Xây dựng hệ thống phun sương

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Đề xuất ý tưởng thiết kế và chế tạo hệ thống phun sương tạo ẩm dùng cho
các phòng sử dụng điều hòa. Giúp cân bằng độ ẩm trong phòng khi sử đụng máy
điều hòa không khí. Phòng tránh các tác hại do không khí khô gây ra. Chế tạo một
hệ thống phun sương tạo ẩm thông minh, tương tác qua smart phone. Thiết kế nhỏ
gọn, giá thành hợp lý.
Tìm hiểu về các dòng máy phun sương tạo ẩm đang bán trên thị trường.
Phân tích các ưu điểm và nhược điểm của các thiết bị đó.
Tìm hiểu các linh kiện, công nghệ để xây dựng hệ thống phù hợp yêu cầu đặt
ra.

1


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn:
Thầy giáo T.S Vũ Chiến Thắng, Khoa Công Nghệ Điện Tử và Truyền
Thông, trường Đại Học Công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái
Nguyên.
Cùng các thầy cô giáo trong Khoa Công Nghệ Điện Tử và Truyền Thông –
trường đại học Công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái Nguyên đã tạo
mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án.
Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án
Nguyễn Hoàng Giang

2


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan toàn bộ nội dung của báo cáo này là do em tự tìm hiểu

nghiên cứu dưới sự định hướng của thầy giáo hướng dẫn. Nội dung báo cáo này
không sao chép và vi phạm bản quyền từ bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
Nếu những lời cam đoan trên không đúng, em xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm trước pháp luật.
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện đồ án
Nguyễn Hoàng Giang

3


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
LỜI CẢM ƠN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
LỜI CAM ĐOAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
MỤC LỤC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
LỜI NÓI ĐẦU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1 Giới thiệu khái quát. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2. Công dụng của máy tạo ẩm không khí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3. Tình hình thị trường máy tạo độ ẩm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.1 Máy tạo độ ẩm siêu âm Laica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2 Máy tạo độ ẩm Fatzbaby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4. Ưu điểm và nhược điểm của các máy tạo ẩm trên thị trường . . . . . . . . . . . . 12
1.4.1. Ưu điểm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.2. Nhược điểm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5. Ý tưởng hình thành đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6. Mô hình hệ thống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG PHẦN MỀM GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐIỆN

THOẠI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1. Lập trình ứng dụng trên nền Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.1. Hệ điều hành Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.2. Kiến trúc Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.3. Môi trường phát triển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.4. Các thành phần cơ bản của một Project Android trên Eclipse . . . . . . . 25
2.1.5. Các thành phần cơ bản của một ứng dụng Andoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2 Giao tiếp không dây Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2.1 Khái niệm Bluetooth:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4


2.2.2 Các đặc điểm của Bluetooth: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.2.3 Các khái niệm dùng trong công nghệ Bluetooth: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.2.4 Định nghĩa các liên kết vật lý trong Bluetooth:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.5 Trạng thái của thiết bị Bluetooth: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.6 Các chế độ kết nối: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2.7 Cách thức hoạt động của Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3 Thiết kế ứng dụng “SmartControl” trên điện thoại Android. . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.1 Xây dựng ứng dụng Android sử dụng Bluetooth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.2 Lưu đồ thuật toán ứng dụng “Smart Control” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3.3 Hoàn thành ứng dụng trên SmartPhone Android: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHUN SƯƠNG TẠO ẨM . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1 Sơ đồ khố hệ thống phun sương tạo ẩm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.1. Khối nguồn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.1.2. Khối vi điều khiển Arduino Uno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.1.3 Khối vỉ tạo ẩm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.4. Khối Modul Bluetooth HC – 05. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.5: Khối cảm biến . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2. Sơ đồ nguyên lý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

