Cách sử dụng

4.3.1. Khởi chạy

4.3.1.1. Sử dụng Online

Để sử dụng MIT App Inventor 2 phiên bản Online, chúng ta truy cập vào địa chỉ http://ai2.appinventor.mit.edu/. Để viết ứng dụng và lưu trữ các project, cần phải đăng nhập một tài khoản Google.

Sau khi đăng nhập thành công, chấp nhận các điều khoản, cập nhật phiên bản mới thì giao diện của App Inventor 2 hiện ra như hình bên dưới.

4.3.1.2. Sử dụng Offline

Trước tiên cần phải tải phần mềm App Inventor 2 về máy tính (lưu ý có hai phiên bản dành cho Windows 64 bit và Windows 32 bit). Sau khi cài đặt xong, chạy chương trình và vào trình duyệt truy cập địa chỉ localhost:8888. Giao diện diện sử dụng của nó không khác so với phiên bản Online.

4.3.2. Tạo project mới

Mỗi ứng dụng chúng ta viết là một project, để bắt đầu thì nhấn nút Start new project hoặc chọn Projects trên menu sau đó chọn Start new project.

Hình 4.3. Tạo project mới trong App Inventor 2 Sau đó đặt tên cho project với ký tự không dấu và số.

Hình 4.4. Đặt tên cho project

Sau khi chọn OK, giao diện làm việc của App Inventor 2 sẽ hiện ra như Hình 4.1.

4.3.3. Các vùng làm việc

MIT App Inventor 2 có bốn vùng làm việc chính: Palette, Viewer, Components và Properties.

4.3.3.1. Palette

Palette là vùng chứa đựng các đối tượng dùng để đưa vào dự án như: Nút bấm, hình ảnh, cảm biến, đồng hồ…

Hình 4.5. Vùng làm việc Palette

4.3.3.2. Viewer

Viewer là nơi để kéo thả các đối tượng từ Palatte vào, nó là vùng mô phỏng màn hình điện thoại thực tế sau khi cài đặt ứng dụng, muốn hiển thị như thế nào trên điện thoại thì chỉ cần sắp xếp vào vùng này. Mọi thông tin sẽ được xem trực tiếp ở đây.

48 Hình 4.6. Vùng làm việc Viewer

4.3.3.3. Components

Components là vùng chứa các đối tượng đã được kéo thả từ Palette sang Viewer. Đối tượng sẽ hiện thị trong Components theo dạng danh sách và chúng ta có thể thao tác đổi tên hoặc xóa.

Hình 4.7. Vùng làm việc Components

4.3.3.4. Properties

Properties là vùng thuộc tính của các đối tượng trong Components, trong đó sẽ có các tùy chọn cho các đối tượng đó như kích thước, hướng căn chỉnh, màu nền… Muốn thay

49 đổi thuộc tính của đối tượng nào thì chọn vào nó trong Components thuộc tính của nó sẽ hiện ra trong Properties.

Hình 4.8. Vùng làm việc Properties

4.3.4. Sử dụng các đối tượng khi viết ứng dụng

Để đưa đối tượng vào dự án, chỉ cần kéo thả đối tượng cần lấy ở vùng Palette sang vùng Viewer rồi thả chúng vào đó. Sau khi đã thay sắp xếp trình bày các đối tượng trong Viewer cũng như chỉnh sửa thuộc tính của chúng trong Properties, điều tiếp theo chúng ta cần phải làm là lập trình. Để viết chương trình cho ứng dựng, ta bấm vào Blocks ở góc trên bên phải để vào giao diện lập trình.

4.3.4.1. Blocks

Blocks là nơi để ra lệnh cho điện thoại thực hiện một hành động nào đó và cũng là nơi tiếp nhận các thao tác từ điện thoại, sau đó sẽ xử lý thông tin và thực hiện hành động yêu cầu.

50 Hình 4.9. Giao diện Blocks

Bên trái là vùng chứa các khối lệnh. Để thực hiện các lệnh điều khiển, ta cũng kéo thả các khối lệnh sang Viewer, nhưng ở đây khác với Viewer màn hình điện thoại, vì nó không hiển thị hay xuất hiện trong ứng dụng.

Trong quá trình viết ứng dụng, ta có thể sử dụng nhiều khối lệnh từ mặc định cho đến các đối tượng, chỉ cần ghép chúng lại với nhau.

