Hướng dẫn sử dụng ARDUINO cơ bản Tập 9 ARDUINO với tia hồng ngoại

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG ARDUINO CƠ BẢN TẬP 9: ARDUINO VỚI TIA HỒNG NGOẠI ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 Contents Chương GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT I TÌM HIỂU VỀ HỒNG NGOẠI 1.1 Hồng ngoại gì? 1.2 Hồng ngoại điện tử 1.3 Điều khiển TV Sony 1.4 Thiết bị thu phát II GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH, CƠ SỞ DỮ LIỆU, CÁC TRÌNH BIÊN DỊCH ĐƯỢC SỬ DỤNG 10 2.1 GIỚI THIỆU VÀI NÉT VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID: 10 2.2 Lưu trữ liệu internet thông qua Firebase 12 2.3 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển: 15 GIỚI THIỆU VỀ CHUẨN GIAO THỨC SPI: 24 2.5 KHÁI NIỆM VỀ MẠNG WIFI 27 Chương 2: Điều khiển hồng ngoại với Arduino 30 Hướng dẫn lập trình đơn giản 30 IR RECEIVER 30 IR LED (LED hồng ngoại) 30 REMOTE 30 LẮP MẠCH 30 LẬP TRÌNH 31 GIẢI THÍCH 33 Cách sử dụng Arduino remote TV 34 LẮP MẠCH 34 LẬP TRÌNH 34 GIẢI THÍCH 35 ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 Chương 3: Giới thiệu số đồ án không dùng Arduino 37 Đồ án 1: MẠCH BÁO TRỘM DÙNG TIA HỒNG NGOẠI 37 PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH 37 PHẦN II: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI CHÍNH 43 PHẦN III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 44 Đồ án 2: MẠCH KIỂM TRA XE RA VÀO BẰNG TIA HỒNG NGOẠI 49 Phần I: GIỚI THIỆU VÀI LINH KIỆN ĐIỂN HÌNH SỬ DỤNG TRONG MẠCH 50 PHẦN II:NỘI DUNG 60 PHẦN III:.KẾT LUẬN 66 Đồ án 3: ĐIỀU KHIỂN TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI 67 CHƯƠNG I : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 67 Chương 4: Giới thiệu số đồ án dùng Arduino 86 Đồ án 1: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI 86 I Sơ đồ nguyên lý mạch thu phát tín hiệu hồng ngoại 86 II SƠ ĐỒ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOAT ĐỘNG 88 III LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH 95 IV Kết 97 Đồ án 2: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI 108 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 108 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 108 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 120 ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 Chương GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT I TÌM HIỂU VỀ HỒNG NGOẠI 1.1 Hồng ngoại gì? Hồng ngoại xạ lượng với tần số thấp tần số mắt ta nhìn thấy, khơng thể nhìn thấy Tuy nhiên biết khơng nhìn thấy tần số âm tồn tai ta nghe thấy chúng Ta khơng thể nhìn thấy hay nghe thấy hồng ngoại ta cảm thấy từ cảm ứng nhiệt da Khi bạn đưa tay đến ngần lửa vật nóng, bạn xẽ cảm thấy nhiệt dù bạn khơng nhìn thấy Bạn nhìn thấy lửa phát nhiều loại xạ mắt ta nhìn thấy, đồng thời phát hồng ngoại mà ta cảm nhận qua da 1.2 Hồng ngoại điện tử Hồng ngoại thật thú vị, tạo cách dễ dàng không bị ảnh hưởng nhiễu điện từ Do sử dụng rộng rãi tiện lợi thông tin điều khiển Tuy nhiên khơng hồn hảo, nhiều nguồn sáng khác phát hồng ngoại ngây nhiễu đến thơng tin Mặt trời ví dụ, phát khoảng phổ rộng có phổ hồng ngoại Việc sử dụng hồng ngoại thiết bị điều khiển từ xa