3.3. Lưu đồ thuật toán . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.4. Hoàn thiện sản phẩm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
KẾT LUẬN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
PHỤ LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Máy tạo độ ẩm siêu âm Laica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Hình 1.2: Máy tạo độ ẩm Fatzbaby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Hình 1.3: Một số mẫu máy tạo độ ẩm trên thị trường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Hình 1.4: Mô hình hệ thống phun sương. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Hình 2.1. Giao diện của Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Hình 2.2. Kiến trúc của Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Hình 2.3. Mô hình hợp tác giữa máy ảo Dalvik và Navite code . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Hình 2.4. Hướng dẫn tải JDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hình 2.5. Hướng dẫn tải JDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Hình 2.6. Hướng dẫn tải SDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Hình 2.7. Hướng dẫn cài đặt SDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Hình 2.8. Giao diện eclipse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Hình 2.9. Plugin cho eclipse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Hình 2.10. Hướng dẫn tạo máy ảo Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Hình 2.11. Máy ảo Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Hình 2.12. Thư mục src và gen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Hình 2.13. Thư mục Android.jar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Hình 2.14. Thư mục res . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Hình 2.15. Chuyển đổi giữa các Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Hình 2.16. Vòng đời của một Activity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Hình 2.17. Intent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Hình 2.18. Vòng đời của một Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Hình 2.19: Một Piconet trong thực tế. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Hình 2.20 Một Scatternet gồm 2 Piconet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Hình 2.21 Mô hình piconet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Hình 2.22 Quá trình truy vấn tạo kết nối. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
6


Hình 2.23 Truy vấn tạo kết nối giữa các thiết bị trong thực tế. . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Hình 2.24: Lưu đồ thuật toán ứng dụng Smart Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Hình 2.25: Thiết kế giao diện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Hình 2.26: Khung nhìn code trên Eclipse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Hình 3.2 Mạch nguồn 7805 và LM2595 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Hình 3.3 Board Vi điều khiển Arduino Uno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Hình 3.4 Vỉ tạo ẩm và adapter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Hình 3.5 Modul Bluetooth HC – 05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Hình 3.6 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển hệ thống . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Hình 3.8: Lưu đồ thuật toán mạch điều khiển . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Hình 3.9: Hình ảnh sản phẩm hoàn chỉnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7


LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc sống ngày càng hiện đại như ngày nay, các thiết bị di động cầm
tay đang dần trở thành những thứ không thể thiếu cho mỗi người. Trong đó có các
Smartphone, với những nền tảng hiện đại và tích hợp nhiều công nghệ, nó không

chỉ giúp giữ thông tin liên lạc với nhau mà những chiếc Smartphone này trở nên
thông minh và làm được rất nhiều việc đem lại sự tiện lợi cho người dùng từ
những công việc nhỏ nhất trong đời sống. Với các nhu cầu đa dạng và phức tạp
của mỗi ứng dụng, kỹ thuật không dây đã đưa ra nhiều chuẩn với các đặc điểm
kỹ thuật khác nhau để có thể phù hợp với từng nhu cầu, mục đích và khả năng
của người sử dụng như IrDA, WLAN với chuẩn 802.11, ZigBee, OpenAir,
Bluetooth, NFC… Mỗi chuẩn kỹ thuật đều có những ưu, khuyết điểm riêng của
nó và trong đó Bluetooth đang dần nổi lên là kỹ thuật không dây tầm ngắn có
nhiều ưu điểm, rất thuận lợi cho những thiết bị di động. Bluetooth đang dần lan
rộng ra khắp thế giới, xâm nhập vào mọi lĩnh vực của thiết bị điện tử, đặc biệt là
các thiết bị cầm tay.
Từ những lý do trên, Em đã chọn đề tài “Xây dựng hệ thống phun
sương”. Trong đề tài này, em tìm hiểu về Hệ điều hành Android và xây dựng
một hệ thống điều khiển thiết bị phun thông qua Bluetooth. Với những kiến thức
về điện tử và vi điều khiển đã được học tập tại trường, cùng với việc tìm hiều để
xây dựng ứng dụng trên hệ điều hành Android, em đã hoàn thành tốt đề tài của
mình.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến với thầy giáo hướng dẫn Vũ Chiến
Thắng cùng với các thầy cô giáo trong Khoa đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá
trình thực hiện đề tài. Do có sự hạn chế về thời gian cũng như kiến thức và kinh
nghiệm nên khó tránh khỏi những sai sót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến
của các Thầy Cô trong Khoa và các bạn về đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn !
8


