xây dựng hệ thống điều khiển máy tính từ xa bằng thiết bị di động

luận văn về xây dựng hệ thống điều khiển máy tính từ xa bằng thiết bị di động

1 TRNG I HC HNG HI VIT NAM KHOA: CễNG NGH THễNG TIN LP: CNT45 HT 1 ========= N TT NGHIP Đề tài: Xây dng hệ thống điều khiển máy tính từ xa bằng thiết bị di động. Giáo viên hỡng dẫn: Phạm Trung Minh. Giáo viên phản biện: Nguyễn Quốc Hng. Sinh viên thực hiện: Đào Nguyên Mỹ. Hải Phòng, ngày 02 tháng 09 năm 2009. Lời Cảm Ơn Trước hết em xin gửi lời cảm ơn trân thành và sâu sắc tới thầy giáo , thạc sỹ Phạm Trung Minh - người đã trực tiếp hướng dẫn , chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành luận văn này . Thứ hai em muốn gửi lời cảm ơn tới các thầy , các cô giáo đã giảng dạy em trong 4,5 năm học vừa qua . Thứ ba em cảm ơn gia đình đã nuôi dưỡng và tạo điều kiện học tập tốt nhất cho em. Và cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến sự giúp đỡ và ủng hộ của các bạn trong suốt quá trình học tập . Sinh Viên Đào Nguyên Mỹ 2 Túm T t Ni Dung Lun Vn Ni dung ca bi lun vn ny l vn tỡm hiu nguyờn lý hot ng v cu to ca mỏy in thoi di ng cú h tr cng hng ngoi , t ú nghiờn cu c ch lp trỡnh trờn thit b di ng , cỏc cụng ngh khụng dõy . Xõy dng tht b v ng dng hot ng trờn thit b di ng cho phộp iu khin mỏy tớnh t xa , t ú thit k v xõy dng h thng iu khin mỏy tớnh t xa bng thit b khụng dõy Lun vn gm 4 chng . Chng I : Tng quan . t vn v gii thiu v h thng iu khin t xa. Chng II : Tng bc lp trỡnh cho in thoi di ng. Chng III : Khi giao tip iu khin t xa bng hng ngoi. Chng IV Phn mm iu khin mỏy tớnh Đào Nguyên Mỹ , Lớp CNT45-ĐHT1 , Trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam 3 Mục Lục Trang Mục Lục 4 Trang 4 Chương 3 : Khối giao tiếp điều khiển từ xa hồng ngoại: 69 1. Nguyên lý hoạt động: 69 2. Bộ Phát : 70 3. Phần thu: 72 Chương 4: Phần mềm điều khiển M¸y tÝnh .72 1. Lập trình cho hệ thống thời gian thực: 72 Chương I. Tổng Quan 1.1. Đặt vấn đề: Điều khiển máy tính dùng hồng ngoại . Ngày nay máy tính là công cụ đắc lực và là công cụ không thể thiếu trong công tác văn phòng và nhiều lĩnh vực quan trọng khác , trong số đó phải kể đến là giải trí . Và hiện nay , số người dung cho giải trí gia đình ngày càng cao . Nhưng có một điều mà ai cũng nhận thấy là nó chưa thật sự “ mềm dẻo ” khi sử dụng ? Bởi vì , muốn điều chỉnh máy tính thì không có cách nào khác là bạn phải đến gần nơi đặt máy tính và tác động vào máy tính hoặc chuột , điều này cũng gây khó khăn cho những diễn giả trong những buổi diễn thuyết bằng hình ảnh trên máy chiếu . May mắn thay tôi đã được khoa công nghệ thông tin Trường Đại học Hàng Hải Việt Nam cho tìm hiểu đề tài về điều khiển máy tính từ xa bằng thiết bị không dây. Vơi công nghệ này , bạn hoàn toàn có thể tắt màn hình , tắt máy tính , chạy một chương trình để chơi các ứng dụng về Multimedia như xem đĩa VCD , nghe nhạc MP3 . chỉ bằng một cái bấm trên cái Remote của Tivi, đầu Video , hay thậm trí là một chiếc điện thoại Di Động có hỗ trợ Hồng Ngoại. Điều thú vị ở đây là : ai cũng có thể lắp ráp được thiêt bị điều 4 khiển từ xa này , ngay cả trong trường hợp bạn không hiểu biết gì về điện tử . 