TV/VCR nhiều ứng dụng khác phần diode phát thu hồng ngoại rẻ sẵn có thi trường Như nói trên, nhiều thứ phát hồng ngoại, bắt kỳ thứ xạ nhiệt có khả Bao gồm cở thể chúng ta, lị vi sóng, chà sát tay vào nhau, chí nước nóng Vì phép truyền thơng hiệu sử dụng hồng ngoại tránh tín hiệu nhiễu khơng mong muốn phải sử dụng khóa để báo cho đầu thu tín hiệu có ích, đâu nhiễu Khi nhìn lên bầu trời đêm bạn nhìn thấy nhiều sao, bạn dễ dàng nhận máy bay ánh sáng nhấp nhái Ánh sáng nhấp nháy coi “khóa”, kiểu mã hóa ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 Tương tự máy bay bầu trời đêm, TV nhận hàng trăm loại hồng ngoại khác Một cách để tránh nguồn hồng ngoại khác tạo khóa Do điều khiểm từ xa dùng để điều biến hồng ngoại tần số Đầu thu hồng ngoại TV/VCR theo tần số mà lờ hồng ngoại khác nhận Khoảng tần số hay sử dụng 30 → 60 KHz, tốt khoảng 36 → 38 KHz Hồng ngoại phát từ diode hồng ngoại theo xung nhịp với tần số 36000 lần giây phát mức logic “0” ”1” Để tạo tần số 36 KHz việc đơn giản khó việc thu nhận dạng Đó lý nhiều công ty sản xuất thiết bị thu hồng ngoại bao gồm lọc, mạch giải mã sửa dạng đầu Một xung vuông chu kỳ xấp xỉ 27  s đưa vào cực bazơ tranzitor điều khiển led hồng ngoại để truyền Bạn bật tắt tần số đầu phát, đầu thu xẽ đầu phát bật hay tắt Những giải điều chế có mức logic đảo đầu có gói hồng ngoại gửi, đầu mức tích cực thấp tương đương với mức logic Để tránh việc điều khiển từ xa philip thay đổi kênh TV panasonic…người ta sử dụng cách mã hóa khác cho khoảng tần số Chúng sử dụng kiểu tổ hợp bit khác để mã hóa việc truyền liệu tránh nhiễu ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 1.3 Điều khiển TV Sony Sony sử dụng kiểu mã hóa độ rộng bit, kiểu mã hóa đơn giản cho việc giải mã Hãy xem xét khoảng thời gian nhỏ T cỡ 600  s bit truyền kết hợp -T+T cho bit “0” –T+2T cho bit “1” Vì bit “0” có chiều dài 1200  s bit “1” có chiều dài 1800  s Mức lên (+T) có nghĩa hồng ngoại truyền đi, mức xuống (-T) có nghĩa khơng có Để tiết kiệm pin, hầu hết nhà sản xuất rút gắn cịn 5/6 chí 3/4 độ rộng xung lý thuyết Bằng cách pin 500 sử dụng 600 (5/6) 800 (3/4) Một số nhà sản xuất khác không quan tâm đến vấn đề này, họ tăng cường hiệu truyền tin cách mở rộng chút khoảng thời gian sóng mang 36 KHz tích cực rút ngắn khoảng thời gian Như tín hiệu Remote TV sony có dạng sau: - phần truyền gọi Header (mào đầu), gọi bit bắt đầu (start bit), phần mào đầu có độ rộng 3T hay 1800  s - Tiếp theo phần Header 12 bit liên tiếp giải điều chế sau: 500  s bit im lặng + 700  s bit hồng ngoại = bit ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 500  s bit im lặng + 1300  s bit hồng ngoại = bit Bit sau bit start bit LSB ta đặt bit B0, bit cuối B11: B0 – B6 : bit mã lệnh B7 – B11 : bit dịa Trong hình vẽ địa 02H, mã lệnh 16H, có 32 khả địa 128 lệnh Tồn thời gian truyền đị khung thay đổi theo thời gian độ rộng bit > độ rộng bit Nếu bạn giữ nút bấm, khung liệu nặp lại sau 25 ms Nếu bạn sử dụng mắt nhìn hồng ngoại có sẵn thi truờng, tất dạng sóng bị đảo sau: Để thu giải mã tín hiệu Remote TV sony, thực tế khơng cần thu tồn 12 bit mã hóa, ta cần thu bit COMMAND bỏ qua bit địa Bởi với điều khiển tất nút bắm phát mã địa nhau, khác