9


CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu khái quát
Để làm mát không khí vào mùa hè, nhiều gia đình thường sử dụng điều hòa
như một giải pháp an toàn và hiệu quả nhất. Tuy vậy, cùng với việc làm mát không
khí, điều hòa cũng hút mất một lượng ẩm nhất định khiến cho không khí trong
phòng trở nên khô và khó chịu.
Không khí khô ngoài gây ra cảm giác khó chịu, mất nước còn là nguyên
nhân của các chứng bệnh như khô da, rát họng, đau mắt, viêm phế quản... nên sẽ
ảnh hưởng đến sức khỏe của các thành viên trong gia đình, đặc biệt là những gia
đình có trẻ nhỏ. Để khắc phục vấn đề này, điều đơn giản mà bạn có thể làm là mua
một chiếc máy tạo độ ẩm không khí để duy trì độ ẩm cho căn phòng.
1.2. Công dụng của máy tạo ẩm không khí
- Giúp làm mát không khí:
Đối với gia đình sử dụng điều hòa: máy tạo ẩm có tác dụng tăng mức độ
mát mẻ, giảm nhiệt nhanh chóng hơn và kéo dài hơn cho căn phòng, điều này giúp
tiết kiệm điện một cách đáng kể, một số máy tạo ẩm có bộ phận lọc khí còn giúp
không khí trong phòng được lọc sạch bụi bẩn và tốt hơn cho đường hô hấp
Đối với các gia đình không sử dụng điều hòa: máy tạo ẩm kết hợp với quạt
giúp làm giảm nhiệt độphòng trong thời điểm nhiệt độ tăng cao. Khi nhiệt độ càng
cao thì hơi sương phun ra sẽ càng mau chóng bốc hơi và làm giảm nhiệt độ nhanh
chóng từ 5-7 độ.
- Tốt cho đường hô hấp:
Khi sử dụng máy tạo ẩm hợp lý, tức là để máy tạo hơi ẩm trong không khí ở
một mức vừa phải sẽ là điều kiện tốt cho hô hấp của cả trẻ nhỏ và người lớn tuổi
hoặc người có đường hô hấp yếu, mắc bệnh mãn tính như hen suyễn, viêm xoang,
dị ứng.. do giảm các loại bụi nhỏ li ti trong không khí giúp không khí sạch hơn.
Mức ẩm lý tưởng tốt cho sức khỏe là độ ẩm 30- 50 %, bạn có thể sử dụng máy đo
10


độ ẩm để xác định mức ẩm cụ thể trong phòng tùy từng điều kiện môi trường.

- Ngăn ngừa các chứng bệnh do không khí khô, nhiệt độ cao gây ra như: da
khô, nứt nẻ, đau họng, cảm cúm, đau mắt...
1.3. Tình hình thị trường máy tạo độ ẩm
Hiện thị trường có nhiều dòng máy phun sương, tạo độ ẩm với phân khúc
giá thành khá rõ nên rất tiện lợi cho người tiêu dùng khi chọn mua. Các loại máy
phun sương tạo ẩm giá rẻ nhất hiện nay có kết cấu vỏ nhựa, màu sắc bắt mắt, hình
dáng ngộ nghĩnh như hình con ếch, quả táo. Giá thành của chúng không quá cao,
thời gian bảo hành thường kéo dài 6 tháng.
Ngoài ra còn có các dòng máy phun sương cao cấp hơn với màu sắc trang
nhã (trắng, ghi, đen…) thích hợp cho các địa điểm yêu cầu sự sang trọng. Chúng
có thiết kế đẹp, cách điệu, nhiều kiểu dáng, điều chỉnh lượng hơi phun tùy nhu cầu,
có chức năng tự ngắt khi hết nước và có khe kiểm tra dung tích nước. Một số loại
máy phun sương còn tích hợp thêm đèn ngủ. Giá của những dòng máy này dao
động từ vài triệu, thời gian bảo hành thường là 1 năm.
1.3.1 Máy tạo độ ẩm siêu âm Laica
Máy tạo độ ẩm siêu âm Laica là dòng máy tạo độ ẩm chất lượng đến từ
Italia. Được nghiên cứu và sản xuất trên dây truyền hiện đại, máy tạo độ ẩm siêu
âm Laica đạt những tiêu chuẩn khắt khe nhất của CE, FDA, ISO và vươn lên trở
thành một trong những dòng máy tạo độ ẩm hàng đầu hiện nay.

