Ðiều khiển thiết bị qua bluetooth giao tiếp với máy tính dùng PIC16f877a (có code và sơ đồ mạch)

ĐỒ ÁN 3

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA
BLUETOOTH GIAO TIẾP VỚI
MÁY TÍNH


MỤC LỤC

Contents
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ..............................................................................................V
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.......................................................................................VI
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..................................................................................VII
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI...................................................................................1
1.1

GIỚI THIỆU CHUNG.....................................................................................................1

1.2

MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI.......................................................................................................1

1.3

NỘI DUNG THỰC HIỆN................................................................................................1

CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN.....................................................................2
2.1

VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA 32A...................................................................................2

2.1.1
2.2

Giới thiệu............................................................................................................2

BLUETOOTH HC-05....................................................................................................5

2.2.1

Giới thiệu............................................................................................................5

2.2.2

Sơ đồ chân Bluetooth HC-05..............................................................................6

2.3

PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN MICROSOFT VISUAL C#.......................................................7

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG...............................................................................8
3.1

SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG.......................................................................................8

3.2

LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT...................................................................................................9

3.3

NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG...........................................................................................10

3.4

MÔ HÌNH MÔ PHỎNG VÀ THỰC TẾ............................................................................11

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN..................................................................................................16
4.1

NHẬN XÉT................................................................................................................16

4.2

KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.......................................................16


TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................17
PHỤ LỤC A ........................................................................................................................18



DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A

Ampere

LED

Light Emitting Diode

V

Voltage


ĐỒ ÁN 3
Trang 1/21

CHƯƠNG 1.
1.1

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Giới thiệu chung
Với sự phát triển của xã hội hiện nay, các thiết bị điện tử và tự động hóa đang

được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hằng ngày hiện nay. Nó mang lại rất nhiều
lợi ít và sự tiện lợi cho cuộc sống của con người. Từ những gì em được học từ giảng
đường nhà trường, nay em xin giới thiệu một sản phẩm nhỏ nhưng nó cũng có thể
mang lại sự tiện ít lớn cho con người đó là điều khiển thiết bị thông qua máy tính
kết nối bằng bluetooth .
1.2

Mục đích đề tài
Thiết kế mạch điều khiển thiết bị qua bluetooth giao tiếp với máy tính, với lập

trình đơn giản, viết các chương trình con rồi kết hợp lại, nhầm khai thác khả năng
điều khiển các thiết bị đơn giản ít tốn thời gian và tiện lợi cho người sử dụng ví dụ
như điều khiển đèn quạt trong phạm vi từ 8-10m mà không phải lại tận nơi để tắt

mở.
1.3

Nội dung thực hiện
Tìm hiểu vi điều khiển Atmega32A , sử dụng module Bluetooth HC-05 , viết

code trên máy tính , thiết kế và thi công hoàn thiện mạch.

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 2/21

CHƯƠNG 2.
2.1

TÌM HIỂU CÁC LINH KIỆN

Vi điều khiển ATMEGA 32A

2.1.1 Giới thiệu
Atmega32A là vi điều khiển thuộc họ AVR của hãng ATMEL, có 40 chân, trong
đó có 32 chân tín hiệu I/O, sử dụng thạch anh 8MHz.

(Nguồn : hshop.com)
Hình 2.1 ATMEGA32A

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính

ĐỒ ÁN 3
Trang 3/21

Hình 2.2 Sơ đồ chân của ATMEGA32A
ATMEGA32A gồm có 4 port : Port A, Port B, Port C, và Port D.
Port A , Port B , Port C , Port D gồm 8 chân từ P0 đến P7.
Chân nguồn Vcc là chân số 10 và chân số 30 với điện áp nguồn từ 4.5V đến 5.5V.
Chân Reset là chân số 9.
Chân GND là chân số 11 và chân số 31 là chân nối mass đất.
Chân XTAL1, XTAL2 là 2 chân nối thạch anh ngoài là chân số 12 và 13.

2.2

Bluetooth HC-05

2.2.1 Giới thiệu
Module bluetooth HC05 dùng để thiết lập kết nối nối tiếp giữa 2 thiết bị bằng

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 4/21

sóng Bluetooth ví dụ như là kết nối module Bluetooth với máy tính , module
Bluetooth với điện thoại di động và một số thiết bị khác . Điện áp hoạt động từ 3,35v , khoảng cách thu phát không dây có bán kính khoảng 10-12m . Module
bluetooth HC-05 có thể hoạt động được ở 2 chế độ: MASTER hoặc SLAVE.
+ Chê độ SLAVE: thiết lập kết nối từ laptop, và các thiết bị khác để dò tìm
module sau đó kết nối với mật khẩu mặc định là 1234. Với tốc độ baud là 9600.

