BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN HIỆP SVTH: TRẦN HOÀNG HÀ MSSV: 10901005 SKL 0 0 4 1 6 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2/2016 do an BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID GVHD: ThS.
Nguyễn Văn Hiệp SVTH : TRẦN HOÀNG HÀ Lớp : 10901C MSSV : 10901005 Tp. Hồ Chí Minh - 2/2016 do an PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Thông tin sinh viên Họ và tên: Trần Hoàng Hà MSSV: 10901005 Tel: 0937031059 Email: 10901005@student.vn Họ và tên: Từ Hoàng Anh Tuấn MSSV: 10901024 Tel: 0983903944 Email: 10901024@student. Thông tin đề tài Tên của đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID.
Mục đích của đề tài: Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại: Bộ môn Điện Tử Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện: Từ ngày 28/09/2015 đến 22/01/2016 3. Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài - Thiết kế và thực hiện board mạch để điều khiển, giám sát thiết bị điện trong nhà có 5 ngõ ra với tổng chịu tải đến 10A-220VAC. - Thiết kế và thực hiện ứng dụng điều khiển, giám sát thiết bị điện chạy trên điện thoại android.
- Điều khiển và giám sát thiết bị qua mạng wifi nội bộ. Lời cam đoan của sinh viên Chúng tôi – Trần Hoàng Hà và Từ Hoàng Anh Tuấn cam đoan ĐATN là công trình nghiên cứu của bản thân chúng tôi dưới sự hướng dẫn của thạc sỹ Nguyễn Văn Hiệp. Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kỳ công trình nào khác.HCM, ngày 11 tháng 03 năm 2016 SV thực hiện đồ án Trần Hoàng Hà Từ Hoàng Anh Tuấn do an Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Xác nhận của Bộ Môn Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên và học hàm học vị) do an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 9 năm 2015 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Hoàng Hà Lớp: 10901C MSSV: 10901005 Họ tên sinh viên 2: Từ Hoàng Anh Tuấn Lớp: 10901C MSSV: 10901024 Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID.
Tuần Ngày Nội dung Xác nhận GVHD 1 28/09-03/10/2015 Tìm hiểu Android Studio, các đối tượng điều khiển 2 05-10/10/2015 Tạo giao diện và viết ứng dụng cơ bản 3 12-17/10/2015 Thiết kế mạch nguồn và board điều khiển 4 19-24/10/2015 Thiết kế mạch nguồn và board điều khiển 5 26-31/10/2015 Làm board mẫu và test các kết nối 6 02-07/11/2015 Làm board mẫu và test các kết nối 7 09-14/11/2015 Giao tiếp module wifi với board mẫu 8 16-21/11/2015 Giao tiếp module wifi với board mẫu 9 23-28/11/2015 Gửi dữ liệu cơ bản giữa Android và board 10 30/11-05/12/2015 Phát triển các chức năng mở rộng 11 07-12/12/2015 Phát triển các chức năng mở rộng 12 14-19/12/2015 Test chức năng và chạy thử 13 21-26/12/2015 Xây dựng bố cục cho báo cáo Đồ án tốt nghiệp 14 28/12/2015- Viết báo cáo Đồ án tốt nghiệp 02/01/2016 15 04-09/01/2016 Đóng gói sản phẩm 16 11-16/01/2016 Hoàn thiện Đồ án GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) do an LỜI CẢM TẠ Lời đầ u tiên chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầ y cô trường Đa ̣i Ho ̣c Sư Phạm Kỹ Thu ật Thành Phố Hồ Chí Minh đã da ̣y dỗ và ta ̣o điề u kiê ̣n để chúng em có thể hoàn thành tốt khoá ho ̣c. Xin chân thành cảm ơn Khoa Điện – Điện Tử đã hỗ trợ thiết bị và vật tư giúp chúng em được học và thực tập trong môi trường đầy đủ và tiện nghi nhất. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Điện Tử Công Nghiệp đã trang bị cho chúng em kiến thức và giúp đỡ chúng em giải quyết những khó khăn trong quá trình làm đồ án. Đặt biệt chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn, Th.S Nguyễn Văn Hiệp đã tận tình giúp đỡ trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ trợ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án.
Thầ y đã tâ ̣n tin ̀ h giúp đỡ, chỉ ra những thiếu xót và cho những lời khuyên, chia sẻ những kinh nghiêm quý báu giúp chúng em hoàn thành t ốt đồ án tố t nghiê ̣p. Tuy đã cố gắ ng nhưng do chúng em còn thi ếu xót về kiế n thức cũng như kinh nghiê ̣m thực tế n ên đề tài còn ha ̣n chế. Kính mong nh ận đươ ̣c s ự thông cảm và góp ý chân tình của quý thầ y cô. Chúng em xin chân thành cảm ơn.
