Engineering document template

HỆ THỐNG IOT ĐIỀU KHIỂN VÀ
GIÁM SÁT MƠ HÌNH NHÀ THƠNG
MINH, CĨ CODE

i


MỤC LỤC
PHỤ BÌA………………………………………………………………………….i
LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………….ii
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH……………………………………….iii
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH………………………………………iv
PHIẾU THEO DỖI TIẾN ĐỘ ĐỒ ÁN………………………………………….v
MỤC LỤC………………………………………………………………………..vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH……………………………………………….viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………..ix
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI........................................................................1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI......................................................................................................2
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.............................................................................................2
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU............................................................................................2
PHẠM VI NGHIÊN CỨU................................................................................................2
DỰ KIẾN KẾT QUẢ......................................................................................................2

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................................................3
2.1

2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2

2.2.1
2.2.2
2.3

2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.4

2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.5

2.5.1
2.5.2

INTERNET OF THING (IOT)........................................................................................3

IoT là gì?.................................................................................................3
Cấu trúc và yêu cầu của hệ thống IoT..................................................3
Các đặc trưng cơ bản của IoT...............................................................5
TRỢ LÝ ẢO LÀ GÌ?......................................................................................................5

Các loại trợ lý ảo....................................................................................6
Những điểm vượt trội của trợ lý ảo.....................................................6
ỨNG DỤNG BLYNK.....................................................................................................7

Giới thiệu về blynk.................................................................................7
Đặc tính của Blynk.................................................................................7
Blynk New 2.0.........................................................................................8
NHÀ THƠNG MINH......................................................................................................9

Nhà thơng minh smarthome là gì?........................................................9
Smarthome có thể làm được những gì?................................................9
Các thiết bị nhà thơng minh nổi bật hiện nay....................................10
THIẾT BỊ....................................................................................................................10

ESP8266 nodeMCU..............................................................................10
Đặc tính kỹ thuật.....................................................................................10

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG.....................................................................20
3.1

3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4

SƠ ĐỒ KHỐI..............................................................................................................20

Khối xử lý trung tâm Node MCU Esp8266........................................20
Khối nguồn............................................................................................20
Khối relay..............................................................................................21

Khối Blynk............................................................................................21

ii


3.1.5
3.1.6
3.1.7

Khối Google Assistant..........................................................................21
Khối thiết bị..........................................................................................21
Khối công tắc........................................................................................21

3.2 GIẢI THUYẾT LẬP TRÌNH………………………………………………………………21

3.2.1
3.2.2

Lưu đồ thuật giải:.................................................................................21
Nguyên lý hoạt động.............................................................................22

CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM......................................................................................24
4.1
4.2

GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ HIỂN THỊ CỦA BLYNK TRÊN SMARTPHONE...................24
GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ HIỂN THỊ TRÊN WEB SERVER BLYNK............................25

4.3 Thiết lập điều khiển bằng giọng nói.............................................................26
4.4

4.5

4.5.1
4.5.2

CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ MÔ PHỎNG..........................................................................28
GIẢI THICH QUẢ MÔ PHỎNG.....................................................................................29

Kết quả điều khiển thiết bị..................................................................29
Kết quả cảnh báo khi nhiệt độ vượt mức...........................................30

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN...............................................................................................33
5.1
5.2
5.3
5.4

NHẬN XÉT:...............................................................................................................33
ƯU ĐIỂM...................................................................................................................33
NHƯỢC ĐIỂM............................................................................................................33
HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................................................34

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................35
PHỤ LỤC………………………………………………………………………………...41

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

iii

Hinh 1.Minh họa Google Assistant................................................................................6
Hinh 2. Minh họa ứng dụng Blynk................................................................................7
Hinh 3. NodeMCU ESP8266......................................................................................10
Hinh 4. DHT11............................................................................................................12
Hinh 5. Sơ đồ kết nối VXL..........................................................................................13
Hinh 6. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chip led.................................................14
Hinh 7. Relay 5V 2 kênh..............................................................................................15
Hinh 8. Phần mềm Ardunio IDE..................................................................................19
Hinh 9. Giao diện trên SmartPhone.............................................................................24
Hinh 10. DashBoard trên Web server Blynk................................................................25
Hinh 11. Giao diện IFTTT...........................................................................................26
Hinh 12. Giao diện Google Assistant...........................................................................28
Hinh 13. Thiết bị mô phỏng.........................................................................................28
Hinh 14. Kết quả mô phỏng.........................................................................................29
Hinh 15. Thiết lập thời gian bật tắt thiết bị..................................................................30
Hinh 16 Cảnh báo qua điện thoại.................................................................................31
Hinh 17 Cảnh báo qua Webserver................................................................................32