1.2. Giới thiệu về hệ thống điều khiển từ xa . Hệ thống điều khiển máy tính từ xa bao gồm một mắt nhận sóng hồng ngoại , một giắc cái 9 chân , một tụ điện 100 nf , một diod ổn áp 5.1V, điện trở vạch , dây tín hiệu loại 3 sợi 5 1.3. Thiết kế sơ đồ mạch điện và cách bố trí các linh kiên: IR detector: mắt nhận hồng ngoại, R1 : điện trở, D1: Diod ổn áp (diod Zener), C1: Tụ điện, RS232: Giắc cái 9 chân. Cách phân biệt chân của các linh kiện trong sơ đồ: Điện trở và tụ điện thì không cần phân biệt chân; với diod Zener thì bạn cần phân biệt cực âm với cực dương: đầu có vạch màu đen là cực dương (ứng với đỉnh có gạch ngang của tam giác trên sơ đồ); các chân của giắc cái có đánh số thứ tự từ 1 đến 9 ở cả 2 mặt nên rất dễ xác định; mắt nhận hồng ngoại TL1380 hoÆc mắt nhận sóng hồng ngoại loại khác cũng được có 3 chân: chân số 3 (OUT) là chân nằm cách xa 2 chân còn lại, chân số 2 (GND) là chân ở giữa, và tất nhiên chân còn lại (VCC) là chân số 1. Bạn nối các linh kiện lại như sau: 6 Nối các cặp chân 7 và 8, 5 và 9 của giắc cái lại với nhau; mắc cực dương của diod ổn áp vào chân 7, cực âm vào chân 9; mắc tụ điện song song với diod ổn áp; điện trở R mắc vào chân 6 và chân 7 của giắc cái; dùng dây tín hiệu 3 sợi nối chân số 1, số 2, số 3 của mắt nhận hồng ngoại theo thứ tự đến chân số 5, số 7, số 6 của giắc cái. Bạn nên lắp các linh kiện sát vào giắc cái để khi vặn nắp hộp của giắc cái lại thì chúng nằm gọn ở bên trong giắc cái, còn mắt nhận tín hiệu hồng ngoại thì đặt bên ngoài để nhận được tín hiệu từ Remote (Xem hình trên) Sau khi lắp xong mạch điện, bạn quan sát phía sau thùng máy tính để xác định cổng COM1 và cắm giắc cái vào cổng COM1 này. Đến đây thì xem như công tác chuẩn bị của bạn đã xong. Chương II : Từng bước lập trình : CHO ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG J2ME 1. Lời giới thiệu: Công nghệ Java cho công nghiệp di động (Java Technology Wireless Industry - JTWI) ngày càng phát triển và thu hút sự quan tâm của nhiều người. 2. Lý do chọn J2ME a) Java ban đầu được thiết kế dành cho các máy với tài nguyên bộ nhớ hạn chế. b) Thị trường của J2ME được mở rộng ra cho nhiều chủng loại thiết bị như:  Các lọai thẻ cá nhân như Java Card  Máy điện thoại di động  Máy PDA (Personal Digital Assistant - thiết bị trợ giúp cá nhân) 7  Các hộp điều khiển dành cho tivi, thiết bị giải trí gia dụng … 3. Kiến trúc của J2ME Phần này sẽ trình bày kiến trúc tổng quát của nền tảng Java a) Giới thiệu các thành phần trong nền tảng J2ME: Định nghĩa về Configuration (Cấu hình): là đặc tả định nghĩa một môi trường phần mềm cho một dòng các thiết bị được phân loại bởi tập hợp các đặc tính, ví dụ như:  Kiểu và số lượng bộ nhớ  Kiểu và tốc độ bộ vi xử lý  Kiểu mạng kết nối Do đây là đặc tả nên các nhà sản xuất thiết bị như Samsung, Nokia bắt buộc phải thực thi đầy đủ các đặc tả do Sun qui định để các lập trình viên có thể dựa vào môi trường lập trình nhất quán và thông qua sự nhất quán này, các ứng dụng được tạo ra có thể mang tính độc lập thiết bị cao nhất có thể. Ví dụ như một lập trình viên viết chương trình game cho điện thoại Samsung thì có thể sửa đổi chương trình của mình một cách tối thiểu nhất để có thể chạy trên điện thọai Nokia Hiện nay Sun đã đưa ra 2 dạng Configuration: 8  CLDC (Connected Limited Device Configuration-Cấu hình thiết bị kết nối giới hạn): được thiết kế để nhắm vào thị trường các thiết bị cấp thấp (low-end), các thiết bị này thông thường là máy điện thọai di động và PDA với khoảng 512 KB bộ nhớ. Vì tài nguyên bộ nhớ hạn chế nên CLDC được gắn với Java không dây (Java Wireless ), dạng như cho phép người sử dụng mua và tải về các ứng dụng Java, ví dụ như là Midlet.  