mã lệnh Mã địa Sony để phân biệt MODEL REMOD SONY khác Để thu bit mã lệnh ta có thuật tốn sau: ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 1) thiết lập nghi A = 01000000B 2) khởi đầu cách chờ tín hiệu xuống – xẽ bít START 3) chờ cho tín hiệu lên – khởi đầu bit 4) chờ cho tín hiệu xuống 5) chờ khoảng 750 – 950  s 6) đo mức tín hiệu 7) mức tín hiệu mức cao, bit nhận bit - thiết lập cờ nhớ C = - quay phải có nhớ A, C gửi vào MSB A, LSB A gửi vào C - ban đầu A = 01000000B sau quay ta có C = MSB A bít mã lệnh - sau lần quay C = bit bên trái A chứa mã lệnh - kiểm tra cờ nhớ C, C = nhẩy tới bước 9, C = quay lại bước 8) mức tín hiệu thấp bit nhận - thiết lập cờ nhớ C = (bit mã lệnh thu được) - quay phải có nhớ A - kiểm tra cờ nhớ C, C = nhẩy tới bước 9, C = nhẩy tới bước 9) bẩy bit mã lệnh chứa bit trái A: A = D6D5D4D3D2D1D00 - quay phải A ta bit phải A chứa ma lệnh A=0D0D1D2D3D4D5D6 1.4 Thiết bị thu phát - Thiết bị phát sử dụng điều khiển TV Sony với nút bấm hồng ngoại phát với mã hóa khác - Thiết bị thu sử dụng mắt nhận hồng ngoại chân, loại mắt nhận sử dụng TV: - Mắt nhận hồng ngoại nhận tín hiệu hồng ngoại từ điều khiển từ xa phát đưa ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 tín hiệu đảo mức chân Out Tín hiệu từ chân Out đưa tới P3.3 Vi xử lý để giải mã, điều khiển Port P2 1.4.1 IR LED (LED hồng ngoại) LED hồng ngoại Nhìn bên ngồi IR LED giống hệt LED thưịng, phát ánh sáng hồng ngoại nên khơng thể thấy ánh sáng mắt thường 1.4.2 IR receiver (a) IR receiver (b) Sơ đo mạch ket nối IR receiver • Khối gom mắt thu hồng ngoại có vỏ bọc kim loại để chống nhiễu Cấu ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 tạo chất bán dẫn có chân: – Chân đưa tín hiệu (OUT) – Chân nối mass (GND) – Chân nối nguồn +5V (VDC) – Điện trở R = 10kΩ tự hóa C1 có tác dụng lọc nhiễu – Chân tín hiệu OUT nối với chân ngắt ngồi vi điều khiển • Nguyên lý hoạt động: Khi Remote phát tín hiệu hồng ngoại mắt thu nhận được, tín hiệu thu nhờ tụ C1 = 4.7 µF trở R2 = 10 kΩ lọc nhiễu đưa tín hiệu vi điều khiển II GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU HÀNH, CƠ SỞ DỮ LIỆU, CÁC TRÌNH BIÊN DỊCH ĐƯỢC SỬ DỤNG 2.1 GIỚI THIỆU VÀI NÉT VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID: Android hệ điều hành dựa tảng Linux thiết kế dành cho thiết bị di động có hình cảm ứng điện thoại thơng minh máy tính bảng Ban đầu, Android phát triển Tổng công ty Android, với hỗ trợ tài từ Google sau Google mua lại vào năm 2005 Android mắt vào năm 2007 với tuyên bố thành lập Liên minh thiết bị cầm tay mở, hiệp hội gồm công ty phần cứng, phần mềm, viễn thông với mục tiêu đẩy mạnh tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động Chiếc điện thoại chạy Android bán vào năm 2008 Android cịn có cộng đồng lập trình viên đơng đảo chuyên viết ứng dụng để mở rộng chức thiết bị, loại ngơn ngữ lập trình Java có sửa đổi Vào tháng 10 năm 2012, có khoảng 700.000 ứng dụng Android, số lượt tải ứng dụng từ Google Play, cửa hàng ứng dụng Android, ước tính khoảng 25 tỷ lượt Những yếu tố giúp Android trở thành tảng điện thoại thông minh phổ biến giới, chiếm 87,7% thị phần điện thoại thơng minh tồn giới vào thời điểm quý năm 2017 