11


Hình 1.1: Máy tạo độ ẩm siêu âm Laica
Máy sử dụng công nghệ siêu âm hiệu quả, tần số dao động cao làm nước
biến đổi thành những hạt sương siêu nhỏ, siêu mịn có kích thước cực nhỏ chỉ bằng
1/10 đầu sợi tóc thoát ra khỏi không khí bởi sự trợ giúp của quạt, đưa hơi ẩm vào
không khí một cách tự nhiên nhất.
1.3.2 Máy tạo độ ẩm Fatzbaby
Máy tạo độ ẩm Ftazbaby được sản xuất theo công nghệ hiện đại nhất của

Hàn Quốc. Máy được đông đảo các mẹ ưa chuộng sử dụng trong thời tiết khô hanh
như hiện nay.
Fatzbaby hoạt động dựa trên nguyên lý tạo độ ẩm dạng sương mù, không
tạo thành giọt, không để lại hơi nước trên bề mặt đồ vật, nên tuyệt đối an toàn cho
mọi thiết bị trong phòng.

12


Hình 1.2: Máy tạo độ ẩm Fatzbaby
Trong quá trình sử dụng máy không hề tạo ra bất cứ âm thanh nào nên rất
thích hợp sử dụng cho các bé. Hơi nước ẩm làm lắng đọng bụi bay trong phòng,
làm cho không khí trong lành hơn.
Thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, dễ dàng di chuyển chính là một điểm cộng tuyệt
vời của máy tạo độ ẩm Fatzbaby.

13


1.4. Ưu điểm và nhược điểm của các máy tạo ẩm trên thị trường
1.4.1. Ưu điểm
- Hiện thị trường có nhiều dòng máy phun sương, tạo độ ẩm với phân khúc
giá thành khá rõ nên rất tiện lợi cho người tiêu dùng khi chọn mua. Các loại máy
phun sương tạo ẩm giá rẻ nhất hiện nay có kết cấu vỏ nhựa, màu sắc bắt mắt, hình
dáng ngộ nghĩnh như hình con ếch, quả táo. Giá thành của chúng không quá cao,
thời gian bảo hành thường kéo dài 6 tháng.

Hình 1.3: Một số mẫu máy tạo độ ẩm trên thị trường
- Ngoài ra còn có các dòng máy phun sương cao cấp hơn với màu sắc trang
nhã (trắng, ghi, đen…) thích hợp cho các địa điểm yêu cầu sự sang trọng. Chúng

có thiết kế đẹp, cách điệu, nhiều kiểu dáng, điều chỉnh lượng hơi phun tùy nhu cầu,
có chức năng tự ngắt khi hết nước và có khe kiểm tra dung tích nước. Một số loại
máy phun sương còn tích hợp thêm đèn ngủ. Giá của những dòng máy này dao
động từ vài triệu, thời gian bảo hành thường là 1 năm.
1.4.2. Nhược điểm
14


