Đồ án tốt nghiệp về hệ điều hành android và điều khiển các thiết bị điện qua bluetooth

LOGO

Đại Học Khoa Học Huế
Khoa Điện tử - Viễn thông

Đồ án tốt nghiệp

Tìm hiểu hệ điều hành Android và xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị qua Bluetooth

GV hướng dẫn:

Th.S Lê Văn Thanh Vũ

SV thực hiện:

Nguyễn Văn Ngọc

Lớp:

ĐTVT K33


Khái quát nội dung chính

1

2

3

4

Đặt vấn đề

Cơ sở lý thuyết

Thiết kế & Thực hiện đồ án

Kết quả & Định hướng phát triển

2


I. Đặt vấn đề



Trong một vài năm trở lại đây, hệ điều hành Android đã và đang rất phát triển. Nó đã đem lại sự thông minh và tiện dụng
cho các thiết bị cầm tay. Là một hệ điều hành mở nên các nhà phát triển dễ dàng tiếp cận, và đã tạo nên một kho ứng
dụng đồ sộ cho nhiều thiết bị.



Cùng với đó là sự phát triển về các kết nối giao tiếp giữa các thiết bị đang trở nên đơn giản và tiện lợi hơn như NFC,
Bluetooth…

Tìm hiểu hệ điều hành Android và xây dựng hệ thống điều khiển thiết bị qua Bluetooth
3


I. Đặt vấn đề

4


II. Cơ sở lý thuyết

Tìm hiểu hệ điều hành Android

Cơ sở lý thuyết

Công nghệ Bluetooth

Module Bluetooth HC - 05

5


II. Cơ sở lý thuyết

2.1. Tìm hiểu hệ điều hành Android:



Khái niệm: Android là một hệ điều hành mã nguồn mở dành cho thiết bị di động như Smartphone, Tablet hay Netbook.

Android do Google phát triển dựa trên nền tảng Linux kernel phiên bản 2.6 và các phần mềm mã nguồn mở. Bất kỳ
một hãng sản xuất phần cứng nào cũng đều có thể tự do sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị của mình, miễn
là các thiết bị ấy đáp ứng được các tiêu chuẩn cơ bản do Google đặt ra ( như có cảm ứng chạm đa điểm, GPS, 3G,
…)

6


II. Cơ sở lý thuyết



Kiến trúc của hệ điều hành Android:

7


II. Cơ sở lý thuyết

2.2. Tìm hiểu công nghệ Bluetooth



Khái niệm: Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô
tuyến qua băng tần chung trong dãy tầng 2.40- 2.48 GHz.





Ưu điểm:



Tiêu thụ năng lượng thấp, cho phép ứng dụng được trong nhiều loại thiết bị.



Sử dụng “frequency hopping” giúp giảm va chạm sóng tối đa.



Dễ dàng trong việc sử dụng & phát triển ứng dụng.



Có khả năng bảo mật từ 8 – 128bit

Nhược điểm:



Khoảng cách kết nối còn ngắn so với các công nghệ mạng không dây khác.



Tốc độ truyền của Bluetooth chưa được cao.



Nhiễu do các thiết bị sử dụng sóng radio
8


II. Cơ sở lý thuyết

2.3. Module Bluetooth HC 05:



Các đặc điểm Module Bluetooth HC05:






Sử dụng giao thức Bluetooth 2.0, tốc độ tối đa là 3Mbps.
Điện áp cung cấp 1,8-3,6 V.
Tốc độ baud 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
Điều chế thu phát radio ở tần số 2,4Ghz, sử dụng chip bluecore bluetooth 04 - với hệ thống Cmos và AFH thích ứng
với tính năng nhảy tần.



Kích thước module 28mm x 15mm x 2.35mm.
9


III. Thiết kế & thực hiện đồ án

I

I : Phân tích, đưa ra các yêu cầu.

Idea

II : Xây dựng ứng dụng trên Smartphone
II

III : Thiết kế mạch điện điều khiển.