4.3.4.2. Xuất file apk

Sau khi hoàn thành một ứng dụng chạy trên hệ điều hành Android thì để có thể cài đặt trên điện thoại, cần có một file apk. Để xuất file apk, trên thanh công cụ ta chọn Build,

App.

Hình 4.10. Xuất file apk

Lúc này ta có hai cách để xuất file apk, một là lấy mã QR. Trên điện thoại Android, ta quét mã này sẽ có được liên kết để tải file apk.

51 Hình 4.11. Mã QR để tải file apk

Cách thứ hai là lưu trực tiếp file apk về máy tính, sau đó cho vào điện thoại Android.[10]

Chương 5. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 5.1.Sơ đồ khối điều khiển máy sạc accu

Hình 5.1. Sơ đồ khối điều khiển máy sạc

Nhận được các tín hiệu gửi về, vi điều khiển sẽ xử lý thông tin theo thuật toán được lập trình sẵn. Sau khi xử lý thông tin, vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu đi điều khiển các Thyristor, đồng thời gửi tín hiệu lên LCD và Bluetooth để hiển thị thông tin cho người dùng. Vi điều khiển cũng đo, tính toán và cho hiển thị giá trị điện áp và cường độ dòng điện.

Bên cạnh đó, nút nhấn và nút xoay để ở giao diện màn hình chờ, người dùng có thể nhập dung lượng của accu trước khi bắt đầu sạc. Tín hiệu điện áp xoay chiều được đưa vào vi điều khiển với dạng xung vuông sau khi xử lý nhằm phân biệt hai bán kỳ của điện xoay chiều mà điều khiển Thyristor tương ứng. Ngoài cách thao tác trực tiếp trên máy, người dùng còn có thể điều khiển qua Bluetooth bằng điện thoại thông minh hệ điều hành Android. Đo điện áp Đo dòng điện Nút nhấn Tín hiệu điện áp xoay chiều Nút xoay Thyristor điều khiển LCD Bluetooth A0 6 7 A1 A3 2 3 19 18 Arduino Mega 2560

5.2.Sơ đồ tổng thể của mạch

Hình 5.2. Sơ đồ tổng thể của mạch

Biến áp nhận nguồn điện 220VAC, sau đó cho ra 3 cuộn có điện áp 13VAC, trong đó 2 cuộn có điện áp 100A được nối cùng pha với nhau đầu ra còn 3 dây, cuộn còn lại 2.5A.

Hai cuộn biến áp 100A dùng để gửi nguồn điện xoay chiều đến SCR, sau khi qua SCR biến đổi thành nguồn một chiều để sạc accu, đồng thởi cấp nguồn cho vi điều khiển sau khi được chỉnh lưu và giảm áp xuống 5V, gửi tín hiệu hai bán kì xoay chiều về vi điều khiển để điều khiển kích đúng thời điểm. Sử dụng cuộn 2.5A sau khi được chỉnh lưu thông qua vi điều khiển kích hoạt opto để cuộn 2.5A kích SCR. Trong mạch gồm 4 SCR được chia làm hai nhóm để chỉnh lưu cho hai bán kì của nguồn xoay chiều, trong đó có 2 SCR

54 mắc song song với nhau. Nguồn từ biến áp sau khi qua SCR sẽ được vi điều khiển đo giá trị điện áp và cường độ dòng điện để thay đổi điều khiển kích sạc.

55 Bắt đầu Đo điện áp Tính %SoC Nhập dung lượng Q Sạc tiêu chuẩn Đo điện áp Đo dòng điện Điều khiển dòng sạc Dừng chế độ Kiểm tra đầy Ngắt sạc Đ S Đ Tính %SoC(t) Đ Đ Đ S Đ S Đo điện áp Đo dòng điện Điều khiển dòng sạc Dừng chế độ Kiểm tra đầy Ngắt sạc Tính %SoC(t) Đ S Đ S Đ Đ Đ

56 Hình 5.3. Lưu đồ thuật toán

Bắt đầu khi kết nối accu cần sạc với máy, máy sẽ đo điện áp hiện tại của accu bằng phương pháp đo điện áp hở mạch OCV. Sau khi xác định được giá trị điện áp. Trị số phần trăm dung lượng %SoC sẽ được xác định bằng công thức:

𝑆𝑜𝐶[%] = (𝑈𝑜𝑐𝑣 − 11.6) × 100

Người dùng sẽ phải nhập dung lượng Q của accu đó và chọn chế độ sạc tiêu chuẩn hay sạc nhanh (thao tác trực tiếp nhấn nút chỉ có sạc tiêu chuẩn, điều khiển thông qua Bluetooth mới có cả hai chế độ).