công ty công nghệ lựa chọn họ cần hệ điều hành khơng nặng nề, có khả tinh chỉnh, giá rẻ chạy thiết bị cơng nghệ cao thay tạo dựng từ đầu Kết thiết kế chạy điện thoại máy tính bảng, Android xuất TV thiết bị điện tử khác Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thơng minh tồn giới vào thời điểm quý năm 2017 Android hệ điều hành điện thoại di động mở nguồn mở miễn phí Google phát triển dựa tảng Linux Bất kỳ hãng sản xuất phần cứng tự sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị mình, miễn thiết bị đáp ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 10 Nhấn phím Remote cài đặt chế độ học lệnh đểđiều khiển thiết bị – Nếu nhấn phím với lệnh cài đặt điều khiển bật tắt thiết bị – Còn nhấn phím sai khơng làm hết • ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 94 III LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH 3.1.Sơ đồ khối lưu đồ giải thuật 3.1.1.Sơ đồ khối Chế độ học lệnh nút nhấn Nguồn chỉnh lưu 220 V AC → V Vi điều khiển Arduino UNO R3 Điều khiển tải theo mã hồng ngoại DC Remote điều khiển Cảm biến hồng ngoại (Đầu thu hồng ngoại) Hình 3.1: Sơ đồ khối thiết kế điều khiển Hệ thống hoat động dựa chương trình nạp sẵn nhớ Vi điều khiển (Arduio UNO R3) • Mắt thu hồng ngoại nhận tín hiệu từ remote truyền vào vi điều khiển, vi điều khiển nhận dạng phím chọn xuất tín hiệu chân điều khiển, điều khiển thiết bị theo chương trình mà thiết lập • Mắt thu hồng ngoại đặt vị trí thuận lối đểcó thể nhận tín hiệu từ remote cách tốt • ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 95 3.1.2.Lưu đồ giải thuật Bắt đầu Tự đóng lại có nguồn trở lại t s vào chế độ cài đặt mật qủay kiểm tra lệnh điều khiển – Nếu muốn thoát xác nhận cài đặt chế độ cài đặt mật chế độ học lệnh tiếp tục nhấn nút Config để lưu cài đặt trở trạng thái điều khiển – Nếu chưa nhấn nút Config lần thứ cịn chế độ học lệnh, thực gửi lệnh điều khiển • Sau thoát khối chế độ học lệnh, mã hồng ngoại dùng điều khiển lưu vào EEPROM đọc giữ trị để so sánh điều khiển thiết bị theo tín hiệu hồng ngoại phát từ Remote • Lập lại trình học lệnh cài đặt mật (nếu nhấn Config) trình điều khiển gửi tín hiệu hồng ngoại dùng điều khiển thiết bị • 3.1.3.Chương trình điều khiển IV Kết 4.1.Đat được: – Viết giải thuật học lệnh hồng ngoạivới mã lệnh từ 0x000 – 0xFFF – Nhớ trạng thái tải trưóc tự đóng lại tải có nguồn trở lại – Thêm tính cài đặt mật giúp bảo mật chế độ học lệnh – Sử dụng Remote TV để điều khiển tải quy định chương trình – Có thể dễ dàng thay đối lệnh điều khiển mà không cần nạp lai chương trình nhờ vào khả học lệnhcủa điều khiển – Có thể điều khiển tải sử dụng nguồn 220 V AC thông qua mạch công suất gồm Relay với Opto cách ly ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 97 Kết đạt 4.2.Hạn chế: – Với loại Remote có mã lệnh khác 0x000 – 0xFFF cần viết lại chương trình để học mã hồng ngoại – Khoảng cách thu phát tín hiệu cịn gần ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 98 Đồ án 2: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA BẰNG TIA HỒNG NGOẠI (Đồ án 14) Node MCU Module TL 1838 Hình 2.8 Hình ảnh thực tế module led đoạn Led thu hồng ngoại Remote Module micro SD card Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT ( Được trình bày : phần đầu tài liệu) Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 2.1 TỔNG QUAN VỀ U CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG: Mơ hình thiết kế thi công phải đáp ứng yêu cầu sau: • Điều khiển thiết bị sóng hồng ngoại TV, điều hịa, … tầm khoảng - m • Mơ hình phải gọn nhẹ, đạt ổn định tính xác cao • Phù hợp điều kiện kinh tế 2.