Luận Văn Tìm hiểu hệ điều hành Android Wear và xây dựng giải pháp điều khiển thông minh cho các đèn chiếu sáng gia đình

TR

NG
B

B GIÁO D C & ÀO T O
I H C S PH M K THU T TP. H CHÍ MINH
KHOA I N – I N T
MÔN I N T CÔNG NGHI P – Y SINH
-----------------------------

ÁN T T NGHI P
NGÀNH CÔNG NGH K THU T I N T

TRUY N THÔNG

TÀI:

TÌM HI U H

I U HÀNH ANDROID WEAR

VÀ XÂY D NG GI I PHÁP
I U KHI N THÔNG MINH CHO CÁC
ÈN CHI U SÁNG GIA ÌNH
GVHD: ThS. Nguy n V n Hi p
SVTH 1: Nguy n Hoàng Phúc
MSSV 1: 16341020
SVTH 2: Ph m Phi C
MSSV 2: 16341005

Tp. H Chí Minh – 1/2018

ng


TR

NG
B

B GIÁO D C & ÀO T O
I H C S PH M K THU T TP. H CHÍ MINH
KHOA I N – I N T
MÔN I N T CÔNG NGHI P – Y SINH
---------------------------------

ÁN T T NGHI P
NGÀNH K THU T I N T

TRUY N THÔNG

TÀI:

TÌM HI U H

I U HÀNH ANDROID WEAR

VÀ XÂY D NG GI I PHÁP
I U KHI N THÔNG MINH CHO CÁC
ÈN CHI U SÁNG GIA ÌNH

GVHD: ThS. Nguy n V n Hi p
SVTH 1: Nguy n Hoàng Phúc
MSSV 1: 16341020
SVTH 2: Ph m Phi C
MSSV 2: 16341005

Tp. H Chí Minh – 1/2018

ng


TR
B

NG H. S PH M K THU T
C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
TP. H CHÍ MINH
C L P - T DO - H NH PHÚC
KHOA I N- I N T
MÔN I N T CÔNG NGHI P – Y SINH
Tp. HCM, ngày 1 tháng 11 n m 2017

NHI M V
H tên sinh viên:
Chuyên ngành:
H đào t o:
Khóa:
I. TÊN

ÁN T T NGHI P

Ph m Phi C ng
Nguy n Hoàng Phúc
CNKT i n T Truy n Thông
i h c chính quy
2016

MSSV:
MSSV:
Mã ngành:
Mã h :
L p:

16341005
16341020
41
3
163410A

TÀI: TÌM HI U H
I U HÀNH ANDROID WEAR VÀ XÂY
D NG GI I PHÁP I U KHI N THÔNG MINH CHO CÁC
ÈN CHI U SÁNG GIA ÌNH

II. NHI M V
1. Các s li u ban đ u:
- Tr n Thu Hà (2013), “Giáo trình đi n t c b n”, Nhà Xu t b n đ i h c qu c gia
TPHCM
- Nguy n V n Hi p – inh Quang Hi p (2014), “L p trình Android c b n”,

i
H c SPKT HCM.
2. N i dung th c hi n:
Nhóm em s ti n hành th c hi n thi t k m t ng d ng đi u khi n ch y trên đi n
tho i thông minh s d ng h đi u hành Android và đ ng h thông minh s d ng h
đi u hành Android Wear đ đi u khi n các đèn chi u sáng trong gia đình. ng d ng
này cho phép đi u khi n các đèn chi u sáng b t c n i đâu thông qua sóng 3g và
wifi (nh ng n i nào có ph 2 lo i sóng này thì n i đó có th đi u khi n các đèn
chi u sáng gia đình).
Nhóm em s thi t k c i ti n thêm v ph n c ng c a đèn chi u sáng có s n trên
th tr ng, đ phù h p v i m c đích đi u khi n c a nhóm em. C th là b t t t đèn,
đi u ch nh đ sáng và giám sát đ c ho t đ ng c a đèn chi u sáng.
III. NGÀY GIAO NHI M V :
15/9/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 10/1/2018
V. H VÀ TÊN CÁN B H NG D N:
ThS. Nguy n V n Hi p
CÁN B H

NG D N

BM. I N T

CÔNG NGHI P – Y SINH

i


TR
B

NG H. S PH M K THU T
C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
TP. H CHÍ MINH
C L P - T DO - H NH PHÚC
KHOA I N- I N T
MÔN I N T CÔNG NGHI P – Y SINH
Tp. HCM, ngày 20 tháng 12 n m 2017

L CH TRÌNH TH C HI N

ÁN T T NGHI P

H tên sinh viên 1: Ph m Phi C ng
L p: 163410A
MSSV: 16341005
H tên sinh viên 2: Nguy n Hoàng Phúc
L p: 163410A
MSSV: 16341020
Tên đ tài: Tìm hi u h đi u hành Android Wear và xây d ng gi i pháp đi u khi n thông
minh cho các đèn chi u sáng gia đình
Tu n/ngày

N i dung

Tu n 1

Kh o sát l a ch n các bóng đèn “Led bulb”
chi u sáng trên th tr ng.

