DÙNG SMARTPHONE điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC (có code và layout) DÙNG SMARTPHONE điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC (có code và layout) DÙNG SMARTPHONE điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC (có code và layout) DÙNG SMARTPHONE điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC (có code và layout) DÙNG SMARTPHONE điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC (có code và layout)
ĐỒ ÁN DÙNG SMARTPHONE ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .VIII DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT X CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUA BLUETOOTH 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 TÓM TẮT NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: 1.3 HƯỚNG NGHIÊN CỨU 1.4 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: CHƯƠNG TÌM HIỂU LINH KIỆN .3 2.1 PIC 16F877A .3 2.2 MODULE BLUETOOTH HC-05: 2.3 RƠ – LE 12V: 2.4 TRANSISTOR NPN C1815: 2.5 LED ĐƠN: .10 2.6 NGUỒN CẤP: 10 2.7 CHUẨN GIAO TIẾP UART: 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH 13 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 13 3.2 SƠ ĐỒ MẠCH: 14 3.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: .14 CHƯƠNG THỰC THI PHẦN CỨNG .16 4.1 LƯU ĐỒ MÔ TẢ THỰC THI: 16 16 4.2 PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIAO TIẾP: 17 4.2.1 Phần mềm pic c compiler: 17 4.2.2 Chương trình viết app cho smart phone ( chương trình app inventor) 17 4.3 MƠ PHỎNG MẠCH BẰNG PROTEUS: 21 4.4 THỰC THI PHẦN CỨNG: 23 4.4.1 Thiết kết layout cho mạch: 23 4.4.2 Thi công phần cứng: .24 CHƯƠNG KẾT LUẬN 25 5.1 KẾT LUẬN .25 5.2 ỨNG DỤNG: 25 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN: 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 PHỤ LỤC 27 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sơ đồ chân pic 16f877a Hình 2.2 Các chức pic 16f877a Hình 2.3 Module bluetooth hc-05 ( mặt trước ) .4 Hình 2.4 Module bluetooth hc-05 ( mặt sau ) Hình 2.5 Kết nối module bluetooth với pic 16f877a Hình 2.6 Rơ le 12v cấu tạo bên Hình 2.7 Sơ đồ thiết kế module rơ le .7 Hình 2.8 Transistor npn c1815 sơ đồ chân Hình 2.9 Cấu tạo transistor Hình 2.10 Cấu tạo transistor Hình 2.11 Kí hiệu mạch điện transistor Hình 2.12 LED đơn sơ đồ chân 10 Hình 2.13 Adapter 12v 11 Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch .13 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý mạch 14 Hình 4.1 Lưu đồ mơ tả thực thi .16 Hình 4.2 Giao diện thiết kế app inventor 21 Hình 4.3 Giao diện viết code cho app android .21 Hình 4.4 Code thơng báo bật bluetooth 22 Hình 4.5 Code điều khiển thiết bị .22 Hình 4.6 Code điều khiển thiết bị .23 Hình 4.7 Code điều khiển thiết bị .23 Hình 4.8 Code ngắt kết nối bluetooth 24 Hình 4.9 Mơ mạch proteus 24 Hình 4.10 Mơ mạch proteus .25 Hình 4.11 Thiết kế layout proteus 26 Hình 4.12 Mạch layout 26 Hình 4.13 Mạch sau lắp ráp hồn chỉnh 27 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT USART Universal Synchronous/Asynchronous receiver/ transmitter LED ligh emitting diode EEPROM electrically erasable programmable read only memory RAM random access memory VCC voltage common collector GND ground Tx transmit Rx receive TTL transistor- transistor logic I2C inter intergrated circuit SPI serial peripheral bus USB universal serial bus ADC analog to digital converter ĐỒ ÁN Trang 1/30 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN QUA BLUETOOTH 1.1 Giới thiệu Bluetooth chuẩn kết nối không dây tầm ngắn sử dụng băng tần 2.4GHz để kết nối thiết bị cá nhân ( điện thoại, laptop,…) với tạo thành mạng cục nhỏ Khi thiết bị kết nối với bluetooth, ta chia thông tin thiết bị Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ loại thiết bị di động hay loại điện thoại thơng minh việc điều khiển thiết bị điện tử gia đình