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DC

Direct Current

iv


GND

Ground

VCC

Voltage Common Collector

LCD

Liquid Crystal Display

MCU

Microcontroller Unit

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Mơ hình ESP8266 NodeMCU……………………………………………11

v


vi


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu đề tài
Với sự phát triển nhanh của khoa học, kỹ thuật đem lại cho chúng ta cuộc sống ngày
càng chất lượng hơn, vì thế nhu cầu về các thiết bị thơng minh ngày càng được yêu
thích. Một thực tế rất gần với chúng ta đó chính là căn nhà của mình, mong muốn
được ứng dụng cơng nghệ tự động hóa, từ phịng ngủ cho đến phịng khách, cho phép
người dung có thể điều khiển từ xa, hoặc thiết lập công nghệ theo đúng thời gian mong
muốn.
Việc kiểm soát hệ thống điện và thiết bị thông minh ngày càng phổ biến, như kiểm

soát nhiệt độ trong nhà, bật tắt đèn, quạt… một cách tự động và thông minh thông qua
điện thoại di động, web có kết nối internet, Ngồi ra việc điều khiển bằng giọng nói
cũng là một tiện ích giúp điều khiển thiết bị thơng qua chính giọng nói của mình.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Dựa vào kiến thức làm đồ án hệ thống nhúng là cảnh báo nhiệt độ môi trường em
muốn tích hợp đồ án đó vào đồ án lần này của em kết hợp điều khiển thiết bị trong nhà
giúp phục vụ chất lượng cuộc sống ngày càng tốt hơn.
1.3 Đối tượng nghiên cứu
-

ESP8266 Wi-Fi MCU.

-

Cảm biến nhiệt độ DHT11.

-

Tìm hiểu về IoT.

-

Phần mềm Ardunio.

-

Google Asisstant

-

App và Web server của ứng dụng Blynk.

1.4 Phạm vi nghiên cứu
Điều khiển thiết bị và nhiệt độ độ ẩm trong phạm vi gia đình.

vii


1.5 Dự kiến kết quả
-

Mạch hoạt động ổn định với điện áp 5V.

-

Đo nhiệt độ trong nhà với độ chính xác cao.

-

Cảnh báo nhiệt độ nếu vượt mức và có biện pháp đề giảm nhiệt độ.

-

Có thể thay đổi mức nhiệt độ cảnh báo một cách dễ dàng.

-

Có thể điều khiển thiết bị thông quá App & Web server Blynk, giọng nói, nút
nhấn vật lý.

-

Có thể cài đặt thời gian bật và tắt thiết bị một cách dễ dàng.

viii


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Internet Of Thing (IoT)
2.1.1 IoT là gì?
IoT, viết tắt của Internet of Things, nghĩa là Internet vạn vật, một hệ thống các
thiết bị tính tốn, máy móc cơ khí và kỹ thuật số hoặc con người có liên quan với nhau
và khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không yêu cầu sự tương tác giữa con người
với máy tính.
2.1.2 Cấu trúc và yêu cầu của hệ thống IoT
Cấu trúc Internet of Things
Một hệ thống IoT sẽ bao gồm 4 thành phần chính bao gồm: Thiết bị (Things),
trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng (Network and Cloud), bộ phân tích và xử lý dữ
liệu (Services-creation and Solution Layers).
Các yêu cầu của một hệ thống IoT
Các yêu cầu để có thể trở thiết lập một IoT sẽ rất cao và khắt khe với các tiêu
chí như sau:
Kết nối dựa trên danh tính: Các đối tượng, máy móc và thiết bị thường được gọi
là "vật" phải có tên hoặc địa chỉ IP duy nhất. Hệ thống Internet of Things cần hỗ trợ
kết nối giữa các "sự vật" và kết nối được thiết lập dựa trên nhận dạng IP của sự vật.
-Khả năng quản lý: Hệ thống Internet of Things chạy tự động mà không cần can
thiệp thủ cơng, do đó cần hỗ trợ quản lý “vật” để đảm bảo mạng hoạt động bình
thường.
-Khả năng bảo mật: Do có nhiều “thứ” trong Internet of Things sẽ được kết nối
với nhau nên gia tăng các nguy cơ bảo mật như rị rỉ thơng tin, xác thực sai, làm sai