- Giá thành cao, những chiếc máy có xuất xứ từ Trung Quốc có giá thành
hợp lý hơn nhưng độ bền không cao, không có bảo hành. Ngoài ra những chiếc
máy này không có các chức năng như tự ngắt khi hết nước nên nếu không để ý có
thể hỏng máy.
- Người dùng không thể kiểm soát được độ ẩm trong phòng để sử dụng máy
hợp lý. Khi độ ẩm trong phòng quá cao cũng gây ra nhưng tác hại như ẩm mốc,
chập điện….
- Người dùng cũng không thể tương tác với máy qua smartphone hoặc điều
khiển từ xa.
1.5. Ý tưởng hình thành đề tài
Từ các ưu, nhược điểm ở trên, em đã hình thành ý tưởng thiết kế một hệ
thống phun sương tự động có thể tương tác qua smart phone với những đặc điểm
sau:
Phần cứng
 Có khả năng kiểm tra được độ ẩm trong phòng để chỉ phun sương tạo
ẩm khi độ ẩm dưới mức cài đặt.
 Người dung có thể tương tác với máy tạo ẩm bằng smartphone qua
bluetooth và phần mềm được cài trên smartphone.
 Đo được nhiệt độ và độ ẩm trong phòng và gửi về cho phần mềm trên
smartphone.
 Tự động đóng ngắt khi hết nước đảm bảo độ bền cho thiết bị
 Tiết kiệm điện, không gây tiếng ồn khi sử dụng

 Giá thành hợp lý
Phần mềm
- Giao diện hợp lý, dễ sử dụng
- Kết nối ổn định với thiết bị tạo ẩm qua Bluetooth
- Ứng dụng hoạt động ổn định

15


- Có thể thay đổi được ngưỡng độ ẩm cho thiết bị
- Bật tắt thiết bị khi không có nhu cầu sử dụng

16


1.6. Mô hình hệ thống

Hình 1.4: Mô hình hệ thống phun sương
Từ mô hình này, ta triển khai thiết kế thành một hệ thống hoàn chỉnh dựa
trên những yêu cầu đặt ra của hệ thống. Một ứng dụng trên Smartphone Android
có giao diện tương tác với người dùng, và một board mạch Arduino điều khiển bởi
vi điều khiển có nhiệm vụ nhận dữ liệu từ thiết bị Android gửi xuống và xử lý,
điều khiển các thiết bị để thay đổi nhiệt độ và độ ẩm.
Từ những yêu cầu thực tế đó, ta sẽ chọn cách thiết kế tối ưu nhất để hệ
thống hoạt động đạt sự ổn định. Đối với mạch điều khiển, sử dụng board điều
khiển Arduino, cùng với Module Bluetooth HC 05 thu phát tín hiệu với điện thoại
qua Bluetooth. Các linh kiện đơn giản, dễ dàng tìm kiếm và giá thành khá rẻ.
Ứng dụng trên Android mang tên “Smart Control” được thiết kế để sử
dụng phù hợp với các yêu cầu của hệ thống trên.
17

18


CHƯƠNG II: XÂY DỰNG PHẦN MỀM GIÁM SÁT
ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐIỆN THOẠI
2.1. Lập trình ứng dụng trên nền Android
2.1.1. Hệ điều hành Android
a. Android hệ điều hành mã nguồn mở cho thiết bị di động
Android là hệ điều hành trên điện thoại di động (và hiện nay là cả trên một
số đầu phát HD, HD Player) phát triển bởi Google và dựa trên nền tảng Linux.
Trước đây, Android được phát triển bởi công ty liên hợp Android (sau đó được
Google mua lại vào năm 2005). Android có một cộng đồng những nhà phát triển
rất lớn viết các ứng dụng cho hệ điều hành của mình. Các nhà phát triển viết ứng
dụng cho Android dựa trên ngôn ngữ Java. Sự ra mắt của Android vào ngày 5
tháng 11 năm 2007 gắn với sự thành lập của liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn
mở, bao gồm 78 công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông nhằm mục đính tạo
nên một chuẩn mở cho điện thoại di động trong tương lai.
Trước hết là nền tảng phần mềm dựa trên mã nguồn mở Linux OS (Kernel
2.6) cho máy di động và những phần mềm trung gian (middleware) để hổ trợ các
ứng dụng mà người sử dụng cần đến. Một trong những tính năng mạnh mẽ của nền
tảng Android đó là “không có sự khác biệt” giữa ứng dụng có sẵn trên thiết bị và
ứng dụng người dùng được viết với môi trường SDK. Điều này có nghĩa rằng
những ứng dụng mạnh mẽ có thể được viết từ việc khai thác mã nguồn có sẵn trên
thiết bị. Bạn hoàn toàn có thể tự tạo ra các ứng dụng như: Truy nhập danh bạ và
quay số, ứng dụng gửi nhận tin nhắn, check mail… hoàn toàn theo ý bạn mà vẫn
có thể chạy như các ứng dụng được cài đặt sẵn. Đây chính là điểm mạnh của một
hệ điều hành mã nguồn mở, khi lập trình với Android các mã nguồn được cung cấp
bởi một cộng đồng các chuyên gia trên internet và hoàn toàn miễn phí một ví dụ

