Đồ án cơ sở 2 Đề tài thiết kế mạch Đèn Đổi màu theo giọng nói

Trong dự án này, chúng em sẽ dùng vi mạch Arduino Uno R3 và cáclinh kiện điện tử cơ bản như LED, cảm biến giọng nói, và Bluetooth để tạo ra một hệthống đèn chiếu sáng phản ánh theo âm th

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ

TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀNKHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ

-

 -ĐỒ ÁN CƠ SỞ 2

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2023

Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Minh

Nguyễn Xuân Vũ

22CE.B01822CE.B038

Giảng viên hướng

dẫn:

TS Hoàng Hữu Đức

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ

TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀNKHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ

-

 -ĐỒ ÁN CƠ SỞ 2

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI

Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Minh

Nguyễn Xuân Vũ

22CE.B018 22CE.B038

Giảng viên hướng dẫn: TS Hoàng Hữu Đức

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong trường đạihọc công nghệ thông tin và truyền thông Việt-Hàn đã tận tình giảng dạy, truyền đạtcho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong thời gian qua

Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn tới TS Hoàng Hữu Đức đã tận tình giúp

đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn bọn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án cơ sở 2này, lời cảm ơn sâu sắc nhất

Trong quá trình thực hiện khó tránh khỏi các sai sót, mong các thầy, cô bỏ qua.Chúng em mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy, cô để học hỏi thêm kiếnthức và kinh nghiệm để hoàn thành các bài báo cáo trong thời gian tới được tốt hơn.Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, bạn bè, gia đình đã tạođiều kiện, động viên, giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình học tập và hoàn thànhmôn cơ sở dữ liệu này

Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viênMinhHoàng Văn MinhVũNguyễn Xuân Vũ

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Đà nẵng, ngày 12 tháng 12 năm 2024

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC HÌNH ẢNH v

MỞ ĐẦU vi

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Phạm vi và đối tượng đề tài: 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu: 2

1.5 Nội dung và kế hoạch thực hiện 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN MẠCH THAY ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI 3 2.1 Các linh kiện quan trọng có trong mạch 3

2.1.1 Vi mạch 3

2.1.2 Arduino Uno R3 3

2.1.3 Module Bluetooth JDY31 4

2.2 Ngôn ngữ lập trình 5

2.2.1 Sức mạnh của C++ 5

2.2.2 Tương tác với vi mạch 5

2.2.3 Sự hỗ trợ rộng rãi 5

2.3 Kiến thức liên quan 5

2.3.1 Cảm biến giọng nói: Module Bluetooth jdy31 5

2.3.2 Công nghệ và chuẩn giao thức Bluetooth 6

2.4 Linh kiện mạch 6

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MẠCH THAY ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI.8 3.1 Yêu cầu dự án 8

3.1.1 Nhận diện giọng nói: 8

3.1.2 Điều khiển đèn LED thông qua giọng nói: 8

3.1.3 Kết nối Bluetooth: 8

3.2 Thiết kế hệ thống 9

3.2.1 Lập trình vi điều khiển: 9

3.2.2 Lập trình ứng dụng giao diện bluetooth: 12

3.3 Ứng dụng và công cụ 14

3.3.1 Ứng dụng trên Web sử dụng MIT Inventor 14

3.3.2 Môi trường phát triển ứng dụng Arduino IDE 15

3.3.2.1 Tải và cài đặt Arduino IDE 16

3.3.2.2 Hướng dẫn cài đặt Driver 18

3.3.3 Công Cụ Giúp Mô Phỏng Mạch: Proteus 8 Professional 21

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ DEMO CỦA MẠCH ĐÈN ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI 22