ix


lệch dữ liệu… Ngoài ra, các “thứ” trong hệ thống có thể thuộc về nhiều Chủ sở hữu
khác nhau và bao gồm thơng tin cá nhân của họ. Do đó, các hệ thống IoT cần bảo vệ
quyền riêng tư trong quá trình truyền, tổng hợp, lưu trữ, khai thác và xử lý dữ liệu.
-Dịch vụ thỏa thuận: Dịch vụ này có thể được cung cấp bằng cách tự động thu
thập, giao tiếp và xử lý dữ liệu giữa các “thứ” theo các quy tắc do người điều hành đặt
ra hoặc quy tắc do người dùng xác định.
-Khả năng tương tác: Tính năng này cho phép các hệ thống IoT dễ dàng tương
tác giữa các mạng và mọi thứ.
-Tự quản lý mạng: bao gồm các cơ chế tự quản lý, tự cấu hình, tự sửa lỗi, tự tối
ưu hóa, tự bảo vệ ... cho phép mạng thích ứng với nhiều loại thiết bị khác nhau như
ứng dụng tên miền, môi trường truyền thơng, Vân vân. Khả năng dựa trên vị trí: Hệ
thống IoT có thể tự động biết và theo dõi vị trí. Các dịch vụ dựa trên vị trí này có thể
bị hạn chế bởi luật hoặc quy định và phải tuân theo các yêu cầu bảo mật.
-Khởi động và sử dụng: Hệ thống Internet of Things cần "mọi thứ" để khởi
động và sử dụng đơn giản, thuận tiện.
2.1.3 Các đặc trưng cơ bản của IoT.
Hệ thống IoT sẽ bao gồm các đặc trưng như sau:
-Không đồng nhất: Các thiết bị trong Internet of Things thường khơng đồng nhất vì
chúng có phần cứng và hệ thống khác nhau, và có thể tương tác với nhau do liên kết
của các hệ thống.
-Kết nối: Đối với hệ thống Internet of Things, các đối tượng và thiết bị khác nhau có
thể được kết nối với nhau thông qua mạng thông tin và cơ sở hạ tầng truyền thông tổng
thể.
-Dịch vụ liên quan đến “sự vật”: Hệ thống IoT có thể cung cấp các dịch vụ liên quan
đến “sự vật”, chẳng hạn như bảo vệ quyền riêng tư và tính nhất quán giữa thiết bị vật
lý (Physical Thing) và phần mềm (Virtual Thing).

x


-Quy mô lớn: Một số lượng lớn thiết bị và máy móc sẽ được quản lý và giao tiếp với
nhau trong phạm vi lớn hơn so với số lượng máy tính kết nối Internet hiện nay. Lượng
thơng tin do thiết bị truyền đi sẽ lớn hơn nhiều so với lượng thông tin do con người
truyền đi.
- Thay đổi linh hoạt: Trạng thái của thiết bị điện tử và máy móc có thể được thay đổi
tự động, chẳng hạn như đóng và mở, kết nối hoặc ngắt kết nối.
2.2 Trợ lý ảo là gì?
Nói một cách đơn giản, trợ lý ảo là một phần mềm hoặc cơng cụ dựa trên trí tuệ
nhân tạo (AI), sau đó được các nhà phát triển hệ điều hành hoặc các cơng ty phân tích
kỹ thuật tích hợp để đi sâu vào hệ điều hành và được thiết kế để hỗ trợ người dùng
thiết bị dễ dàng hơn. Hầu hết các ông lớn công nghệ thường tự chế tạo trợ lý ảo cho
phần mềm và sản phẩm của họ. Ngày nay, có một số trợ lý ảo phổ biến, chẳng hạn như
trợ lý ảo Alexa của Amazon, Siri của Apple, Google Hiện hành và Cortana của
Microsoft (trợ lý ảo được tích hợp trong Windows 10 và Windows Phone 8.1, Google
Assistant trên Android) trên các thiết bị Android.