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG: 2.2.1 Thiết kế sơ đồ hệ thống: ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 108 Khối hiển thị thời gian Khối lưu trữ liệu Khối xử lý Khối điều khiển Khối thu phát hồng ngoại Khối nguồn Sơ đồ khối hệ thống Các khối sử dụng mạch: Khối nguồn: Sử dụng nguồn 5V để cấp cho toàn hệ thống Khối xử lý: Sử dụng Node MCU để xử lý truyền nhận liệu từ khối thu phát hồng ngoại khối lưu trữ liệu Khối thu phát hồng ngoại: Có chức thu nhận tín hiệu hồng ngoại bên ngồi phát tín hiệu hồng ngoại để điều khiển thiết bị có yêu cầu từ khối điều khiển Khối hiển thị thời gian: Có chức giao tiếp với khối xử lý để thu liệu từ khối điều khiển cập nhật thời gian thực hiển thị led đoạn Khối lưu trữ liệu: Sử dụng thẻ nhớ micro SD có khả lưu trữ liệu nhận từ khối thu phát hồng ngoại có yêu cầu từ khối xử lý xuất lại liệu cho khối xử lý Khối điều khiển: Là điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android cung cấp giao diện cho người sử dụng điều khiển thiết bị cách gửi liệu thông qua mạng Wifi đến khối xử lý ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 109 ❖ Sơ đồ nguyên lý khối thu phát hồng ngoại: Sơ đồ thiết kế khối thu phát hồng ngoại Tín hiệu hồng ngoại nhận từ remote thực tế thông qua Led thu hồng ngoại TL1838, tín hiệu xuất để điều khiển thiết bị thông qua led phát a Thiết kế khối hiển thị thời gian: Để quan sát thời gian thực hệ thống, ta sử dụng led đoạn để hiển thị Để đơn giản chi phí thấp ta sử dụng module led đoạn số Module sử dụng nguồn Vdc Để giao tiếp với module led đoạn, ta quan tâm chủ yếu đến chân CLK DIO nối với chân I/O vi điều khiển: - Chân CLK: kết nối với chân D2 vi điều khiển - Chân DIO: kết nối với chân D3 vi điều khiển ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 110 Sơ đồ thiết kế khối hiển thị thời gian b Thiết kế khối lưu trữ liệu: Để lưu trữ liệu tín hiệu nhận từ led thu hồng ngoại ta sử dụng SD card Để đơn giản ta sử dụng module micro SD card tích hợp sẵn Vì liệu lưu trữ khơng q lớn ta sử dụng thẻ SD có dung lượng GB Sơ đồ thiết kế khối lưu liệu ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 111 Để giao tiếp với micro SD ta sử dụng chuẩn truyền SPI Ta quan tâm chủ yếu đến chân CS, MOSI, MISO SCK nối với chân I/O vi điều khiển: - Chân CS: kết nối với chân D8 vi điều khiển - Chân MOSI: kết nối với chân D7 vi điều khiển - Chân MISO: kết nối với chân D6 vi điều khiển - Chân SCK: kết nối với chân D5 vi điều khiển c Thiết kế khối xử lý: Khối xử lý khối quan trọng có chức truyền, nhận liệu xử lý tín hiệu thơng qua Internet Vì ta chọn Module Node MCU có tích hợp Chip WiFi ESP8266EX bên dễ dàng kết nối wifi với vài thao tác d Thiết kế khối nguồn Nguồn cấp cho khối thu phát hồng ngoại gồm led thu hồng ngoại TL1838 led phát