Báo cáo thực hành Lập trình hệ thống - Ngôi nhà thông minh

t động 16 MHz Dòng tiêu thụ ở các chân I/O 40mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V – DC Điện áp vào giới hạn 6-20V – DC Điện áp hoạt động 5V – DC Số chân Digital I/O 14 (7 chân PWM) Số chân Analog 12 (các chân PWM có thể dùng như chân Analog bình thường - nghĩa là có thể dùng Analog read) (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 40 mA Dòng ra tối đa (5V) 500 mA Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega32u4) với 4KB dùng bởi bootloader SRAM 2.5 KB (ATmega32u4) EEPROM 1 KB (ATmega32u4) Kích thước 68.6mm x 53.3mm Ứng dụng của arduino trong thiết kế nhà thông minh Hệ thống cảm biến: cảm biến anh sáng và cảm biến nhiệt độ Các thiết bị hiển thị: đèn LED Các module chức năng (shield) hỗ trợ kêt nối có dây với các thiết bị khác hoặc các kết nối không dây thông dụng (3G, GPRS, Wifi, Bluetooth, 315/433Mhz, 2.4Ghz,), Và một số ứng dụng khác Bảng thiết bị  (các linh kiện cần dùng) Cảm biến ánh sáng Bảng mạch arduino Cảm biến nhiệt độ LM35 Module Bluetooth HC06 Đèn LED Motor Module role Dây nối điện Kết nối các linh kiện và module code (lắp mạch quang trở và bóng đèn) Cảm biến ánh sáng Thay đổi điện trở theo ánh sáng HIGHT: bật LOW: tắt Có thể điều chỉnh độ nhạy Trên mạch có 1 biến trở 10K ohm dùng để điều chỉnh độ nhạy sáng: Vặn về bên trái   (nhìn theo hướng từ dưới lên  quang trở ): tăng độ nhạy của cảm biến với ánh sáng: chỉ cần lượng ánh sáng nhỏ thì mạch sẽ tự ngắt. Vặn về bên phải :  giảm độ nhạy của cảm biến với ánh sáng, cần lượng ánh sáng với cường độ mạnh hơn để ngắt mạch. Kết nối các linh kiện và module code(lắp mạch quang trở và bóng đèn) Lắp mạch như hình trên Sử dụng cảm biến kết hợp với arduino để lập trình bật tắt. Tín hiệu xuất ra là giá trị Digital HIGHT (5V) và LOW Tại chân OUT trả về hai mức là HIGHT và LOW Kết nối các linh kiện và module code(lắp mạch quang trở và bóng đèn) Lắp mạch như hình trên int cambien = 10 ; // khai báo chân digital 10 cho cảm biến int Led = 8 ; //kháo báo chân digital 8 cho đèn LED void setup (){ pinMode ( Led , OUTPUT ); //pinMode xuất tín hiệu đầu ra cho led pinMode ( cambien , INPUT ); //pinMode nhận tín hiệu đầu vào cho cảm biê} void loop (){ int value = digitalRead ( cambien ); //lưu giá trị cảm biến vào biến value digitalWrite ( Led , value );//xuất giá trị ra đèn LED } Kết nối các linh kiện và module code(lắp cảm biến nhiệt và motor) Cảm biến nhiệt độ LM35 sử dụng trong ứng dụng đo nhiệt độ thời gian thực. Nhiệt độ được xác định bằng các đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35 Đơn vị nhiệt độ: °C Nhiệt độ thay đổi tuyến tính: 10mmV/°C Độ chính xác thực tế: 1/4°C ở nhiệt độ phòng và 3/4°C ngoài khoảng 2°C tới 150°C LM35 có hiệu năng cao, công suất tiêu thụ là 60uA Kết nối các linh kiện và module code(lắp cảm biến nhiệt và motor) int sensorPin = A0 ; //chân analog kết nối tới cảm biến LM35 void setup () { Serial . begin ( 9600 ); //Khởi động Serial ở mức baudrate 9600 //không cần phải pinMode cho các chân analog trước khi dùng nó } void loop () { //đọc giá trị từ cảm biến LM35 int reading = analogRead ( sensorPin ); Kết nối các linh kiện và module code(lắp cảm biến nhiệt và motor) //tính ra giá trị hiệu điện thế (đơn vị Volt) từ giá trị cảm biến float voltage = reading * 5.0 / 1024.0 ; // ở trên mình đã giới thiệu, cứ mỗi 10mV = 1 độ C. // Vì vậy nếu biến voltage là biến lưu hiệu điện thế (đơn vị Volt) // thì ta chỉ việc nhân voltage cho 100 là ra được nhiệt độ! float temp = voltage * 100.0 ; Serial . println ( temp ); delay ( 1000 ); //đợi 1 giây cho lần đọc tiếp theo } Kết nối các linh kiện và module code(kết nối với bluetooth) Điều khiển arduino thông qua thiết bị bluetooth bằng điện thoại android Ứng dụng để điều khiển các thiết bị điện trong nhà như bật tắt đèn, quạt.... từ xa. Hoặc tự làm một chiếc ô tô điều khiển từ xa Module này gồm 4 chân GND, VCC, TX, RX Khi kết nố i cần nối chân TX với chân 0 và chân RX nối với chân 1 trên Arduino sau đó bạn có thể lập trình gửi và nhận dữ liệu như 1 cổng Serial thông thường. Module này có 3 loại Master,  Slave và loại chạy được cả 2 chế độ Master và Slave Kết nối các linh kiện và module code(kết nối với bluetooth) Điều khiển arduino thông qua thiết bị bluetooth bằng điện thoại android sử dụng phần mềm trên điện thoại Android : DroiDuino khi kết nối với điện thoại mật khẩu mặc định là: 1234 Kết nối các linh kiện và module code(kết nối với bluetooth) Sơ đồ kết nối arduino với module bluetooth char state; // Khai báo biến void setup() { / * Cài đặt các chân bạn muốn điều khiển thành thành Ouput chân 0, 1, 2*/ pinMode( 0 , OUTPUT); pinMode(1, OUTPUT); pinMode( 2 , OUTPUT); Serial.begin(9600); // Kết nối bluetooth module ở tốc độ 9600 } void loop() { if(Serial.available() > 0){ state = Serial.read(); // Đọc giá trị nhận được từ bluetooth } else state = 0; Kết nối các linh kiện và module code(kết nối với bluetooth) Sơ đồ kết nối arduino với module bluetooth Serial.println(state); // điều khiển các chân 0,1,2 if (state == '1') //nếu chọn 1 thì đèn sáng { digitalWrite(Led, HIGH); delay(1000); //trễ 1000 } else if (state == '2') //chọn 2 công tắc motor quay { digitalWrite(fan, HIGH); } else if (state == '0') //chọn không cả đèn và motor đề tắt { digitalWrite(fan, LOW); digitalWrite(Led, LOW); } Kết nối các linh kiện và module code int cambien = 10; // khai báo chân digital 10 cho cảm biến float temperature = 0; //biến để lưu trữ nhiệt độ int fan = 9; //digital điều chỉnh motor int Led = 8; //kháo báo chân digital 8 cho đèn LED char state = 0; // trạng thái của bluetooth void setup (){ pinMode(Led,OUTPUT); /*pinMode xuất tín hiệu đầu ra cho led*/ pinMode(cambien,INPUT); /*pinMode nhận tín hiệu đầu vào cho cảm biên*/ pinMode(fan,OUTPUT); //configuracion del pin 9 Serial.begin(9600); /*Ket noi bluetooth module o toc do goc 9600.*/ } Kết nối các linh kiện và module code void loop (){ int value = digitalRead(cambien); //* lưu giá trị cảm biến vào value*/ digitalWrite(Led,value); //xuất giá trị ra đèn LED float temperature = ((5.0*analogRead(A0)*100.0)/1024.0); Serial.println (temperature); // in ra nhiệt độ if (temperature < 37) /* motor không quay nếu < 37 o c */ { digitalWrite(fan, LOW); }else { digitalWrite(fan,HIGH); } //----------------- Kết nối các linh kiện và module code if(Serial.available() > 0) { state = Serial.read(); // đọc các byte bluetooth } if (state == '1') { digitalWrite(Led, HIGH); //nếu chọn 1 thì đèn sáng delay(1000); } else if (state == '2') { digitalWrite(fan, HIGH); //nếu chọn 2 thì motor quay } else if (state == '0') { /*nếu chọn không thì cả đèn cả mottor đều tắt*/ digitalWrite(fan, LOW); digitalWrite(Led, LOW); } } Demo sản phẩm Smarthome nhà thông mình là xu thế mới trong kiến trúc hiện đại. động hóa các thiết bị điện tử, điện gia dụng, từ đèn chiếu sáng, mô tơ rèm cửa, máy lạnh, cho tới hệ thống giải trí nghe nhìn, an ninh, an toàn ... kết nối khi vắng nhà (thông qua internet) Chỉ Với 1 thao tác có thể điều khiển tất cả các thiệt bị hoạt động