LẬP TRÌNH NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂNCHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNGMINH TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID Xem nội dung đầy đủ tại: http://123doc.org/document/5503320-tomtat.htm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Trần Bảo Giang LẬP TRÌNH NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hà Nội – 2017 MỞ ĐẦU  Tính cấp thiết đê tài Ngày với phát triển mạnh mẽ thiết bị công nghệ, thiết bị truyền thông không giây máy tính cá nhân, điện thoại thơng minh Cùng với xu hướng tự động hóa tất ngành nghề kinh doanh, cơng nghiệp, mạng gia đình toàn giới phát triển mạnh mẽ Việc nghiên cứu phát triển phần mềm nhúng cho vi điều khiển, phần mềm giám sát, điều khiển từ xa qua thiết bị truyền thông không giây cần thiết Là sinh viên tốt nghiệp, mong muốn nghiên cứu, tạo sản phẩm kiến thức học tập trường nên em chọn đề tài “ Lập trình phát triển nghiên cứu hệ thống chiếu sáng thông minh hệ điều hành Android”  Ý nghĩa khoa học thực tiễn  Đối với khoa học: Khóa luận giải pháp tự động hóa việc điều khiển giám sát từ xa qua máy tính thiết bị thơng minh Android, nghiên cứu phát triển toàn giới  Đối với đời sống : Việc áp dụng đề tài vào đời sống thực tiễn mang lại cho người sử dụng nhiều lợi ích , an toàn, tiện lợi việc điều khiển, giám sát thông số lúc nơi  Đối với sinh viên : Việc nghiên cứu đề tài giúp cho sinh viên áp dụng kiến thức học vào thực tế, có chút kinh nghiệm nghiên cứu, làm việc để tự tin sau trường  Đối tượng phương pháp nghiên cứu  Đối tượng : Nghiên cứu phát triển ứng dụng thiết bị Android điều khiển hệ thống chiếu sáng sử dụng chip CSR1010  Phương pháp nghiên cứu : Mô thiết bị Android ,chạy thử nghiệm thiết bị Android  Nội dung nghiên cứu Trong khóa luận này, nghiên cứu sâu trình lập trình phần mềm Android Studio Ngoài sơ lược qua chip điều khiển CSR1010 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT CHUNG 1.1 Giới thiệu chip xử lý CSR1010 Trong chương giới thiệu chip xử lý CSR1010, đặc điểm chip xử lý sử dụng công nghệ truyền thông Bluetooth lượng thấp (BLE) Ứng dụng chip hệ thống nhúng phong phú đèn chiếu sáng, cửa nhà, hệ thống đo nhiệt độ… Đây chip sử dụng trình nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp Đây số đặc điểm chip xử lý CSR1010:  Tương thích với Bluetooth 4.1  Bluetooth thơng minh  Bộ nhớ 128 KB; Ram 64 KB ROM 64KB  Hỗ trợ cho máy chủ có Bluetooth 4.1 bao gồm ATT, GATT,SMP,L2CAP,GAP  Giám sát RSSI cho ứng dụng gần  Ở chế độ ngủ dòng điện tiêu thụ < 900nA  Xung clock tần số 16MHz  Nguồn cung cấp chế độ chuyển mạch  Bộ điều khiển PIO thơng dụng lập trình  ADC 10-bit  12 PIOs kỹ thuật số  AIOs tương tự  UART  I²C / SPI cho EEPROM / flash nhớ Ics thiết bị ngoại vi  Gỡ lỗi SPI  mô đun PWM  Wake-up delay timer  QFN 32 đầu, x x 0.6mm, đường kính 0.5mm 1.2 Giới thiệu công nghệ Bluetooth Như giới thiệu khóa luận tốt nghiệp sử dụng cơng nghệ Bluetooth , đặc biệt công nghệ Bluetooth lượng thấp (BLE) Phần giới thiệu khái qt Bluetooth gì? Bluetooth truyền thơng tin nào? Sau tìm hiểu cơng nghệ Bluetooth lượng thấp Công nghệ Bluetooth: Bluetooth khả trao đổi không giây tầm gần thiết bị điện tử Công nghệ hỗ trợ việc truyền giữ liệu qua khoảng cách ngắn thiết bị di động với thiết bị cố định mà không cần sợi cáp để truyền tải Bluetooth sử dụng sóng Radio tần số 2.4 GHz Tuy sử dụng chung