LỜI CAM ĐOAN Đề tài cơng trình thân nhóm tự thực dựa vào số tài liệu trước hướng dẫn ThS.Phan Vân Hoàn Các số liệu đề tài nhóm thu thập khơng chép từ tài liệu hay cơng trình khác Người thực đề tài Trần Châu Phong Nguyễn Minh Đức LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực hiện, nhóm may mắn hồn thành đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG HỆ THỐNG BẢNG LED MATRIX ĐIỀU KHIỂN BẰNG APP ANDROID”, để đạt thành ngồi cố gắng thành viên nhóm cịn có giúp đỡ gia đình, bạn bè, thầy khoa Điện – Điện Tử Nhóm thực xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy ThS Phan Vân Hồn người trực tiếp hướng dẫn nhóm suốt trình thực Cảm ơn Thầy giành thời gian quý báu để hướng dẫn nhóm, hỗ trợ góp ý đưa hướng giải nhóm gặp khó khăn Bên cạnh đó, nhóm cảm ơn kiến thức mà thầy cô truyền đạt suốt năm học trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM để từ nhóm có sở để vận dụng hoàn thiện nên đồ án tốt nghiệp Nhóm em chân thành gửi lời cảm ơn đến người bạn sinh viên khoa Điện - Điện tử đồng hành hổ trợ trình học tập, cố gắng, tạo động lực để nhóm để hồn thành tốt đề tài Xin trân trọng cảm ơn! Người thực đề tài Trần Châu Phong Nguyễn Minh Đức BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iii Cam đoan v Lời cảm ơn vi Mục lục vii Liệt kê hình vẽ x Liệt kê bảng vẽ …………………………………………………………………… xii Tóm tắt xiii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Giới hạn 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Bố cục CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các chuẩn giao tiếp 2.1 Giới thiệu mạng không dây 2.1.2 Chuẩn giao tiếp UART 2.1.3 Chuẩn giao truyền UDP 2.1.4 Chuẩn giao tiếp dây A Giới thiệu chuẩn giao tiếp dây B Cách thức hoạt động 2.1.5 Phương pháp quét Module Led Matrix P5 RGB BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP- Y SINH CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 16 3.1 Giới thiệu 16 3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 16 3.3 Tính tốn thiết kế mạch 18 3.3.1 Khối xử lý trung tâm 18 A Chức 18 B Lựa chọn linh kiện 18 C Thông số kỹ thuật 19 D Tính tốn thiết kế mạch 22 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối 22 F Giải thích sơ đồ khối 23 3.3.2 Khối thu thập xử lý liệu 23 A Chức 23 B Lựa chọn linh kiện 23 C Thông số kỹ thuật 24 D Tính tốn thiết kế mạch 24 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối 25 F Giải thích sơ đồ khối 26 3.3.3 Khối nhiệt độ độ ẩm 26 A Chức 26 B Lựa chọn linh kiện 27 C Thông số kỹ thuật 27 D Tính tốn thiết kế mạch 27 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối 27 F Giải thích sơ đồ khối 27 3.3.4 Khối hiển thị 28 A Chức 28 B Lựa chọn linh kiện 28 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH C Thông số kỹ thuật 30 D Tính toán thiết kế mạch 31 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối 32 F Giải thích sơ đồ khối 33 3.3.5 Khối nguồn 33 A Chức 33 B Lựa chọn linh kiện 33 C Thông số kỹ thuật 35 D Tính tốn thiết kế mạch 35 3.5 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 35 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 37 4.1 Giới thiệu 37 4.2 Thi công hệ thống 37 4.2.1 Thi công bo mạch 37 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 38 4.3 Thi công mơ hình 39 4.4 Lập trình hệ thống 40 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 40 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 54 4.4.3 Phần mềm lập trình điện thoại 59 4.4.4 Phần mềm lập trình ESP8266 62 4.5 Tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác 65 4.5.1 Hướng dẫn sử dụng phần cứng 65 4.5.