 2.25: Cấu trúc Project Luan van Hình 3.1: Bộ điều khiển sau hồn thành Hình 3.2: Điều khiển thiết bị điều khiển Hình 3.3: Giao diện tìm kiếm Hình 3.4: Giao diện lịch sử Hình 3.5: Giao diện điều khiển Hình 3.6: Điều khiển thiết bị ứng dụng điện thoại Luan van DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Tên chức chân DS1307 Bảng 1.2: Đặc điểm kỹ thuật PIC18F4620 Luan van TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Tp HCM, ngày 24 tháng 10 năm 2015 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: -Tên đề tài: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CÁC THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH - Mã số: T2015 - 68 - Chủ nhiệm: Ths NGUYỄN VĂN HIỆP - Cơ quan chủ trì: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: Mục tiêu: Nghiên cứu, thiết kế, thi công sản phẩm điều khiển thiết bị công suất tiêu thụ điện hiệu quả, tiết kiệm thẩm mỹ Tính sáng tạo: Hệ thống điều khiển thiết bị có khả điều khiển gián tiếp trực tiếp với khoảng cách 5m – 10m.Module RTC DS1307 cho phép hẹn điều khiển thiết bị Ứng dụng phầm mềm Android cho phép điều khiển thiết bị qua giọng nói thơng qua google voice.Cơng suất lớn, tối đa 1000W Kết nghiên cứu: Hoàn thành hệ thống điều khiển tiêu thụ điện tiết kiệm, thẩm mỹ, gọn nhẹ Sản phẩm: Bộ sản phẩm BlueControl Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: Hệ thống đƣợc ứng dụng để điều khiển thiết bị điện hộ gia đình cho hiệu tích cực, vận hành ổn định, đạt yêu cầu an tồn tiết kiệm Hệ thống có khả áp dụng cho phòng học phòng làm việc đƣợc điều khiển hệ thống trung tâm thông qua giao tiếp Bluetooth Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên, đóng dấu) (ký, họ tên) Ths NGUYỄN VĂN HIỆP Luan van - android:text="Thiết lập chế độ hẹn " text hiển thị Switch - android:textStyle="bold"là định Style cho text Switch Thực tƣơng tự đối tƣợng lại hình “hẹn giờ” ta thu đƣợc layout “hẹn giờ” nhƣ sau Hình 2.24: Layout hẹn thực tế Đối với layout lại ta thực tƣơng tự, code dài nên không tiện viết tồn code lập trình giao diện đƣợc lƣu vào CD đính kèm 2.2.7.2 Lập trình code Ngơn ngữ lập trình thức Android Java Mặc dù ứng dụng Android đƣợc phát triển dựa tảng Java, nhƣng Android không hỗ J2ME J2SE, hai ngơn ngữ lập trình phổ dụng cho thiết bị di động Java đƣợc xây dựng tảng C C++ Do sử dụng cú pháp C đặc trƣng hƣớng đối tƣợng C++ Java ngơn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng, khơng thể dùng Java để viết chƣơng trình hƣớng chức Java giải hầu hết cơng việc mà ngơn ngữ khác làm đƣợc Sau khởi tạo Project thiết kế giao diện, tác giả tiến hành viết code điều khiển Do ứng dụng có nhiều chức nên code đƣợc phân chia thành file riêng phục vụ chức định, cấu trúc Project nhƣ sau: 43 Luan van Hình 2.25:Cấu trúc Project Mã nguồn java gồm package: - Control.adapter: chứa tập tin để khởi tạo ArrayList tự tạo; - Control.Control: chứa tập tin điều khiển thiết bị hẹn giờ; - Control.infor: chứa tập tin nói thông tin ứng dụng; - Control.login: chứa tập tin phần thơng tin đăng nhập; - Control.Main: hàm project; - Control.serializable: chứa biến toàn cục; - Control.tab: chứa tập tin tab thiết bị; - Voice: chứa tập điều khiển giọng nói Ngay từ phiên Android 2.0 (API level 5) Google tích hợp thêm hàm điều khiển Bluetooth cho hệ điều hành mình, từ cho thấy Bluetooth đƣợc ứng dụng phổ biến Trong sản phẩm đƣợc thiết kế, điện thoại đóng vai trị làm Master cịn Module Bluetooth HC-06 đóng vai trị Slave Khi muốn kết nối, thân điện thoại chủ động mở Bluetooth, sau tìm kiếm thiết bị Bluetooh xung quanh nhƣng hiển thị tên điều khiển mà khơng hiển thị thiết bị khác nhƣ máy tính, tai nghe gần Đoạn code sau kiểm tra thiết bị có hỗ trợ Bluetooth khơng mở Bluetooth điện thoại hỗ trợ, ngƣợc lại thoát ứng dụng: 44 Luan van m_BluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); if (m_BluetoothAdapter == null) { Toast.makeText(context, "Thiết bị không hỗ trợ Bluetooth", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return -1; } m_BluetoothAdapter.enable(); Sau Bluetooth đƣợc mở, ứng dụng bắt đầu tìm kiếm thiết bị xung quanh, tìm kiếm đƣợc thiết bị xử lý để kiểm tra thiết bị có phải điều khiển không, cập nhật vào danh sách: String action = intent.getAction(); if (BluetoothDevice.ACTION_FOUND.equals(action)) { BluetoothDevice device = intent.getParcelableExtra(BluetoothDevice.EXTRA_DEVICE); boolean duplicate = false; for (int j = 0; j