 Chế độ sạc tiêu chuẩn

Điều kiện dừng chế độ được kiểm tra để xem người dùng có dừng chế độ sạc hiện hành hay không. Nếu có thì sẽ ngắt sạc ngay lập tức, nếu không thì tiếp tục sạc.

Khi có được dung lượng, vi điều khiển sẽ tính ra dòng sạc thích hợp (I nạp); kèm theo đó là liên tục đo điện áp, cường độ dòng điện sạc. Dòng sạc được điều khiển sao cho luôn giữ ở mức gần với I nạp nhất, và khống chế không cho điện áp vượt quá 15V.

Từ khi bắt đầu sạc trị số phần trăm dung lượng sẽ được cập nhật theo thời gian bằng phương pháp đếm Coulom có công thức:

𝑆𝑜𝐶(𝑡)[%] = (𝑄(𝑡0) + ∑𝑡𝑔ℎ𝑡=0𝑖𝑘(𝑡)

𝐶𝑛 ) × 100

Tiếp theo điều kiện kiểm tra đầy sẽ được kiểm tra. Nếu accu đã được sạc đầy thì ngắt sạc, ngược lại thì tiếp tục đo, sạc và tính %SoC, lặp lại cho đến khi nào accu được sạc đầy.

 Chế độ sạc nhanh

Chế độ sạc nhanh cũng tương tự, chỉ khác ở chỗ giá trị I nạp sẽ cao hơn so với chế độ sạc tiêu chuẩn.

5.4.Thiết kế ứng dụng giao tiếp Bluetooth

Với công cụ App Inventor 2, để có thể thiết kế một ứng dụng cho điện thoại Android giao tiếp với máy sạc accu, cần phải thiết kế hai phần lớn sau như sau:

 Trong Designer, sử dụng các khối để tạo giao diện người dùng, bố trí tất cả thông tin trên cùng một trang để thuận tiện trong quá trình sử dụng, trình bày rõ ràng và trực quan nhất.

57 Hình 5.4. Thiết kế giao diện người dùng trong Designer

 Trong Blocks, dùng các khối lệnh để lập trình thu phát tín hiệu cho điện thoại có thể giao tiếp với máy sạc accu.

Hình 5.5. Sử dụng các khối lệnh trong Blocks

58 Hình 5.6. Giao diện ứng dụng Accu Charger

5.5.Hướng dẫn sử dụng máy

5.5.1. Thao tác trực tiếp trên máy

Mặt chính của máy là cũng là nơi thao tác, đơn giản chỉ có một nút và màn hình LCD hiển thị.

Hình 5.7. Mặt chính của máy

 Giao diện màn hình chờ

Sau khi kết nối với accu, màn hình chờ sẽ hiển thị các thông tin bao gồm phần trăm dung lượng, điện áp hiện tại của accu và vị trí để nhập dung lượng Q.

59 Hình 5.8. Giao diện màn hình chờ

 Nhập dung lượng

Để nhập dung lượng cho accu cần sạc, ta xoay nút để tăng giảm giá trị mong muốn. Ví dụng trong trường hợp này là 52Ah.

Hình 5.9. Xoay nút để chọn dung lượng

Sau khi đã chọn dung lượng accu, ta nhấn nút để bắt đầu sạc. Ở cách sử dụng này thì chế độ sạc chỉ có một, là chế độ tiêu chuẩn.

 Giao diện màn hình khi đang sạc

Trong quá trình sạc accu, màn hình sẽ hiển thị các thông tin bao gồm phần trăm dung lượng hiện tại của accu, điện áp và dòng điện nguồn sạc, thời gian tính từ lúc bắt đầu sạc.

60 Hình 5.10. Giao diện màn hình khi đang sạc

5.5.2. Điều khiển qua Bluetooth

Để có thể kết nối điện thoại Android với máy sạc, ta cần phải có ứng dụng. Tải file apk và cài đặt ứng dụng theo liên kết:

https://drive.google.com/open?id=1U4BwJJTn9fBVWmNDuPjHq6thhkkm_ums

 Giao diện màn hình chờ

Sau khi cài đặt và khởi chạy ứng dụng Accu Charger. Chúng ta bật Bluetooth của điện thoại và chọn Select Bluetooth để kết nối tới máy.