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm 65 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 72 5.1 Kết 72 5.1.1 Giao diện App Android hệ thống 72 5.1.2 Mạch chạy thực tế 81 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH 5.2 Nhận xét 82 5.3 Đánh giá 82 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 84 6.1 Kết luận 84 6.2 Hướng phát triển 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHU LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Kiến trúc mơ hình IOT điển hình Hình 2.2: Mơ hình hệ thống Wifi nhà Hình 2.3: Hệ thống truyền liệu bất đồng Hình 2.4: Khung truyền liệu chuẩn giao tiếp UART Hình 2.5: Hình ảnh thực tế STM32H7 Hình 2.6: Sơ đồ khối vi điều khiển STM32H743 10 Hình 2.7 Ảnh thực tế NodeMCU ESP8266 11 Hình 2.8: Sơ đồ chân NodeMCU ESP8266 11 Hình 2.9: Giao tiếp ESP8266 với STM32H743 12 Hình 2.10: Hình ảnh thực tế DHT11 12 Hình 2.11: Ứng dụng bảng LED MATRIX full color quảng cáo 13 Hình 2.12: Hình ảnh thực tế Module P5 14 Hình 2.13: Sơ đồ chân Module LED MATRIX P5 15 Hình 2.14: Sơ đồ chân DATA-OUT Module LED MATRIX P5 16 Hình 3.1: Sơ đồ khối toàn hệ thống 19 Hình 3.2: Sơ đồ chân AMS1117 20 Hình 3.3: Nguồn tổ ong 5VDC - 40A 21 Hình 3.4: Bố trí Module LED P5 22 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối Module P5 với STM32H743 23 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 23 Hình 4.1: Mạch in sau vẽ 25 Hình 4.2: Kích thước khung sắt 26 Hình 4.3: Lưu đồ khối tồn hệ thống 27 Hình 4.4: Lưu đồ khối ESP8266 28 BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP- Y SINH Hình 4.5: Lưu đồ khối vi điều khiển STM32H743 29 Hình 4.6: Biểu tượng phần mềm KeilC 30 Hình 4.7: Tạo project STM32CubeMx 30 Hình 4.8: Cấu hình chip STM32CubeMx 31 Hình 4.9: Cấu hình xung nhịp STM32CubeMx 31 Hình 4.10: Cấu hình ngoại vi STM32CubeMx 32 Hình 4.11: Tạo code STM32CubeMx 32 Hình 4.12: Giao diện phần mềm KeilC 33 Hình 4.13: Thiết lập cấu hình cho KeilC 33 Hình 4.14: Buil nạp code lên chip 34 Hình 4.15: Logo hệ điều hành Android 34 Hình 4.16: Logo phần mềm Android Studio 35 Hình 4.17: Giao diện phần mềm Android Studio 35 Hình 4.18: Logo phần mềm Arduino 36 Hình 4.19: Giao diện phần mềm Arduino 37 Hình 4.20: Bước nhập thư viện cho Arduino 37 Hình 4.21: Bước nhập thư viện cho Arduino 38 Hình 4.22: Bước nhập thư viện cho Arduino 38 Hình 4.23: Wifi 39 Hình 4.24: App đồ án 39 Hình 4.25: Giao diện hình 40 Hình 4.26: Giao diện Text 40 Hình 5.1: Giao diện hình App 41 Hình 5.2: Giao diện Paint giao diện nút điều khiển trò chơi 42 Hình 5.3: Giao diện đồng hồ giao diện nhiệt độ 42 Hình 5.4: Giao diện thay đổi độ sáng giao diện hình ảnh 43 Hình 5.5: Giao diện Text giao diện Effect 43 Hình 5.6: Giao diện Video 44 Hình 5.7: Kết mặt trước hệ thống 44 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP- Y SINH Hình 5.8: Kết mặt sau hệ thống 45 LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Thông tin ngoại vi vi điều khiển STM32H743………………………….8 Bảng 2.2: Kết nối STM32H743 với ESP8266…………………………………….12 Bảng 2.3: Các thông số kỹ thuật Module LED P5………………………………… 14 Bảng 2.4: Các thông số chân A, B, C, D quét hàng……………………………17 Bảng 3.1: Kết nối STM32H743 với Module LED P5…………………………… 22 Bảng 4.1: Danh sách linh kiện sử dụng mạch………………………………… 25 Bảng 4.2: Cấu tạo project Android Studio……………………………… 36 ... Hình 2.11: Ứng dụng bảng LED MATRIX full color quảng cáo 13 Hình 2.12: Hình ảnh thực tế Module P5 14 Hình 2.13: Sơ đồ chân Module LED MATRIX P5 15 Hình 2.14: Sơ đồ chân DATA-OUT... Minh Đức LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực hiện, nhóm may mắn hồn thành đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG HỆ THỐNG BẢNG LED MATRIX ĐIỀU KHIỂN BẰNG APP ANDROID? ??, để đạt thành ngồi cố gắng thành viên nhóm... dụng hoàn thiện nên đồ án tốt nghiệp Nhóm em chân thành gửi lời cảm ơn đến người bạn sinh viên khoa Điện - Điện tử đồng hành hổ trợ trình học tập, cố gắng, tạo động lực để nhóm để hồn thành tốt