robot điều khiển bằng tay và giọng nói

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II
ĐỀ TÀI:
ROBOT ĐIỀU KHIỂN BẰNG GIỌNG NĨI
KẾT HỢP ĐIỀU KHIỂN BẰNG TAY

GVHD: HỒNG ĐẮC HUY
SVTH: ĐỖ HOÀNG LONG
MSSV: 2002180073

TP.HCM…Tháng 12 Năm 2020


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Nhận xét của giáo viên

………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Ngày……Tháng……Năm 2020
Giáo viên hướng dẫn
Ký tên

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

SVTH: Đỗ Hoàng Long

GVHD: Hoàng Đắc Huy

Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

MỤC LỤC

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

PHỤC LỤC
Hình 1.1: robot ASIMO.........................................................................................3
Hình 1.2: robot Kismet..........................................................................................4
Hình 1.3: robot Grace............................................................................................5
Hình 1.4: robot Qrio..............................................................................................6
Hình 1.5: robot Xiaomi.........................................................................................7
Hình 2.1: boar mạch Arduino uno.......................................................................10
Bảng 2.1: Thơng số Arduino................................................................................11
Hình 2.2: Bluetooth HC-05.................................................................................13
Hình 2.3: Bluetooth HC-05 và Bluetooth HC-06................................................14
Hình 2.4: Sơ đồ chân HC-05...............................................................................15
Hình 2.5: Phần mềm Hercules Setup Untility......................................................18
Hình 2.6: Module động cơ L298.........................................................................19
Hình 2.7: Module LM2596..................................................................................20
Hình 2.8: Cách sử dụng LM2596........................................................................21

Hình 2.9: App Inventor bước 1............................................................................23
Hình 2.10: App Inventor bước 2..........................................................................24
Hình 2.11: App Inventor bước 3..........................................................................24
Hình 2.12: Code App Inventor............................................................................25

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Hình 2.13: Code App Inventor............................................................................26
Hình 2.14: Code App Inventor............................................................................26
Hình 2.15: Code App Inventor............................................................................27
Hình 3.1: Kết nối Arduino với L298....................................................................28
Bảng 3.1: Kết nối Arduino, L298 và 2 bánh xe...................................................29
Hình 3.2: Kết nối Arduino với Bluetooth HC-05.................................................29
Bảng 3.2: Kết nối Arduino với HC-05.................................................................30
Hình 3.3: Sơ đồ đấu dây......................................................................................30
Hình 3.4: Sơ đồ khối chức năng của mạch điều khiển robot...............................31
Hình 3.5: Sơ đồ thuật tốn của Robot điều khiển................................................32
Hình 3.5: Sơ đồ mạch..........................................................................................33
Hình 4.1: Mơ hình tồn diện................................................................................35
Hình 4.2: Mơ hình thực tế...................................................................................36
Hình 4.3: Giao diện điều khiển trên điện thoại....................................................37

SVTH: Đỗ Hoàng Long

Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU

THUẬT NGỮ

UHF

Dải tần số vô tuyến nằm trong khoảng
300 MHz tới 3 GHz (3,000 MHz)