Tu n 2

Nghiên c u tính toán thi t k kh i công su t đ
giúp đèn ho t đ ng.

Tu n 4

Nghiên c u l a ch n c s d li u và t o c s
d li u đ l u tr các thông tin đi u khi n.

Tu n 7

Nghiên c u thi t k ph n m m trên đi n tho i
thông minh đ đi u khi n các đèn chi u sáng.

Tu n 8

L p trình cho ph n m m trên đi n tho i thông
minh.

Tu n 9

Nghiên c u thi t k ph n m m trên đ ng h
thông minh đ đi u khi n các đèn chi u sáng.

Tu n 10

L p trình cho ph n m m trên đ ng h thông
minh.

Tu n 12

L p trình ho t đ ng cho vi đi u khi n c a đèn.

Tu n 14

L p ráp các m ch đi n vào trong thi t b đèn
chi u sáng.

Tu n 15

Ch y th nghi m đi u khi n các đèn chi u sáng
trong gia đình.

Tu n 16

Cân ch nh ho t đ ng c a đèn và ng d ng ch y
trên đi n tho i & đ ng h thông minh.

Xác nh n
GVHD

GV H NG D N
(Ký và ghi rõ h và tên)

ii


L I CAM OAN
tài này là do nhóm chúng em t th c hi n d a vào m t s tài li u tr

không sao chép t tài li u hay công trình đã có tr

c đó và

c đó. N u có sao chép thì nhóm em

ch u hoàn toàn trách nhi m.

Ng

i th c hi n đ tài

Nguy n Hoàng Phúc
Ph m Phi C

ng

iii


L IC M

N

L i đ u tiên nhóm em xin g i l i c m n chân thành đ n toàn th quý Th y Cô
Khoa

i n–

i n T tr

Su t th i gian h c t i tr

ng

i H c S Ph m K Thu t thành ph H Chí Minh.

ng, Th y Cô luôn t n tình d y b o, truy n đ t cho em ki n

th c, kinh nghi m cho chuyên ngành c a em theo h c.
Nhóm em xin g i l i c m n chân thành đ n Th y Nguy n V n Hi p, su t quá
trình th c hi n đ án, Th y luôn theo sát, t n tình ch b o cho nhóm, đ nhóm có th
hoàn thành t t đ án này. H n n a, Th y luôn có nh ng ch b o sát th c t v đ án
c a nhóm đang th c hi n, đ cho nhóm không nh ng hoàn thành t t đ án này mà còn
có nh ng trãi nghi m, kinh nghi m b ích cho ngh nghi p sau này.
Em xin chân thành c m n !

Ng

i th c hi n đ tài

Nguy n Hoàng Phúc
Ph m Phi C

ng

iv


M CL C

Nhi m v đ án..............................................................Error! Bookmark not defined.
L ch trình .......................................................................Error! Bookmark not defined.
Cam đoan .......................................................................Error! Bookmark not defined.
L i c m n .....................................................................Error! Bookmark not defined.
M c l c ..........................................................................Error! Bookmark not defined.
Li t kê hình v ...............................................................Error! Bookmark not defined.
Li t kê b ng ...................................................................Error! Bookmark not defined.
Tóm t t ...........................................................................Error! Bookmark not defined.
Ch

ng 1. T NG QUAN ................................................Error! Bookmark not defined.

1.1

....................................................................... Error! Bookmark not defined.

1.2

M C TIÊU ............................................................................ Error! Bookmark not defined.

Ch

ng 2. C

S

LÝ THUY T ...................................Error! Bookmark not defined.

2.1

GI I THI U .......................................................................... Error! Bookmark not defined.

2.2

T NG QUAN V H

I U HÀNH ANDROID ................. Error! Bookmark not defined.

2.2.1

Khái ni m Android......................................................... Error! Bookmark not defined.

2.2.2

L ch s phát tri n ........................................................... Error! Bookmark not defined.

