Đồ án Tìm hiểu hệ điều hành android wear và xây dựng giải pháp điều khiển thông minh cho các đèn chiếu sáng gia đình

p. Hồ Chí Minh – 1/2018 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID WEAR VÀ XÂY DỰNG GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CHO CÁC ĐÈN CHIẾU SÁNG GIA ĐÌNH GVHD: ThS. Nguyễn Văn Hiệp SVTH 1: Nguyễn Hoàng Phúc MSSV 1: 16341020 SVTH 2: Phạm Phi Cường MSSV 2: 16341005 Tp. Hồ Chí Minh – 1/2018 TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp. HCM, ngày 1 tháng 11 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Phi Cường MSSV: 16341005 Nguyễn Hoàng Phúc MSSV: 16341020 Chuyên ngành: CNKT Điện Tử Truyền Thông Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 3 Khóa: 2016 Lớp: 163410A I. TÊN ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID WEAR VÀ XÂY DỰNG GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH CHO CÁC ĐÈN CHIẾU SÁNG GIA ĐÌNH II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: - Trần Thu Hà 2013 Gi o tr nh điện tử c n Nhà Xu t n đại học quốc gi TPHCM - Nguyễn Văn Hiệp – Đinh Qu ng Hiệp 2014 Lập tr nh Android c n Đại Học SPKT HCM. 2. Nội dung thực hiện: Nhóm em sẽ tiến hành thực hiện thiết kế một ứng dụng điều khiển chạy trên điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android và đồng hồ thông minh sử dụng hệ điều hành Android We r để điều khiển c c đèn chiếu s ng trong gi đ nh. Ứng dụng này cho phép điều khiển c c đèn chiếu s ng ở t cứ n i đâu thông qu sóng 3g và wifi những n i nào có phủ 2 loại sóng này th n i đó có thể điều khiển c c đèn chiếu s ng ở gi đ nh . Nhóm em sẽ thiết kế c i tiến thêm về phần cứng củ đèn chiếu s ng có sẵn trên thị trường để phù hợp với mục đích điều khiển củ nhóm em. Cụ thể là ật tắt đèn điều chỉnh độ s ng và gi m s t được hoạt động củ đèn chiếu s ng. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/9/2017 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/1/2018 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Văn Hiệp CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH i TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp. HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2017 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Phạm Phi Cường Lớp: 163410A MSSV: 16341005 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Hoàng Phúc Lớp: 163410A MSSV: 16341020 Tên đề tài: Tìm hiểu hệ điều hành Android Wear và xây dựng giải pháp điều khiển thông minh cho các đèn chiếu sáng gia đình Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Tuần 1 Khảo sát lựa chọn các bóng đèn “Led bulb” chiếu sáng trên thị trường. Tuần 2 Nghiên cứu tính toán thiết kế khối công suất để giúp đèn hoạt động. Tuần 4 Nghiên cứu lựa chọn cơ sở dữ liệu và tạo cơ sở dữ liệu để lưu trữ các thông tin điều khiển. Tuần 7 Nghiên cứu thiết kế phần mềm trên điện thoại thông minh để điều khiển các đèn chiếu sáng. Tuần 8 Lập trình cho phần mềm trên điện thoại thông minh. Tuần 9 Nghiên cứu thiết kế phần mềm trên đồng hồ thông minh để điều khiển các đèn chiếu sáng. Tuần 10 Lập trình cho phần mềm trên đồng hồ thông minh. Tuần 12 Lập trình hoạt động cho vi điều khiển của đèn. Tuần 14 Lắp ráp các mạch điện vào trong thiết bị đèn chiếu sáng. Tuần 15 Chạy thử nghiệm điều khiển các đèn chiếu sáng trong gia đình. Tuần 16 Cân chỉnh hoạt động của đèn và ứng dụng chạy trên điện thoại & đồng hồ thông minh. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) ii LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do nhóm chúng em tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Nếu có sao chép thì nhóm em chịu hoàn toàn trách nhiệm. Người thực hiện đề tài Nguyễn Hoàng Phúc Phạm Phi Cường iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô Khoa Điện – Điện Tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh. Suốt thời gian học tại trường, Thầy Cô luôn tận tình dạy bảo, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm cho chuyên ngành của em theo học. Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Văn Hiệp, suốt quá trình thực hiện đồ án, Thầy luôn theo sát, tận tình chỉ bảo cho nhóm, để nhóm có thể hoàn thành tốt đồ án này. Hơn nữa, Thầy luôn có những chỉ bảo sát thực tế về đồ án của nhóm đang thực hiện, để cho nhóm không những hoàn thành tốt đồ án này mà còn có những trãi nghiệm, kinh nghiệm bổ ích cho nghề nghiệp sau này. Em xin chân thành cảm ơn ! Người thực hiện đề tài Nguyễn Hoàng Phúc Phạm Phi Cường iv MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án .............................................................. Error! Bookmark not defined. Lịch trình ....................................................................... Error! Bookmark not defined. Cam đoan ....................................................................... Error! Bookmark not defined. Lời cảm ơn ..................................................................... Error! Bookmark not defined. Mục lục .......................................................................... Error! Bookmark not defined. Liệt kê hình vẽ ............................................................... Error! Bookmark not defined. Liệt kê bảng ................................................................... Error! Bookmark not defined. Tóm tắt ........................................................................... Error! Bookmark not defined. Chương 1. TỔNG QUAN ................................................ Error! Bookmark not defined. 1.1 ....................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.2 MỤC TIÊU ............................................................................ Error! Bookmark not defined. Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................... Error! Bookmark not defined. 2.1 GIỚI THIỆU .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 2.2 TỔNG QUAN V HỆ I U HÀNH ANDROID ................. Error! Bookmark not defined. 2.2.1 Khái niệm Android......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Lịch sử phát triển ........................................................... Error! Bookmark not defined. 2.2.3 Ưu nhược điểm hệ điều hành Android ........................... Error! Bookmark not defined. 2.3 Ổ Ệ I I .......... Error! Bookmark not defined. 2.3.1 n oi a ........................................................ Error! Bookmark not defined. 2.3.2 hôn tin cơ bản ề hệ điều h nh n oi a ........... Error! Bookmark not defined. 2.3.3 n ụn c a hệ điều h nh n oi a .................... Error! Bookmark not defined. 2.4 KHÁI NIỆM V CƠ SỞ DỮ LIỆU FIREBASE................... Error! Bookmark not defined. 2.4.1 Khái niệm ....................................................................... Error! Bookmark not defined. 2.4.2 Lịch sử phát triển ........................................................... Error! Bookmark not defined. 2.4.3 Các chức năn chính c a Firebase ................................. Error! Bookmark not defined. 2.4.4 Ưu nhược điểm Firebase ................................................ Error! Bookmark not defined. 2.5 TỔNG QUAN V WIFI ........................................................ Error! Bookmark not defined. 2.5.1 Khái niềm về wifi ........................................................... Error! Bookmark not defined. 2.5.2 Các chuẩn c a wifi ......................................................... Error! Bookmark not defined. Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ...................... Error! Bookmark not defined. 