I/O

Input/Output

IDE

Intergrated Development Environment

ISM

International Safety Management

GND

Điểm nối đất

UART

Universal Asynchronous Receiver
Transmitter

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

LỜI NĨI ĐẦU
Đã từ lâu con người ln mơ ước chế tạo được những máy móc thơng minh, có
một số chức năng thay thế con người, như khả năng nhìn và nhận dạng được các vật
thể, nghe và thực hiện theo lời nói của con người. Nhưng cho mãi đến những năm
gần đây, khi có những lý thuyết mới về xử lý thông tin và công nghệ phát triển, thì
mơ ước đó mới dần trở thành hiện thực. Tuy thế, cho đến nay, giao tiếp giữa người
với máy đã được cải thiện rất nhiều nhưng vẫn còn mức độ như thơng qua bàn phím
hay các thiết bị xuất nhập khác. Giao tiếp giữa người với máy bằng giọng nói sẽ là
phương thức giao tiếp hiện đại và có ý nghĩa quan trọng trong cuộc sống như xe lăn
cho nguời tàn tật được điều khiển bằng giọng nói, hay con người sẽ khơng dùng bàn
phím hoặc chuột để giao tiếp với máy tính, mà thay vào đó sẽ điều khiển máy tính
theo mệnh lệnh bằng ngơn ngữ. Trên thế giới đã có nhiều hệ thống nhận dạng giọng
nói (tiếng Anh) đã và đang được ứng dụng rất hiệu quả như: ViaVoice, Dragon
Naturally Speaking, Spoken Toolket…nhưng do sự khác biệt về ngơn ngữ nên
chúng ta khơng thể áp dụng chương trình trên để nhận dạng tiếng Việt. Do đó, một
hệ thống nhận dạng giọng nói tiếng Việt cần phải được xây dựng. Đề tài này xin
trình bày quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo robot được điều khiển từ xa bằng

giọng nói (tiếng Việt) với một bộ từ vựng nhỏ, thiết lập hệ thống điều khiển robot từ
xa theo tập lệnh cố định.
Trong q trình thực hiện tơi được thầy Hồng Đắc Huy giảng viên hướng dẫn đồ
án góp ý và hướng dẫn nhiệt tình.

SVTH: Đỗ Hồng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ROBOT BLUETOOTH ĐIỀU KHIỂN
BẰNG GIỌNG NÓI VÀ TAY
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay cùng với cuộc sống hiện đại tiện nghi khái niệm robot đã khơng cịn xa lạ
với chúng ta. Robot được sử dụng rộng rãi và phổ biến, không những xuất hiện trong
sản xuất cơng nghiệp mà cịn phục vụ trong gia đình, giải trí, gọi chung là robot dịch
vụ. Bên cạnh đó nhịp sống ngày càng gấp rút và hối hả hơn, chính vì vậy xuất hiện
các robot phục vụ tự động trong gia đình trở nên cấp thiết hơn. Sự xuất hiện của
robot hút bụi hoặc cho ta sự giải trí bằng robot điều khiển từ xã, điều khiển bằng
giọng nói. Nó mang lại cho chúng ta cuộc sống thêm tiện nghi và hiện đại hơn. Đồng
hành với đó ta cũng thấy ngày càng nhiều cải tiến trong cuộc sống. Với Robot điều
khiển bằng giọng nói và kết hợp cả bằng tay thì quả thật mang lại cho chúng ta sự
giải trí cũng như phục vụ gia đình. Sau một ngày làm việc mệt mỏi khi về đến nhà ra
lệnh cho Robot mang một cốc nước thì quả là tuyệt vời. Có thể nhắc đến Robot điều
khiển bằng giọng nói kết hợp với tay chạy bằng pin 12V và được lập trình bằng
Arduino, loại khác thì có vi điều khiển. Trong xu thế cạnh tranh các hãng phát triển vi
mạch cố gắng tăng mật độ tích hợp trên vi mạch ngày càng cao, hạ giá thành đến
mức thấp nhất. Người sử dụng có thể dễ dàng sỡ hữu một bộ vi điều khiển tốc độ cao

giá rẽ, các công cụ phát triển.
Nhiệm vụ của đề tài này là tìm hiểu và lắp ráp Robot điều khiển bằng giọng nói kết
hợp bằng tay được lập trình bằng Arduino.
1.2. Nghiên cứu
Thiết kế hồn chỉnh và đưa ra quy trình làm một con Robot điều khiển bằng giọng
nói kết hợp bằng tay một cách hoàn chỉnh.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

