Đang tải... (xem toàn văn)
Cùng với sự phát triển nhanh chóng về khoa học - kỹ thuật, ngành điện tự động có những bước phát triển nhảy vọt với linh kiện bán dẫn, các hệ thống nhúng ra đời… và kèm theo đó là nhiều
lOMoARcPSD|39270902 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ﻣKHOA ĐIỆN ﻣ BÀI TẬP LỚN MÔN: NHẬP MÔN KỸỸ THUẬT Đề tài:THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BLUETOOTH TRÊN ĐIỆN THOẠI SMARTPHONE Nhóm 03-TĐH 01 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ﻣKHOA ĐIỆN ﻣ BÀI TẬP LỚN MÔN: NHẬP MÔN KỸỸ THUẬT Đề tài:THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BLUETOOTH TRÊN ĐIỆN THOẠI SMARTPHONE Thành viên nhóm Trầần Khả Hào-MSV 2022601769 Trầần Chu Hiếếu-MSV 2022601276 Chu Văn Hoàng-MSV 2022601956 Phạm Minh Hoàng-MSV 2022602162 Phùng Huy Hoàng-MSV 2022600437 Nguyếễn Huy Hưởng-MSV 2022600403 Nguyếễn Trường Huy-MSV 2022606833 Phạm Quang Huy-MSV 2022601163 Nguyếễn Việt Dũng-MSV 2022600399 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trang 3 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Trang 4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Trang 6 1 Lý Do Chọn Đề Tài, Mục Đích, Đối Tượng Nghiên Cứu Trang 6 1.1 Lý do chọn đề tài Trang 6 1.2 Mục đích của đề tài Trang 6 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Trang 6 1.4 Hướng nghiên cứu phát triển Trang 7 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ Ý TƯỞNG Trang 8 2.1 Ý Tưởng Thiết Kế Trang 8 2.1.1 Thiết bị điều khiển Trang 8 2.1.2 Thiết bị ngoại vi Trang 8 2.2 Mô hình hệ thống Trang 9 2.3 Nội dung đồ án Trang 9 CHƯƠNG 3: VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO UNO R3 VÀ TỔNG QUÁT VỀ BLUETOOTH Trang 10 3.1 Vi điều khiển Aduino Uno R3 Trang 10 3.1.1 Định nghĩa Arduino Trang 10 3.1.2 Cấu tạo Arduino Trang 10 3.1.3 Tính năng Arduino trên broad Trang 11 3.1.4 Ứng dụng arduino Trang 12 3.2 Tổng Quan Về Bluetooth Trang 12 3.2.1 Khái niệm về Bluetooth Trang 12 3.2.2 Đặc điểm công nghệ Bluetooth Trang 13 3.2.2.1 Ưu điểm Trang 13 3.2.2.2 Khuyết điểm Trang 13 3.3.3 Hoạt động Trang 14 3.3.4 Module Bluetooth HC-05 Trang 14 1 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 3.3.4.1 Giới thiệu về Module Bluetooth HC-05 Trang 14 3.3.4.2 Đặc tả phần cứng Trang 15 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG Trang 17 4.1 Chương Trình Android Trang 17 4.1.1 Giao diện điều khiển Android trên Smartphone Trang 17 4.1.2 Phần mềm Arduino Trang 18 4.1.2.1 Phần mềm viết chương trình và biên dịch chương trình Trang 18 4.1.2.2 Cấu trúc chương trình Trang 19 4.2 Quá trình thi công Trang 22 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trang 30 5.1 Đánh giá kết quả thực hiện đề tài Trang 30 5.2 Hướng phát triển Trang 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 31 2 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá, nền khoa học – kỹ thuật luôn là mối quan tâm hàng đầu Cùng với sự phát triển nhanh chóng về khoa học - kỹ thuật, ngành điện tự động có những bước phát triển nhảy vọt với linh kiện bán dẫn, các hệ thống nhúng ra đời… và kèm theo đó là nhiều ứng dụng mới xuất hiện phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất con người Hiện nay việc các ứng dụng ngày càng trở nên phổ biến, từ những cái đơn giản như điều khiển cột đèn giao thông định thời, đếm sản phẩm dây chuyền sản xuất, điều khiển động cơ điện một chiều… Đến những ứng dụng phức tạp như điều khiển Robot, hệ thống kiểm soát… Một trong những ứng dụng không kém phần quan trọng trong công nghiệp điều khiển từ xa Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị từ xa hay những thiết bị mà con người không thể trực tiếp chạm vào để điều khiển Xuất phát từ ứng dụng quan trọng trên, em đã thiết kế và thi công mạch “Mô hình xe điều khiển bằng Bluetooth trên điện thoại smartphone” Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót nhất định Vậy chúng em mong sự giúp đỡ của Thầy và sự góp ý của bạn bè Chúng em xin chân thành cảm ơn! 3 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Danh mục hình ảnh Danh sách hình ảnh Hình 2.1.1: Giao diện điềều khiển trền smartphone Trang 7 Hình 2.1.2: Arduino uno R3 Trang 8 Hình 2.1.3: Mô hình hệ thôống Trang 8 Hình 3.1: Cấuố Tạo Arduino uno R3 Trang 10 Hình 3.2: Bluetooth phiền bản 4.0 Trang 13 Hình 3.3: Module Bluetooth HC-05 Trang 14 Hình 3.4: Sơ đôề mạch chấn Bluetooth Trang 16 Hình 4.1.1: Giao diện điềều khiển Android trền Smartphone Trang 17 Hình 4.1.2: Cho Phép bật Bluetooth trước khi kềốt nôối với