hồng ngoại Dòng cấp cho led thu khoảng 1,4mA, led phát cần dòng tối đa 20mA nên tổng dòng cấp cho khối thu phát là: I = x 20 + 1,4≈ 141 mA Module led đoạn cần dòng cho led đoạn 20 mA nên cần dòng là: I= 4x20= 80 mA ESP8266 hoạt động sử dụng dịng lên đến 550 mA Vậy nguồn cấp cho toàn mạch hoạt động cần khoảng I = 141 + 80 + 550 = 771 mA Nên ta cần chọn nguồn có dịng 1A để mạch hoạt động ổn định Như nguồn cho hệ thống ta chọn Adapter 5V, 1A để cung cấp nguồn cho hệ thống e Thiết kế khối điều khiển: Để điều khiển thiết bị sóng hồng ngoại ta sử dụng nút nhấn cơ, điều khiển qua giao diện Wed, điều khiển qua app Android điện thoại, … Ở khối điều khiển nhóm sử dụng điện thoại thơng minh (smartphone) thông qua ứng dụng để điều khiển, ứng dụng viết ngơn ngữ java dựa hỗ trợ phần mềm Android Studio Giao diện ứng dụng gồm ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 112 hình giao diện app, màng hình điều khiển hình giao diện hẹn điều khiển 2.2.2 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 113 2.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG: 2.3.1 Lưu đồ giải thuật: ❖ Lưu đồ hệ thống: Giải thích lưu đồ: Bước 1: Ban đầu ta cấu hình cho hệ thống kết nối với Wifi nơi sử dụng Bước 2: Lấy thời gian thực server đọc tất giá trị nút Firebase Bước 3: Nếu ta gạt nút cho phép học lệnh liệu nút đọc lưu vào thẻ SD sau quay lại Bước 2, khơng cho phép học lệnh tiếp tục thực Bước Bước 4: Nếu có nhấn nút từ app điều khiển hệ thống đọc liệu lưu thẻ SD gửi tín hiệu để điều khiển thiết bị tiếp tục quay lại Bước Còn khơng nhấn nút từ app tiếp tục thực Bước Bước 5: Kiểm tra thời gian đặt trước lưu Firebase với thời gian thực giống gửi liệu điều khiển nút thứ nhất, sau khoảng thời gian 30s tiếp tục gửi liệu điều khiển nút thứ hai Sau quay lại bước ARDUINO IOT VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486295328966960 114 Lưu đồ chương trình vi điều khiển ❖ Lưu đồ chương trình điều khiển Android Studio: Giải thích lưu đồ: Ban đầu ta khai báo thư viện cần thiết, cấu hình cho firebase Tiếp theo kiểm tra có nhấn nút khơng, khơng tiếp tục kiểm tra Cịn có kiểm tra nút phải nút TIMER khơng phải chuyển sang hình hẹn kết thúc Nhưng nút nhấn khơng phải nút TIMER thiết lập biến tương ứng Firebase quay lại kiểm tra có nhấn nút hay khơng Lưu đồ chương trình điều khiển Android ❖ Lưu đồ hẹn Android: Giải thích lưu đồ: Ban đầu ta khai báo thư viện cần thiết cấu hình cho firebase Sau kiểm tra xem có nhấn nút ENTER hay khơng Nếu khơng tiếp tục kiểm tra Cịn có kiểm tra tiếp nhập giờ, nhập phút hay khơng khơng tiếp tục kiểm tra Nếu nhập giờ, nhập phút kiểm tra xem nhập nút điều khiển chưa Nếu chưa nhập nút tiếp tục kiểm tra, nhấn nút kiểm tra có giá trị từ 0-23, phút tử 0-59 hay khơng Nếu sai quay lại bước kiểm tra có nhấn ENTER chưa tiếp tục kiểm tra tiếp Ngoài kiểm tra hết điều kiện thiết lập liệu firebase kết thúc thuật tốn 2.