CDC- Connected Device Configuration (Cấu hình thiết bị kết nối): CDC được đưa ra nhắm đến các thiết bị có tính năng mạnh hơn dòng thiết bị thuộc CLDC nhưng vẫn yếu hơn các hệ thống máy để bàn sử dụng J2SE. Những thiết bị này có nhiều bộ nhớ hơn (thông thường là trên 2Mb) và có bộ xử lý mạnh hơn. Các sản phẩm này có thể kể đến như các máy PDA cấp cao, điện thoại web, các thiết bị gia dụng trong gia đình … Cả 2 dạng Cấu hình kể trên đều chứa máy ảo Java (Java Virtual Machine) và tập hợp các lớp (class) Java cơ bản để cung cấp một môi trường cho các ứng dụng J2ME. Tuy nhiên, bạn chú ý rằng đối với các thiết bị cấp thấp, do hạn chế về tài nguyên như bộ nhớ và bộ xử lý nên không thể yêu cầu máy ảo hổ trợ tất cả các tính năng như với máy ảo của J2SE, ví dụ: các thiết bị thuộc CLDC không có phần cứng yêu cầu các phép tính toán dấu phẩy động, nên máy ảo thuộc CLDC không được yêu cầu hỗ trợ kiểu float và double. Định nghĩa về Profile: Profile mở rộng Configuration bằng cách thêm vào các class để bổ trợ các tính năng cho từng thiết bị chuyên biệt. Cả 2 Configuration đều có những profile liên quan và từ những profile này có thể dùng các class lẫn nhau. Đến đây ta có thể nhận thấy do mỗi 9 profile định nghĩa một tập hợp các class khác nhau, nên thường ta không thể chuyển một ứng dụng Java viết cho một profile này và chạy trên một máy hỗ trợ một profile khác. Cũng với lý do đó, bạn không thể lấy một ứng dụng viết trên J2SE hay J2EE và chạy trên các máy hỗ trợ J2ME. Sau đây là các profile tiêu biểu:  Mobile Information Device Profile (MIDP): profile này sẽ bổ sung các tính năng như hỗ trợ kết nối, các thành phần hỗ trợ giao diện người dùng vào CLDC. Profile này được thiết kế chủ yếu để nhắm vào điện thọai di động với đặc tính là màn hình hiển thị hạn chế, dung lượng chứa có hạn. Do đó MIDP sẽ cung cấp một giao diện người dùng đơn giản và các tính năng mạng đơn giản dựa trên HTTP. Có thể nói MIDP là profile nổi tiếng nhất bởi vì nó là kiến thức cơ bản cho lập trình Java trên các máy di động (Wireless Java) • PDA Profile: tương tự MIDP, nhưng với thị trường là các máy PDA với màn hình và bộ nhớ lớn hơn • Foundation Profile: cho phép mở rộng các tính năng của CDC với phần lớn các thư viện của bộ Core Java2 1.3 Ngoài ra còn có Personal Basis Profile, Personal Profile, RMI Profile, Game Profile. 4. Giới thiệu MIDP a) Định nghĩa: Đây là Profile được định nghĩa dành riêng cho các thiết bị di động và là thành phần chính trong J2ME. MIDP cung cấp các chức năng cơ bản cho hầu hết các dòng thiêt bị di động phổ biến nhất như các máy điện thoại di động và các máy PDA. Tuy nhiên MIDP không phải là cây đũa thần cho mọi lập trình viên vì như chúng ta đã biết, MIDP được thiết kế cho các máy di động có cấu hình rất thấp. Trong phần sau tôi sẽ liệt kê qua các tính năng mà MIDP cung cấp và những 10 [...]... b) Những chức năng MIDP không thực hiện được: • Phép tính dấu phẩy động (floating point): Phép tính này đòi hỏi rất nhiều tài nguyên CPU và phần lớn các CPU cho các thiết bị di động không hỗ trợ phép tính này, do đó MIDP cũng không có • Bộ nạp class (Class Loader) • Hỗ trợ từ khóa finalize() như trong J2SE: Việc “dọn dẹp” tài nguyên trước khi nó bị xóa được đẩy về phía các lập trình viên • Không hỗ... dụng MIDlet chỉ có 1 đối tượng thể hiện Display Đối tượng này dùng để lấy thông tin về đối tượng trình bày, ví dụ màu được hỗ trợ, và bao gồm các phương thức để yêu cầu các đối tượng được trình bày Đối tượng Display cần thiết cho bộ quản lý việc trình bày trên thiết bị điều khiển thành phần nào sẽ được hiển thị lên 15 trên thiết bị Mặc dù chỉ có một đối tượng Display ứng với mỗi MIDlet, nhưng nhiều... trợ các tính năng quản lý file và thư mục: Đây có thể làm bạn ngạc nhiên nhưng thực tế là các thiết bị J2ME