3.1 SƠ Ồ TỔ Á SƠ Ồ KHỐI CỦA HỆ THỐNGError! Bookmark not defined. 3.1.1 Sơ đồ tổn u t c a hệ thốn điều khiển đ n thôn minhError! Bookmark not defined. 3.1.2 Sơ đồ hối c a hệ thống điều khiển đ n thôn minh ..... Error! Bookmark not defined. v 3.2 THIẾT KẾ È Ô MI .......................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.1 Khối xử lý trung tâm ...................................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.2 Thiết kế khối công suất .................................................. Error! Bookmark not defined. 3.2.3 Khối nguồn công suất .................................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.4 Khối nguồn điều khiển ................................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.5 Sơ đồ nguyên lý c a toàn mạch ..................................... Error! Bookmark not defined. 3.3 THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU FIREBASE DATABASE ...... Error! Bookmark not defined. 3.4 THIẾT KẾ PHẦN M M CHẠY Ê IỆN THOẠI Ô MI & ỒNG HỒ THÔNG MINH .................................................................................. Error! Bookmark not defined. 3.4.1 Thiết kế phần mềm chạy trên điện thoại thông minh ..... Error! Bookmark not defined. 3.4.2 Thiết kế phần mềm chạy t ên đồng hồ thông minh ........ Error! Bookmark not defined. Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ............................. Error! Bookmark not defined. 4.1 GIỚI THIỆU .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.2 I CÔ ÈN LED THÔNG MINH ................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.1 Thi công mạch điện ........................................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.2 Hàn và kiểm tra mạch điện ............................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.3 Lắp ráp các mạch điện o đ n thôn minh ................... Error! Bookmark not defined. 4.2.4 Lập t nh cho đ n thôn minh ........................................ Error! Bookmark not defined. 4.3 LẬP Ì C IỆN THOẠI Ô MI & ỒNG HỒ THÔNG MINHError! Bookmark not defined. 4.3.1 Giới thiệu phần mềm Android Studio ............................ Error! Bookmark not defined. 4.3.2 C i chươn t nh thực tế ên t ên điện thoại thông minh Error! Bookmark not defined. 4.3.3 C i chươn t nh thực tế ên t ên đồng hồ thông minh .. Error! Bookmark not defined. 4.3.4 Chức năn c a phần mềm điều khiển t ên điện thoại & đồng hồ thông minhError! Bookmark not defined. 4.4 VIẾT TÀI LIỆ ƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC ... Error! Bookmark not defined. 4.4.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng ..................................... Error! Bookmark not defined. 4.4.2 Quy trình thao tác ........................................................... Error! Bookmark not defined. Chương 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ........ Error! Bookmark not defined. 5.1 KẾT QUẢ Ạ ƯỢC ........................................................ Error! Bookmark not defined. 5.1.1 Thiết bị đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined. 5.1.2 Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined. 5.1.3 Phần mềm điều khiển t ên điện thoại & đồng hồ thông minhError! Bookmark not defined. 5.1.4 Một số hình ảnh kết quả đạt được c a đề tài .................. Error! Bookmark not defined. 5.2 NHẬ XÉ Á IÁ ....................................................... Error! Bookmark not defined. 5.2.1 Thiết bị đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined. 5.2.3 Phần mềm điều khiển trên điện thoại thông minh .......... Error! Bookmark not defined. 5.2.4 Phần mềm điều khiển t ên đồng hồ thông minh ............ Error! Bookmark not defined. vi Chương 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .. Error! Bookmark not defined. 6.1 KẾT LUẬN ............................................................................ Error! Bookmark not defined. 6.1.1 Thiết bị đèn thông minh ................................................. Error! Bookmark not defined. 6.1.2 Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined. 6.1.3 Phần mềm điều khiển t ên điện thoại & đồng hồ thông minhError! Bookmark not defined. 6.2 ƯỚNG PHÁT TRIỂN ......................................................... Error! Bookmark not defined. 6.2.1 Thiết bị đ n thôn minh ................................................. Error! Bookmark not defined. 6.2.2 Database Firebase .......................................................... Error! Bookmark not defined. 6.2.3 Phần mềm t ên điện thoại thôn minh đồng hồ thông minh.Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................... Error! Bookmark not defined. PHỤ LỤC ......................................................................... Error! Bookmark not defined. vii LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1. Các phiên bản hệ điều hành Android qua các lần nâng cấpError! Bookmark not defined. Hình ồn hồ chạy n oi a ......................... Error! Bookmark not defined. nh nh ảnh n oi a .......................... Error! Bookmark not defined. nh n ụn độc ập ẽ i p thiết bị đa năn hơnError! Bookmark not defined. nh M n h nh ẽ c nhiều thôn tin hơn nhờ h t ợ ứn ụn c a bên thứ Error! Bookmark not defined. Hình h o i ức h .......................................... Error! Bookmark not defined. Hình 2.9. ng dụng rộng lớn c a FIREBASE .............. Error! Bookmark not defined. nh 1 Sơ đồ tổng quát c a hệ thốn điều khiển đ n thôn minhError! Bookmark not defined. nh Sơ đồ khối thiết bị 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 Sơ đồ nguyên lý modul xử lý trung tâm ESP8266 NodeMCU Mini D1Error! Bookmark not defined. nh 5 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất ................... Error! Bookmark not defined. Hình Sơ đồ nguyên lý khối nguồn công suất.......... Error! Bookmark not defined. Hình 3.7. Mạch nguồn điều khiển ................................. Error! Bookmark not defined. nh 8 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch trong thiết bị đ nError! Bookmark not defined. nh 9 Cơ ở dữ liệu Firebase theo dạng cây Json.... Error! Bookmark not defined. Hình 3.10. Giao diện điều khiển t ên điện thoại............ Error! Bookmark not defined. Hình 3.11. Giao diện điều khiển t ên đồng hồ .............. Error! Bookmark not defined. nh 1 Sơ đồ mạch in lớp t ên ưới mạch điện công suấtError! Bookmark not defined. nh Sơ đồ bố trí linh kiện trên mạch điện công suấtError! Bookmark not defined. Hình 4.3. Mạch nguồn công suất ................................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.4. Mạch nguồn điều khiển ................................. Error! Bookmark not defined. Hình 4.5. Lớp trên mạch công suất ............................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.6. Lớp ưới mạch công suất .............................. Error! Bookmark not defined. nh Côn đoạn thực hiện lắp p bước 1 .............. Error! Bookmark not defined. nh 8 Côn đoạn thực hiện lắp p bước 2 .............. Error! Bookmark not defined. nh 9 Côn đoạn thực hiện lắp p bước 3 mạch xử lý trung tâm ESP8266Error! Bookmark not defined. Hình 1 Côn đoạn thực hiện lắp p bước 5 ............ Error! Bookmark not defined. viii nh 11 Côn đoạn thực hiện lắp p bước 6 ............ Error! Bookmark not defined. nh 1 Lưu đồ giải thuật chươn t nh chính c a ESP8266 NodeMCU Mini D1Error! Bookmark not defined. nh 1 Lưu đồ giải thuật c a chươn t nh con “CaiWifiChoDen”Error! Bookmark not defined. Hình 4.14. Lưu đồ giải thuật c a chươn t nh con “ oc u i u a i u hi n”Error! Bookmark not defined. Hình 4.15. Giao diện phần mềm Arduino IDE khi hoạt độngError! Bookmark not defined. Hình 4.16. Kiểm tra các thiết bị ngoại vi mạch nạp kết nối vào máy tínhError! Bookmark not defined. Hình 4.17. Lựa chọn C M tươn ứng với thiết bị mạch nạpError! Bookmark not defined. nh 18 ường dẫn để c i i thư iện lập trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 ....................................................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.19. Tiến h nh c i đặt i thư iện cho ESP8266 NodeMCUError! Bookmark not defined. Hình 4.20. Thiết lập thông số cho ESP8266 NodeMCU trên Arduino IDEError! Bookmark not defined. Hình 4.21. Lập trình một chươn t nh cho i điều khiển ESP8266 NodeMCUError! Bookmark not defined. Hình 4.22. Tạo ùn cơ ở dữ liệu mới ......................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.23. Nhập thôn tin để tạo ra vùng dữ liệu mới .. Error! Bookmark not defined. nh ùn cơ ở dữ liệu để sử dụng .................... Error! Bookmark not defined. nh 5 hay đổi cấp quyền đọc ghi dữ liệu ............ Error! Bookmark not defined. Hình 4.26. Download file h trợ google.services.json từ FIREBASEError! Bookmark not defined. nh L m th o hướng dẫn c a oo để ứng dụng kết nối với FIREBASE.Error! Bookmark not defined. Hình 4.28. Giao diện ban đầu khi tiến h nh c i đặt Android StudioError! Bookmark not defined. nh 9 C c điều khoản đường dẫn thư mục c a Android StudioError! Bookmark not defined. Hình 4.30. Thiết lập trình giả lập và lựa chọn thư mục Start MenuError! Bookmark not defined. Hình 1 C i đặt thêm các thành phần và giao diện khởi độngError! Bookmark not defined. Hình 4.32. Nhập thông tin c a project .......................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.33. Lựa chọn thiết bị và phiên bản Android phù hợpError! Bookmark not defined. nh ặt tên cho “acti ity” tươn ứng................. Error! Bookmark not defined. nh 5 Môi t ường lập trình ứng dụng Android ...... Error! Bookmark not defined. nh ặt “i ” cho từn đối tượng trong Android StudioError! Bookmark not defined. Hình 4.37. Cài ứng dụng trực tiếp từ phần mềm ên điện thoại thông minhError! Bookmark not defined. Hình 4.38. Nhập thông tin c a project .......................... Error! Bookmark not defined. Hình 4.39. Lựa chọn thiết bị và phiên bản Android Wear phù hợpError! Bookmark not defined. nh ặt tên cho “acti ity” tươn ứng................. Error! Bookmark not defined. nh 1 Môi t ường lập trình ứng dụng Android WearError! Bookmark not defined. ix nh X m địa chỉ IP c a đồng hồ thông minh ..... Error! Bookmark not defined. Hình 4.43. Vào cửa sổ comman ‘ n oi bu in b i ”Error! Bookmark not defined. Hình 4.44. Dòng lệnh để kết nối đồng hồ thông minh với máy tínhError! Bookmark not defined. Hình 4.45. Debugging thông qua wifi giữa m y tính đồng hồError! Bookmark not defined. Hình 4.46. Giao diện phần mềm kết nối ifi t ên đồng hồ thông minhError! Bookmark not defined. Hình 4.47. Giao diện điều khiển thiết bị đ n t ên điện thoạiError! Bookmark not defined. Hình 4.48. Giao diện điều khiển t ên đồng hồ thông minhError! Bookmark not defined. Hình 4.49. Hình ảnh c a thiết bị đ n ............................. Error! Bookmark not defined. Hình 4.50. Thiết lập c i đặt thông số mạng wifi cho thiết bị đ nError! Bookmark not defined. Hình 4.51. Giao diện điều khiển t ên điện thoại & đồng hồ thông minError! Bookmark not defined. Hình 5.1. Lớp t ên ưới mạch công suất .................. Error! Bookmark not defined. Hình 5.2. Lắp p đầy đ các mạch điện vào thiết bị đ nError! Bookmark not defined. Hình 5.3. Thiết bị đ n đã được lắp ráp hoàn thiện ....... Error! Bookmark not defined. Hình 5.4. Giao diện điều khiển, thiết lập thông số wifi cho thiết bị đ n c a điện thoại & giao diện điều khiển c a đồng hồ thông minh........... Error! Bookmark not defined. x LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 3.1. Bảng thông số òn điện thoát ID theo mức áp kích cổn tươn ứngError! Bookmark not defined. Bảng 4.1. Danh sách các linh kiện ................................ Error! Bookmark not defined. Bảng 4.2. Bảng kết quả sau quá trình kiểm tra mạch điệnError! Bookmark not defined. Bảng 5.1. Bảng khảo sát khi ứng dụng chạy nền .......... Error! Bookmark not defined. Bảng 5.2. Bảng khảo sát khi ứng hoạt động giao diện điều khiểnError! Bookmark not defined. xi TÓM TẮT Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật công nghệ thì các thiết bị thông minh dần dần được tạo ra để phục vụ cho cuộc sống của con người, ví dụ như là những thiết bị thông minh trong gia đình và cụ thể hơn là những chiếc đèn chiếu sáng trong gia đình. Điện thoại thông minh cũng như đồng hồ thông minh trong cuộc sống ngày nay rất là phổ biến, được rất nhiều người sử dụng và dựa trên những tiện ích mà chúng mang lại nhóm em sẽ thiết kế một phần mềm điều khiển các đèn chiếu sáng trong gia đình, để tạo sự tiện lợi trong quá trình điều khiển các đèn chiếu sáng. Chính từ những chiếc điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh luôn bên cạnh chúng ta mà chúng ta có thể điều khiển các đèn chiếu sáng trong gia đình ở bất cứ nơi đâu mà có phủ sóng 3g hoặc wifi. Phần mềm chạy trên điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh sử dụng hệ điều hành Android và Android Wear có thể điều khiển đèn ở khoảng cách xa và nơi đó có phủ sóng wifi và điện thoại hay đồng hồ chỉ cần kết nối 3g hoặc wifi bất kỳ là có thế đều khiển được. Khi người dùng cài đặt ứng dụng trên điện thoại và đồng hồ xong thì đã có thể điều khiển được đèn tương ứng và không giới hạn số lượng điện thoại hay đồng hồ điều khiển, các điện thoại và đồng hồ này sẽ được đồng bộ trạng thái dựa trên cơ sở dữ liệu. Phần cứng của các đèn chiếu sáng sẽ được nhóm em thiết kế cải tiến dựa trên các đèn chiếu sáng bán trên thị trường, để phù hợp với mục đích điều khiển của nhóm. Tuy nhiên do nhóm cũng chưa có nhiều kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót trong việc thực hiện đồ án tốt nghiệp. Do đó nhóm chúng em rất mong nhận được sự hướng dẫn và góp ý từ phía Thầy Cô và các bạn sinh viên. Nhóm chúng em xin trân thành cảm ơn! xii CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 Đ T N Đ Với xu hướng ứng dụng CNTT và IoT để xây dựng ĐH thông minh và kèm theo sự phát triển mạnh của “IoT (internet of things)” trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư nên nhóm em chọn đề tài liên quan đến IoT để nhóm em có thể từ đồ án tốt nghiệp này mà nhóm em có kinh nghiệm cho công việc trong tương lai, cụ thể hơn là nhóm em nhận thấy trong cuộc sống của con người thì đèn chiếu sáng là rất quan trọng và không thể thiếu, chính vì các lý do trên mà nhóm em sẽ chọn đề tài “Tìm hiểu hệ điều hành android wear và xây dựng giải pháp điều khiển thông minh cho các đèn chiếu sáng gia đình”. Nhóm em sẽ thiết kế một phần mềm chạy trên điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android và đồng hồ thông minh sử dụng hệ điều hành Android Wear để điều khiển các đèn chiếu sáng trong gia đình, giúp người sử dụng có thể thao tác điều khiển thật sự dễ dàng ở bất cứ nơi đâu có phủ sóng 3g hoặc wifi, giúp người sử dụng có thể giám sát được hoạt động của các đèn chiếu sáng này để sử dụng một cách hợp lý và nếu đi ra