1.3. Đối tượng nghiên cứu
•
•
•
•
•
•
•

Robot điều khiển từ xa
Robot điều khiển bằng giọng nói
Moudule Bluetooth HC-05
Module LM2596
Moudule điều khiển động cơ L298
Arduino R3 và phần mềm Arduino
App inventor

1.4. Khái quát về Robot điều khiển bằng giọng nói kết hợp tay
Robot điều khiển bằng giọng nói kết hợp tay là robot có thể di chuyển và nhận dạng
giọng nói của người điều khiển, làm theo các lệnh của người điều khiển được lập
trình sẵn bên trong nó.
1.5. Tìm hiểu sâu về đối tượng nghiên cứu
1.5.1. Robot điều khiển từ xa bằng tay và Robot điều khiển bằng giọng nói
Robot điều khiển từ xa bằng tay: thông qua Bluetooth, wifi, 3g để chúng ta liên
kết với chúng và điều khiển chúng theo ý mình. Đặc điểm của điều khiển bằng tay
là chưa đáp ứng hết được cho người điều khiển mong muốn và ở phần điều khiển ta
phải nhấn nút thì Robot mới hoạt động.
Robot điều khiển bằng giọng nói: cũng như điều khiển bằng tay Robot điều khiển
bằng giọng nói cũng thông qua Bluetooth, wifi, 3g để kết nối với chúng. Nhưng lại
đáp ứng nhu cầu của người dung nhiều hơn so với Robot điều khiển bằng tay vì có
nhiều câu lệnh hơn và thao tác ít hơn khi chúng ta chỉ cần nói cho chúng hiểu và
thực hiện.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

1.5.2. Các loại robot điều khiển hiện nay:
Robot ASIMO: Là robot khá nổi tiếng trên thế giới. Do Trung tâm
Nghiên cứu Kỹ thuật Cơ bản Waco của tập đoàn Honda (Nhật Bản)
chế tạo năm 2000. Người máy này cao 130 cm, nặng 54 kg, có khả
năng di chuyển nhanh đến 6 km/giờ. ASIMO hiện được trưng bày tại
bảo tàng Miraikan tại thủ đơ Tokyo, Nhật Bản. Nó có kích thước như

một đứa trẻ, mặc quần áo phi hành gia và đeo balơ ở phía sau lưng.
ASIMO có thể chạy, leo cầu thang, giao tiếp với con người và có khả
năng nhận dạng giọng nói, gương mặt. Các chuyển động của
ASIMO có thể bắt chước theo cách chuyển động của con người.
Robot này sử dụng cảm biến siêu âm và hồng ngoại để tương tác
với môi trường theo chế độ thời gian thực.

Hình 1.1: Robot ASIMO

SVTH: Đỗ Hồng Long

.


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Robot Kismet: Kismet của viện MIT (Mỹ) là một đầu robot được chế tạo vào
cuối những năm 1990 tại Viện Công nghệ Massachusetts bởi Tiến sĩ Cynthia
Breazeal như một thử nghiệm trong tính tốn cảm xúc; một cỗ máy có thể nhận
biết và mơ phỏng cảm xúc. Cái tên Kismet xuất phát từ một từ tiếng Thổ Nhĩ Kỳ có
nghĩa là "số phận" hoặc đơi khi là "may mắn". Là robot tương tác xã hội đầu tiên,
có thể giao tiếp trực tiếp với con người một cách xuất sắc. Kismet được lập trình
chủ động phản ứng với người nói chuyện, thậm chí cịn hờn dỗi nếu u cầu của nó
bị từ chối.
Gương mặt của robot Kismet với 15 bậc tự do có thể thực hiện nhiều biểu hiện
khác nhau. Nó có thể tự học và sử dụng những điều đã học để đưa ra hành động
phù hợp. Những đặc tính này sẽ là nền tảng cho các hệ thống máy thơng minh hiện
nay và sau này.