4.1 Về kiến thức: 22

4.1.1 Hiểu biết về Arduino và vi điều khiển: 22

4.1.2 Ứng dụng các công nghệ khác nhau: 22

4.1.3 Nhận diện giọng nói: 23

4.1.4 Lập trình ứng dụng di động: 23

4.1.5 Ứng dụng trong đời sống 23

4.2 Về kỹ năng : 24

4.2.1 Kỹ năng lập trình: 24

4.2.2 Kỹ năng tương tác và tích hợp các công nghệ: 24

4.2.3 Tư duy sáng tạo: 24

4.3 Demo 25

4.3.1 Demo 1: Thực hiện nối mạch cơ bản 25

4.3.2 Demo 2:Thực hiện thêm Module Bluetooth JDY 31 vào mạch 25

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1:Linh kiện Arduino Uno R3 3

Hình 2: Linh kiện Module Bluetooth JDY31 4

Hình 3: Các linh kiện làm mạch 7

Hình 4: Code Arduino IDE 10

Hình 5: Code Arduino IDE 11

Hình 6: Code Arduino IDE 12

Hình 7: Giao diện ứng dụng 13

Hình 8: Code của ứng dụng 13

Hình 9: Hướng dẫn sử dụng MIT Inventor-bước 1 14

Hình 10: Hướng dẫn sử dụng MIT Inventor-bước 2 14

Hình 11: Hướng dẫn sử dụng MIT Inventor-bước 3 15

Hình 12: Hướng dẫn tả và cài đặti Arduino IDE- bước 1 16

Hình 13: Hướng dẫn tả và cài đặti Arduino IDE- bước 2 16

Hình 14: Hướng dẫn tả và cài đặti Arduino IDE- bước 3 17

Hình 15: Hướng dẫn tả và cài đặti Arduino IDE- bước 4 17

Hình 16: Giao diện ứng dụng Arduino IDE 18

Hình 17 :Hướng dẫn cài đặti Driver- bước 1 19

Hình 18: Hưưng dưn cài ưưti Driver- bưưc 2 19

Hình 19: Hưưng dưn cài ưưti Driver- bưưc 3 20

Hình 20: Hoàn thành quá trình cài ưưt Driver 20

Hình 21: ưng dưng Proteus 8 Professional 21

Hình 22: Sưn phưm 22

MỞ ĐẦU

Trong thời đại hiện đại, sự phát triển của Khoa học, Kỹ thuật và Công nghệ đang

mở ra những cánh cửa mới của sự kết nối và tiện ích trong xã hội Trong bối cảnh này,

đồ án "Thiết kế mạch đèn đổi màu theo giọng nói" đặt mình vào tầm quan trọng của sựsáng tạo và ứng dụng công nghệ trong cuộc sống hàng ngày

Mục tiêu chính của đề tài là phát triển một mạch đèn đa dạng màu sắc, có khảnăng thay đổi theo giọng nói Điều này không chỉ là một thử nghiệm kỹ thuật mà cònmang lại những ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực khác nhau

Mạch đèn đổi màu theo giọng nói không chỉ là một đồ án kỹ thuật mà còn là cầunối giữa công nghệ và xã hội Nhìn nhận rằng sự tương tác của sản phẩm với người sửdụng cũng quan trọng như chức năng kỹ thuật, và đề tài này mục tiêu đem lại trảinghiệm toàn diện và sáng tạo cho người sử dụng Vì vậy chúng em đã quyết định thựchiện đề tài này

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu

Thế kỷ XXI chứng kiến sự bùng nổ về tầm quan trọng và sự kết nối giữa Khoahọc, Kỹ thuật và Công nghệ trong xã hội hiện đại Cùng với sự phát triển của nhữnglĩnh vực này, nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trong cuộc sống hàng ngày ngàycàng trở nên đa dạng và sáng tạo Đồ án tập trung vào việc phát triển một mạch đèn 3màu có khả năng thay đổi màu sắc theo giọng nói Đồ án "Thiết kế mạch đèn đổi màutheo giọng nói" là một cố gắng nhỏ để kết hợp những tiến bộ hiện đại này vào cuộcsống hàng ngày

Sự tương tác giữa con người và máy móc ngày càng trở nên phổ biến Đặc biệt,ứng dụng của Internet of Things (IoT) đã mở ra không gian mới cho sự sáng tạo, nơi

mà các mạch điện thông minh có khả năng phản ánh và phản hồi theo dõi các yếu tốxung quanh