khi viết một ứng dụng của mình mà bạn cần sử dụng tới camera bạn hoàn toàn có
thể xây dựng ứng dụng của mình bằng việc sử dụng lại mã nguồn camera có sẵn
19


của nhà cung cấp, đây chính là điểm mạnh của Android.

Hình 2.1. Giao diện của Android
b. Các ưu điểm của Android
 Tính linh hoạt
Google và Android mang đến một thế giới hoàn toàn mở. Trong thế giới
Android, người dùng được tự do với những gì họ muốn, các nhà phát triển có được
sự tự do hơn để tạo và thương mại các ứng dụng, và các hãng sản xuất có thể tuỳ
biến lại những trải nghiệm Android cho khách hàng của riêng mình.
 Cộng đồng người sử dụng đông đảo
Android đã dần thống lĩnh thị trường di động, số lượng các thiết bị ngày
càng gia tăng theo đó người dùng sẽ có rất nhiều lựa chọn cho mình.
 Nhiều công cụ do người dùng tự tạo
Với rất nhiều bộ công cụ phát triển dạng tự tay thực hiện (Do-It-Yourself)
được Google và các đối tác cung cấp, chưa bao giờ việc tạo ứng dụng lại dễ dàng
20


đến thế với người dùng và kể các lập trình viên.

21


2.1.2. Kiến trúc Android

Hình 2.. Kiến trúc của Android
a. Applications
Hệ điều hành Android tích hợp sẳn một số ứng dụng cơ bản như email
client, SMS, lịch điện tử, bản đồ, trình duyệt web, sổ liên lạc và một số ứng dụng
khác. Ngoài ra tầng này cũng chính là tầng chứa các ứng dụng được phát triển
bằng ngôn ngữ Java.
b. Application Framework
Tầng này của hệ điều hành Android cung cấp một nền tảng phát triển ứng
22


dụng mở qua đó cho phép nhà phát triển ứng dụng có khả năng tạo ra các ứng
dụng vô cùng sáng tạo và phong phú. Các nhà phát triển ứng dụng được tự do sử
dụng các tính năng cao cấp của thiết bị phần cứng như: Thông tin định vị địa lý,
khả năng chạy dịch vụ dưới nền, thiết lập đồng hồ báo thức, thêm notification vào
status bar của màn hình thiết bị… Tầng này bao gồm một tập các services và thành
phần sau:
View System: Một tập phong phú và có thể mở rộng bao gồm các đối tượng
View được dùng để xây dựng ứng dụng như: list, grid, text box, button và thậm chí
là một trình duyệt web có thể nhúng vào ứng dụng.
Content Provider: Cho phép các ứng dụng có thể truy xuất dữ liệu từ các
ứng dụng khác hoặc chia sẽ dữ liệu của chúng.
Resource Manager: Cung cấp khả năng truy xuất các tài nguyên non-code
như hình ảnh hoặc file layout.
Notification Manager: Cung cấp khả năng hiển thị custom alert trên thanh
status bar.
Activity Manager: Giúp quản lý vòng đời của một ứng dụng.
c. Libraries
System C library: Một thể hiện được xây dựng từ BSD của bộ thư viện hệ thống
C chuẩn (libc), được điều chỉnh để tối ưu hóa cho các thiết bị chạy trên nền Linux.