2.2.3

u nh

c đi m h đi u hành Android ........................... Error! Bookmark not defined.
I

2.3
2.3.1

n oi

2.3.2

hôn tin c b n

2.3.3

n

2.4

a Ơ

I

.......... Error! Bookmark not defined.

........................................................ Error! Bookmark not defined.
h đi u hƠnh n oi

n c a h đi u hƠnh n oi

KHÁI NI M V C S D

a ........... Error! Bookmark not defined.

a .................... Error! Bookmark not defined.

LI U FIREBASE................... Error! Bookmark not defined.

2.4.1

Khái ni m ....................................................................... Error! Bookmark not defined.

2.4.2

L ch s phát tri n ........................................................... Error! Bookmark not defined.

2.4.3

Các ch c n n chính c a Firebase ................................. Error! Bookmark not defined.

2.4.4
2.5

u nh

c đi m Firebase ................................................ Error! Bookmark not defined.

T NG QUAN V WIFI ........................................................ Error! Bookmark not defined.

2.5.1

Khái ni m v wifi........................................................... Error! Bookmark not defined.

2.5.2

Các chu n c a wifi ......................................................... Error! Bookmark not defined.

Ch

ng 3. TÍNH TOÁN VÀ THI T K ......................Error! Bookmark not defined.

3.1

S

Á

T

3.1.1

S đ t n

3.1.2

S đ

S

KH I C A H TH NGError! Bookmark not defined.

u t c a h th n đi u khi n đ n thôn minhError! Bookmark not defined.

h i c a h th ng đi u khi n đ n thôn minh ..... Error! Bookmark not defined.
ϖ


3.2

THI T K

Ệ

Ô

MI

.......................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.1

Kh i x lý trung tâm ...................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.2

Thi t k kh i công su t .................................................. Error! Bookmark not defined.

3.2.3

Kh i ngu n công su t .................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.4

Kh i ngu n đi u khi n ................................................... Error! Bookmark not defined.

3.2.5

S đ nguyên lý c a toàn m ch ..................................... Error! Bookmark not defined.

3.3

THI T K C S D

LI U FIREBASE DATABASE ...... Error! Bookmark not defined.

3.4
THI T K PH N M M CH Y
ể
I N THO I
Ô
MI
&
NG H
THÔNG MINH .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.4.1

Thi t k ph n m m ch y trên đi n tho i thông minh ..... Error! Bookmark not defined.

3.4.2

Thi t k ph n m m ch y t ên đ ng h thông minh ........ Error! Bookmark not defined.

Ch

ng 4. THI CÔNG H TH NG .............................Error! Bookmark not defined.

4.1

GI I THI U .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
I CÔ

4.2

ÈN LED THÔNG MINH ................................ Error! Bookmark not defined.

4.2.1

Thi công m ch đi n ........................................................ Error! Bookmark not defined.

4.2.2

Hàn và ki m tra m ch đi n ............................................ Error! Bookmark not defined.

4.2.3

L p ráp các m ch đi n Ơo đ n thôn minh ................... Error! Bookmark not defined.

4.2.4

L p t nh cho đ n thôn minh ........................................ Error! Bookmark not defined.

4.3

L P

Ì

C

I N THO I

Ô

MI

&

NG H THÔNG MINHError! Bookmark not def

4.3.1

Gi i thi u ph n m m Android Studio ............................ Error! Bookmark not defined.

4.3.2

CƠi ch

n t nh th c t ên t ên đi n tho i thông minh Error! Bookmark not defined.

4.3.3

CƠi ch

n t nh th c t ên t ên đ ng h thông minh .. Error! Bookmark not defined.

4.3.4

Ch c n n c a ph n m m đi u khi n t ên đi n tho i & đ ng h thông minhError! Bookmark not defin

4.4

VI T TÀI LI

NG D N S

D NG, THAO TÁC... Error! Bookmark not defined.

4.4.1

Vi t tài li u h

4.4.2

Quy trình thao tác........................................................... Error! Bookmark not defined.

Ch

ng d n s d ng ..................................... Error! Bookmark not defined.

ng 5. K T QU _NH N XÉT_ ÁNH GIÁ ........Error! Bookmark not defined.

5.1

K T QU

C ........................................................ Error! Bookmark not defined.

5.1.1

Thi t b đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined.

5.1.2

Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined.

5.1.3

Ph n m m đi u khi n t ên đi n tho i & đ ng h thông minhError! Bookmark not defined.

5.1.4

M t s hình nh k t qu đ t đ

5.2

NH

XÉ

Á

c c a đ tài .................. Error! Bookmark not defined.