tần số với công nghệ Wifi chúng không xung đột với Bluetooth sử dụng giải bước sóng ngắn hơn, Bluetooth chuẩn điện tử, điều có nghĩa hang sản xuất muốn có đặc tính sản phẩm họ họ phải tuân theo yêu cầu chuẩn Bluetooth cho sản phẩm Những tiêu kĩ thuật đảm bảo cho thiết bị nhận tương tác với sử dụng công nghệ Bluetooth Công nghệ Bluetooth lượng thấp: Được cập nhật vào ngày 30/6/2010, phiên 4.0 kết hợp “classis Bluetooth” ( Bluetooth 2.1 3.0 ), “ Bluetooth high speed” ( Bluetooth 3.0+ HS) “ Bluetooth low energy ( Bluetooth smart ready / Bluetooth smart) Bluetooth 4.0 với cách thức hoạt động hoàn toàn để kết nối đơn giản thực nhanh chóng, chuẩn hỗ trợ truyền tải nhanh hơn, tiết kiệm pin Đây kiểu truyền thông cho phép thiết bị truyền liệu đến nhiều thiết bị khác lúc (một chiều) Đây chế nhanh chóng dễ sử dụng, lựa chọn tốt muốn truyền lượng nhỏ liệu đến nhiều thiết bị lúc Những ưu điểm công nghệ Bluetooth lượn thấp kể đến sau:  Sự phát triển mạnh thiết bị thông minh dẫn đến nhu cầu kết nối thiết bị với bên tăng mạnh Trong BLE tích hợp hầu hết điện thoại thơng minh  Giá thành thấp  BLE cho phép thiết bị “nói chuyện” với tảng di động đại  Một số thiết bị cần truyền nhận lượng nhỏ liệu cho chu kỳ kết nối chúng cần tiết kiệm lượng, ví dụ thiết bị theo dõi nhịp tim, thiết bị quản lý trẻ em,…  BLE có mơ hình liệu tương đối dễ hiểu, khơng cần chi phí giấy phép với Protocol stack khơng q phức tạp 1.3 Giới thiệu Android Trong trình lập trình ứng dụng điều khiển đèn chiếu sáng thiết bị Android sử dụng ngôn ngữ java để lập trình cho ứng dụng Ưu điểm ngơn ngữ java là: Tính mạnh mẽ: Vì ngơn ngữ lập trình dựa tảng C, C++ nên lập trình Java yêu cầu chặt chẽ, kiểu liệu cần khai báo tường minh Ngôn ngữ Java cho phép việc xử lý lỗi hồi phục sau lỗi nhanh chóng đơn giản Qúa trình cấp phát, giải phóng nhớ cho biến thực tự động java khơng sử dụng phép tốn trỏ Tính bảo mật cao: Ngày nay, vấn đề bảo mật thông tin, liệu ngày đề cao, ngơn ngữ lập trình Java lại đánh gia cao tính bảo mật mạnh mẽ Tất phương thức đóng gói bên lớp, thông qua gioa diện mà lớp cung cấp chúng truy xuất Trước thực lệnh, chúng kiểm tra đảm bảo an toàn qua quy tắc định trước Là ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng: Tất chương trình nằm lớp định, thực thể coi đối tượng, liệu hàm chương trình đóng gói vào lớp Và để lập trình cho cho thiết bị Android, sử dụng công cụ phát triển phần mềm Android Studio Bởi Android Studio công cụ phát triển mạnh mẽ bắt kịp với phiên Android nay, Android Studio thật thân thiện với người dùng, hỗ trợ nhiều phương thức lập trình CHƯƠNG XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRÊN ANDROID STUDIO Trong chương này, tổng quan cách xây dựng giao diện , code điều khiển Android Studio để điều khiển CSRMesh 2.1 Cách xây dựng giao diện người dùng Để xây dựng giao diện người dùng , sử dụng LinearLayout để thiết kế giao diện Đặc điểm LinearLayout thiết kế giao diện code, có độ xác cao.LinearLayout lớp ViewGroup để layout view phía theo chiều dọc ngang Mỗi LinearLayout xuất hình theo thứ tự mà xuất XML Hai thuộc tính khác, android:layout_width android:layout_height , yêu cầu cho tất view để xác định kích thước chúng Bởi LinearLayout view gốc bố trí, nên điền tồn vào phần có sẵn ứng dụng cách thiết lập chiều rộng chiều cao với thuộc tính “match_parent” Giá trị cho phép view mở rộng chiều rộng chiều cao để