khỏi nhà mà quên tắt đèn thì cũng có thể giám sát điều khiển để tắt các đèn này. Kèm theo đó là tính năng điều chỉnh độ sáng của từng đèn chiếu sáng để giúp người sử dụng có thể điều chỉnh độ sáng phù hợp với người sử dụng nhất có thể. Phần mềm chạy trên điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh hỗ trợ điều khiển 4 đèn sử dụng sóng wifi. Đề tài mà nhóm sinh viên đã làm trước đó có tên đề tài “xây dựng giải pháp điều khiển thông minh cho các đèn chiếu sáng gia đình” đây là đề tài tốt nghiệp của nhóm sinh viên trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, nhóm đề tài này đã thực hiện được việc thiết kế phần cứng mạch điện trên thiết bị đèn có sẵn, thiết kế phần mềm điều khiển chạy trên hệ điều hành Android trên điện thoại điều khiển được hoạt động tắt mở, điều chỉnh độ sáng của đèn và thời gian tắt mở đèn trên một thiết bị đèn qua wifi và bluetooth. Phần mềm của nhóm em hoạt động trên hệ điều hành Android của điện thoại thông minh và Android wear của đồng hồ thông minh. Nhóm em thay vì chỉ điều khiển đèn qua điện thoại thông minh thì sẽ tìm hiểu và điều khiển thiết bị bằng điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh, cài đặt một lần là có BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN thể tự kết nối với đèn sau khi hoạt động ứng dụng và điều khiển các thiết bị đèn wifi để điều khiển các đèn này với khoảng cách xa hơn bất kỳ nơi nào có phủ sóng 3g hoặc wifi thì đều có thể điều khiển được. Dễ dàng cài đặt thông tin của wifi kết nối(tên mạng và mật khẩu) cho các đèn. Nhiều thiết bị điện thoại & đồng hồ thông minh có thể điều khiển 1 hoặc nhiều thiết bị đèn sử dụng sóng wifi. 1.2 MỤC TIÊU Nhóm em sẽ thiết kế hai phần mềm, 1 chạy trên điện thoại thông minh và 1 trên đồng hồ thông minh sử dụng hệ điều hành Android, nhóm em sẽ tiến hành thiết kế cải tiến lại phần cứng mạch điện để phù hợp với yêu cầu điều khiển. Phần mềm có thể điều khiển được 2 thiết bị đèn sử dụng sóng wifi cho khoảng cách xa ở bất cứ nơi đâu có phủ sóng 3g và wifi mà điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh có thể thu được. Ở các chế độ đều có hồi tiếp trạng thái của các đèn chiếu sáng, giá trị độ sáng điều chỉnh và biết được thiết bị đó có đang hoạt động hay không và biết được chắc chắn rằng đèn có đang sáng khi mở đèn tương ứng. Giao diện dễ dàng thao tác cho người sử dụng và rất dễ cài đặt thông số và chỉ cần cài đặt một lần các giá trị này sẽ được lưu vào bộ nhớ ứng dụng. Ứng dụng dễ dàng cập nhật mà không bị ảnh hưởng đến các dữ liệu đã cài đặt trước đó. Nhóm em nghiên cứu về hệ điều hành Android và Android Wear cũng như những ứng dụng của hệ điều hành này. Sử dụng đồng hồ thông minh và điện thoại thông minh để tạo nên những ứng dụng điều khiển thiết bị đèn trong gia đình. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU Theo mong muốn để tài là điều khiển được thiết bị đèn thông qua sóng wifi thì nhóm em cần tìm hiểu những nội dung sau:  Tổng quan về hệ điều hành Android/Android Wear.  Khái niệm về cơ sở dữ liệu Firebase.  Tổng quan về wifi.  Giới thiệu tổng quan phần cứng. 2.2 TỔNG QUAN V HỆ ĐI U HÀNH ANDROID 2.2.1 Khái niệm Android Android là một hệ điều hành có mã nguồn mở dựa trên nền tảng Linux được thiết kết dành cho các thiết bị di động và máy tính bảng. 2.2.2 Lịch sử phát triển Tổng công ty Android (Android, Inc.) được thành lập tại Palo Alto, California vào tháng 10 năm 2003 bởi Andy Rubin. Vào năm 2005 Google mua lại công ty này sau đó tới năm 2007 chính thức ra mắt hệ điều hành Android. Từ năm 2008, hệ điều hành Android đã trải qua nhiều lần cập nhật để dần dần cải tiến hệ điều hành, bổ sung các tính năng mới và sửa các lỗi trong những lần phát hành trước. Mỗi bản nâng cấp được đặt tên lần lượt theo thứ tự bảng chữ cái, theo tên của một món ăn tráng miệng. Hình 2.1. Các phiên bản hệ điều hành Android qua các lần nâng cấp BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 3 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.2.3 Ưu nhược điểm hệ điều hành Android a. Ưu điểm  Thân thiện dễ sử dụng với người dùng.  Khả năng đa nhiệm chạy cùng lúc nhiều ứng dụng.  Đa dạng nhiều sản phẩm phù hợp hầu hết các thiết bị điện thoại và máy tính bảng.  Kho ứng dụng Google Play có rất nhiều ứng dụng hay mà người dùng có thể lựa chọn tải về sử dụng.  Là hệ điều hành có khả năng tùy biến cao người dùng có thể chỉnh sữa mà không có sự cấm cản từ nhà sản xuất. b. Nhược điểm  Không tự động cập nhật hệ điều hành với tất cả thiết bị, khi một hệ điều hành mới ra mắt người dùng có thể không cập nhật được mà phải mua một thiết bị khác có hệ điều hành đó.  Khó kiểm soát chất lượng ứng dụng khi quá nhiều ứng dụng được tải lên.  Dễ nhiễm mã độc gây hại thiết bị do tính chất nguồn mở nên không có sự kiểm soát.  Sự phân cấp chất lượng sản phẩm lớn khi nhiều sản phẩm nổi tiếng chất lượng như: Galaxy S7, Galaxy Note 8, Xperia Z3, vẫn còn rất nhiều sản phẩm giá rẻ bình thường khác. 2.3 TỔNG N HỆ ĐI H NH N I 2.3.1 n i g Trong sự kiện Google I/O 2014 vừa qua, Google đã trình làng một loạt các sản phẩm mới như Android L, Android TV, Android One...và đặc biệt là Android Wear – một hệ điều hành mới toanh dành cho các thiết bị đeo mặc. Android Wear là phiên bản hệ điều hành mở Android của Google thiết kế cho đồng hồ thông minh và thiết bị đeo khác. Bằng cách kết nối với điện thoại thông minh chạy Android phiên bản 4.3+, Android Wear sẽ tích hợp chức năng Google Now và thông báo di động trên hình thức đồng hồ thông minh. Nền tảng đã được công bố vào ngày 18 tháng 3, 2014, cùng với việc phát hành một bản phát triển. Các công ty như Motorola, Samsung, LG, HTC và Asus đã công bố là đối tác chính thức. Vào 25 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 4 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT tháng 6, 2014, tại Google I/O, LG G Watch và Moto 360 của Motorola được công bố, cùng với thông tin chi tiết về Android Wear. Hình 2.2. Đồng hồ chạy Android ear 2.3.2 Thông tin cơ bản ề hệ điều h nh n i Các nhà sản xuất có thể thiết kế đồng hồ Android Wear của mình theo nhiều kiểu dáng khác nhau, nhưng tất của chúng đều chạy các phần mềm của Google như cùng chung một giao diện, chung tính năng tìm kiếm, thẻ thông báo Google Now, nhắc nhở, đặt lịch, định vị, tin nhắn, tương tác với xe hơi, điều khiển bằng khẩu lệnh LG G Watch và Samsung Gear Live, những chiếc đồng hồ Android ear đầu tiên, cả hai đều có bộ vi xử lý, dung lượng và bộ nhớ RAM tương tự. Chúng chỉ hơi khác nhau về phân giải màn hình, loại màn hình hiển thị, và dung lượng pin. Ngoài ra Gear Live cũng có một thêm tính năng đo nhịp tim. Tuy nhiên, chúng đều có cổng Micro-USB, nhưng bộ sạc và đế cắm khác nhau. Điều kiện để smartwatch có thể hoạt động bình thường đó là chiếc điện thoại đ.../50V vào mạch. - Bước 3: Gắn ống gen vào Mosfet IRF840 và tụ điện để cách điện với mạch điện. Hình 4.6. Lớp dưới mạch công suất b. Kiếm tra toàn bộ mạch đã thi công - Bước 1: Kiểm tra mối hàn chì ở những chân linh kiện với đường mạch . - Bước 2: Kiểm tra đường dây mạch liên kết các kinh kiện với nhau. - Bước 3: Nạp chương trình cơ bản vào vi điều khiển và kiểm tra xem có hoạt động tốt không. - Bước 4: Dùng vi điều khiển xuất xung cấp nguồn kiểm tra kích Mosfet để tắt bật và chỉnh độ sáng tối đèn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 31 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG  Kết quả thu được:  Sau khi thực hiện các bước kiểm tra trên thu được bảng kết quả sau: Bảng 4.2. Bảng kết quả sau quá trình kiểm tra mạch điện Đối tượng kiểm t Kết uả thu được Các mối hàn Tiếp xúc tốt Có một vài đường mạch bị chạm do quá trình thi công mạch Đường mạch điện và đã khắc phục xong. Nguồn Nguồn vào ở chân ic tạo nguồn đúng 5VDC. Khi viết 1 chương trình nhỏ cho ESP8266 phát wifi và Hoạt động ESP8266 ESP8266 đã hoạt động tốt. Sau khi cấp nguồn 310VDC cho mạch công suất và cấp xung Mạch công suất pwm cho mạch nhận thấy rằng Mosfet được mở cổng đèn sáng ổn định Mosfet không nóng. 4.2.3 Lắp ráp các mạch điện đ n thông minh  Nhóm em lắp ráp các mạch điện vào bên trong đèn thực hiện các bước sau:  Bước 1: Ghép khối nguồn công suất và khối nguồn điều khiển lại với nhau, sau đó hàn ngõ vào 220VAC vào hai khối nguồn và hàn ngõ ra 5VDC của khối nguồn điều khiển và ngõ ra 310VDC của khối nguồn công suất vào ngõ vào của khối công suất sau đó hàn ngõ ra đèn trên khối công suất và ngõ vào xung PWM. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 32 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Mạch nguồn điều khiển Mạch nguồn công suất Mạch công suất Hình 4.7. Công đoạn thực hiện lắp ráp bước 1  Bước 2: Cắt tấm mica với đường kính 6cm và khoan lổ để cho các dây nguồn, dây tín hiệu xuyên qua. Sau đó gắn tắm mica bên trong của đèn. Ngõ ra Ngõ ra đèn 5VDC led công suất Tấm mica Ngõ vào đường kính xung PWM 6cm Hình 4.8. Công đoạn thực hiện lắp ráp bước 2  Bước 3: Ta thực hiện việc lắp ráp 2 khối xử lý trung tâm: - Khối xử lý trung tâm ESP8266 NodeMCU Mini D1: Ta tiến hành hàn nguồn 5VDC vào mạch điện sau đó hàn tiếp 2 dây ngõ ra xung pwm và ngõ vào nút nhấn chọn chế độ. Sau đó đặt cố định mạch điện xử lý trung tâm lên tấm mica bên dưới. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 33 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Ngõ vào nút Ngõ ra đèn chọn chế độ led công suất Ngõ ra xung pwm Ngõ vào nguồn 5VDC Hình 4.9. Công đoạn thực hiện lắp ráp bước 3 mạch xử lý trung tâm ESP8266  Bước 4: Sau khi thực hiện xong bước 3 ta tiến hành cắt miếng mica với đường kính 7.5cm và khoan lỗ cho dây nguồn của đèn xuyên qua sau đó đặt tấm mica đậy lên mạch điện xử lý trung tâm.  Bước 5: Ta tiến hành cắt một tấm nhôm tản nhiệt với kích thước 6.5cm x 6.5cm, cắt 3 đoạn ống gen đặt dọc theo tấm nhôm nhằm để cách nhiệt của tấm nhôm ảnh hưởng đến tấm mica bên dưới. Sau đó gắn khối led công suất vào tấm nhôm tản nhiệt và gắn toàn bộ lại vào đèn. Khối đèn Tấm mica led 5W Tấm nhôm ống gen tản nhiệt cách nhiệt Hình 4.10. Công đoạn thực hiện lắp ráp bước 5  Bước 6: Cuối cùng ta đậy nắp đèn lại. Thiết bị đèn thông minh sử dụng sóng wifi. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 34 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.11. Công đoạn thực hiện lắp ráp bước 6 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 35 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 4.2.4 Lập t nh ch đ n thông minh a. Lưu đồ giải thuật của đèn thông minh Thiết bị đèn sau khi được cấp nguồn điện 220VAC thì sẽ có nguồn cung cấp cho toàn bộ hoạt động của mạch điều khiển, thì mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 và mạch công suất sẽ hoạt động, khi đó thiết bị đèn hoạt động thì đèn chiếu sáng sẽ không sáng mà chỉ đèn báo hiệu sáng lên báo hiệu là thiết bị đèn đã hoạt động, khi thiết bị đèn đã kết nối với mạng wifi và điện thoại thông minh & đồng hồ thông minh kết nối với mạng 3g hoặc wifi thì lúc đó 2 thiết bị điện thoại và đồng hồ có thể điều khiển được thiết bị đèn sáng tắt, điều khiển độ sáng của đèn, cập nhật được các trạng thái sáng tắt của đèn tương ứng. Để thiết bị đèn có thể kết nối được mạng wifi thì ứng dụng điều khiển bên điện thoại thông minh có hỗ trợ tính năng thiết lập thông tin này để người dùng có thể dễ dàng thao tác thiết lập. Còn đồng hồ thông minh thì chỉ sử dụng để điều khiển đèn, không thiết lập kết nối wifi cho đèn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 36 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG  Lưu đồ giải thuật chương trình chính của mạch vi điều khiển ESP8266 Bắt đầu Cung cấp nguồn điện cho thiết bị đèn Khởi tạo cổng vào ra, khởi tạo chân điều chế độ rộng xung cho mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 CaiWifiChoDen Khởi tạo kết nối mạng wifi Tiến hành kết nối với mạng wifi Mạng wifi đã S được kết nối? Đ Khởi tạo để kết nối với cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE DocDuLieuVaDieuKhien Kết thúc Hình 4.12. Lưu đồ giải thuật chương trình chính của ESP8266 NodeMCU Mini D1 Khi có nguồn cung cấp cho mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1, thì mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 sẽ hoạt động khởi tạo các ngõ vào ngõ ra, khởi tạo chân điều chế độ rộng xung để điều khiển độ sáng của đèn, khởi tạo chế độ không phát wifi, sau đó thực hiện hàm cài đặt thông tin của mạng wifi, tiếp sau đó sẽ thưc hiện khởi tạo kết nối với mạng wifi để mạch vi điều khiển ESP8266 có thể kết nối với mạng wifi, tiếp sau đó sẽ thực hiện khởi tạo để kết nối với cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE để có thể đọc ghi dữ liệu điều khiển. Sau đó chương trình sẽ thực hiện trong vòng lặp chính của chương trình, trong đây thì sẽ thực hiện chương trình con “DocDuLieuVaDieuKhien”, hàm này sẽ đọc dữ liệu và xử lý điều khiển (xử BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 37 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG lý và xuất xung pwm để điều khiển độ sáng của đèn), ghi trạng thái hồi tiếp lên cơ sở dữ liệu, trong vòng lặp này luôn kiểm tra có kết nối mạng wifi hay không, nếu không kết nối thì chương trình thực hiện kết nối lại với mạng wifi, còn nếu đã kết nối thì chương trình hoạt động tiếp tục. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 38 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG  Lưu đồ giải thuật chương trình con “CaiWifiChoDen” của mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 Bắt đầu Đọc trạng thái của nút nhấn chọn chế độ S Nút nhấn được nhấn giữ? Đ Khởi tạo mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 là một “server”, khởi tạo chế độ phát mạng wifi và khởi tạo tên, mật khẩu cho mạng wifi đang phát trên mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 Thực thi hoạt động chờ sự truy cập và yêu cầu từ phía “client” “client” truy cập S và gửi yêu cầu đến “server”? Đ Xử lý yêu cầu của “client” Dữ liệu yêu cầu S phù hợp? Đ Xử lý yêu cầu của “client” để lấy ra dữ liệu tên và mật khẩu, lưu các giá trị này vào bộ nhớ EEPROM của mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 Kết thúc Hình 4.13. Lưu đồ giải thuật của chương trình con “CaiWifiChoDen” BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 39 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Chương trình con “Cai dat thong tin mang wifi” thực hiện để điện thoại thông minh có thể kết nối và thiết lập thông số mạng wifi cho thiết bị đèn. Chương trình sẽ khởi tạo mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 sẽ là 1 “server” và phát mạng wifi để điện thoại thông minh có thể kết nối, vai trò của điện thoại thông minh lúc này là một “client”, sẽ truy cập và kèm theo yêu cầu “server”, yêu cầu chính là thông tin về tên và mật khẩu mạng wifi đã nhập từ bên điện thoại thông minh, sau đó mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 sẽ phân tích kiểm tra dữ liệu nhận và lưu vào bộ nhớ EEPROM để sử dụng kết nối cho những lần sử dụng sau nếu tắt nguồn đèn. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 40 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG  Lưu đồ giải thuật chương trình con “DocDuLieuVaDieuKhien” của mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 Bắt đầu Đọc dữ liệu biến tại vùng nhớ của cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE và biến này tương ứng là trạng thái sáng, tắt của thiết bị đèn Đọc dữ liệu biến tại vùng nhớ của cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE và biến này tương ứng là độ sáng của thiết bị đèn Xử lý điều khiển trạng thái sáng, tắt và độ sáng của thiết bị đèn từ những dữ liệu đọc từ cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE Ghi dữ liệu biến tại vùng nhớ của cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE và biến này tương ứng là biến trạng thái sáng, tắt của thiết bị đèn (để ứng dụng chạy trên điện thoại thông minh có thể cập nhật trạng thái của thiết bị đèn tương ứng) Kết thúc Hình 4.14. Lưu đồ giải thuật của chương trình con “DocDuLieuVaDieuKhien” Chương trình con “DocDuLieuVaDieuKhien” sẽ thực hiện đọc dữ liệu các biến tại vùng nhớ trên cơ sở dữ liệu tương ứng là biến trạng thái, biến độ sáng, biến kiểm tra cài đặt thông tin mạng wifi và 2 biến tên, mật khẩu mạng wifi. Sau khi đọc dữ liệu về thì mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 sẽ xử lý và thực thi tạo xung pwm để điều khiển trạng thái sáng tắt, độ sáng của thiết bị đèn. Chương trình có thể cho người dùng thiết lập tên, mật khẩu mạng wifi cho nhiều thiết bị khi có thay đổi về mạng wifi trong gia đình. b. Phần mềm lập trình cho vi điều khiển ESP8266EX Nhóm em sử dụng phần mềm lập trình Arduino IDE để lập trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1. Nhóm em sẽ sử dụng cáp USB loại kết nối với điện thoại thông minh để nạp chương trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 41 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Phần mềm Arduino IDE đang được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới để lập trình cho các mạch Arduino, phần mềm được thiết kế rất dễ dàng cho người sử dụng kể cả những người không chuyên về lập trình về các vi điều khiển cũng dễ dàng tiếp cận và lập trình được, dựa trên thư viện nguồn mở nên rất dễ trong việc tìm kiếm tài liệu và các chương trình liên quan, giúp người sử dụng có thể dễ dàng tạo ra các dự án của riêng mình mà cũng không cần quá am hiểu về phần cứng của vi điều khiển. Ngôn ngữ sử dụng để lập trình là ngôn ngữ C và ngôn ngữ C++.  Các bước sử dụng phần mềm lập trình Arduino IDE để lập trình:  Tải phần mềm và mở phần mềm. Để sử dụng được chương trình lập trình chúng ta tiến hành tải phần mềm từ trang web: arduino.cc Nhóm em sử dụng phần mềm để lập trình cho mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 nên nhóm em lựa chọn phiên bản Arduino IDE 1.6.8 hoặc cao hơn và cụ thể là phiên bản Arduino IDE 1.6.8. Sau khi tải phần mềm về thành công, mở phần mềm và phần mềm sẽ xuất hiện giao diện như hình 4.15 và chúng ta có thể tiến hành lập trình. Hình 4.15. Giao diện phần mềm Arduino IDE khi hoạt động BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 42 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.16. Kiểm tra các thiết bị ngoại vi mạch nạp kết nối vào máy tính Sau đó sẽ hiện ra một cửa sổ khác và nhóm em tiến hành chọn vào “Device Manager” và phía bên phải màn hình chọn tiếp tục vào “Ports (COM & LPT) và lúc đó sẽ hiện ra “USB-SERIAL CH340 (COM6)”, đây là thiết bị nạp chương trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 và COM lựa chọn trong phần mềm Arduino là COM6. Tiếp tục nhóm em tiến hành cài đặt trong phần mềm COM tương ứng với thiết bị mạch nạp và lựa chọn là COM6 như hình 4.17. Hình 4.17. Lựa chọn COM tương ứng với thiết bị mạch nạp - Tạo project, viết chương trình và biên dịch chương trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1: Để có thể lập trình cho mạch vi điều khiển ESP8266 trên phần mềm Arduino IDE thì chúng ta cần cài bộ thư viện hỗ trợ. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 43 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Để cài thư viện cần mở phần mềm Arduino IDE sau đó lựa chọn vào “File” sau đó lựa chọn “Preferences” và thêm đường dẫn để cài đặt bộ thư viện tại “Manager URLs: ”. Hình 4.18. Đường dẫn để cài gói thư viện lập trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 Sau đó nhóm em tiến hành vào mục “Tools” và lựa chọn vào “Board” tiếp sau đó là “Boards Manager” để cài đặt thêm thư viện cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1.Sau đó chọn phiên bản và chọn “Install” như hình 4.19. Hình 4.19. Tiến hành cài đặt gói thư viện cho ESP8266 NodeMCU Tiếp sau đó nhóm em sẽ cài đặt các thông số để có thể lập trình, biên dịch và nạp chương trình cho ESP8266 NodeMCU Mini D1, nhóm em tiến hành chọn vào “Tools” sau đó chọn “Board” và tiếp tục chọn “NodeMCU 0.9 (ESP-12E Module). Sau đó thiết lập các thông số như tốc độ xử lý của CPU (CPU Frequency) lựa chọn tùy theo mục đích sử dụng, bộ nhớ Flash, tốc độ nạp chương trình 921600 (Upload Speed) là tốc độ nạp chương trình cao nhất, tốc độ càng cao nạp càng nhanh. Thông tin thông số như hình 4.20. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 44 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.20. Thiết lập thông số cho ESP8266 NodeMCU trên Arduino IDE Sau đó tiến hành kết nối mạch nạp cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1. Sau khi đã cài đặt xong nhóm em tiến hành lập trình cho mạch vi điều khiển ESP8266, chương trình sáng tắt led đổi trạng thái sau 1s, sáng tắt một đèn led được kết nối vào chân D4 và trên phần cứng của mạch có thiết kế một đèn led kết nối vào chân D4 này. Sau khi lập trình xong tiến hành biên dịch và nạp chương trình chọn vào biểu tượng theo như khung tô đỏ như hình 4.21. Hình 4.21. Lập trình một chương trình cho vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Sau khi chọn nạp chương trình thì quá trình biên dịch và nạp sẽ tiến hành như hình bên dưới, sẽ có thông báo hiện lên số % chương trình được nạp. Khi đủ 100% thì chương trình đã nạp hoàn thành và Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1sẽ hoạt động theo chương trình đã lập trình. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 45 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG c. Viết chương trình hệ thống  Chương t nh iết ch mạch i điều khiển củ đ n  Chương trình nhóm em viết cho đèn gồm có các tính năng: - Thứ 1: Tất cả các đèn chiếu sáng mỗi đèn là một thiết bị điều khiển độc lập nhau. - Thứ 2: Thiết bị đèn có thể kết nối với mạng wifi bất kỳ thông qua thiết lập thông số thông qua điện thoại thông minh chạy phần mềm điều khiển. - Thứ 3: Khi đã cài đặt thông số thì các thông số này (tên mạng wifi và mật khẩu của mạng wifi) thì các thông số sẽ được lưu vào bộ nhớ của vi điều khiển và khi lần sau sử dụng thiết bị đèn sẽ tự kết nối với mạng wifi đã được cài đặt trước đó. Có thể thay đổi dễ dàng các thông số về mạng wifi để có thể kết nối mỗi khi có sự thay đổi về mạng. Khi đã kết nối với một mạng wifi bất kỳ trong gia đình với số lượng đèn cũng khá nhiều, khi có sự thay đổi ví dụ như thay đổi mật khẩu của mạng wifi hiện tại thì sẽ rất mất công cho người dùng phải cài đặt lại từng cái, nên chính vì vậy nhóm em đưa ra giải pháp là khi nhấn nút cài đặt wifi trên đèn, điện thoại thông minh sẽ truy cập vào mạng wifi do đèn phát ra để cài đặt thông số wifi mới của gia đình cho đèn đó. - Thứ 4: Trạng thái sáng hoặc không sáng của đèn sẽ được cập nhật lên cơ sở dữ liệu và phần mềm bên điện thoại cũng như đồng hồ sẽ cập nhật được trạng thái thực tế để giúp người dùng nhận biết. - Thứ 5: Độ sáng đèn có thể thay đổi được dựa trên sự điều khiển của người dùng thao tác trên phần mềm điều khiển trên điện thoại thông minh. Độ sáng sẽ thay đổi tăng độ sáng tuyến tính hoặc giảm độ sáng tuyến tính để mắt người sử dụng dễ thích nghi. Sau đây nhóm em sẽ giải thích về chương trình viết cho vi điều khiển đối với đèn sử dụng sóng wifi cụ thể là chương trình viết cho mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1, do chương trình gồm một số tính năng nên chương trình viết hơi dài nên nhóm em sẽ trình bày một số phần khái quát chính của chương trình và các thành phần để có thể cấu thành để lập trình giao tiếp. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 46 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Để điều khiển thiết bị từ xa trên diện rộng (đi bất cứ nơi đâu có phủ sóng 3G hoặc ifi mà điện thoại thông và đồng hồ minh thu sóng này được thì đều có thể điều khiển được) cụ thể ở đây là nhóm em điều khiển đèn chiếu sáng thì có rất nhiều cách như là sử dụng tạo EBSERVER, cơ sở dữ liệu thời gian thực FỈREBASE, Nhóm em lựa chọn cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE là cơ sở dữ liệu để nhóm em tiến hành lưu trữ dữ liệu để điều khiển thiết bị bởi vì đây là cơ sở dữ liệu của hãng GOOGLE, do đây là cơ sở dữ liệu thời gian thực nên thời gian đáp ứng đọc ghi dữ liệu lên cơ sở dữ liệu rất nhanh chóng, trên phần mềm lập trình cho các thiết bị chạy hệ điều hành Android và Android Wear (Android Studio) hỗ trợ nhiều hàm và công cụ cho việc lập trình đối với cơ sở dữ liệu này, giúp tạo ra được các ứng dụng có sử dụng cơ sở dữ liệu này chạy trên các thiết bị điện thoại thông minh và kèm theo đó là bộ thư viện hỗ trợ cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1, vì vậy việc sử dụng cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE càng dễ dàng để phát triển đề tài của nhóm em. Do chương trình nhóm em sử dụng đến cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE nên nhóm em sẽ tiến hành thêm một bộ thư viện hỗ trợ cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 lập trình trên phần mềm Arduino IDE dùng để lập trình cho Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 đọc ghi dữ liệu lên trên cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE. Để tiến hành tải bộ thư viện hỗ trợ nhóm em tiến hành truy cập vào đường dẫn web: https://github.com/firebase/firebase-arduino sau đó nhóm em tiến hành lựa chọn “Clone or download”, sau đó lựa chọn “Download ZIP”. Sau đó nhóm em tiến hành thêm bộ thư viện này vào phần mềm Arduino IDE. Do phần chương trình bao gồm một số tính năng nên chương trình nhiều dòng lệnh và nhóm em sẽ giải thích chương trình chính của chương trình lập trình cho mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1. Để tiến hành lập trình thì cần thêm các bộ thư viện để sử dụng các tính năng. Thêm thư viện để thực hiện được các tính năng wifi của mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua câu lệnh: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 47 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG #include Thêm thư viện để thực hiện viêc đọc ghi dữ liệu lên cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE thông qua câu lệnh: #include Thêm thư viện để thực hiện việc lưu các thông số mạng wifi sau khi cài đặt vào bộ nhớ EEPROM của ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua câu lệnh: #include Các dòng lệnh để mạch vi điều khiển ESP8266 NodeMCU Mini D1 có thể kết nối được với mạng wifi: Khởi tạo các biến để chứa thông tin mạng wifi sẽ kết nối: char WIFI_SSID[20] = ""; char WIFI_PASSWORD[20] = ""; Ban đầu 2 mảng này hoàn toàn rỗng không có dữ liệu nhưng sau khi thực hiện đến hàm xử lý đọc thông tin mạng wifi từ bộ nhớ EEPROM thì 2 mảng dữ liệu này sẽ có dữ liệu và dữ liệu này sẽ được gán vào hàm kết nối mạng wifi. Hàm kết nối mạng wifi: WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD); Tạo ra một vòng lặp chờ quá trình kết nối nếu kết nối thành công thì “ iFi.status() == L_CONNECTED”, và nếu không kết nối không thành công thì hàm này luôn lặp lại để chờ kết nối thành công mới thực hiện tiếp tục. while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { Serial.println("."); delay(500); } Để tạo kết nối với cơ sở dữ liệu thời gian thực cần có địa chỉ và mã cho người phát triển, 2 thông tin này sẽ được gán vào 2 biến tương ứng là: firebaseURl, BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 48 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG authCode. Thông qua hàm định nghĩa để 2 biến này tương đương với giá trị định nghĩa: #define firebaseURl "savevalueonfirebase.firebaseio.com" #define authCode "YT2Q24VHEqoERIOrBCMYaiKzWbHpwxdJCehLHvo3" Dựa trên các thông tin này, thông qua một hàm để kết nối với cơ sở dữ liệu: Firebase.begin(firebaseURl, authCode); Chương trình khởi tạo: void setup() { //Phía trên các chương trình con là khởi tạo các ngõ vào ra analogWriteRange(PWM_VALUE_MAX); analogWriteFreq(PWM_FREQ); WiFi.mode(WIFI_OFF); delay(50); Serial.begin(115200); delay(10); set_wifi(); read_data(); Serial.println(""); Serial.println(WIFI_SSID); Serial.println(WIFI_PASSWORD); setupWifi(); setupFirebase(); } Với chương trình con “set_wifi ()”, chương trình này sẽ thực hiện các lệnh cài đặt thông tin mạng wifi nếu nút nhấn chọn chế độ được nhấn, khi hoạt động trên Modul wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1 sẽ thiết lập là “server” và phát mạng wifi, để “client” kết nối với wifi này và truy cập và gửi yêu cầu cho “server”, cụ thể ở đây là điện thoại thông minh kết nối và truy cập thông qua ứng dụng điều khiển, từ ứng dụng sẽ gửi yêu cầu chính là tên, mật khẩu của mạng wifi cài đặt và lưu vào bộ nhớ EEPROM. Sau khi thiết lập xong thì thiết bị đèn sẽ kết nối với mạng wifi đã thiết lập. Với chương trình con “read_data()” sẽ đọc dữ liệu từ bộ nhớ EEPROM các dữ liệu tên và mật khẩu của mạng wifi đã thiết lập trước đó. Với chương trình con “set_wifi()” sẽ thực hiện kết nối với mạng wifi theo các thông tin mạng đã được đọc từ bộ nhớ EEPROM. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 49 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Vòng lặp chương trình: void loop() { LayDuLieuVaDieuKhien(); } Chương trình con “DocDuLieuTuCoSoDuLieu”, sẽ thực hiện đọc dữ liệu từ cơ sở dữ liệu thời gian thực FIREBASE, các dữ liệu trạng thái sáng tắt, độ sáng của thiết bị đèn. Chương trình con “DieuKhienHoatDongCuaDen”, sẽ thực hiện xử lý các dữ liệu trạng thái sáng tắt, độ sáng của đèn để điều khiển đèn hoạt động theo các dữ liệu này. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 50 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 4.3 LẬP T ÌNH CH ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH & ĐỒNG HỒ THÔNG MINH 4.3.1 Giới thiệu phần mềm Android Studio Nhóm em sử dụng phần mềm “Android Studio” để lập trình ứng dụng cho điện thoại & đồng hồ thông minh chạy hệ điều hành Android/Android wear. Phần mềm lập trình Android Studio là phần mềm do hãng GOOGLE phát hành, đây là công cụ lập trình cho các thiết bị chạy hệ điều hành Android. Android Studio phát triển dựa trên nền tảng của UnteliJ IDEA gần giống với Esclipse và Android ADT Plugin, bởi vì đây là công cụ do GOOGLE phát hành nên việc lập trình trên thiết bị sử dụng hệ điều hành Android sẽ dễ dàng hơn bao giờ hết.  