việc đơn giản, cần kết nối thiết bị với thông qua bluetooth 1.2 Tóm tắt nguyên lý hoạt động: Các thiết bị kết nối vào hệ thống vi xử lý (pic 16f877a), pic 16f877a kết nối với smartphone thông qua module bluetooth Để điều khiển thiết bị, ta cần có ứng dụng điện thoại, thao tác ứng dụng để bật tắt thiết bị mong muốn 1.3 Hướng nghiên cứu Mạch điều khiển thiết bị thông qua bluetooth gồm linh kiện: Hệ thống điều khiển nhận tín hiệu: điện thoại smartphone, pic 16f877a, module bluetooth hc-05 Hệ thống hiển thị: LED đơn 1.4 Mục đích nghiên cứu: Mục đích nghiên cứu để sinh viên tổng hợp kiến thức học pic 16f877a linh kiện điện tử, đồng thời tìm hiểu thêm kiến thức ứng dụng vào nhu cầu sống người, xã hội ngày phát triển tự động hóa Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 2/30 CHƯƠNG 1.5 Pic 16f877a - Sơ đồ chân: Điều khiển thiết bị qua bluetooth TÌM HIỂU LINH KIỆN ĐỒ ÁN Trang 3/30 Hình 2.1 Sơ đồ chân pic 16f877a [1] - Đặc điểm: Đây vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 13 lệnh có độ dài 14 bit Mỗi điều lệnh thực thi chu kỳ xung clock Tốc độ hoạt động tối đa cho phép 20MHz với chu kì lệnh 200ns Bộ nhớ chương trình 8Kx14bit, nhớ liệu 368x8 byte RAM nhớ liệu EEPROM với dung lượng 256 x byte Số port I/O với 33 pin I/O Các đặt tính ngoại vi bao gồm khối chức sau: - 8/16 bit timer Các chuẩn giao tiếp ngoại vi nối tiếp đồng bộ/ không đồng USART Bộ chuyển đổi ADC (Analog to digital converters) 10/16 bit Bộ so sánh điện áp LCD Các chuẩn giao tiếp I2C, SPI Hỗ trợ giao tiếp USB Hỗ trợ điều khiển Ethernet Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 4/30 Hình 2.2 Các chức pic 16f877a [1] 1.6 Module bluetooth hc-05: Hình 2.3 Module bluetooth hc-05 ( mặt trước ) [3] Hình 2.4 Module bluetooth hc-05 ( mặt sau ) [3] Đặc điểm: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 14/30 Mỗi nút nhấn lập trình để điều khiển cho thiết bị Ví dụ: Khi nhấn nút nhấn 1, điện thoại gởi vi điều khiển kí tự “1”, vi điều khiển ta lập trình cho nhận kí tự “1” bật bật thiết bị Tiếp tục nhấn nút nhấn lần nữa, điện thoại gởi vi điều khiển kí tự “2” ta lập trình cho vi điều khiển nhận kí tự “2” tăt thiết bị Tương tự thiết bị - Khi nhận kí tự “3”, thiết bị bật Khi nhận kí tự “4”, thiết bị tắt - Khi nhận kí tự “5”, thiết bị bật Khi nhận kí tự “6”, thiết bị tắt Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 15/30 CHƯƠNG 1.15 THỰC THI PHẦN CỨNG Lưu đồ mô tả thực thi: Begin Khởi tạo giao diện N Thông báo yêu cầu bật Bluetooth Bluetooth ON Y N Tìm kết nối Y Đợi tín hiệu từ người dùng Bật/tắt thiết bị 1.16 Chuyển sang giao diện điều khiển Bật/ tắt thiết bị Bật/ tắt thiết bị Phần mềm điều khiển giao tiếp: 1.1.1 Phần mềm pic c compiler: Hình 4.16 Lưu đồ mơ tả thực thi CCS trình biên dịch lập trình ngôn ngữ C cho Vi điều khiển PIC hãng Microchip Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 16/30 Chương trình tích hợp trình biên dich riêng biết cho dòng PIC khác là: ‐ PCB cho dòng PIC 12‐bit opcodes ‐ PCM cho dòng PIC 14‐bit opcodes ‐ PCH cho dòng PIC 16 18‐bit 1.1.2 Chương trình viết app cho smart phone ( chương trình app inventor) Để sử dụng App Inventor, ta truy cập vào địa ai2.appinventor.mit.edu Sau tiến hành đăng nhập tài khoản Google để mở trang quản lí project - Giao diện làm việc chương trình Hình 4.17 Giao diện thiết kế app inventor - Vùng viết code cho app: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 17/30 Hình 4.18 Giao diện viết code cho app android • Code cho app bluetooth: Code để thơng báo bật bluetooth điện thoại: Hình 4.19 Code thơng báo bật bluetooth • Code cho nút nhấn điều khiển thiết bị Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 18/30 Hình 4.20 Code điều khiển thiết bị • Code nút nhấn điều khiển thiết bị 2: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 19/30 Hình 4.21 Code điều khiển thiết bị • Code nút nhấn điều khiển thiết bị 3: Hình 4.22 Code điều khiển thiết bị • Code cho nút ngắt kết nối bluetooth: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 20/30 Hình 4.23 Code ngắt kết nối bluetooth 1.17 Mơ mạch proteus: Hình 4.24 Mơ mạch proteus - Thiết bị Virtual Terminal dùng để mô cho truyền liệu nối tiếp từ thiết bị ngoại vi vào pic để điều khiển cho khối thiết bị - Khi nhấn phím từ bàn phím máy tính, pic nhận kí tự ‘1’ điều khiển cho led thiết bị bật Nếu nhấn phím 2, led thiết bị tắt Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 21/30 - Tương tự thiết bị 3, nhấn phím 3/4 led thiết bị bật/tắt Khi nhấn phím 5/6 led thiết bị bật/tắt Hình 4.25 Mơ mạch proteus 1.18 Thực thi phần cứng: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 22/30 1.1.3 Thiết kết layout cho mạch: Hình 4.26 Thiết kế layout proteus Hình 4.27 Mạch layout 1.1.4 Thi công phần cứng: Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 23/30 Hình 4.28 Mạch sau lắp ráp hoàn chỉnh CHƯƠNG Điều khiển thiết bị qua bluetooth KẾT LUẬN ĐỒ ÁN Trang 24/30 1.19 - Kết luận Mạch thiết kế yêu cầu đề tài Các thiết bị bật / tắt nhấn nút nhấn 1.20 - Ứng dụng: Ngày nay, mạch điều khiển thiết bị qua bluetooth sử phổ biến phòng có diện tích nhỏ hay dùng để thiết kế xe điều khiển từ xa phạm vi hẹp 1.21 - Hướng phát triển: Dựa vào nguyên lý hoạt động chức linh kiện mạch, ta phát triển mạch để khiển động cơ, hay làm xe điều khiển từ xa tăng số thiết bị điều khiển Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 25/30 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] www.svcokhi.blogspot.com [2] http://machtudong.vn [3] http://arduino.vn [4] http://www.dientuvietnam.net [5] http://hqdt.vn [6] microchipvn.forumotion.com Tiếng Anh [7] www.futurlec.com/Microchip/PIC16F877A [8] http://artofcircuits.com [9] electronics.stackexchange.com Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 26/30 PHỤ LỤC #include #device ADC=16 #FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES NOBROWNOUT #FUSES NOLVP //No brownout reset //No low voltage prgming, B3(PIC16) or B5(PIC18) used for I/O #use delay(crystal=20000000) #include #use rs232(baud=9600,parity=n,xmit=pin_c6,rcv=pin_c7,bits=8) //khai bao ket noi uart char rdata; //tao bien rdata de doc du lieu tu bluetooth void main() { output_low(PIN_D0); output_low(PIN_D1); output_low(PIN_D2); output_low(PIN_D3); output_low(PIN_D4); Điều khiển thiết bị qua bluetooth //tao muc thap cho chan ngo ĐỒ ÁN Trang 27/30 output_low(PIN_D5); output_low(PIN_D6); output_low(PIN_D7); output_low(PIN_B0); output_low(PIN_B1); output_low(PIN_B2); output_low(PIN_B3); output_low(PIN_B4); output_low(PIN_B5); output_low(PIN_B6); output_low(PIN_B7); while(TRUE) { rdata=getc();// nhan du lieu tu bluetooth switch(rdata)//lenh re nhanh cac ki tu nhan dc { case '1': // nhan ki tu tu dien thoai output_HIGH(PIN_D2); break; Điều khiển thiết bị qua bluetooth //tao muc cao cho chan D2 ĐỒ ÁN Trang 28/30 case '2': output_LOW(PIN_D2); break; case '3': output_HIGH(PIN_B1); break; case '4': output_LOW(PIN_B1); break; case '5': output_HIGH(PIN_B4); break; case '6': output_LOW(PIN_B4); break; default: break; } } } Điều khiển thiết bị qua bluetooth ... bật bluetooth • Code cho nút nhấn điều khiển thiết bị Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 18/30 Hình 4.20 Code điều khiển thiết bị • Code nút nhấn điều khiển thiết bị 2: Điều khiển thiết. .. thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 19/30 Hình 4.21 Code điều khiển thiết bị • Code nút nhấn điều khiển thiết bị 3: Hình 4.22 Code điều khiển thiết bị • Code cho nút ngắt kết nối bluetooth: Điều khiển. .. thiết bị Ta mở ứng dụng điều khiển điện thoại thực điều khiển thiết bị thông qua nút nhấn Điều khiển thiết bị qua bluetooth ĐỒ ÁN Trang 14/30 Mỗi nút nhấn lập trình để điều khiển cho thiết bị