IÁ ....................................................... Error! Bookmark not defined.

5.2.1

Thi t b đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined.

5.2.3

Ph n m m đi u khi n trên đi n tho i thông minh.......... Error! Bookmark not defined.

5.2.4

Ph n m m đi u khi n t ên đ ng h thông minh ............ Error! Bookmark not defined.
ϖι


Ch

ng 6. K T LU N VÀ H

6.1

NG PHÁT TRI N ..Error! Bookmark not defined.

K T LU N............................................................................ Error! Bookmark not defined.

6.1.1

Thi t b đèn thông minh ................................................. Error! Bookmark not defined.

6.1.2

Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined.

6.1.3

Ph n m m đi u khi n t ên đi n tho i & đ ng h thông minhError! Bookmark not defined.

6.2

NG PHÁT TRI N ......................................................... Error! Bookmark not defined.

6.2.1

Thi t b đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined.

6.2.2

Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined.

6.2.3

Ph n m m t ên đi n tho i thôn minh Ơ đ ng h thông minh.Error! Bookmark not defined.

TÀI LI U THAM KH O...............................................Error! Bookmark not defined.
PH L C .........................................................................Error! Bookmark not defined.

ϖιι


LI T KÊ HÌNH V
Hình

Trang

Hình 2.1. Các phiên b n h đi u hành Android qua các l n nâng c pError! Bookmark not defined.
n h ch y n oi

Hình

a .........................Error! Bookmark not defined.

nh

nh nh n oi

a

nh

n

i p thi t b đa n n h nError! Bookmark not defined.

nh

n đ c p

MƠn h nh

c nhi u thôn tin h n nh h t

n

n c a bên th

Error! Bookmark n

Hình

h o

Hình 2.9.

ng d ng r ng l n c a FIREBASE ..............Error! Bookmark not defined.

nh

i

..........................Error! Bookmark not defined.

c h ..........................................Error! Bookmark not defined.

1 S đ t ng quát c a h th n đi u khi n đ n thôn minhError! Bookmark not defined.

nh

S đ kh i thi t b đ n t on

ia đ nh ...........Error! Bookmark not defined.

Hình 3.3. Modul thu phát wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1Error! Bookmark not defined.
nh

S đ nguyên lý modul x lý trung tâm ESP8266 NodeMCU Mini D1Error! Bookmark n

nh

5 S đ nguyên lý m ch công su t ...................Error! Bookmark not defined.

Hình

S đ nguyên lý kh i ngu n công su t..........Error! Bookmark not defined.

Hình 3.7. M ch ngu n đi u khi n .................................Error! Bookmark not defined.
nh

8 S đ nguyên lý toàn m ch trong thi t b đ nError! Bookmark not defined.

nh

9 C

d li u Firebase theo d ng cây Json....Error! Bookmark not defined.

Hình 3.10. Giao di n đi u khi n t ên đi n tho i............Error! Bookmark not defined.
Hình 3.11. Giao di n đi u khi n t ên đ ng h ..............Error! Bookmark not defined.
nh

1 S đ m ch in l p t ên Ơ

nh

i m ch đi n công su tError! Bookmark not defined.

S đ b trí linh ki n trên m ch đi n công su tError! Bookmark not defined.

Hình 4.3. M ch ngu n công su t ...................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.4. M ch ngu n đi u khi n .................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.5. L p trên m ch công su t ...............................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.6. L p

i m ch công su t ..............................Error! Bookmark not defined.

nh

Côn đo n th c hi n l p

pb

c 1 ..............Error! Bookmark not defined.

nh

8 Côn đo n th c hi n l p

pb

c 2 ..............Error! Bookmark not defined.

nh

9 Côn đo n th c hi n l p

pb

c 3 m ch x lý trung tâm ESP8266Error! Bookmark not

Hình 1

Côn đo n th c hi n l p

pb

c 5............Error! Bookmark not defined.
ϖιιι


nh

11 Côn đo n th c hi n l p

pb

nh

1

L u đ gi i thu t ch

nh

1

L u đ gi i thu t c a ch

n t nh con “CaiWifiChoDen”Error! Bookmark not defined

Hình 4.14. L u đ gi i thu t c a ch

n t nh con “ oc u i u a i u hi n”Error! Bookmark no

c 6............Error! Bookmark not defined.

n t nh chính c a ESP8266 NodeMCU Mini D1Error! Bookmar

Hình 4.15. Giao di n ph n m m Arduino IDE khi ho t đ ngError! Bookmark not defined.