Hinh 1.Minh họa Google Assistant
2.2.1 Các loại trợ lý ảo
Ở Việt Nam thường dùng ba trợ lý ảo chính: Google Assistant (Android), Siri
(iOS) và Bixby (Samsung). Google Assistant (Android), Siri (iOS) và Bixby

xi


(Samsung). Tuy nhiên trên thế giới thì cịn rất nhiều loại trợ lý ảo khác như Cortana
của Microsoft trên máy tính Windows 10 và Alexa của Amazon trên các thiết bị thông

minh.
2.2.2 Những điểm vượt trội của trợ lý ảo
-

Khả năng nhận diện và phân tích giọng nói: Bằng trí tuệ nhân tạo, các trí tuệ có
thể nhận diện tốt giọng nói của người dung. Ví dụ như Siri của Apple. Hơn nữa
ngày nay các ông lớn các ông lớn cơng nghệ đang cố gắng hồn thiện bằng cách
bổ sung nhận diện nhiều thứ tiếng khác nhau.

-

Khả năng đọc hiểu văn bản cực tốt: Ngồi khả năng phân tích giọng nói trợ lý
Google cịn có khả năng đọc hiểu văn bản cực tốt.

-

Sức mạnh tìm kiếm tối ưu: Ngày nay khi bạn đưa ra yêu cầu thì trợ lý ảo sẽ xử
lý để tìm kiếm kết quả một cách nhanh chóng và chính xác.Tuy nhiên với mỗi
một trợ lý ảo khác nhau sẽ cho kết quả tìm kiếm khác nhau. Vì từng loại sẽ liên
kết với một cơng nghệ tìm kiếm riêng. Ví dụ Google Now sẽ sử dụng nền tản
công nghệ của Knowledge Graph.

2.3 Ứng dụng Blynk

Hinh 2. Minh họa ứng dụng Blynk

xii


2.3.1 Giới thiệu về blynk

Blynk là nền tảng của ứng dụng điện thoại thông minh cho phép dễ dàng tương
tác với vi điều khiển như: Arduino, Esp8266, Esp32 hoặc Raspberry qua
Internet.
Blynk server dung để giao tiếp giữa điện thoại thông minh và phần cứng. Có
thể sử dụng Blynk.cloud hoặc cháy máy chủ cục bộ cho riêng mình.
Blynk khơng ràng buộc một số Bo cụ thể nào, Nó hỗ trợ phần cứng mà bạn lựa
chọn Arduino hoặc Raspberry Pi của bạn được liên kết với Internet qua Wi-Fi,
Ethernet hoặc chip ESP8266, Blynk sẽ giúp bạn kết nối và sẵn sàng cho các dự
án IoT.
2.3.2 Đặc tính của Blynk
-

Kết nối với đám mây bằng cách sử dụng: Wifi, Bluetooth, USB….

-

Thao tác trực tiếp mà không cần viết mã.

-

Dễ dàng giao tiếp giữa thiết bị với thiết bị sử dụng Bridge Widget

-

Gửi email, push notification…

-

Theo dõi dữ liệu lịch sử qua SuperChart.

2.3.3 Blynk New 2.0
Ưu điểm:


Có thể cập nhật OTA.



Các nút nhấn có thể thêm icon, hình ảnh để có thể thể hiện trực quan
hơn.

xiii




Không cần thêm cầu thiết thị kết nối qua code, có sẵn phần thêm
ESP vào thiết bị và add wifi cho ESP sử dụng.



Sử dụng các Widget box tùy ý khơng giới hạn.



Có Web server Blynk .

Nhược điểm:


Chỉ được sử dụng 2 Devices trên một ứng dụng.



Ngoài ra bản miễn phí cịn 1 cái nữa là cái đồ thị theo dõi
(Superchart) chỉ dùng được duy nhất 1 data stream.

 Không có theo dõi GPS như bảng cũ.
2.4 Nhà thơng minh
2.4.1 Nhà thơng minh smarthome là gì?
Hiểu đơn giản nhà thơng minh là khu vực sinh sống hàng ngày sử dụng các
thiết bị công nghệ để điều khiển một cách thông minh và tự động thông qua qua các
thiết bị smartphone hoặc trợ lý thông minh như Google Assistant và Alexa.
2.4.2 Smarthome có thể làm được những gì?
-

Lắp đặt nhà thơng minh để giúp kiểm soát các thiết bị điện tử có điều khiển từ
xa: giúp cho cuộc sống con người trở nên hiện đại hơn bạn có thể điều khiển
thiết bị ngay cả khi khơng có ở nhà.

