Đồ án Điều khiển thiết bị điện tử bằng androi thông qua Bluetooth

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ Mơn Viễn Thơng ĐỒ ÁN MƠN HỌC Điều khiển thiết bị điện tử androi thông qua Bluetooth Tp.Hồ Chí Minh Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH LỜI CẢM ƠN - Đồ án tiền đề nhằm trang bị cho sinh viên kĩ nghiên cứu, kiến thức quan trọng trước bắt tay vào thực tập làm luận văn - Trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Điện – Điện Tử, đặc biệt thầy cô môn Viễn Thông tận tình dạy trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết suốt thời gian ngồi giảng đường làm tảng cho việc thực đồ án - Xin trân trọng cảm ơn thầy Huỳnh Phú Minh Cường tận tình giúp đỡ giúp em giải khúc mắc để hoàn thành đồ án Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH Mục Lục I)Giới thiệu………………………………………………….1 1) 2) 3) 4) Tóm tắt nội dung Mở đầu Tìm hiểu cơng Nghệ khơng dây Bluetoot Phương phá đối tượng nghiêm cứu II)Thiết kế hệ thống………………………………………….2 1) Sơ đồ khối………………………………………….2 2) Mơ hình thực tế……………………………………2 A) Khối Nguồn…………………………………….2 B) Khối module bluetoot…………………………3 C) Khối vi điều khiển Arduino………………… 1) Thông số kỹ thuật Arduino……………….4 2) Chức phận Arduino……… D) Khối Replay…………………………………….7 E) Khối công tắc………………………………… F) Khối Androi…………………………………… III) Hoạt động hệ thống……………………………….9 1) Nguyên lý hoạt động hệ thống…………… 2) Sơ đồ giải thuật……………………………………10 A) Sơ đồ giải thuật hệ thống…………………….10 B) Sơ đồ giải thuật android………………………11 IV) Điều khiển động cơ……………………………………12 1) Giới thiệu………………………………………… 12 A) Động bước……………………………… 12 B) Mạch cầu H……………………………………13 2) Nguyên lý hoạt động…………………………… 14 3) Mạch cầu HL298………………………………….15 4) Sơ đồ giải thuật điều khiển động cơ……………16 5) Giải thuật đóng cửa………………………………17 6) Giải thuật mở cửa……………………………… 18 V) Kết kết luận………………………… 19 Tài liệu tham khảo……………………………… 20 Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH I) Giới thiệu 1) Tóm tắt nội dung Ngày giới với bùng nổ ngành công nghệ thông tin, điện tử làm cho đời sống người ngày hồn thiện Các thiết bị thơng minh ngày ứng dụng vào sống sinh hoạt ngày người Đặc biệt, smartphone trở thành phần quen thuộc sống thường nhật cá nhân nhu cầu ứng dụng ứng dụng smartphone vào đời sống ngày thiết thực Vì với nhu cầu thơng minh hóa thiết bị điện tử đời sống ngày viết chúng em trình bày cách ngắn gọn ứng dụng thực tế điều khiển thiết bị điện thoại Android qua sóng Bluetooth để nâng cao chất lượng sống người đáp ứng nhu cầu ngày mạnh mẽ thời đại công nghệ số 2) Mở đầu Với phát triển ngày mạnh mẽ khoa học công nghệ, vi điều khiển AVR vi điều khiển PIC ngày thơng dụng hồn thiện hơn, nói xuất Arduino vào năm 2005 Italia mở hướng cho vi điều khiển Sự xuất Arduino hỗ trợ cho người nhiều lập trình thiết kế, mà không cần nhiều kiến thức vi xử lý, Phần cứng thiết bị tích hợp nhiều chức mã nguồn mở Ngơn ngữ lập trình Java lại vơ dễ sử dụng tương thích với ngơn ngữ C hệ thư viện phong phú chia sẻ miễn phí Chính lý nên Arduino dần phổ biến phát triển ngày mạnh mẽ toàn giới Trong đề tài mơ hình đề cập Master/Slaver, điện thoại đóng vai trị Master, Kit Arduino đóng vai trị Slaver Khoảng cách truyền mạng khỏang 20m, mặt hạng chế sóng