phù hợp với chiều rộng chiều cao view cha Tham khảo thêm loại layout: http://developer.android.com/guide/topics/ui/declaring-layout.html Chúng ta tùy chọn Button, textView, ImageView giao diện cần thiết code XML Trình biên dịch tự động mã hóa sang code Java 2.2 Xây dựng code điều khiển Tổng quan bước sau:  Bước 1: Thêm thư viện CSRMesh: thư viện chứa công cụ điều khiển thiết bị Nhiệm vụ tìm hiểu phương thức xây dựng sẵn kết hợp với kiến thức lập trình hướng đối tượng java để tạo lên ứng dụng điều khiển thiết bị  Bước 2: Code điều khiển đèn phản hồi trạng thái đèn lên thiết bị di động  Bước 3: Sử dụng công nghệ Bluetooth 4.0, dễ dàng điều khiển thêm nhiều đèn lúc Để làm điều thư viện CSRMesh cung cấp sẵn đối tượng điều khiển CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM Ưu điểm sản phẩm:   Sản phẩm thiết kế ngơn ngữ java tính bảo mật cao  Khả kiểm soát thiết bị tốt rộng tịa nhà Ứng dụng điều khiển kiểm soát nhiều thiết bị lúc  Mang tính khoa học phát triển mạnh nước giới  Nhược điểm sản phẩm:  Tại Việt Nam sản phẩm chưa phát triển mạnh nên gặp nhiều khó khăn trình phát triển sản phẩm  Khả kết nối ngắn chưa ổn định với Bluetooth 4.0, 4.1 4.2 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu phát triển ứng dụng điều khiển CSRMesh, thấy khóa luận hoàn thành theo định hướng ban đầu Cụ thể phát triển ứng dụng điều khiển CSRMesh thông qua Bluetooth lượng thấp Tuy nhiên số hạn chế sản phẩm Sau kết mà đạt trình nghiên cứu:  Nghiên cứu sơ lược vi điều khiển CSRMesh cụ thể vi điều khiển CSR1010 Áp dụng board mạch để điều khiển thiết bị thông minh qua Bluetooth lượng thấp  Nghiên cứu cơng nghệ Bluetooth, tìm hiểu sâu Bluetooth lượng thấp  Hiểu lập trình hướng đối tượng ngơn ngữ java từ phát triển ứng dụng thiết bị Android Hướng phát triển sản phẩm: Qua q trình nghiên cứu tơi thấy sản phẩm nhận thấy phát triển truyền thông không dây quan trọng thời đại công nghệ ngày phát triển Việc ứng dụng chip điều khiển không dừng lại mức độ nghiên cứu mà áp dụng thực tế vào sống Ngày , smart phone Android phổ biến tồn giới Điều mở hướng phát triển mạnh mẽ cho công nghệ Sau đây, xin nêu số hướng phát triển sau :  Tích hợp điều khiển thêm thiết bị khác : quạt thơng minh, điều hịa thơng minh, máy lạnh, cửa… mơ hình nhà thơng minh  Cảnh báo có cố, tự động đóng ngắt thiết bị có cố  Tích hợp thêm tính dự báo thời tiết, hẹn giờ, thông báo thời gian để báo cho chủ sở hữu cần tắt thiết bị  Phát triển ứng dụng hệ điều hành khác Windows, IOS TÀI LIỆU THAM KHẢO Các website tham khảo: [1]https://www.google.com.vn/ [2]https://www.qualcomm.com/ [3]https://forum.csr.com/forum/main-category/main-forum/csrmesh [4]http://www.csr.com/products/bluetooth-smart-csr101x-product-family [5]https://developer.android.com/ [6] https://vi.wikipedia.org/ 10 ... tốt nghiệp, mong muốn nghiên cứu, tạo sản phẩm kiến thức học tập trường nên em chọn đề tài “ Lập trình phát triển nghiên cứu hệ thống chiếu sáng thông minh hệ điều hành Android? ??  Ý nghĩa khoa... tượng phương pháp nghiên cứu  Đối tượng : Nghiên cứu phát triển ứng dụng thiết bị Android điều khiển hệ thống chiếu sáng sử dụng chip CSR1010  Phương pháp nghiên cứu : Mô thiết bị Android ,chạy... Android ,chạy thử nghiệm thiết bị Android  Nội dung nghiên cứu Trong khóa luận này, nghiên cứu sâu trình lập trình phần mềm Android Studio Ngồi sơ lược qua chip điều khiển CSR1010 CHƯƠNG 1: LÝ