-

Lắp đặt nhà thông minh giúp điều khiển hệ thống chiếu sáng: bên cạnh việc
điều khiển thiết bị bạn cịn có thể điều khiển được hệ thống chiếu sáng.
Ví dụ: mở cửa thì đèn sáng, đèn sáng thì có người…..

xiv


-

Điều khiển hệ thống rèm cửa: chức năng này giúp điều khiển rèm cửa từ xa
thông qua điện thoại hoặc máy tính bảng.

-

Đảm bảo an ninh cho ngơi nhà: giúp bảo vệ an ninh cho ngôi nhà thông qua
camera, thiết bị chống trộm. Vì thế có thể bảo vệ ngơi nhà tuyệt đối.

-

Kiểm sốt khơng khí và nhiệt độ, độ ẩm trong nhà: nếu nhiệt độ và độ ẩm
không phù hợp bạn sẽ ra lệnh cho bộ điều khiển trung tâm chỉnh lại các thiết bị
như điều hịa, quạt thơng gió…nhầm đem lại bầu khơng trong lành và phù hợp
nhất.

-

Kiểm sốt các thiết bị trong nhà bằng giọng nói.

2.4.3 Các thiết bị nhà thông minh nổi bật hiện nay
Hệ thống Google Home, hệ thống Amazon Alexa, hệ thống Samsung
Smartthings, Apple Homekit, hệ thống nhà thông minh BKAV
2.5 Thiết bị
2.5.1 ESP8266 nodeMCU
1. Giới thiệu:

ESP8266 là một chip của Espressif Systems có tích hợp cơng nghệ Wi-Fi, giúp
chúng ta điều khiển các thiết bị điện tử.

xv


Hinh 3. NodeMCU ESP8266
CHƯƠNG 3.

Đặc tính kỹ thuật

xvi


Hình 2.1 Mơ hình ESP8266 NodeMCU
-

WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n

-

Điện áp hoạt động: 3.3V

-

Điện áp vào: 5V thông qua cổng USB

-

Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ
chân D0)

-

Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)

-

Bộ nhớ Flash: 4MB

-

Giao tiếp: Cable Micro USB ( tương đương cáp sạc điện thoại )

xvii


-

Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2

-

Tích hợp giao thức TCP/IP

-

Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython,…
1.5.2 Giới thiệu DHT11
1. Giới thiệu:
DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm rất thơng dụng hiện nay.Nó được
tích hợp bộ tiền xử lý tín hiệu giúp dữ liệu nhận về chính xác mà khơng
cần qua bước tính tốn nào. Nó ra đời sau và được sử dụng thay thế cho

dòng SHT1x ở những nơi khơng cần độ chính xác cao về nhiệt độ và độ
ẩm.

Hinh 4. DHT11
2. Thông số kỹ thuật
-

Do độ ẩm: 20%-95%

-

Nhiệt độ: 0-50ºC

xviii


-

Sai số độ ẩm ±5%

-

Sai số nhiệt độ: ±2ºC

3. Nguyên lý hoạt động
Sơ đồ kết nối VXL

Hinh 5. Sơ đồ kết nối VXL
*Nguyên lý hoạt động:
Để có thể giao tiếp với DHT11 theo chuẩn 1 chân vi xử lý thực hiện theo 2

bước:
Bước 1: Gửi tin hiệu muốn đo (Start) tới DHT11, sau đó DHT11 xác nhận lại.
Bước 2: Khi đã giao tiếp được với DHT11, Cảm biến sẽ gửi lại 5 byte dữ liệu
và nhiệt độ đo được.
1.5.3 Giới thiệu về led

xix


LED (viết tắt của Light Emitting Diode, nghĩa là đi-ốt phát quang hay đi-ốt
phát quang [7]) là một loại đi-ốt có thể phát ra ánh sáng hoặc tia hồng ngoại
và tia cực tím. Giống như điốt, đèn LED được cấu tạo bởi chất bán dẫn loại p
được ghép nối với chất bán dẫn loại n.

Hinh 6. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chip led
Các chip LED được kết nối với nhau để nâng cao khả năng phát sáng. Ba loại
kết hợp phổ biến hiện nay là: DIP, SMD và COB.
Trong ứng dụng thiết bị chiếu sáng, các chip LED được ghép lại với nhau tạo
thành nguồn sáng nằm bên trong sản phẩm, hình dạng của nó như: hình cầu,
ống dài, hình nến, hình cầu, đèn downlight… được gọi là LED.