Bluetooth Tuy nhiên với khoảng cách đủ để Bluetoot ứng dụng điều khiển thiết bị gia dụng gia đình 3) Tìm hiểu cơng nghệ không dây Bluetoot Bluetooth công nghệ không dây cho phép truyền thông thiết bị với Công nghệ Bluetooth công nghệ dựa tần số vô tuyến thiết bị có tích hợp bên cơng nghệ truyền thơng với thiết bị khác với khoảng cách định cự ly để đảm bảo cơng suất cho việc phát nhận sóng 4) Phương pháp đối tượng nghiêm cứu đề tài Phương Pháp nghiêm cứu: - Tham khảo tài liệu : tài liệu liên quan, tìm kiếm tài liệu internet - Tự tiến hành thiết kế ,thi hành mô máy tính Xác định lỗi thi hành làm phần cứng - Viết code theo hướng dẫn tài liệu tham khảo thực nạp thực nghiệm phần cứng Đối tượng nghiêm cứu: Trong đề tài nghiêm cứu Modul Bluetoot HC06, kết nối với vi điều khiển Arduino điều khiển qua Androi để điều khiển thiết bị điện dân dụng ngày Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH II) Thiết Kế Hệ Thống 1) Sơ đồ khối: 2) Mơ hình thực tế: A) Khối nguồn Khối nguồn tạo dòng điện điện ổn định cung cấp an toàn cho mạch Do dùng nguồn 5V DC nên ta dùng bốn diode để chỉnh lưu dòng xoay chiều qua IC ổn áp 7805 để tạo nguồn 5v cung cấp cho mạch Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH B) Khối Module Bluetoot HC-06 - - - - Module Bluetooth SLAVE cho phép vi điều khiển kết nối với thiết bị ngoại vi: smartphone, laptop, usb bluetooth thông qua giao tiếp Serial gửi nhận tín hiệu chiều Module bluetooth tích hợp board cho phép bạn sử dụng nguồn từ DC 3.5 - 5V Module Bluetooth SLAVE cho phép vi điều khiển kết nối với thiết bị ngoại vi: smartphone, laptop, usb bluetooth thông qua giao tiếp Serial gửi nhận tín hiệu chiều Module bluetooth tích hợp board cho phép bạn sử dụng nguồn từ 3.5V đến 6V cung cấp cho board mà không cần lo lắng chênh lệch điện áp 3V - 5V gây hỏng board Module Bluetooth gồm chân theo thứ tự: KEY, VCC, GND, TX, RX, STATE.Đây module bluetooth SLAVE nghĩa bạn chủ động kết nối vi điều khiển, mà cần sử dụng smartphone, laptop, bluetooth usb để dị tín hiệu kết nối (pair) từ smartphone, laptop, bluetooth usb Sau pair thành cơng, bạn gửi nhận tín hiệu từ vi điều khiển đến thiết bị Không gắn lộn dây Vcc Gnd gây hỏng module bluetooth lập tức.Mặc định, module bluetooth SLAVE sử dụng baud rate 9600, PIN 1234 Bạn tùy chỉnh baud rate tập lệnh AT Bluetooth module SLAVE dễ dàng kết nối với dịng smartphone Android thơng qua thư viện AMARINO Modul Bluetooth HC06: thiết kế để chuyển đổi giao tiếp nối tiếp không đồng thành giao tiếp không dây Bluetooth ngược lại  Cấu hình Slave cấu hình ban đầu, khơng thay đổi  Sử dụng chip CSR Bluetooth V2.0  Điện áp sử cho 3.3V ( Hỗ trợ IC ổn áp đầu vào 5V)  Thứ tự chân: STATE RXD TXD GND VCC WAKEUP  Tốc Độ Hỗ Trợ: 200，2400，4800，9600,19200，38400，57600，115200  Kích thước Module: 28mm x 15 mm x 2.35mm  Dòng hoạt động: 20-30mA  Tần số: 2.4GHz ISM band  Tốc độ: + Asynchronous: 2.1Mbps(Max)/160kbps + Synchronous: 1Mbps/1Mbps  Bảo mật: Authentication and encryption  Giao tiếp: Bluetooth serial port  Nhiệt độ làm việc: -20 ~ 75 độ C Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH Độ nhạy: -80dBm 2.1 Module có chế độ làm việc: + Kết nối truyền thông + Đáp ứng theo lệnh: làm việc chế độ này, gửi lệnh AT để