IV : Hoàn thành hệ thống điều khiển qua Bluetooth.
III

IV

Finish

10


III. Thiết kế & thực hiện đồ án
3.1. Các yêu cầu đặt ra:

 Về phía phần mềm trên thiết bị điều khiển :
 Ứng dụng thực hiện được truyền và nhận dữ liệu thông qua Bluetooth.
 Ứng dụng có giao diện bắt mắt, dễ sử dụng, không quá phức tạp.
 Hoạt động với độ ổn định cao.
 Có nhiều tùy chọn cho người dùng.
 Về phía mạch điện:
 Nhận và gửi dữ liệu chính xác với Smartphone thông qua Bluetooth.
 Điều khiển đóng/mở các rơle để cung cấp điện 220V cho các thiết bị.
 Hoạt động ổn định, chính xác.
 Mạch phải kết nối nhanh với Smartphone Android.

 Giá thành rẻ và kích thước nhỏ gọn.

11


III. Thiết kế & thực hiện đồ án
3.2. Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại:

 Để xây dựng một ứng dụng trên hệ điều hành Android chúng ta cần có:



Java SE Development Kit (JDK): Máy ảo Java để chạy các được các chương trình ngôn ngữ Java (ứng dụng Android
được viết bằng Java).





Gói Android SDK: Bộ thư viện hỗ trợ lập trình ứng dụng Android.
Môi trường phát triển phần mềm (IDE): Trong đồ án sử dụng Eclipse.
Các công cụ hỗ trợ phát triển phần mềm Android trên IDE đó: Sử dụng ADT như là plugin cho phép ta tạo và kiểm lỗi ứng
dụng Android dễ dàng hơn và nhanh chóng hơn.

12


III. Thiết kế & thực hiện đồ án
3.2. Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại :
Lưu đồ thuật toán.




Quét các thiết bị Bluetooth đang hoạt động.
Truy vấn các bộ chuyển đổi Bluetooth cho các
thiế bị.





Thiết lập kênh RFCOMM.
Kết nối tới các thiết bị đã được tìm thấy.
Gửi và nhận dữ liệu với thiết bị được kết nối.

13


III. Thiết kế & thực hiện đồ án
3.2. Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại :
Ứng dụng được thực hiện trên bộ công cụ lập trình ứng dụng Android Eclipse.

14


III. Thiết kế & thực hiện đồ án
3.2. Tạo ứng dụng SmartControl trên điện thoại :
Một số hình ảnh của ứng dụng khi hoàn thành trên thiết bị thật: Samsung S2/V4.1.2

Tìm kiếm thiết bị

Đã kết nối với thiết bị

Giao diện điều
khiển

15

Thông Tin


III. Thiết kế & thực hiện đồ án

3.3. Thiết kế mạch điều khiển: Sơ đồ nguyên lý

16


III. Thiết kế & thực hiện đồ án

3.3. Thiết kế mạch điều khiển:

Sơ đồ mạch in

Mạch điện thực tế
17


IV. Kết quả & định hướng phát triển

 Kết quả đạt được:
 Tìm hiều được hệ điều hành Android và kết nối không dây Bluetooth.
 Thực hiện việc kết nối giữa Smartphone Android và Mạch điều khiển. Với khoảng cách như ý (> 30m)
 Thiết kế và hoàn thành mạch công suất để cung cấp nguồn điện 220V/AC điều khiển các thiết bị điện.
 Mạch điện và ứng dụng “Smart Control” được thiết kế khá đơn giản. Giá thành mạch điện hoàn thiện cũng tương đối
thấp.



Hướng phát triển của đề tài:



Tiếp tục nghiên cứu mạch điều khiển, cũng như ứng dụng trên Mobile Android để thêm nhiều tính năng mới, cũng như
độ ổn định của hệ thống tăng thêm.




Thiết kế phần mạch điện hoàn hảo hơn, tích hợp thêm nhiều tính năng mới như: điều khiển, cảnh báo, đo đạc…vv
Thêm các chuẩn kết nối khác trên mạch điện, điều khiển qua tín hiệu RF. Wifi, hay qua mạng LAN…

18


IV. Kết quả
Hoàn thành hệ thống

19

LOGO

Cám ơn thầy cô và các bạn đã lắng nghe !