1.5.4 Relay 2 kênh
1. Giới thiệu

xx


Hinh 7. Relay 5V 2 kênh
Mô-đun relay 2 kênh 5V được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chuyển
mạch của thiết bị tiêu thụ dòng điện cao (<10A). Module có thể mở và đóng hai

kênh cùng lúc thơng qua tín hiệu điều khiển từ các vi điều khiển khác nhau (mức
điện áp 3V3 hoặc 5V), chẳng hạn như: Arduino, 8051, AVR, PIC, DSP, ARM,
ARM, MSP430, TTL logic, Optocoupler cách ly được sử dụng giữa các mô-đun
để bảo vệ vi điều khiển tốt hơn.
Module được kết nối với các board điều khiển bằng 4 chân header như sau:
-

VCC cung cấp nguồn cho các opto.

-

GND kết nối với GND của board điều khiển.

-

IN1 và IN2 dùng để điều khiển relay 1 và relay 2, tích cực mức thấp
2. Thơng số kỹ thuật:


Đóng ngắt được dịng điện cao: AC250V 10A, DC30V 10A



2 led báo trạng thái relay



Điện áp điều khiển: 5V



Mạch cách ly bằng opto



Kích thước: 50x45 mm

xxi


1.5.5 LCD 16x2

Hình 8. LCD16x2
Thơng số kỹ thuật LCD 16×2
LCD 16×2 được sử dụng để hiển thị trạng thái hoặc các thơng số.
 LCD 16×2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 – D7) và 3 chân điều khiển
(RS, RW, EN).


5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho LCD 16×2.



Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc chế độ
dữ liệu.



Chúng cịn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi.

LCD 16×2 có thể sử dụng ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit tùy theo ứng dụng ta đang làm.

xxii


Module I2C Arduino

LCD có quá nhiều nhiều chân gây khó khăn trong quá trình đấu nối và chiếm
dụng nhiều chân trên vi điều khiển.
Module I2C LCD ra đời và giải quyết vấn để này cho bạn.
Thay vì phải mất 6 chân vi điều khiển để kết nối với LCD 16×2 (RS, EN, D7,
D6, D5 và D4) thì module IC2 bạn chỉ cần tốn 2 chân (SCL, SDA) để kết nối.
Module I2C hỗ trợ các loại LCD sử dụng driver HD44780(LCD 16×2, LCD
20×4, …) và tương thích với hầu hết các vi điều khiển hiện nay.
* Ưu điểm
 Tiết kiệm chân cho vi điều khiển.


Dễ dàng kết nối với LCD.

*Thông số kĩ thuật
 Điện áp hoạt động: 2.5-6V DC.


Hỗ trợ màn hình: LCD1602,1604,2004 (driver HD44780).



Giao tiếp: I2C.



Địa chỉ mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân
A0/A1/A2).



Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt.



Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD.



Hiển thị một dãy ô vuông.

xxiii




Màn hình chỉ in ra một ký tự đầu.



Màn hình nhấp nháy.

Các lỗi này chủ yếu là do sai địa chỉ bus, để fix lỗi các bạn thay địa chỉ mặc định
là “0x27” thành “0x3F.

Trong trường hợp vẫn không được các bạn fix lỗi bằng cách nạp code tìm địa
chỉ bus của I2C.
Sau khi tìm xong các bạn thay địa chỉ vừa tìm được vào vị trí “0x27” là xong.
*Giao tiếp I2C LCD Arduino
Module I2C LCD 16×2

Arduino UNO

GND

GND

VCC

5V

SDA

A4/SDA

SCL

A5/SCL

2.6 Phần mềm Ardunio IDE

xxiv


Hinh 8. Phần mềm Ardunio IDE

Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở, chủ yếu được sử dụng để viết và
biên dịch mã thành các mô-đun Arduino. Đây là một phần mềm Arduino chính
thức, nó giúp cho việc biên dịch mã rất dễ dàng, ngay cả những người bình thường
khơng có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được. Nó có các phiên bản phù hợp
với các hệ điều hành như MAC, Windows và Linux và chạy trên nền tảng Java. Nó
có các chức năng và lệnh tích hợp rất quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch
mã trong mơi trường. Có rất nhiều mơ-đun Arduino, chẳng hạn như Arduino Uno,
Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro, v.v. Mỗi mô-đun chứa một bộ
vi điều khiển trên bo mạch, được lập trình và nhận thơng tin dưới dạng mã.
Các chức năng của Arduino IDE
Arduino IDE bao gồm các phần khác nhau:
1. Window bar
2. Menu bar
3. Phím tắt
4. Text Editor
5. Output Panel

xxv