giao tiếp cài đặt module Chức chân modul hc -06:   -  Chân UART_TXD có chức truyền liệu tới chân RXD, nối với chân RXD vi điều khiển  Chân UART_R XD chức nhận liệu từ chân TXD truyền tới, nối với chân TXD vi điều khiển  Chân VCC sử dụng nguồn áp 3.3 V,dải áp hoạt động từ 3.0V -> 4.2V  Chân GN C) Khối Vi Điều Khiển Arduino thông số kỹ thuật arduino Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SĨNG BLUETOOTH Dịng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) Chức phận Arduino - Vi điều khiển -    - Arduino UNO sử dụng vi điều khiển họ 8bit AVR ATmega8, ATmega168, ATmega328 Vi điều khiển xử lí tác vụ đơn giản điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm trạm đo nhiệt độ độ ẩm hiển thị lên hình LCD Thiết kế tiêu chuẩn Arduino UNO sử dụng vi điều khiển cung cấp cho người dùng: 32KB nhớ Flash: đoạn lệnh lập trình lưu trữ nhớ Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến khai báo lập trình lưu Khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): giống ổ cứng mini – nơi đọc ghi liệu vào mà lo bị cúp điện giống liệu SRAM Các chân lượng Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH       - GND (Ground): cực âm nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi dùng thiết bị sử dụng nguồn điện riêng biệt chân phải nối với 5V: cấp điện áp 5V đầu Dòng tối đa cho phép chân 500mA 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu Dòng tối đa cho phép chân 50mA Vin (Voltage Input): để cấp nguồn cho Arduino UNO, nối cực dương nguồn với chân cực âm nguồn với chân GND IOREF: điện áp hoạt động vi điều khiển Arduino UNO đo chân Và dĩ nhiên ln 5V Mặc dù không lấy nguồn 5V từ chân để sử dụng chức khơng phải cấp nguồn RESET: việc nhấn nút Reset board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET nối với GND qua điện trở 10KΩ Các cổng vào/  Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc xuất tín hiệu Chúng có mức điện áp 0V 5V với dòng vào/ra tối đa chân 40mA Ở chân có điện trở pull-up từ cài đặt vi điều khiển ATmega328 (mặc định điện trở khơng kết nối).Có chức đặc, số chân digital biệt sau:  chân Serial: (RX) (TX): dùng để gửi (transmit – TX) nhận (receive – RX) liệu TTL Serial Arduino Uno giao tiếp với thiết bị khác thông qua chân Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na kết nối Serial không dây Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng chân không cần thiết  Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, 11: cho phép bạn xuất xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) hàm analogWrite() Nói cách đơn giản, bạn điều chỉnh điện áp chân từ mức 0V đến 5V thay cố định mức 0V 5V chân khác  Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài chức thơng thường, chân cịn dùng để truyền phát liệu giao thức SPI với thiết bị khác  LED 13: Arduino UNO có đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi bấm nút Reset, bạn thấy đèn nhấp nháy để báo hiệu Nó nối với chân số 13 Khi chân người dùng sử dụng, LED sáng  Arduino UNO có chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp khoảng 0V → 5V Với chân AREF board, bạn để đưa vào điện áp tham chiếu sử dụng chân analog Tức bạn cấp điện áp 2.5V vào chân bạn dùng chân analog để đo điện áp khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải 10bit  Đặc biệt, Arduino UNO có chân A4 (SDA) A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với thiết bị khác Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH - Jack nguồn: để chạy Arduino lấy nguồn từ cổng USB máy tính khơng có ta dùng nguồn khoảng 9v đến 12v - Cổng USB : cổng giao tiếp để ta upload code từ PC lên vi điểu khiển Đồng thời giao tiếp serial để truyền liệu vi điểu khiển với máy tính Đây nguồn cấp cho Arduino D) Khối Relay - Thiết kế bảo vệ sử dụng opto cách ly với mạch điều khiển Dễ dàng điều khiển hầu hết dòng vi điều khiển Arduino, 8051, AVR, PIC, DSP, ARM, PLC, MSP430, TTL, logic Relay hiệu suất cao: 250VAC/10A; 30VDC/10A Mỗi kênh cần dòng 15-20mA để điều khiển Relay tác động mức thấp (LOW) Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH - Khối Công suất gồm: Rơle 5V Relay cơng tắc điều khiển từ xa đơn giản, dùng dịng nhỏ để điều khiển dịng lớn dùng để bảo vệ cơng tắc nên xem thiết bị bảo vệ Một Relay điển hình điều khiển mạch điều khiển nguồn Kết cấu relay gồm có lõi sắt, cuộn từ tiếp điểm E) Khối công tắc Công tắc cực làm nhiệm vụ kết hợp cới relay chân, cho việc điều khiển thiết bị động hơn.Tạo mối liên kết chặt chẽ phần mềm điều khiển điện thoại thao tác phần cứng Điều khiển tay điều khiển phần mềm F) Khối Androi Ở chúng em sử dụng phần mềm Arduino Bluetoot có sẵn CHplay - Arduino Bluetooth ứng dụng điều khiển thiết bị cho phép bạn điều khiển thiết bị điện khác lên đến tám thiết bị kiểm soát độc lập - Sử dụng thiết bị di động Android Bluetooth để điều khiển từ xa thiết bị bạn với Serial Module Bluetooth Arduino - Có thể thiết lập Timer để ON / OFF thiết bị hiển thị đồng hồ đếm ngược ( Timer thiết lập để phút , 15 phút , 30 phút, giờ, , giờ) Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH III) Hoạt động hệ thống 1) Nguyên lý hoạt động hệ thống - - - Đầu tiên, khởi động phần mềm Android "Điều khiển thiết bị" Phần mềm xuất thơng báo bạn có muốn bật bluetooth không (yes or no) Click yes để bật bluetooth thực tự động kết nối đến module bluetooth Phần mềm tự động lấy địa Mac Module Bluetooth (nhập vào lập trình).Khi kết nối thành cơng phần mềm thị Toast thông báo kết nối Phần mềm gồm Button dùng để điều khiển bật tắt thiết bị nhà seekbar dùng để điều động cửa độ rông mở cửa Phần cứng cịn kết nối với cơng tắc cực để bật tắt thiết bị( bật công tắc tắt điện thoại tắt điện thoại bật cơng tắc), phịng trường hợp điện thoại hết pin hay bị trục trặc Khi bật thiết bị: Khi click vào button phần mềm android sẻ gởi gói tin (chứa lệnh mở thiết bị) thơng qua thiết bị Bluetooth điện thoại đến Module Bluetooth HC-06 Lúc Module Bluetooth HC-05 nhận gói tin truyền module Arduino để đưa tín hiệu đóng Opto làm cấp điện cho Relay đóng Khi tắt thiết bị: Khi click lần vào button phần mềm android sẻ gởi gói tin (chứa lệnh đóng thiết bị) thơng qua thiết bị Bluetooth điện thoại đến Module Bluetooth HC-06 Lúc Module Bluetooth HC-06 nhận gói tin truyền module Arduino để đưa tín hiệu mở Opto làm điện cho Relay mở Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH 2) Sơ đồ giải thuật A) Giải thuật Androi start Hiển thị” Ứng dụng muốn bật Bluetoot” No Đóng ứng dụng Chọn yes/no Yes Nếu lần đầu mở