Các thành phần sẽ cài đặt để có thể lập trình trên phần mềm Android Studio là:  Thứ 1: JDK: đây là ngôn ngữ lập trình JAVA và đây chính là ngôn ngữ dùng để lập trình ứng dụng trên Android Studio.  Thứ 2: Android Studio: đây là môi trường để giúp lập trình viên lập trình ứng dụng.  Thứ 3: Android SDK: các công cụ mở rộng, tùy thuộc vào từng lĩnh vực sẽ cài đặt từng phần cho riêng người sử dụng.  Thứ 4: Andoid Virtual Device: công cụ để tạo các thiết bị ảo thể chạy thử các ứng dụng. - Cài đặt JDK: o Ban đầu sẽ cài đặt “Java SE Development Kit (JDK)” và tải từ địa chỉ sau: o Sau đó nhấp chọn Java Platform, Standard Edition Tại vùng lựa chọn các phiên bản tải về của “Java SE Development KIT” lựa chọn bản “Java SE Development KIT 8u40” và kèm theo là tương thích với hệ điều hành của máy tính đang sử dụng, Windows x64 là bản dùng cho Windows 64bit và Windows x86 là bản dùng cho Windows 32bit. - C i đặt n i Stu i n i S K: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 51 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Đường dẫn tải phần mềm: https://developer.android.com/studio/index.html Sau khi tải tập tin về hoàn tất, sau đó chọn vào để cài đặt thì giao diện cài đặt sẽ hiện ra và sẽ lựa chọn là “next” để tiếp tục: Hình 4.22. Giao diện ban đầu khi tiến hành cài đặt Android Studio Sau đó là giao diện các điều khoản, sau đó chọn “I Agree” để chấp nhận và tiếp tục tiến trình cài đặt, sau đó sẽ đến lựa chọn đường dẫn để cài đặt gói phần mềm. Hình 4.23. Các điều khoản và đường dẫn thư mục của Android Studio Hình 4.24. Thiết lập trình giả lập và lựa chọn thư mục Start Menu BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 52 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.25. Cài đặt thêm các thành phần và giao diện khởi động Nếu người lập trình không sử dụng thiết bị Android thật để lập trình thì có thể cài đặt các thiết bị ảo trên phần mềm Android Studio, hay từ các phần mềm khác để thử nghiệm ứng dụng. Nhóm em sử dụng điện thoại thông minh thực tế để lập trình và chạy thử chương trình nên công việc đầu tiên là nhóm em sẽ kiếm đúng “driver” của điện thoại hỗ trợ cài đặt trên máy tính, sau đó sẽ cài đặt “driver” này và sau đó có thể cài đặt ứng dụng lập trình từ phần mềm Android Studio lên điện thoại thông minh đang kết nối với máy tính. 4.3.2 Cài chương t nh thực tế ên t ên điện thoại thông minh Hình 4.26. Môi trường lập trình ứng dụng Android Sau đây nhóm em sẽ tiến hành lập trình một ứng dụng đơn giản và sau đó sẽ tiến hành thao tác để cài đặt vào điện thoại thông minh đã được cài đặt “driver” trên máy tính và đang kết nối với máy tính. Khi tạo ra một “activity” sẽ bao gồm một tập tin thiết kế giao diện “activity_main.xml” và tập tin để viết chương trình “MainActivity”. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 53 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Bước đầu tiên sẽ thiết kế giao diện trên “activity_main.xml” sau đó viết chương trình trên “MainActivity” ánh xạ qua giao diện đã thiết kế để có sự liên kết giữa chương trình và giao diện. Sau đây nhóm em sẽ thiết kế một giao diện đơn giản là tạo ra một nút nhấn và một dòng chữ khi nhấn nút dòng chữ hiện lên một lời chào, sau đây nhóm em sẽ mở tập tin thiết kế giao diện để bắt đầu thiết kế. Trước tiên nhóm em kéo thả các đối tượng để sắp xếp vào giao diện sau đó đặt các “id” thích hợp cho từng đối tượng như hình 4.34. Hình 4.27. Đặt “id” cho từng đối tượng trong Android Studio Sau đó nhóm em tiến hành lập trình để ánh xạ liên kết với giao diện vừa thiết kế: Do có một “TextView” hiển thị chữ và một “button” để thao tác nhấn nên, cần phải tạo 2 biến và ánh xạ cho hai biến này, tạo 2 biến “TextView hienthi;” và “Button nutnhan;”, sau đó sẽ tiến hành ánh xạ 2 đối tượng thông qua 2 hàm: hienthi = (TextView)findViewById(R.id.textView); nutnhan = (Button)findViewById(R.id.button); Và sau đó sẽ tạo một sự kiện lắng nghe (khi nhấn nút sẽ thực hiện một sự kiện), trong sự kiện thực hiện là thay đổi nội dung chữ cho “TextView” thông qua hàm: hienthi.setText("Xin chào"); Hàm nhận biết sự kiện: nutnhan.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 54 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG hienthi.setText("Xin Chào Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật"); } }) Sau đây nhóm em sẽ tiến hành lựa chọn thiết bị điện thoại để tiến hành cài đặt ứng dụng trên điện thoại, làm theo hướng dẫn từng bước như hình 4.37. Hình 4.28. Cài ứng dụng trực tiếp từ phần mềm lên điện thoại thông minh Do nhóm em sử dụng để cài ứng dụng là điện thoại “SAMSUNG GALAXY A7” sau đó lựa chọn thiết bị thì ứng dụng sẽ được cài lên điện thoại, sau đó sẽ tự chạy ứng dụng này trên điện thoại. 4.3.3 Cài chương t nh thực tế ên t ên đ ng h thông minh Hình 4.29. Môi trường lập trình ứng dụng Android Wear BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 55 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG Về cơ bản, ứng dụng viết trên đồng hồ thông minh cũng được viết tương tự như trên điện thoại thông minh nên nhóm em không thực hiện lại vì ví dụ tạo một phần mềm trên điện thoại đã mô tả đầy đủ các bước cơ bản để tạo một phần mềm android trên thiết bị sử dụng hệ điều hành android (hay android wear). Vì thế coi như ta đã viết một chương trình cho đồng hồ thông minh. Và bây giờ là cách để nạp chương trình đó cho đồng hồ “ASUS ZEN ATCH 2”  Bước 1: Mở đồng hồ android, vào cài đặt  tùy chọn nhà phát triển  chọn “gỡ lỗi qua i-Fi” và ta có thể thấy địa chỉ IP của đồng hồ trong hình dưới là 192.168.1.104 cũng như PORT để kết nối với laptop là 5555: Hình 4.30. Xem địa chỉ IP của đồng hồ thông minh  Bước 2: Vào thư mục ADB (Android Debugging Bridge - ta có thể tải ADB trên rất nhiều nguồn trên google)  Nhấn Shift và click chuột trái chọn “Open BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 56 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG command window here”: Hình 4.31. Vào cửa sổ command ‘Android Debugging bridge”  Bước 3: Cửa sổ command mở lên ta gõ “adb connect 192.168.1.104:5555” Hình 4.32. Dòng lệnh để kết nối đồng hồ thông minh với máy tính  Bước 4: Sau đó ta nạp chương trình qua wifi theo thứ tự như hình 4.42: Hình 4.33. Debugging thông qua wifi giữa máy tính và đồng hồ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 57 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 4.3.4 Chức năng của phần mềm điều khiển t ên điện thoại & đ ng h thông minh Phần mềm trên điện thoại & đồng hồ thông minh có chức năng tương tự nhau, điều khiểm đèn sử dụng sóng wifi cho khoảng cách xa ở bất cứ nơi đâu có phủ sóng 3G và ifi mà điện thoại & đồng hồ thông minh có thể thu được. Ở các chế độ điều có hồi tiếp trạng thái của các đèn chiếu sáng, giá trị độ sáng điều chỉnh. Giao diện dễ dàng thao tác cho người sử dụng và rất dễ cài đặt thông số và chỉ cần cài đặt một lần các giá trị này sẽ được lưu vào bộ nhớ ứng dụng. Ứng dụng dễ dàng cập nhật mà không bị ảnh hưởng đến các dữ liệu đã cài đặt trước đó. Tuy nhiên, với đa phần những đồng hồ thông minh hiện nay trên thị trường, muốn kết nối với một mạng wifi thì phải kết nối đồng hồ với điện thoại trước, sau đó điện thoại sẽ là trung gian giúp cho đồng hồ kết nối được với mạng wifi đó, việc cài đặt này chỉ cần làm một lần là đồng hồ tự kết nối cho những lần sau. Nhưng nếu thông tin mạng wifi đó được thay đổi thì phải tiến hành kết nối lại wifi bằng cách trung gian qua điện thoại thông minh một lần nữa, điều này làm cho đồng hồ bị phụ thuộc, và không linh hoạt trong việ