do an TÓM TẮT Trong thời đại ngày nay, với sự bùng nổ của các ngành khoa học kỹ thuật nói chung và công nghệ điện tử nói riêng, việc sử dụng điện thoại thông minh để hỗ trợ các công việc trong cuộc sống hằng ngày là hết sức cần thiết và là nhu cầu của mỗi chúng ta. Để đảm bảo tính an toàn cho các thiết bị điện gia dụng, tiết kiệm chi phí sử dụng, phòng ngừa cháy nổ do chập điện gây ra, chúng ta cần có một cách thức để điều khiển các thiết bị điện từ xa giúp kiểm soát các thiết bị điện trong nhà hoặc các dây chuyền sản xuất, các robot hoạt động trong những môi trường nguy hiểm một cách dễ dàng mà không bị giới hạn về khoảng cách địa lý. Trong những thập niên gần đây, bưu chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là mạng lưới Internet không dây ngày càng trở nên phổ biến với tốc độ truy cập được nâng cao và chi phí hợp lý, điển hình như việc tập đoàn Facebook phóng vệ tinh nhân tạo phát wifi miễn phí cho người dân ở châu Phi, thì việc sử dụng mạng không dây để kết nối và điều khiển càng trở nên dễ dàng và tiện lợi hơn. Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux được thiết kế dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng như điện thoại thông minh và máy tính bảng, được các hãng điện tử nổi tiếng thế giới như Samsung, Sony, Motorola, LG… sử dụng trên các dòng sản phẩm của mình.
Do là nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới và có mã nguồn mở nên việc lập trình và viết ứng dụng trên Android để mở rộng các chức năng của thiết bị trở nên dễ dàng và hiệu quả. Từ những lí do và điều kiện kể trên cùng với những kiến thức nền tảng về điện tử cơ bản, vi xử lý, vi điều khiển, ngôn ngữ lập trình, mạch điện… nhóm chúng em đã áp dụng để xây dựng đề tài đồ án tốt nghiệp: “Điều khiển thiết bị điện qua wifi trên điện thoại Android”. do an MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG. i DANH SÁCH HÌNH.
ii CHƢƠNG 1.1 Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu .2 Mục Đích Của Đề Tài .3 Nhiệm Vụ Và Giới Hạn Của Đề Tài .4 Phƣơng Pháp Nghiên Cứu. THIẾT KẾ HỆ THỐNG. BÀI TOÁN THIẾT KẾ. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG .1 SƠ ĐỒ KHỐI PHẦN CỨNG .2 THIẾT KẾ CHI TIẾT PHẦN CỨNG .3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID .1 LẬP TRÌNH MẠNG TRONG ANDROID.2 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRÊN ANDROID .4 THIẾT KẾ PHẦN MỀM VI ĐIỀU KHIỂN .1 LƢU ĐỒ CHƢƠNG TRÌNH .2 GIẢI THÍCH CHƢƠNG TRÌNH CON.
TẠO BẢNG TÍNH GOOGLE. KẾT QUẢ THI CÔNG.1 ỨNG DỤNG ĐIỆN THOẠI ANDROID .2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN .3 MẠCH THỰC TẾ.1 THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG TRÊN ANDROID. BỘ THIẾT BỊ. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN .2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN.
39 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 41 do an DANH SÁCH BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Dòng tiêu thụ tối đa của toàn hệ thống. 10 i do an DANH SÁCH HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống .2: Vi điều khiển PIC18F4550 .3: Mặt trên module ESP8266 .4: Mặt dƣới module ESP8266 .9: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển .10: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển tải .11: Phác thảo giao diển trên điện thoại Android .13: Lƣu đồ chƣơng trình Vi điều khiển .14: Trang Google drive .15: Trang Google biểu mẫu .16: Trang Google biểu mẫu đã đƣợc định dạng .17: Thuộc tính của trang Google biểu mẫu .1: Giao diện bắt đầu .2: Giao diện kết nối .3: Giao diện App android .4: SĐK bố trí linh kiện trên board .5: Sơ đồ mạch in mặt dƣới. 33 ii do an Hình 3.6: Sơ đồ bố trí linh kiện trên board .7: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch in mặt dƣới .8: Mạch điều khiển và module ESP8266 .9: Mặt trƣớc thiết bị .10: Phần cứng hoàn chỉnh.
37 iii do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA WIFI TRÊN ĐIỆN THOẠI ANDROID Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu Trong thời đại ngày nay, với sự bùng nổ của các ngành khoa học kỹ thuật nói chung và công nghệ điện tử nói riêng, việc sử dụng điện thoại thông minh để hỗ trợ các công việc trong cuộc sống hằng ngày là hết sức cần thiết và là nhu cầu của mỗi chúng ta. Trong những thập niên gần đây, bƣu chính viễn thông đã phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là mạng lƣới Internet không dây ngày càng trở nên phổ biến với tốc độ truy cập đƣợc nâng cao và chi phí hợp lý, điển hình nhƣ việc tập đoàn Facebook phóng vệ tinh nhân tạo phát wifi miễn phí cho ngƣời dân ở châu Phi, thì việc sử dụng mạng không dây để kết nối và điều khiển càng trở nên dễ dàng và tiện lợi hơn. Android là một hệ điều hành dựa trên nền tảng Linux đƣợc thiết kế dành cho các thiết bị di động có màn hình cảm ứng nhƣ điện thoại thông minh và máy tính bảng, đƣợc các hãng điện tử nổi tiếng thế giới nhƣ Samsung, Sony, Motorola, LG, … sử dụng trên các dòng sản phẩm của mình. Do là nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới và có mã nguồn mở nên việc lập trình và viết ứng dụng trên Android để mở rộng các chức năng của thiết bị trở nên dễ dàng và hiệu quả.