Đồ án "Mạch Đèn Thay Đổi Theo Giọng Nói" không chỉ là một đồ án nghiên cứu

về kỹ thuật mà còn là hành trình khám phá sức mạnh của vi mạch và khả năng tươngtác thông minh Trong dự án này, chúng em sẽ dùng vi mạch Arduino Uno R3 và cáclinh kiện điện tử cơ bản như LED, cảm biến giọng nói, và Bluetooth để tạo ra một hệthống đèn chiếu sáng phản ánh theo âm thanh của giọng nói

Chương trình sẽ đưa bạn qua hành trình từ việc hiểu rõ về ngôn ngữ lập trình C++, dùng ứng dụng Proteus 8 Professional để thiết kế mạch trước và sử dụng ứng dụngMIT Inventor để tạo giao diện điều khiển trực quan trên web đến cách tích hợp cáclinh kiện vật lý vào mạch Mục tiêu là khám phá cách công nghệ có thể trở thành mộtphần tự nhiên của cuộc sống hàng ngày, từng bước một Hãy cùng nhau đắm chìm vàothế giới của "Mạch Đèn Thay Đổi Theo Giọng Nói" và khám phá những khả năng đầysáng tạo mà nó mang lại

1.2 Mục tiêu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, phát triển một mạch đèn có thể bật tắt các màuđèn led thông qua giọng nói Đặc biệt, chúng em hướng đến việc tạo ra một trảinghiệm tương tác độc đáo, trong đó người dùng có khả năng điều khiển màu sắc củađèn thông qua giọng nói của mình thông qua ứng dụng di động tự viết

Hướng phát triển trong tương lai của dự án được kỳ vọng sẽ mở rộng ứng dụngcủa công nghệ giọng nói trong môi trường thông minh (Smart Home) Điều này baogồm khả năng sáng tạo các tính năng mới, ví dụ như điều khiển không chỉ ánh sáng màcòn các thiết bị khác trong ngôi nhà thông minh, như việc bật/tắt đèn, điều chỉnhcường độ ánh sáng, kéo rèm cửa, hay thậm chí là quản lý các thiết bị gia đình thôngqua lệnh giọng nói Mục tiêu là đưa ra một giải pháp đa nhiệm và toàn diện, tận dụngtiềm năng của công nghệ giọng nói để làm cho môi trường sống trở nên linh hoạt và

thuận tiện hơn cho người sử dụng.

1.3 Phạm vi và đối tượng đề tài:

Phạm vi: Xây dựng một hệ thống mạch điện tử có khả năng điều khiển đèn vàthay đổi màu sắc của đèn dựa trên tín hiệu giọng nói Đối tượng chính của dự án lànhững người quan tâm đến ứng dụng của công nghệ trong việc tương tác âm thanh vàánh sáng

Đối tượng: Những người quan tâm đến công nghệ tương tác giữa âm thanh vàánh sáng, có thể bao gồm cả những người học tập về kỹ thuật điện tử và lập trình

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Về mặt lý thuyết:

Tìm hiểu và nghiên cứu về các công nghệ và cảm biến âm thanh: Điều này baogồm việc hiểu về cách cảm biến âm thanh hoạt động và làm thế nào chúng có thể thuthập tín hiệu giọng nói từ người sử dụng

Về mặt lập trình:

Sử dụng ngôn ngữ lập trình C++, ứng dụng Arduino IDE, Proteus 8 Professional,

MIT Inventor để xây dựng ứng dụng

1.5 Nội dung và kế hoạch thực hiện

Để đạt được mục tiêu, chúng em sẽ thực hiện những bước sau:

 Nghiên cứu và phân tích các công nghệ liên quan đến xử lý giọng nói vàđiều khiển đèn

 Thiết kế mạch điện và các linh kiện kỹ thuật cần thiết

 Phát triển ứng dụng di động để gửi và nhận tín hiệu giọng nói

 Tích hợp mạch điện và ứng dụng để tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh

 Kiểm thử và điều chỉnh hệ thống để đảm bảo hiệu suất và tính ổn định

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN MẠCH THAY ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI 2.1 Các linh kiện quan trọng có trong mạch

2.1.1 Vi mạch

Vi mạch, viết tắt của "vi điều khiển" hay "microcontroller," là một thành phầnquan trọng trong lĩnh vực điện tử và lập trình nhúng Nó thực hiện nhiều chức năngnhư điều khiển các thiết bị ngoại vi, thu thập dữ liệu từ cảm biến, và thực hiện cácnhiệm vụ lập trình được giao Vi mạch thường chứa trong một chip nhỏ, nhưng có khảnăng thực hiện nhiều chức năng phức tạp

2.1.2 Arduino Uno R3

Hình 1:Linh kiện Arduino Uno R3

Trong dự án này, chúng em sử dụng Arduino Uno R3, một loại vi mạch đượcthiết kế để làm cho việc phát triển các dự án điện tử trở nên dễ dàng hơn Dưới đây làmột số điểm quan trọng về Arduino Uno R3:

 Linh hoạt: Arduino Uno R3 cung cấp một môi trường linh hoạt cho việc

phát triển ứng dụng Điều này giúp chúng em linh động trong việc thửnghiệm và triển khai các ý tưởng

 Dễ sử dụng: Với cộng đồng lớn và tài liệu đầy đủ, Arduino Uno R3 là sự

lựa chọn lý tưởng cho người mới bắt đầu Môi trường lập trình của nó,cùng với ngôn ngữ lập trình Wiring, giúp giảm độ dốc học tập cho ngườimới sử dụng

 Lập trình: Arduino Uno R3 có thể được lập trình bằng nhiều ngôn ngữ

khác nhau, nhưng chúng em sử dụng ngôn ngữ C++ trong dự án này Việcnày mở ra khả năng sử dụng các thư viện và công cụ phong phú từ cộngđồng lập trình Arduino

Thông số kỹ thuật:

 Điện áp hoạt động: 5~12VDC

 Dòng tiêu thụ: Khoảng 30mA

 Khối lượng: 25 gram

Việc sử dụng Arduino Uno R3 trong dự án này sẽ giúp kiểm soát các chức năngcủa mạch đèn thay đổi theo giọng nói Nó sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đọc dữliệu từ cảm biến giọng nói, xử lý thông tin, và điều khiển hành vi của các thành phầnkhác nhau trong mạch Điều này tạo ra một cơ sở vững chắc để hiểu và thực hành vớicác khái niệm điện tử và lập trình

2.1.3 Module Bluetooth JDY31

Hình 2: Linh kiện Module Bluetooth JDY31

Module Bluetooth JDY31 là một thành phần quan trọng trong mạch, mang đếnkhả năng kết nối không dây giữa mạch điều khiển và các thiết bị khác như điện thoại

di động hoặc máy tính

Chức năng và ưu điểm:

 Kết nối Bluetooth: JDY31 hỗ trợ kết nối không dây thông qua Bluetooth,

mở ra khả năng tương tác với mạch từ xa thông qua các ứng dụng di độnghoặc các thiết bị khác sử dụng Bluetooth

 Dễ sử dụng: Module này thường có giao diện dễ sử dụng, và có thể được

tích hợp vào mạch một cách thuận tiện Điều này giúp mở rộng khả nănggiao tiếp của mạch với thế giới bên ngoài

 Tiêu thụ năng lượng thấp: JDY31 thường được thiết kế để tiết kiệm

năng lượng, giúp mạch có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cầnthay đổi pin thường xuyên

Trong mạch đèn thay đổi theo giọng nói, Module Bluetooth JDY31 đóng vai tròcầu nối giữa mạch điều khiển và ứng dụng di động Nó cho phép người dùng tương tácvới mạch thông qua giao diện trực quan trên điện thoại di động, điều này thường rấtthuận tiện và linh hoạt

Sự kết hợp giữa Arduino Uno R3 và Module Bluetooth JDY31 mở ra một loạtcác khả năng lập trình và tương tác, từ việc điều khiển mạch từ xa đến việc thu thập dữliệu từ mạch để phản hồi ngược lại người dùng Điều này tạo ra trải nghiệm đa dạng vàsáng tạo trong việc thực hiện dự án.