úng dụng nhập pass Tìm thiết bị Bluetoot No Yes Kết nối với module Bluetoot No Có Botton chọn? Yes Ứng dụng gửi ký tự “ tắt ứng với chữ thường(a,b,c…),mở với chữ hoa(A,B,C )” đến Arduino để tiến hành lệnh tương ứng End Page 10 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH B) Giải thuật Arduino start Kết nói serial port, khởi tạo giá trị USART, định dạng biến Kết nối module bluetoot thiết bị điện No Nhận “ký tự” tự module Bluetoot Yes Tiến hành so sánh tiến nhanh đưa lệnh thực tương ứng với ký tự nhận định danh khai báo Thực lệnh? Lệnh điều khiển thiết lập cổng out tương ứng nói với thiết bị stop Page 11 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH IV) Điều khiển động 1) Giới thiệu A) Động bước Động bước chia làm hai loại, nam châm vĩnh cửu biến từ trở (cũng có loại động hỗn hợp nữa, khơng khác biệt với động nam châm vĩnh cửu) Nếu nhãn động cơ, bạn phân biệt hai loại động cảm giác mà không cần cấp điện cho chúng Động nam châm vĩnh cửu dường có nấc bạn dùng tay xoay nhẹ rotor chúng, động biến từ trở dường xoay tự (mặc dù cảm thấy chúng có nấc nhẹ giảm từ tính rotor) Bạn phân biệt hai loại động ohm kế Động biến từ trở thường có mấu, với dây chung, đó, động nam châm vĩnh cửu thường có hai mấu phân biệt, có khơng có nút trung tâm Nút trung tâm dùng động nam châm vĩnh cửu đơn cực Động bước phong phú góc quay Các động quay 90 độ bước, động nam châm vĩnh cửu xử lý cao thường quay 1.8 độ đến 0.72 độ bước Với điều khiển, hầu hết loại động nam châm vĩnh cửu hỗn hợp chạy chế độ nửa bước, vài điều khiển điều khiển phân bước nhỏ hay gọi vi bước Đối với động nam châm vĩnh cửu động biến từ trở, mấu động kích, rotor (ở khơng tải) nhảy đến góc cố định sau giữ nguyên góc moment xoắn vượt qua giá trị moment xoắn giữ (hold torque) động Loại động sử dụng đề tài loại nam châm vĩnh cửu đầu dây pha Mạch điều khiển cho động đòi hỏi mạch điều khiển cầu H cho mấu; Tóm lại, cầu H cho phép cực nguồn áp đến đầu mấu điều khiển cách độc lập Các dãy điều khiển cho bước đơn loại động nêu bên dưới, dùng + ‐ để đại diện cho cực nguồn áp áp vào đầu động Page 12 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH B) Mạch cầu H Giả sử bạn có động DC có đầu A B, nối đầu dây với nguồn điện DC (ắc qui điện – battery) Ai biết nối A với cực (+), B với cực (-) mà động chạy theo chiều thuận (kim đồng hồ) đảo cực đấu dây (A với (-), B với (+)) động đảo chiều quay Tất nhiên bạn “control guy” bạn khơng muốn làm cơng việc “động tay động chân” (đảo chiều đấu dây), bạn nghĩ đến mạch điện có khả tự động thực việc đảo chiều này, mạch cầu H (H-Bridge Circuit) giúp bạn Như thế, mạch cầu H mạch điện giúp đảo chiều dòng điện qua đối tượng Tuy nhiên, bạn thấy, mạch cầu H khơng có tác dụng “tầm thường” Nhưng lại gọi mạch cầu H, đơn giản mạch có hình chữ H đầu V GND đầu (+) (-) ắc qui, “đối tượng” động DC mà cần điều khiển, “đối tượng” có đầu A B, mục đích điều khiển cho phép dịng điện qua “đối tượng” theo chiều A đến B B đến A Thành phần tạo nên mạch cầu H “khóa” L1, L2, R1 R2 (L: Left, R:Right) Ở điều kiện bình thường khóa “mở”, mạch cầu H không hoạt động Page 13 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH 2) Nguyên lý hoạt động mạch cầu H Giả sử cách (cái cách nhiệm vụ người