+ Chế độ MASTER: tự động dò tìm các thiết bị bluetooth khác và chủ động kết
nối mà không cần thiết lập giống như chế độ SLAVE.

(Nguồn: hshop.com)
Hình 2.3 Module Bluetooth HC-05

2.2.2 Sơ đồ chân Bluetooth HC-05
- GND: Là chân nối đất.
-

3.3V: Là chân điện áp nguồn 3.3V.

-

5V: Là chân điện áp nguồn 5V.

-

TXD: Là chân truyền dữ liệu từ module Bluetooth HC-05 tới máy tính hoặc
vi điều khiển.

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 5/21

-

RXD: Là chân truyền dữ liệu từ máy tính hoặc vi điều khiển đến module

Bluetooth HC-05.

-

KEY: Chế độ đặt lệnh AT từ máy tính, vi điều khiển.

Hình 2.4 Các chân của module Bluetooth HC-05

CHƯƠNG 3.
3.1

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Sơ đồ khối của hệ thống

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 6/21

3.2

Lưu đồ giải thuật

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 7/21

Hình 3.2 Lưu đồ giải thuật

3.3

Nguyên lí hoạt động

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 8/21

Ta kết nối máy tính với module bluetooth HC-05 , nhập mật khẩu kết nối giữa
module Bluetooth và máy tính bằng mật khẩu mặc định 1234 , tốc độ Baud cố định
là 9600. Sau khi đã được kết nối module bluetooth HC-05 sẽ chớp đèn sáng 3 giây
một lần và lặp lại liên tục.
Sau đó ta dùng phần mềm giao tiếp với máy tính Hercules để kết nối và gửi tín
hiệu đến mạch.
Sau khi nhận tín hiệu từ phần mềm điều khiển, vi xử lí Atmega32 sẽ xử lí và
thông tin gửi đến thông qua giao tiếp Uart từ module bluetooth HC-05. Ta đã thiết
lập các thông tin sẵn như sau : khi gửi các kí tự ‘a’ ‘c’ ‘e’ ‘g’ sẽ là ngõ ra mức cao
tức là thiết bị kết nối với nó sẽ được bật, các kí tự ‘b’ ‘d’ ‘f’ ‘h’ sẽ là mức thấp tức là
các thiết bị kết nối với nó sẽ bị tắt. Tùy theo quá trình chúng ta thiết lập chúng ta có
thể thay đổi các ký tự gửi tùy theo ý mình muốn ví dụ như 1234 là ở mức cao thiết
bị sẽ được bật và ngược lại là 5678 là ở mức thấp và thiết bị sẽ tắt.

3.4

Mô hình mô phỏng và thực tế

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 9/21

Hình 3.3 Mô phỏng ATMEGA32 và Bluetooth HC-05

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 10/21

Hình 3.4 Khối nguồn và khối thiết bị

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 11/21

Hình 3.5 Mạch in

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 12/21

Hình 3.6 Mạch thực tế phía trước

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 13/21

Hình 3.7 Mạch thực tế phía sau

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 14/21

CHƯƠNG 4.
4.1

KẾT LUẬN

Nhận xét
Do lần đầu học hỏi và sử dụng vi điều khiển ATMEGA32A nên còn gặp

nhiều hạn chế và khó khăn trong lập trình, mạch còn tương đối đơn giản chủ yếu là
điều khiển một số thiết bị đơn giản trong gia đình, dựa trên nhưng kết quả đã đạt
được có thể phát triển rộng hơn phục vụ nhiều thứ hơn trong cuôc sống hằng ngày.
4.2

Khả năng ứng dụng và hướng phát triển
Mạch điều khiểu thiết bị này có tính ứng dụng rất cao trong cuộc sống hằng

ngày ta chỉ cần lắp đặt thêm một số thiết bị khác vào mạch và có thể điều khiển từ
xa cùng lúc nhiều thiết bị khác nhau. Quy mô sử dụng: trong nhà, phòng học, bãi
xe,…

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 15/21

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1]



[2]

Vi điều khiển và ứng dụng (2015), NXB Bách Khoa - Hà Nội, Phạm
Quang Huy.

Tiếng Anh:
[3]

HC-05 Datasheet

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính

ĐỒ ÁN 3
Trang 16/21

PHỤ LỤC A

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 17/21

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 18/21

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 19/21

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính


ĐỒ ÁN 3
Trang 20/21

Điều khiển thiết bị qua Bluetooth giao tiếp với máy tính