Arduino Trang 17 Hình 4.1.3: Chềố độ điềều khiển 1 Trang 18 Hình 4.1.4: Chềố độ điềều khiển 2 Trang 18 Hình 4.1.5: Giao diện phấền mềềm Trang 18 Hình 4.2.1: Đặt đôề trền shopee vềề Trang 22 Hình 4.2.2: Kiểm tra đôề Trang 23 Hình 4.2.3: Module L298 mạch cấều H Trang 23 Hình 4.2.4: Mạch Bluetooth HC 05 Trang 23 Hình 4.2.5: Mạch Arduino Uno R3 Trang 24 Hình 4.2.6: Động cơ DC Trang 24 Hình 4.2.7: Ngày đấều tền thực hiện Trang 25 Hình 4.2.8: Tiềốp tục chềố tạo trong khu quấn sự Trang 25 4 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Hình 4.2.9: Lắốp động cơ giảm tôốc vào bánh xe Trang 26 Hình 4.2.10: Gắốn bánh xe đã được lắốp động cơ giảm tôốc vào khung xe Trang 26 Hình 4.2.11: Lắốp encoder vào động cơ giảm tôốc Trang 27 Hình 4.2.12: Hàn dấy cho động cơ giảm tôốc, hàn 2 đấều dấy và 2 là đôềng trền động cơ Trang 27 Hình 4.2.13: lắốp Arduino Uno R3, Module Bluetooth HC 05, Module L298 Mạch Cấều H, Điềều khiển động cơ DC lền khung xe và kềtố nôối Trang 28 Hình 4.2.14: Nạp code vào Arduino Trang 29 Hình 4.2.15: Hoàn thành sản phẩm Trang 29 5 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1 Lý Do Chọn Đề Tài, Mục Đích, Đối Tượng Nghiên Cứu 1.1 Lý do chọn đề tài Trong thời qua, khoa học máy tính và xử lý thông tin có những bước tiến vượt bậc và ngày càng có những đóng góp to lớn vào cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại, Đặc biệt sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật số làm cho ngành kỹ thuật điện tử trở nên phong phú và đa dạng hơn Nó góp phần rất lớn trong việc đưa kỹ thuật hiện đại thâm nhập rộng rãi vào mọi lĩnh vực của hoạt động sản xuất, kinh tế và đời sống xã hội Từ những hệ thống máy tính đến các thiết bị cá nhân cầm tay điện thoại Smartphone, để điều khiển các máy công nghiệp đến các thiết bị phục vụ cho đời sống hằng ngày của con người Khoa học phát triển hầu như các thiết bị đầu có sự góp mặt của công nghệ được tiếp cận sớm là một lợi thế Điện thoại trở nên phổ biến mọi người ai cũng có cho mình một chiếc điện thoại Với mong muốn tìm hiểu nguyên lý, kỹ thuật trong các hệ thống điều khiển Nhóm em đã thiết kế ra “THIẾT KẾ MÔ HÌNH XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BLUETOOTH TRÊN ĐIỆN THOẠI SMARTPHONE” 1.2 Mục đích của đề tài Mục đích nghiên cứu của đề tài này là nghiên cứu về Arduino cụ thể hơn là Arduino uno, cải thiện kỹ năng thực hành, phương pháp lập trình cho Arduino bằng ngôn ngữ Arduino (được xây dựng trên ngôn ngữ C), để biên dịch chương trình và chuyển chương trình lên board là phần mềm Arduino IDE Lập trình ứng dụng Android dùng SDK, giao tiếp thông qua Bluetooth… 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Module Bluetooth HC-05, arduino uno R3, module I298 mạch cầu H, động cơ DC, phần mềm Arduino Integrated Development Environment (IDE) 6 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 1.4 Hướng nghiên cứu và thực hiện Nghiên cứu nắm bắt phần cứng của Arduino uno R3, sơ đồ khối, bố trí chân, tập lệnh điều khiển cho Arduino uno R3 Tìm hiểu cách điều khiển động cơ DC Tìm hiểu về lập trình phần mềm Android giao tiếp Bluetooth Hướng đến kết quả cuối cùng là xe hoạt động ổn định, điều khiển được bằng bluetooth thông qua điện thoại 7 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ Ý TƯỞNG 2.1 Ý Tưởng Thiết Kế 2.1.1 Thiết bị điều khiển Việc xây dựng ứng dụng trên hệ điều hành Android tương đối thuận lợi, dễ dàng bởi đây là hệ điều hành mã nguồn mở với cộng đồng sử dụng đông đảo Việc phát triển ứng dụng được thực hiện dễ dàng bất cứ khi nào mà không bị gò bó bởi bộ điều khiển riêng biệt Qua đó nhóm đã thực hiện tạo một ứng dụng trên chiếc Smartphone chạy hệ điều hành Android, ứng dụng này có nhiệm vụ điều khiển thiết bị ngoại vi thông qua sóng Bluetooth Hình 2.1.1: Giao diện điều khiển trên smartphone 2.1.2 Thiết bị ngoại vi Nhóm sử dụng một module Bluetooth (HC–05) để truyền tải dữ liệu với Mobile và được điều khiển bởi 1 vi điều khiển Vi điều khiển có nhiệm vụ chính là xử lý tín hiệu nhận được từ module Bluetooth và điều khiển 4 động cơ của xe Để đơn giản hơn trong việc lập trình, nhóm đã quyết định sử dụng Arduino, cụ thể hơn là Arduino uno R3 Việc lập trình cho Arduino cũng khá dễ dàng như các loại vi điều khiển khác, phần mềm viết chương trình cho Arduino là Arduino Integrated Development Environment (IDE) 8 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 Hình 4.1.3: Chế độ điều khiển 1 Hình 4.1.4: Chế độ điều khiển 2 18 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com)