thiết kế mạch) mà khóa L1 R2 “đóng lại” (L2 R1 mở), bạn dễ dàng hình dung có dịng điện chạy từ V qua khóa L1 đến đầu A xuyên qua đối tượng đến đầu B trước qua khóa R2 GND (như hình 2a) Như thế, với giả sử có dòng điện chạy qua đối tượng theo chiều từ A đến B Bây giả sử khác R1 L2 đóng L1 R2 mở, dịng điện lại xuất lần chạy qua đối tượng theo chiều từ B đến A hình 2b (V->R1->B->A->L2->GND) Vậy rõ, dùng mạch cầu H để đảo chiều dòng điện qua “đối tượng” (hay cụ thể, đảo chiều quay động cơ) “một cách đó” Chuyện xảy đóng đồng thời khóa bên (L1 L2 R1 R2) chí đóng khóa? Rất dễ tìm câu trả lời, tượng “ngắn mạch” (short circuit), V GND gần nối trực tiếp với hiển nhiên ắc qui bị hỏng nguy hiểm cháy nổ mạch xảy Cách đóng khóa điều “đại kị” mạch cầu H Để tránh việc xảy ra, người ta thường dùng thêm mạch logic để kích cầu H Phần khơng đề cập Giả thuyết cuối trường hợp khóa phần phần đóng (ví dụ L1 R1 đóng, L2 R2 mở) Với trường hợp này, đầu A, B “đối tượng” nối với mức điện áp khơng có dịng điện chạy qua, mạch cầu H khơng hoạt động Đây coi cách “thắng” động (nhưng lúc có tác dụng) Nói chung, nên tránh trường hợp xảy ra, muốn mạch cầu khơng hoạt động nên mở tất khóa thay dùng trường hợp Sau nắm nguyên lý hoạt động mạch cầu H, phần khảo sát cách thiết kế mạch loại linh kiện cụ thể Như tơi trình bày phần trước, thành phần mạch cầu H “khóa”, việc chọn linh kiện để làm khóa phụ thuộc vào mục đích sử dụng mạch cầu, loại đối tượng cần điều khiển, công suất tiêu thụ đối tượng hiểu biết, điều kiện người thiết kế Nhìn chung, khóa mạch cầu H thường chế tạo rờ le Page 14 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH (relay), BJT (Bipolar Junction Transistor) hay MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) Phần thiết kế mạch cầu H tập trung vào loại linh kiện Trong cách thiết kế, tơi giải thích ngắn gọn nguyên lý cấu tạo hoạt động loại linh kiện để bạn đọc dễ nắm bắt 3) Module mạch cầu HL298 Bên tích hợp mạch cầu H Chúng ta dùng để điều khiển động có bước Chân cấp nguồn +12V power GND power Để module hoat động cần nối jum A Enable B Enable hình Để điều khiển động ta nối chân OUTA vào pha A động bước (OUT1-> 1a , OUT2->1b) OUTB vào pha B động bước (OUT3-> 2a , OUT4->2b) Chân chân INPUT (IN1->IN4) nối tương úng với chân 4-5-6-7 anduino Ta kích chân IN1-IN2=01 10 đầu OUT1=12V, OUT2=0v OUT1=0V, OUT2=12V Có nghĩa OUT 1-OUT2 đổi chiều âm dương ta kích 01, 10 Tương tự chân IN3-IN4, OUT3-OUT4 tương tự 4) Giải thuật điều khiển động Lúc khởi động mạch điều khiển động kéo trượt vị trí 0, cách đọc liên tục tiếp điểm, nối vào chân số anduino; trượt vị trí đụng tiếp điểm, làm cho chân số xuống mức logic Ta kích dừng động lại Trong vịng lặp chính, đọc kí tự từ UART , kiểm tra xem kí tự ‘m’ mà trước cửa đóng thực mở, cửa mở trước khơng làm Tương tự với kí tự ‘d’ ta kiểm tra cờ flag thực đóng cửa không Page 15 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH Main Cài đặt UART tốc độ baud 9600; Cài đặt chân Input trở nội kéo lên nguồn, cài đặt chân 4567 Output yes Chân số 3==0 no Điều khiển động có kéo trượt Đọc kí tự từ UART==’d’ no yes Điều khiển động đóng cửa Đọc kí tự từ UART==’m’ yes Điều khiển động mở cửa Page 16 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH 5) Giải thuật đóng cửa Nạp giá trị TimerOut Lấy giá trị millis() lưu vào biến time Chân số 3==0 && millis()time < TimerOut no yes Điều khiển động có kéo trượt Dừng động Thoát khỏi hàm Page 17 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH 6) Giải thuật mở cửa Nạp giá trị TimerOut Lấy giá trị millis() lưu vào biến time Chân số 2==0 && millis()time < TimerOut no yes Điều khiển động đẩy trượt Dừng động Thoát khỏi hàm Page 18 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH V) Kết Quả Và Kết Luận 1) Kết Quả 2) Kết Luận - Sau tháng nổ lực chúng tơi hồn thành đề tài “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH” thời gian quy định Về giải vấn đề đặt nội dung hình thức Đây đề tài mang tính tổng hợp bao gồm thiết kế thi cơng mạch kỹ thuật lập trình Mặc dầu, chúng tơi tìm hiểu hoạt động đặc trưng phần cứng phần mềm lập trình module Arduino, nắm bắt tính ưu việt module điều khiển việc ứng dụng đo lường giám sát, điề khiển có nhiều cố gắng tìm tịi nghiên cứu, nhiên đề tài có số mặt hạn chế cần phát triển tiếp Ưu điểm: Thiết bị hoạt động tốt, module nhỏ gọn Hệ thống đơn giẩn dể thực Giá thành thiết bị rẻ phù hợp túi tiền Phần cứng nhỏ gọn ,phần mềm code đơn giản dể hiểu giao diện lập trình quên thuộc Giao diện android dể dùng Khuyết điểm: Khoảng cách điều khiển hạn chế Chưa quản lý tốt thiết bị mặt tốc đọ , độ sang tối,… Chưa trải qua lắp đặt thực tế Giao điện Androi chưa phong phú - Phát triển app kiểm sốt số lần đóng mở thiết bị Tích hợp với thiết bị chống trộm với app Điều khiển đóng mở thiết bị mật thẻ RFID Kết hợp nhiều mô hình lại với để mở rộng phạm vi thiết bị điều khiển Có thể xây dựng hệ thống mạng để quản lý thiết bị hoạt động hệ thống - 3) Hướng phát triển Page 19 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH Tài liệu tham khảo https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99ng_c%C6%A1_b%C6%B0%E1%BB %9Bc http://www.hocavr.com/index.php/hardware/hbridge https://play.google.com/store/apps/details?id=com.app.control&hl=vi http://arduino.vn/bai-viet/628-gui-va-nhan-du-lieu-tu-arduino-va-smartphone-quabluetooth http://arduino.vn/bai-viet/657-huong-dan-su-dung-appinventor-lap-trinh-ung-dung-dieukhien-xe-qua-bluetooth-ma-khong http://arduino.vn/bai-viet/333-dieu-khien-arduino-thong-qua-bluetooth-bang-dien-thoaiandroid http://www.giaiphaptt.vn/2016/04/ieu-khien-en-bang-ien-thoai-qua.html https://play.google.com/store/apps/details?id=com.app.control&hl=vi&pli=1 http://feee.hcmute.edu.vn/Resources/Docs/SubDomain/feee/De%20tai%20NCKH/2015/ T2015-68-Nguyen%20Van%20Hiep.pdf Page 20 ... với vi điều khiển Arduino điều khiển qua Androi để điều khiển thiết bị điện dân dụng ngày Page ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SÓNG BLUETOOTH II) Thiết Kế Hệ Thống 1) Sơ đồ khối:... Arduino Bluetooth ứng dụng điều khiển thiết bị cho phép bạn điều khiển thiết bị điện khác lên đến tám thiết bị kiểm soát độc lập - Sử dụng thiết bị di động Android Bluetooth để điều khiển từ xa thiết. .. khiển động có kéo trượt Đọc kí tự từ UART==’d’ no yes Điều khiển động đóng cửa Đọc kí tự từ UART==’m’ yes Điều khiển động mở cửa Page 16 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG ĐIỆN THOẠI ANDROID QUA SĨNG BLUETOOTH