61 Các thông tin hiển thị cũng tương tự như trên màn hình LCD, bao gồm phần trăm dung lượng (State of Charge), điện áp hiện tại (U) của accu. Dòng điện và thời gian sạc chưa hiển thị do chưa sạc.

 Nhập dung lượng và chọn chế độ sạc

Để nhập dung lượng accu, ta chạm vào ô nhập Accu Capacity, nhập số Ah và chọn

Done.

Hình 5.12. Nhập dung lượng accu

Khác với thao tác trực tiếp trên máy, điều khiển bằng Bluetooth sẽ có thêm lựa chọn là chế độ sạc nhanh (Quick Mode) bên cạnh chế độ sạc tiêu chuẩn (Normal Mode). Chỉ cần chọn vào nút của chế độ mong muốn, accu sẽ bắt đầu được sạc.

 Giao diện màn hình khi đang sạc

62 Hình 5.13. Giao diện màn hình khi đang sạc

Chương 6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1.Kết luận

Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án tốt nghiệp, bằng sự cố gắng của nhóm thực hiện cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy ThS. Nguyễn Trọng Thức, nhóm đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp mang tên “Thiết kế, chế tạo máy sạc accu thông minh”. Kết quả là đã cho ra sản phẩm và thử nghiệm thực tế.

Bên cạnh đó, nhóm đã có cơ hội tiếp cận với những kiến thức mới. Những trải nghiệm quý giá này là một nền tảng quan trọng, giúp ích cho nhóm rất nhiều sau này, khi trở thành một người kỹ sư chính thức. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp có nhiều điều thiếu sót và ý kiến chủ quan cá nhận nên không thể tránh khỏi những sai sót mong quý thầy cô và các bạn sinh viên thông cảm, góp ý kiến để nhóm rút kinh nghiệm và hoàn thiện hơn nữa.

6.2.Đề nghị

Máy sạc tuy vận hành được nhưng vẫn chưa thực sự chính xác. Điển hình như các thông số tính toán và hiển thị chưa thực sự chuẩn, cần được nghiên cứu thêm. Đề tài này còn có rất nhiều nội dung cần phải cải thiện và phát triển để cho ra một sản phẩm hoàn chỉnh nhất, thông minh hơn để ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Nhóm rất hi vọng có cơ hội tiếp tục nghiên cứu và cải tiến. Cuối cùng, nhóm đưa ra một số hướng phát triển tiếp theo cho đề tài:

 Có thể tính toán và điều khiển sạc một cách chính xác nhất.  Lập trình cho máy có thể tự chẩn đoán.

 Ứng điện thoại chuyên nghiệp, nhiều thông tin hơn, có thể can thiệp sâu đến quá trình điều khiển sạc.

 Giao tiếp với máy sạc thông qua Internet thay vì Bluetooth chỉ có hiệu quả trong khoảng cách gần.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Đỗ Văn Dũng, Trang Bị Điện & Điện Tử Trên Ô Tô Hiện Đại, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2004.

[2] Lê Đình Hoàn – Huỳnh Minh Thiện, Đồ Án Tốt Nghiệp “Thiết Kế, Chế Tạo Mạch Điều

Khiển và Hiển Thị Các Thông Số Máy Sạc Accu”, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.

Hồ Chí Minh, 2014. [3] http://www.mantech.co.za/datasheets/products/A000047.pdf [4] http://www.tme.vn/Product.aspx?id=1617#page=pro_info [5] https://icdayroi.com/encoder-module-ky-040 [6] https://icdayroi.com/module-thu-phat-bluetooth-hc-05 [7] https://components101.com/wireless/hc-05-bluetooth-module [8] http://linhkienvn.com/thyristor-btw691200--thyristor-50a-1200v-p602482.html [9] https://tinhte.vn/threads/gioi-thieu-ve-ngon-ngu-drag-and-drop-cua-mit-appinventor.2714263/

[10] Lê Bình An – Nguyễn Phú Cường, Đồ Án Tốt Nghiệp “Thiết Kế, Chế Tạo Thiết Bị

Nguyên lý hoạt động của sạc xung

Cảm biến dòng ACS756 100A