Media libraries: Bộ thư viện hổ trợ trình diễn và ghi các định dạng âm than
và hình ảnh phổ biến.
Surface manager: Quản lý hiển thị nội dung 2D và 3D.
LibWebCore: Một web browser engine hiện đại được sử dụng trong trình duyệt
của Android lần trong trình duyệt nhúng web view được sử dụng trong ứng dụng.
SGL: Engine hổ trợ đồ họa 2D.
3D libraries: Một thể hiện được xây dựng dựa trên các APIs của OpenGL
ES 1.0. Những thư viện này sử dụng các tăng tốc 3D bằng phần cứng lẫn phần
mềm để tối ưu hóa hiển thị 3D.
23


FreeType: Bitmap and vector font rendering.
SQLite: Một DBMS nhỏ gọn và mạnh mẽ.
d. Android runtime
Hệ điều hành Android tích hợp sẳn một tập hợp các thư viện cốt lõi cung
cấp hầu hết các chức năng có sẵn trong các thư viện lõi của ngôn ngữ lập trình
Java. Mọi ứng dụng của Android chạy trên một tiến trình của riêng nó cùng với
một thể hiện của máy ảo Dalvik. Máy ảo Dalvik thực tế là một biến thể của máy ảo
Java được sửa đổi, bổ sung các công nghệ đặc trưng của thiết bị di động. Nó được
xây dựng với mục đích làm cho các thiết bị di động có thể chạy nhiều máy ảo một
cách hiệu quả. Trước khi thực thi, bất kì ứng dụng Android nào cũng được convert
thành file thực thi với định dạng nén Dalvik Executable (.dex). Định dạng này
được thiết kế để phù hợp với các thiết bị hạn chế về bộ nhớ cũng như tốc độ xử lý.
Ngoài ra máy ảo Dalvik sử dụng bộ nhân Linux để cung cấp các tính năng như
thread, low-level memory management.
e. Linux kenner
Hệ điều hành Android được xây dựng trên bộ nhân Linux 2.6 cho những
dịch vụ hệ thống cốt lõi như: security, memory management, process management,
network stack, driver model. Bộ nhân này làm nhiệm vụ như một lớp trung gian

kết nối phần cứng thiết bị và phần ứng dụng.
Dưới đây là mô hình hợp tác giữa máy ảo Dalvik và Navite code:

24


Hình 2.3. Mô hình hợp tác giữa máy ảo Dalvik và Navite code
Java Native Interface (JNI): Là một bộ framework cho phép mã lệnh viết
bằng Java chạy trên máy ảo java có thể gọi hoặc được gọi bởi một ứng dụng viết
bằng native code (Ứng dụng được viết cho một phần cứng cụ thể và trên một hệ
điều hành cụ thể) hoặc những bộ thư viện viết bằng C, C++ hoặc Assembly. Bằng
cách sử dụng JNI, Android cho phép các ứng dụng chạy trên máy ảo Dalvik có thể
sử dụng những phương thức được viết bằng các ngôn ngữ cấp thấp như: C, C++,
Assembly. Qua đó các nhà phát triển ứng dụng có thể xây dựng ứng dụng dựa trên
các bộ thư viện viết bằng C, C++, Assembly nhằm tăng tốc độ thực thi của ứng
dụng hoặc sử dụng những tính năng mức thấp mà ngôn ngữ Java không hổ trợ.
2.1.3. Môi trường phát triển
Để lập trình Anroid trên windows, google cung cấp một môi trường lập
trình cho Android, đó là Android SDK. Vì được viết bằng ngôn ngữ java nên nó
cũng yêu cầu cài đặt JDK và người lập trình có thể lựa chọn các công cụ để có thể
viết, biên dịch, gỡ lỗi (debug) và triển khai (deploy) chương trình, có một trong hai
lựa chọn đó là sử dụng neatbean hoặc eclipse. Như vậy để có thể lập trình Android
25