Hình 1.2: robot Kismet.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Robot Grace: Grace là một robot tự động thông minh và là sản phẩm hợp tác của
các nhà khoa học ĐH Carnegie Mellon và Phòng nghiên cứu hải quân Hoa Kỳ.
Robot sử dụng hệ thống phân tích và nhận dạng tiếng nói để có thể tự tìm đường đi
tới một nơi nào đó bằng cách trao đổi với người qua đường hay những người mà nó
gặp.
Nó có một nền tảng lia trên đó màn hình hiển thị khn mặt biểu cảm đầy cảm
xúc, cũng như các cảm biến để giúp nó di chuyển trong mơi trường đơng đúc, bao
gồm cảm biến cảm ứng và cơng cụ tìm phạm vi laser quét. GRACE có giọng nói
tổng hợp chất lượng cao và có thể hiểu người khác bằng phần mềm nhận dạng
giọng nói.
Phía trên robot có một màn hình hiển thị gương mặt để thể hiện cảm xúc, ngồi
ra cịn có các cảm biến laser và cảm biến va chạm giúp nó có thể di chuyển qua
đám đơng.

Hình 1.3: robot Grace.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Robot Qrio: Các nguyên mẫu QRIO được phát triển và sản xuất bởi Sony
Intelligence Dynamics Laboratory, Inc. Hiện chưa rõ số lượng các nguyên mẫu này
đang tồn tại. Có đến mười QRIO đã được nhìn thấy biểu diễn một điệu nhảy cùng
nhau; điều này đã được xác nhận bởi một đại diện của Sony tại Bảo tàng Khoa học
ở Boston, MA vào ngày 22 tháng 1 năm 2006. Nhiều video về điều này có thể được
tìm thấy trên web.
Với slogan “Làm cho cuộc sống vui tươi, làm cho bạn hạnh phúc hơn”, robot
QRIO của Sony nhỏ gọn hơn ASIMO. Nó cao chỉ 60 cm, có thể thực hiện các điệu
nhảy phức tạp, thậm chí cịn có thể nhảy theo một bản rock. QRIO có khả năng
nhận dạng giọng nói và khn mặt, giúp nó có thể nhớ mọi người cũng như những
điều họ thích và khơng thích. Một video trên trang web của QRIO cho thấy nó
đang nói chuyện với một số trẻ em. QRIO có thể chạy với tốc độ 23 cm /s. Pin bên
trong QRIO kéo dài khoảng 1 giờ.

Hình 1.4: robot Qrio.

SVTH: Đỗ Hồng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Robot Xiaomi: Là robot hút bụi điểm nổi bật như thiết kế đẹp và sang trọng,
công suất hút mạnh mẽ lên tới 1800 Mpa. Pin có dung lượng lớn, tích hợp đầy đủ
các tính năng cơng nghệ hiện đại như quản lý từ xa bằng smartphone, tránh rơi cầu
thang, tránh vật cản, tự động quay về trạm sạc khi hết pin, tự lập bản đồ các khu

vực được làm sạch giúp tiết kiệm thời gian cho lần tiếp theo. Với cơng nghệ mới
robot có thể định vị dẫn đường bằng Laser và các thuật toán xác định những khu
vực để làm sạch một cách tối ưu.

Hình 1.5: robot Xiaomi.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

CHƯƠNG II: CƠ SỞ NGUYÊN LÝ
2.1. Giới thiệu chung về Arduino:
2.1.1. Board mạch Arduino Uno:
Nhắc tới dòng mạch Arduino dùng để lập trình, cái đầu tiên mà người ta thường
nói tới chính là dịng Arduino UNO. Hiện dịng mạch này đã phát triển tới thế hệ
thứ 3 (R3). Bạn sẽ bắt đầu đến với Arduino qua thứ này. Bạn có thể dùng Arduino
Nano cũng được nhưng mình khun bạn nên dùng cái này.
Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng cá ứng dụng tương tác với
nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một boardmạch
nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARMAtmel
32-bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu
vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích vớ i nhiều board mở rộng khác
nhau.
Được giới thiệu vào năm 2005, những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang
đến một phương thức dễ dàng, khơng tốn kém cho những người u thích sinh
viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những nhiết bị có khả năng tương tác với môi
trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến

cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển
nhiệt độ và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một mơi trường phát triển
tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người
dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngơn ngữ C hoặc C++.
Arduino cơ bản là một nền tảng tạo mẫu mở về điện tử (open-sourceelectronics
prototyping platform) được tạo thành từ phần cứng lẫn phần mềm. Về mặt kĩ thuật
có thể coi Arduino là 1 bộ điều khiển logic có thể lập trình được. Đơn giản hơn,
Arduino là một thiết bị có thể tương tác với ngoại cảnh thông qua các cảm biến và
hành vi được lập trình sẵn. Với thiết bị này, việc lắp ráp và điều khiển các thiết bị
điện tử sẽ dễ dàng hơn bao giờ hết. Một điều không hề dễ dàng cho những ai đam
mê công nghệ và điều khiển học nhưng là người ngoại đạo và không có nhiều thời
gian để tìm hiểu sâu hơn về về kĩ thuật lập trình và cơ điện tử.
SVTH: Đỗ Hồng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Hiện tại có rất nhiều loại vi điều khiển và đa số được lập trình bằng ngơn ngữ
C/C++ hoặc Assembly nên rất khó khăn cho những người có ít kiến thức sâu về
điện tử và lập trình. Nó là trở ngại cho mọi người muốn tạo riêng cho mình một
món đồ mang tính cơng nghệ. Do vậy đó là lí do Arduino được phát triển nhằm
đơn giản hóa việc thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử cũng như lập trình trên vi xử lí
và mọi người có thể tiếp cận dễ dàng hơn với thiết bị điện tử mà không cần nhiều
về kiến thức điện tử và thời gian. Sau đây là nhưng thế mạnh của Arduino so với
các nền tảng vi điều khiển khác:
- Chạy trên đa nền tảng: Việc lập trình Arduino có thể thể thực hiện trên các hệ
điều hành khác nhau như Windows, Mac Os, Linux trên Desktop, Android trên di
động.

- Ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu.
- Nền tảng mở: Arduino được phát triển dựa trên nguồn mở nên phần mềm chạy
trên Arduino được chia sẻ dễ dàng và tích hợp vào các nền tảng khác nhau.
- Mở rộng phần cứng: Arduino được thiết kế và sử dụng theo dạng module nên
việc mở rộng phần cứng cũng dễ dàng hơn.
- Đơn giản và nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình và sử dụng thiết bị.
- Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với nhau mà không lo
lắng về ngơn ngữ hay hệ điều hành mình đang sử dụng
Arduino có rất nhiều module, mỗi module được phát triển cho một ứng dụng. Về
mặt chức năng, các bo mạch Arduino được chia thành hai loại: loại board mạch
chính có chip Atmega và loại mở rộng thêm chức năng cho bo mạch chính. Các
board mạch chính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu
hình như số lượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau. Một
số board mạch có trang bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth.

Arduino có rất nhiều module, mỗi module được phát triển cho ứng dụng. Về mặt
chức năng, các bo mạch Arduino được chia thành hai loại: loại bo mạch chính có
chip Atmega và loại mở rộng thêm chức năng cho bo mạch chính. Các bo mạch
SVTH: Đỗ Hồng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

chính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu hình như số
lượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau. Một số bo có
trang bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth. Các bo mở rộng
chủ yếu mở rộng thêm một số tính năng cho bo mạch chính. Ví dụ như tính năng
kết nối Ethernet, Wireless, điều khiển động cơ.

