Tìm hiểu về hệ điều hành android,chuẩn truyền thông không dây Bluetooth và xây dựng hệ thống điều khiển các thiết bị điện dân dụng trên thiết bị hỗ trợ android qua chuẩn Bluetooth ,với mạch điều khiển dùng IC 8051
LOGO Đại Học Khoa Học Huế Khoa Điện tử - Viễn thông Đồ án tốt nghiệp Tìm hiểu hệ điều hành Android xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị qua Bluetooth GV hướng dẫn: Th.S Lê Văn Thanh Vũ SV thực hiện: Nguyễn Văn Ngọc Lớp: ĐTVT K33 Khái quát nội dung Đặt vấn đề Cơ sở lý thuyết Thiết kế & Thực đồ án Kết & Định hướng phát triển I Đặt vấn đề Trong vài năm trở lại đây, hệ điều hành Android phát triển Nó đem lại thông minh tiện dụng cho thiết bị cầm tay Là hệ điều hành mở nên nhà phát triển dễ dàng tiếp cận, tạo nên kho ứng dụng đồ sộ cho nhiều thiết bị Cùng với phát triển kết nối giao tiếp thiết bị trở nên đơn giản tiện lợi NFC, Bluetooth… Tìm hiểu hệ điều hành Android xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị qua Bluetooth I Đặt vấn đề II Cơ sở lý thuyết Tìm hiểu hệ điều hành Android Cơ sở lý thuyết Công nghệ Bluetooth Module Bluetooth HC - 05 II Cơ sở lý thuyết 2.1 Tìm hiểu hệ điều hành Android: Khái niệm: Android hệ điều hành mã nguồn mở dành cho thiết bị di động Smartphone, Tablet hay Netbook Android Google phát triển dựa tảng Linux kernel phiên 2.6 phần mềm mã nguồn mở Bất kỳ hãng sản xuất phần cứng tự sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị mình, miễn thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn Google đặt ( có cảm ứng chạm đa điểm, GPS, 3G, …) II Cơ sở lý thuyết Kiến trúc hệ điều hành Android: II Cơ sở lý thuyết 2.2 Tìm hiểu công nghệ Bluetooth Khái niệm: Bluetooth công nghệ không dây cho phép thiết bị điện tử giao tiếp với khoảng cách ngắn, sóng vô tuyến qua băng tần chung dãy tầng 2.40- 2.48 GHz Ưu điểm: Tiêu thụ lượng thấp, cho phép ứng dụng nhiều loại thiết bị Sử dụng “frequency hopping” giúp giảm va chạm sóng tối đa Dễ dàng việc sử dụng & phát triển ứng dụng Có khả bảo mật từ – 128bit Nhược điểm: Khoảng cách kết nối ngắn so với công nghệ mạng không dây khác Tốc độ truyền Bluetooth chưa cao Nhiễu thiết bị sử dụng sóng radio II Cơ sở lý thuyết 2.3 Module Bluetooth HC 05: Các đặc điểm Module Bluetooth HC05: Sử dụng giao thức Bluetooth 2.0, tốc độ tối đa 3Mbps Điện áp cung cấp 1,8-3,6 V Tốc độ baud 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 Điều chế thu phát radio tần số 2,4Ghz, sử dụng chip bluecore bluetooth 04 - với hệ thống Cmos AFH thích ứng với tính nhảy tần Kích thước module 28mm x 15mm x 2.35mm III Thiết kế & thực đồ án I I : Phân tích, đưa yêu cầu Idea II : Xây dựng ứng dụng Smartphone II III : Thiết kế mạch điện điều khiển IV : Hoàn thành hệ thống điều khiển qua Bluetooth III IV Finish 10 III Thiết kế & thực đồ án 3.1 Các yêu cầu đặt ra: Về phía phần mềm thiết bị điều khiển : Ứng dụng thực truyền nhận liệu thông qua Bluetooth Ứng dụng có giao diện bắt mắt, dễ sử dụng, không phức tạp Hoạt động với độ ổn định cao Có nhiều tùy chọn cho người dùng Về phía mạch điện: Nhận gửi liệu xác với Smartphone thông qua Bluetooth Điều khiển đóng/mở rơle để cung cấp điện 220V cho thiết bị Hoạt động ổn định, xác Mạch phải kết nối nhanh với Smartphone Android Giá thành rẻ kích thước nhỏ gọn 11 III Thiết kế & thực đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl điện thoại: Để xây dựng ứng dụng hệ điều hành Android cần có: Java SE Development Kit (JDK): Máy ảo Java để chạy chương trình ngôn ngữ Java (ứng dụng Android viết Java) Gói Android SDK: Bộ thư viện hỗ trợ lập trình ứng dụng Android Môi trường phát triển phần mềm (IDE): Trong đồ án sử dụng Eclipse Các công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm Android IDE đó: Sử dụng ADT plugin cho phép ta tạo kiểm lỗi ứng dụng Android dễ dàng nhanh chóng 12 III Thiết kế & thực đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl điện thoại : Lưu đồ thuật toán Quét thiết bị Bluetooth hoạt động Truy vấn chuyển đổi Bluetooth cho thiế bị Thiết lập kênh RFCOMM Kết nối tới thiết bị tìm thấy Gửi nhận liệu với thiết bị kết nối 13 III Thiết kế & thực đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl điện thoại : Ứng dụng thực công cụ lập trình ứng dụng Android Eclipse 14 III Thiết kế & thực đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl điện thoại : Một số hình ảnh ứng dụng hoàn thành thiết bị thật: Samsung S2/V4.1.2 Tìm kiếm thiết bị Đã kết nối với thiết bị Giao diện điều khiển 15 Thông Tin III Thiết kế & thực đồ án 3.3 Thiết kế mạch điều khiển: Sơ đồ nguyên lý 16 III Thiết kế & thực đồ án 3.3 Thiết kế mạch điều khiển: Sơ đồ mạch in Mạch điện thực tế 17 IV Kết & định hướng phát triển Kết đạt được: Tìm hiều hệ điều hành Android kết nối không dây Bluetooth Thực việc kết nối Smartphone Android Mạch điều khiển Với khoảng cách ý (> 30m) Thiết kế hoàn thành mạch công suất để cung cấp nguồn điện 220V/AC điều khiển thiết bị điện Mạch điện ứng dụng “Smart Control” thiết kế đơn giản Giá thành mạch điện hoàn thiện tương đối thấp Hướng phát triển đề tài: Tiếp tục nghiên cứu mạch điều khiển, ứng dụng Mobile Android để thêm nhiều tính mới, độ ổn định hệ thống tăng thêm Thiết kế phần mạch điện hoàn hảo hơn, tích hợp thêm nhiều tính như: điều khiển, cảnh báo, đo đạc…vv Thêm chuẩn kết nối khác mạch điện, điều khiển qua tín hiệu RF Wifi, hay qua mạng LAN… 18 IV Kết Hoàn thành hệ thống 19 LOGO Cám ơn thầy cô bạn lắng nghe ! [...]... kế & thực hiện đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại : Một số hình ảnh của ứng dụng khi hoàn thành trên thiết bị thật: Samsung S2/V4.1.2 Tìm kiếm thiết bị Đã kết nối với thiết bị Giao diện điều khiển 15 Thông Tin III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.3 Thiết kế mạch điều khiển: Sơ đồ nguyên lý 16 III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.3 Thiết kế mạch điều khiển: Sơ đồ mạch in Mạch điện thực tế 17... Kết quả đạt được: Tìm hiều được hệ điều hành Android và kết nối không dây Bluetooth Thực hiện việc kết nối giữa Smartphone Android và Mạch điều khiển Với khoảng cách như ý (> 30m) Thiết kế và hoàn thành mạch công suất để cung cấp nguồn điện 220V/AC điều khiển các thiết bị điện Mạch điện và ứng dụng “Smart Control” được thiết kế khá đơn giản Giá thành mạch điện hoàn thiện cũng tương đối thấp... Lưu đồ thuật toán Quét các thiết bị Bluetooth đang hoạt động Truy vấn các bộ chuyển đổi Bluetooth cho các thiế bị Thiết lập kênh RFCOMM Kết nối tới các thiết bị đã được tìm thấy Gửi và nhận dữ liệu với thiết bị được kết nối 13 III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại : Ứng dụng được thực hiện trên bộ công cụ lập trình ứng dụng Android Eclipse 14 III Thiết. ..III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.1 Các yêu cầu đặt ra: Về phía phần mềm trên thiết bị điều khiển : Ứng dụng thực hiện được truyền và nhận dữ liệu thông qua Bluetooth Ứng dụng có giao diện bắt mắt, dễ sử dụng, không quá phức tạp Hoạt động với độ ổn định cao Có nhiều tùy chọn cho người dùng Về phía mạch điện: Nhận và gửi dữ liệu chính xác với Smartphone thông qua Bluetooth Điều khiển. .. khiển đóng/mở các rơle để cung cấp điện 220V cho các thiết bị Hoạt động ổn định, chính xác Mạch phải kết nối nhanh với Smartphone Android Giá thành rẻ và kích thước nhỏ gọn 11 III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại: Để xây dựng một ứng dụng trên hệ điều hành Android chúng ta cần có: Java SE Development Kit (JDK): Máy ảo Java để chạy các được các chương trình... mạch điều khiển, cũng như ứng dụng trên Mobile Android để thêm nhiều tính năng mới, cũng như độ ổn định của hệ thống tăng thêm Thiết kế phần mạch điện hoàn hảo hơn, tích hợp thêm nhiều tính năng mới như: điều khiển, cảnh báo, đo đạc…vv Thêm các chuẩn kết nối khác trên mạch điện, điều khiển qua tín hiệu RF Wifi, hay qua mạng LAN… 18 IV Kết quả Hoàn thành hệ thống 19 LOGO Cám ơn thầy cô và các bạn... dụng Android được viết bằng Java) Gói Android SDK: Bộ thư viện hỗ trợ lập trình ứng dụng Android Môi trường phát triển phần mềm (IDE): Trong đồ án sử dụng Eclipse Các công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm Android trên IDE đó: Sử dụng ADT như là plugin cho phép ta tạo và kiểm lỗi ứng dụng Android dễ dàng hơn và nhanh chóng hơn 12 III Thiết kế & thực hiện đồ án 3.2 Tạo ứng dụng SmartControl trên điện