không có hỗ trợ các thiết bị lưu trữ thông thường như ổ cứng v.v Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là bạn phải mất đi mọi dữ liệu quan trọng mỗi khi tắt máy, Sun đã cung cấp một chức năng khác tương đương gọi là Record Management system (RMS) để cung cấp khả năng lưu trữ cho các thiết bị này *... nhiều đối tượng trong một MIDlet có thể được hiển thị ra trên thiết bị như Forms, TextBoxes, ChoiceGroups, Một đối tượng Displayable là một thành phần được hiển thị trên một thiết bị MIDP chứa 2 lớp con của lớp Displayable là Screen và Canvas Hình dưới đây mô tả mối quan hệ trên Một đối tượng Screen không phải là một cái gì đó hiện ra trên thiết bị, mà lớp Screen này sẽ được thừa kế bởi các thành phần hiển... nối giữa máy di động và server: ví dụ như các chương trình không thể kết nối tới server nếu thiếu sự chấp thuận của người sử dụng  Thêm các API hỗ trợ Multimedia Một trong nhưng cải tiến hấp dẫn nhất của MIDP 2.0 là tập các API media của nó Các API này là một tập con chỉ hỗ trợ âm thanh của Mobile Media API (MMAPI)  Mở rộng các tính năng của Form Nhiều cải tiến đã được đưa vào API javax.microedition.lcdui... lập trình viên Game bằng cách tung ra Game API: Có lẽ 12 Sun đã kịp nhận ra thị trường đầy tiềm năng của các thiết bị di động trong lĩnh vực Game Với MIDP 1.0 thì các lập trình viên phải tự mình viết code để quản lý các hành động của nhân vật cũng như quản lý đồ họa Việc này sẽ làm tăng kích thước file của sản phẩm cũng như việc xuất hiện các đoạn mã bị lỗi Được hưởng lợi nhất từ Game API trong MIDP... Image và đối tượng ImageItem import javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*; public class ImageTest extends MIDlet implements CommandListener { private Display display; // Reference to Display object private Form fmMain; // The main form private Command cmExit; // Command to exit the MIDlet public ImageTest() { display = Display.getDisplay(this); cmExit = new Command("Exit", Command.EXIT,... danh sách không tường minh : import javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*; public class ImplicitList extends MIDlet implements CommandListener { private Display display; // Reference to Display object private List lsDocument; // Main list private Command cmExit; // Command to exit public ImplicitList() { display = Display.getDisplay(this); // Create the Commands cmExit = new... void startApp() { Display.getDisplay(this).setCurrent(mMainForm); } public void pauseApp() {} public void destroyApp(boolean unconditional) {} public void commandAction(Command c, Displayable s) { notifyDestroyed(); } } Sau đó copy source này vào thư muc nói trên Rồi tiến hành build và run chương trình II Các thành phần giao di n ở mức cao của ứng dụng MIDP 1 Đối tượng Display, Displayable và Screens... javax.microedition.midlet.*; import javax.microedition.lcdui.*; public class TextFieldTest extends MIDlet implements CommandListener { private Display display; // Reference to Display object private Form fmMain; // Main form private Command cmTest; // Get contents of textfield private Command cmExit; // Command to exit the MIDlet private TextField tfText; // Textfield public TextFieldTest() { display = Display.getDisplay(this); . hệ thống điều khiển từ xa . Hệ thống điều khiển máy tính từ xa bao gồm một mắt nhận sóng hồng ngoại , một giắc cái 9 chân , một tụ điện 100 nf , một diod. LP: CNT45 HT 1 ========= N TT NGHIP Đề tài: Xây dng hệ thống điều khiển máy tính từ xa bằng thiết bị di động. Giáo viên hỡng dẫn: Phạm Trung Minh.