Arduino được chọn làm bộ não xử lý của rất nhiều thiết bị từ đơn giản đến phức
tạp. Trong số đó có một vài ứng dụng thực sự chứng tỏ khả năng vượt trội của
Arduino do chúng có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ rất phức tạp. Sau đây là
danh sách một số ứng dụng nổi bật cảu Arduino như trong cơng nghệ in 3D, robot
dị đường theo hướng có nguồn nhiệt, tạo một thiết bị nhấp nháy theo âm thanh và
đèn laser hay là một thiết bị báo cho khách hàng biết khi nào bánh mì ra lị.
Arduino đã và đang sử dụng rất rộng rãi trên thế giới, và ngày càng chứng tỏ
được sức mạnh của chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo của người dùng
trong cộng đồng nguồn mở (open-source). Tuy nhiên tại Việt Nam Arduino vẫn
còn chưa được biết đến nhiều.

Hình 2.1: board mạch Arduino uno.

2.1.2. Một vài thơng số của Arduino uno:
SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Vi điều khiển

ATmega328 họ 8bit

Điện áp hoạt động

5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số hoạt động

16 MHz

Dòng tiêu thụ

khoảng 30mA

Điện áp vào khuyên dùng

7-12V DC

Điện áp vào giới hạn

6-20V DC

Số chân Digital I/O

14 (6 chân hardware PWM)

Số chân Analog

6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O

30 mA

Dòng ra tối đa (5V)

500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V)

50 mA

Bộ nhớ flash

32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng
bởi bootloader

SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (ATmega328)

Bảng 2.1. Thông số Arduino

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

2.1.3. Năng lượng cấp cho Arduino:
Arduino UNO có thể được cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấp nguồn
ngoài với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V. Thường thì cấp

nguồn bằng pin vng 9V là hợp lí nhất nếu bạn khơng có sẵn nguồn từ cổng USB.
Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, bạn sẽ làm hỏng Arduino UNO.
2.1.4. Các chân năng lượng.
GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi dùng các
thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được nối với
nhau.
5V: cấp điện áp 5V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA.
3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA.
Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, nối cực dương của
nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND.
IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể được đo
ở chân này. Và dĩ nhiên nó ln là 5V. Mặc dù vậy không được lấy nguồn 5V từ
chân này để sử dụng bởi chức năng của nó khơng phải là cấp nguồn.
RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương với
việc chân RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ.
2.2. Module Bluetooth HC-05:
2.2.1. Giới thiệu chung
Bluetooth là chuẩn truyền thông không dây để trao đổi dữ liệu ở khoảng cách
ngắn. Chuẩn truyền thơng này sử dụng sóng radio ngắn (UHF radio) trong dải tần
số ISM (2.4 tới 2.485 GHz). Khoảng cách truyền của module này vào khoảng
10m.

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Hôm nay tôi muốn giới thiệu đến các bạn một module sử dụng chuẩn truyền

thông này là module HC-05. Module này được thiết kế dựa trên chip BC417. Con
chip này khá phức tạp và sử dụng bộ nhớ flash ngoài 8Mbit. Nhưng việc sử dụng
module này hoàn toàn đơn giản bởi nhà sản xuất đã tích hợp mọi thứ cho bạn trên
module HC-05.

Hình 2.2: Bluetooth HC-05

SVTH: Đỗ Hồng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

2.2.2. Module Bluetooth gồm những loại nào?
Module Bluetooth HC-05 chuyên để kết hợp chung với các nền tảng arduino để
tạo ra các ứng dụng trong đời sống cũng như trong học tập và thí nghiệm, tiêu biểu
có các module phổ biến như:
• Module Bluetooth HC-05

• Module Bluetooth HC-06

Hình 2.3: Bluetooth HC-05 và Bluetooth HC-06

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

2.2.3. Sơ đồ chân của HC-05
• KEY: Chân này để chọn chế độ hoạt động AT Mode hoặc Data Mode.
• VCC: chân này có thể cấp nguồn từ 3.6V đến 6V bên trong module đã có một ic

nguồn chuyển về điện áp 3.3V và cấp cho IC BC417.
• GND (Mass): nối với chân nguồn GND
• TXD, RND: đây là hai chân UART để giao tiếp module hoạt động ở mức logic

3.3V
• STATE: khơng cần quan tâm đến chân này.