2.2 Ngôn ngữ lập trình

Trong dự án này, chúng em sử dụng C++ làm ngôn ngữ chính để lập trình mạch.Việc chọn C++ mang lại nhiều ưu điểm quan trọng khi phát triển ứng dụng và điềukhiển mạch, và dưới đây là một số chi tiết cụ thể:

2.2.1 Sức mạnh của C++

Tính hiệu quả và hiệu năng cao: C++ là một ngôn ngữ lập trình hiệu quả với

hiệu suất cao Điều này là kết quả của việc có thể trực tiếp kiểm soát tài nguyên của hệthống và tối ưu hóa mã nguồn

Linh động và tính linh hoạt: C++ cung cấp tính linh hoạt cao, cho phép lập

trình viên tự do xây dựng các tính năng phức tạp và tùy chỉnh mạch mà không gặpnhiều hạn chế Điều này quan trọng khi phát triển ứng dụng và mạch đặc biệt

2.2.2 Tương tác với vi mạch

Sự tương tác gần gũi: C++ cho phép tương tác mạnh mẽ với vi mạch, điều này

là quan trọng để kiểm soát các chức năng và hoạt động của mạch Việc này bao gồmviệc truy cập trực tiếp đến các thanh ghi và tài nguyên của vi mạch

Thư viện và Framework hỗ trợ: C++ có sẵn nhiều thư viện và framework

mạnh mẽ, giúp xây dựng ứng dụng và điều khiển mạch một cách dễ dàng hơn Điềunày giảm thời gian phát triển và đồng thời tăng tính ổn định của dự án

2.2.3 Sự hỗ trợ rộng rãi

C++ là một ngôn ngữ rộng rãi được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, từ phần mềmđến phần cứng Do đó, có sẵn nhiều tài liệu, nguồn lực, và cộng đồng hỗ trợ, giúpngười phát triển dễ dàng giải quyết vấn đề và học hỏi từ người khác

Sử dụng C++ trong dự án Mạch Đèn Thay Đổi Theo Giọng Nói không chỉ manglại tính hiệu quả và hiệu năng cao mà còn giúp tạo ra một hệ thống mạnh mẽ và linhhoạt, đáp ứng được yêu cầu đa dạng của ứng dụng và môi trường lập trình

2.3 Kiến thức liên quan

2.3.1 Cảm biến giọng nói: Module Bluetooth jdy31

Cảm biến giọng nói là một loại cảm biến nhận diện âm thanh và chuyển đổi nóthành tín hiệu điện Trong dự án này, chúng em sử dụng Module Bluetooth JDY31 nhưmột cảm biến giọng nói Điều này giúp mạch có khả năng nhận diện và xử lý tín hiệu

âm thanh, mở ra nhiều ứng dụng từ điều khiển bằng giọng nói đến tương tác thôngminh

Chức Năng Cụ Thể của Module Bluetooth JDY31

Module Bluetooth JDY31 không chỉ có khả năng truyền nhận dữ liệu quaBluetooth mà còn tích hợp cảm biến giọng nói Dưới đây là một số chức năng cụ thểcủa module này:

 Thu Nhận Âm Thanh: Module có khả năng thu nhận âm thanh từ môitrường xung quanh thông qua microphone tích hợp

 Xử Lý Tín Hiệu: Dữ liệu âm thanh được xử lý bên trong module để tríchxuất thông tin quan trọng, như các sóng âm biểu diễn giọng nói

 Giao Tiếp Bluetooth: Module có khả năng truyền dữ liệu qua Bluetooth,giúp kết nối với các thiết bị khác như vi mạch Arduino Uno R3