Hình 4.16. Ki m tra các thi t b ngo i vi m ch n p k t n i vào máy tínhError! Bookmark not defin
Hình 4.17. L a ch n C M t

n

ng v i thi t b m ch n pError! Bookmark not defined.

nh 18
ng d n đ cƠi i th i n l p trình cho Modul wifi ESP8266
NodeMCU Mini D1 .......................................................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.19. Ti n hƠnh cƠi đ t

i th

i n cho ESP8266 NodeMCUError! Bookmark not defined.

Hình 4.20. Thi t l p thông s cho ESP8266 NodeMCU trên Arduino IDEError! Bookmark not def
Hình 4.21. L p trình m t ch
Hình 4.22. T o ùn c

n t nh cho i đi u khi n ESP8266 NodeMCUError! Bookmark not

d li u m i .........................Error! Bookmark not defined.

Hình 4.23. Nh p thôn tin đ t o ra vùng d li u m i ..Error! Bookmark not defined.
nh
nh

ùn c
5

d li u đ s d ng ....................Error! Bookmark not defined.

hay đ i c p quy n đ c ghi d li u ............Error! Bookmark not defined.

Hình 4.26. Download file h tr google.services.json t FIREBASEError! Bookmark not defined.
nh

LƠm th o h

ng d n c a oo

đ

ng d ng k t n i v i FIREBASE.Error! Bookmark

Hình 4.28. Giao di n ban đ u khi ti n hƠnh cƠi đ t Android StudioError! Bookmark not defined.
nh

9 C c đi u kho n Ơ đ

ng d n th m c c a Android StudioError! Bookmark not defined

Hình 4.30. Thi t l p trình gi l p và l a ch n th m c Start MenuError! Bookmark not defined.
Hình

1 CƠi đ t thêm các thành ph n và giao di n kh i đ ngError! Bookmark not defined.

Hình 4.32. Nh p thông tin c a project ..........................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.33. L a ch n thi t b và phiên b n Android phù h pError! Bookmark not defined.
nh
nh
nh

t tên cho “acti ity” t
5 Môi t

n

ng.................Error! Bookmark not defined.

ng l p trình ng d ng Android ......Error! Bookmark not defined.

t “i ” cho t n đ i t

ng trong Android StudioError! Bookmark not defined.

Hình 4.37. Cài ng d ng tr c ti p t ph n m m ên đi n tho i thông minhError! Bookmark not def
Hình 4.38. Nh p thông tin c a project ..........................Error! Bookmark not defined.

Hình 4.39. L a ch n thi t b và phiên b n Android Wear phù h pError! Bookmark not defined.
nh
nh

t tên cho “acti ity” t
1 Môi t

n

ng.................Error! Bookmark not defined.

ng l p trình ng d ng Android WearError! Bookmark not defined.
ιξ


nh

X m đ a ch IP c a đ ng h thông minh .....Error! Bookmark not defined.

Hình 4.43. Vào c a s comman ‘ n oi

bu

in b i

”Error! Bookmark not defined.

Hình 4.44. Dòng l nh đ k t n i đ ng h thông minh v i máy tínhError! Bookmark not defined.
Hình 4.45. Debugging thông qua wifi gi a m y tính Ơ đ ng h Error! Bookmark not defined.

Hình 4.46. Giao di n ph n m m k t n i ifi t ên đ ng h thông minhError! Bookmark not defined
Hình 4.47. Giao di n đi u khi n thi t b đ n t ên đi n tho iError! Bookmark not defined.
Hình 4.48. Giao di n đi u khi n t ên đ ng h thông minhError! Bookmark not defined.
Hình 4.49. Hình nh c a thi t b đ n .............................Error! Bookmark not defined.
Hình 4.50. Thi t l p cƠi đ t thông s m ng wifi cho thi t b đ nError! Bookmark not defined.

Hình 4.51. Giao di n đi u khi n t ên đi n tho i & đ ng h thông minError! Bookmark not defined
Hình 5.1. L p t ên Ơ
Hình 5.2. L p

i m ch công su t ..................Error! Bookmark not defined.

p đ y đ các m ch đi n vào thi t b đ nError! Bookmark not defined.

Hình 5.3. Thi t b đ n đư đ

c l p ráp hoàn thi n .......Error! Bookmark not defined.

Hình 5.4. Giao di n đi u khi n, thi t l p thông s wifi cho thi t b đ n c a đi n tho i
& giao di n đi u khi n c a đ ng h thông minh...........Error! Bookmark not defined.

ξ