Hình 2.4: Sơ đồ chân HC-05

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

2.2.4. Chế độ hoạt động.
HC-05 có hai chế độ hoạt động là Command Mode và Data Mode. Ở chế độ
Command Mode ta có thể giao tiếp với module thơng qua cổng serial trên module
bằng tập lệnh AT quen thuộc. Ở chế độ Data Mode module có thể truyền nhận dữ
liệu tới module bluetooth khác. Chân KEY dùng để chuyển đổi qua lại giữa hai chế
độ này. Có hai cách để bạn có thể chuyển module hoạt động trong chế độ Data
Mode (đọc tài liệu Tiếng Việt trên một số Web thấy chỗ này thường bị viết sai)
Nếu đưa chân này lên mức logic cao trước khi cấp nguồn module sẽ đưa vào chế
độ Command Mode với baudrate mặc định 38400. Chế độ này khá hữu ích khi bạn

khơng biết baudrate trong module được thiết lập ở tốc độ bao nhiêu. Khi chuyển
sang chế độ này đèn led trên module sẽ nháy chậm (khoảng 2s) và ngược lại khi
chân KEY nối với mức logic thấp trước khi cấp nguồn module sẽ hoạt động chế độ
Data Mode.
Nếu module đang hoạt động ở chế Data Mode để có thể đưa module vào hoạt
động ở chế độ Command Mode bạn đưa chân KEY lên mức cao. Lúc này module sẽ
vào chế độ Command Mode nhưng với tốc độ Baud Rate được bạn thiết lập lần cuối
cùng. Vì thế bạn phải biết baudrate hiện tại của thiết bị để có thể tương tác được với
nó. Chú ý nếu module của bạn chưa thiết lập lại lần nào thì mặc định của nó như
sau:
•
•

Baudrate 9600, data 8 bits, stop bits 1, parity: none, handshake: none
Passkey: 1234 hoặc 0000 (hoặc theo người lập trình can thiệp vào có thể

thay đổi mật khẩu khác)
• Device Name: HC-05

SVTH: Đỗ Hoàng Long


Đề tài: Robot Điều Khiển Giọng Nói & Tay

GVHD: Hồng Đắc Huy

Ở chế độ Data Mode HC-05 có thể hoạt động như một master hoặc slave tùy
vào việc bạn cấu hình (riêng HC-06 bạn chỉ có thể cấu hình ở chế độ SLAVE)

1. Chế độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth

để dị tìm module sau đó pair với mã PIN thơng thường là 1234 hoặc 0000. Sau khi
pair thành cơng, bạn đã có 1 cổng serial từ xa hoạt động ở baud rate 9600.

2. Chế độ MASTER: module sẽ tự động dị tìm thiết bị bluetooth khác (1 module
bluetooth HC-06, usb bluetooth, bluetooth của laptop...) và tiến hành pair chủ động
mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone.
2.2.5. Giao tiếp với module bluetooth HC-05.
Trong phần này, mình sẽ hướng dẫn các bạn test giao tiếp với HC05 bằng các
lệnh AT sử dụng phần mềm Hercules Setup Untility trên PC.
Cài đặt phần mềm Hercules Setup Untility, sau đó mở ứng dụng, chọn Serial,
giao diện giao tiếp với cổng nối tiếp sẽ hiện ra:
Cấu hình cổng vào, chế độ, khung dữ liệu, tốc độ Baud cho cổng nối tiếp.
Thiết lập module HC05 hoạt động ở chế độ đáp ứng theo lệnh. Ở chế độ này, các
bạn có thể cấu hình và kiểm sốt module của mình.

SVTH: Đỗ Hồng Long