Tích hợp cảm biến vào mạch: Để tích hợp Module Bluetooth JDY31 vào mạch,

chúng em sẽ sử dụng cổng kết nối của Arduino Uno R3 Quá trình này bao gồm việckết nối chân ra của module với các chân vào của Arduino và cài đặt phần mềm cầnthiết để đọc dữ liệu từ cảm biến giọng nói

Lợi ích và ứng dụng: Sử dụng cảm biến giọng nói mở ra nhiều cơ hội trong việc

tạo ra các ứng dụng tương tác giọng nói Trong dự án này, chúng em sẽ sử dụng thôngtin từ cảm biến để điều khiển đèn thông qua giọng nói, làm cho mạch trở nên linh hoạt

và thú vị

2.3.2 Công nghệ và chuẩn giao thức Bluetooth

Đối với việc truyền dữ liệu qua Bluetooth, kiến thức về công nghệ và chuẩn giaothức Bluetooth cũng là một phần quan trọng Trong chương tiếp theo, chúng em sẽxem xét cụ thể về cách giao tiếp giữa Module Bluetooth JDY31 và Arduino Uno R3thông qua Bluetooth

2.4 Linh kiện mạch

1 Mạch Arduino Uno R3:

 Arduino Uno R3 DIP (kèm cáp)

 Điện áp hoạt động: 5~12VDC

 Dòng tiêu thụ: Khoảng 30mA

 Khối lượng: 25 gram

2 Module Bluetooth JDY31

Hình 3: Các linh kiện làm mạch

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG MẠCH THAY ĐỔI MÀU THEO GIỌNG NÓI 3.1 Yêu cầu dự án

Trước khi chúng ta bắt đầu hành trình thiết kế, cần phải xác định rõ những yêucầu cơ bản của dự án Điều này bao gồm:

3.1.1 Nhận diện giọng nói:

Để đạt được mục tiêu của dự án, chúng em đã phát triển một ứng dụng thu âmgiọng nói Chức năng chính của ứng dụng này là nhận diện âm thanh và chuyển đổichúng thành đoạn văn bản Trong đoạn văn bản này, chúng em tích hợp các câu lệnhđiều khiển đèn, ví dụ như "bật đèn đỏ," "bật đèn xanh," "tắt đèn vàng," hoặc "tắt tất cả

ba đèn." Khi ứng dụng nhận diện được âm thanh có chứa các câu lệnh này, nó sẽ tạo ramột đoạn văn bản tương ứng

Mạch sẽ sử dụng thông tin từ đoạn văn bản để thực hiện các hành động điềukhiển đèn Ví dụ, nếu đoạn văn bản chứa lệnh "bật đèn đỏ," mạch sẽ tự động kích hoạtđèn đỏ Quá trình này tạo ra một giao tiếp hiệu quả giữa người dùng và mạch thôngqua giọng nói, mang lại trải nghiệm điều khiển đèn linh hoạt và dễ dàng

3.1.2 Điều khiển đèn LED thông qua giọng nói:

Trong quá trình thiết kế, chúng em sử dụng ứng dụng viết để thu âm giọng nói từngười dùng Mục tiêu chính của ứng dụng là nhận diện âm thanh và chuyển đổi chúngthành một đoạn văn bản Đoạn văn bản này chứa các câu lệnh như bật đèn đỏ, bật đènxanh, tắt đèn vàng, hoặc tắt cả ba đèn Khi âm thanh chứa các câu lệnh này, mạch sẽ

sử dụng đoạn văn bản để thực hiện điều khiển các bóng đèn tương ứng, bật hoặc tắtchúng theo yêu cầu

Quá trình này không chỉ đơn thuần là việc nhận diện giọng nói mà còn liên quanđến việc phân tích nội dung văn bản để hiểu và thực hiện các hành động điều khiển.Điều này đặt ra thách thức và đồng thời mở ra cơ hội sáng tạo trong việc tương tácthông minh giữa người dùng và mạch điện, tạo ra một trải nghiệm điều khiển ánh sángđộc đáo và tiện lợi