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển: a Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE: (Được giới thiệu chương Cơ sở lý thuyết) Viết chương trình cho hệ thống: Chương trình bổ sung vào phần phụ lục b Chương trình Android Studio Để cài đặt phần mềm Android Studio tải Android Studio từ trang chủ nó: https://developer.android.com/sdk/index.html Lưu ý máy tính phải cài java trước cài Android Studio, để cài java vào trang: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html Hình 4.16 Tải Java Tích hợp firebase với app Android: (Được giới thiệu chương Cơ sở lý thuyết) Viết chương trình Android: Code bổ sung phần phụ lục 2.4.HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC VỚI HỆ THỐNG: Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn 5V DC Bước 2: Đăng nhập vào Wifi esp Với tên là: WIFI_ESP khơng có password Bước 3: Tiến hành config wifi cho ESP để kết nối với Wifi password nơi sử dụng cho lần đăng nhập Bước 4: Học lệnh: Gạt Switch Set app lên mức ‘1’ cho phép bắt đầu học lệnh Nhấn nút muốn học lệnh từ remote thiết bị muốn điều khiển hướng vào mắt thu hồng ngoại TL 1838 hộp điều khiển, sau nhấn nút muốn gán App Android để học lệnh cho nút Sau gạt Switch Set ‘0’ kết thúc chế độ học lệnh Bước 5: Hẹn điều khiển: Ở hình Remote nhấn vào nút TIMER để mở giao diện để hẹn Ở giao diện có giá trị: (giá trị 0-23), phút (0-59), nút thứ nút thứ hai (có giá trị nhập là:0-9, sao, thang, on1, on2, on3, on4, up, dw, back, next, menu, mute, exit, mode) Khi giá trị thời gian đặt trước gửi tín hiệu điều khiển nút thứ sau thời gian đặt trước 30s tiếp tục gửi tín hiệu điều khiển nút thứ hai Bước 6: Khi gán hoàn tất ta việc nhấn nút mà gán liệu phần cứng phát tín hiệu hồng ngoại tương ứng đến thiết bị mà muốn điều khiển Lưu ý: Khi xảy cố khơng có wifi từ kit, ta nhấn nút reset thiết bị rút nguồn cắm lại Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 3.1 KẾT LUẬN: ❖ Ưu điểm: Hệ thống học tín hiệu hầu hết loại điều khiển từ xa sử dụng tín hiệu hồng ngoại phát lại tín hiệu hồng ngoại học để điều khiển thiết bị thông qua app Android điện thoại Về phần ứng dụng điện thoại thông minh, tạo giao diện nút tương tự Remote thực tế ❖ Nhược điểm: Hệ thống hoạt động có kết nối Internet, khả truyền nhận liệu đáp ứng chậm Khả điều khiển máy điều hòa hạn chế, ổn định Giao diện app điều khiển đơn giản chưa chia loại thiết bị 3.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN: Tạo sở liệu riêng cho loại thiết bị, hãng thiết bị để điều khiển ta không cần học lệnh mà cần chọn thiết bị sau chọn hãng thiết bị điều khiển thiết bị cách đơn giản hiệu Có thể kết hợp với ngơi nhà thơng minh trở thành hệ thống lớn đáp ứng nhu cầu điều khiển, quản lí tất thiết bị nhà cách thông minh, nâng cao đời sống tiện ích cho người PHỤ LỤC: • Code Arduino IDE cho vi điều khiển Node : • Code Android studio: ... phát sử dụng điều khiển TV Sony với nút bấm hồng ngoại phát với mã hóa khác - Thiết bị thu sử dụng mắt nhận hồng ngoại chân, loại mắt nhận sử dụng TV: - Mắt nhận hồng ngoại nhận tín hiệu hồng ngoại. .. điều biến hồng ngoại tần số Đầu thu hồng ngoại TV/VCR theo tần số mà lờ hồng ngoại khác nhận Khoảng tần số hay sử dụng 30 → 60 KHz, tốt khoảng 36 → 38 KHz Hồng ngoại phát từ diode hồng ngoại theo... VIETNAM https://www.facebook.com/groups/486 295 32 896 696 0 29 Chương 2: Điều khiển hồng ngoại với Arduino Hướng dẫn lập trình đơn giản IR RECEIVER Trong viết sử dụng IR receiver loại 36Khz Vì loại IR