3.1.3 Kết nối Bluetooth:

Để tối ưu hóa sự thuận tiện và mở rộng khả năng tương tác, chúng em đã tíchhợp Module Bluetooth JDY31 vào dự án Mô-đun này đóng vai trò là cầu nối hiệu quảgiữa người dùng và mạch Chúng ta sử dụng ứng dụng viết để thu giọng nói, nơi màmục tiêu cơ bản của dự án là chuyển đổi âm thanh thành văn bản

Ứng dụng đơn giản nhưng mạnh mẽ, có khả năng nhận diện các đoạn âm thanh

và chuyển đổi chúng thành đoạn văn bản tương ứng Trong đoạn văn bản này, chúng

em tích hợp các câu lệnh đặc biệt như "bật đèn đỏ," "bật đèn xanh," "tắt đèn vàng,"hoặc "tắt cả ba đèn." Khi ứng dụng nhận diện được các câu lệnh này, đoạn văn bản sẽtrở thành lệnh điều khiển cho các bóng đèn

Điều này có nghĩa là mạch sẽ đọc và hiểu đoạn văn bản, sau đó thực hiện cáchành động tương ứng như bật, tắt hoặc điều chỉnh màu sắc của đèn dựa trên câu lệnh.Quá trình này tạo ra một hệ thống linh hoạt và dễ sử dụng, cho phép người dùng điềukhiển ánh sáng theo cách đơn giản và tự nhiên thông qua giọng nói của họ.

3.2 Thiết kế hệ thống

3.2.1 Lập trình vi điều khiển:

Lập trình vi điều khiển là quá trình tạo ra một chương trình hoặc mã nguồn chomột vi mạch Vi điều khiển chịu trách nhiệm xử lý các tác vụ cụ thể, đưa ra quyết địnhdựa trên dữ liệu đầu vào, và thực hiện các hành động tương ứng đối với các thiết bị kếtnối Sử dụng ứng dụng Arduino IDE để phát triển và lập trình vi điều khiển ArduinoUno R3, trái tim của hệ thống mạch thay đổi màu theo giọng nói Arduino IDE là mộtmôi trường lập trình chuyên dụng cho vi mạch Arduino, mang lại sự linh hoạt và hiệuquả trong quá trình phát triển

Trong Arduino IDE, chúng em đã soạn thảo mã nguồn để xử lý các chức năngchính của hệ thống Điều này bao gồm việc kết nối và đọc dữ liệu từ cảm biến âmthanh hoặc microphone, nhận diện lệnh giọng nói, và điều khiển đèn LED theo yêucầu Sử dụng thư viện Bluetooth có sẵn trong Arduino IDE, thiết lập và quản lý kết nốiBluetooth với module JDY-31 Điều này mở ra khả năng gửi và nhận dữ liệu giữa viđiều khiển và ứng dụng di động thông qua Bluetooth Mã nguồn được thiết kế để xử lýtín hiệu âm thanh từ microphone Sau đó, triển khai thuật toán nhận diện giọng nói đểxác định các lệnh được phát ra Dựa trên lệnh, vi điều khiển sẽ thực hiện các hànhđộng tương ứng để điều khiển đèn LED, bao gồm bật/tắt, thay đổi màu sắc, và các hiệuứng đèn Sử dụng công cụ debug trong Arduino IDE để theo dõi giá trị biến, kiểm traquá trình thực thi mã nguồn và xác định lỗi nếu có Điều này giúp điều chỉnh mãnguồn để đảm bảo hoạt động ổn định và đáp ứng đúng với các yêu cầu Tối ưu hóa mãnguồn để đảm bảo hiệu suất tốt nhất, sử dụng bộ nhớ hiệu quả và giảm độ trễ trongquá trình xử lý dữ liệu và điều khiển Sau khi lập trình, chúng em thực hiện kiểm thửnạp mã nguồn vào Arduino Uno R3 để đảm bảo rằng Arduino và module JDY-31tương tác đúng cách với nhau và với các thành phần khác của hệ thống

Hình 4: Code Arduino IDE