intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án tốt nghiệp: Bảng LED ma trận điều khiển bằng ứng dụng Android

Chia sẻ: Xylitol Extra | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:102

Thêm vào BST
Báo xấu
104
lượt xem 24
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mô hình Bảng LED ma trận điều khiển bằng ứng dụng Android có chức năng chính bao gồm: Điều khiển hiển thị hình ảnh, chữ có dấu, hiệu ứng, thời gian, video, trò chơi, nhiệt độ và độ ẩm. Thiết bị sử dụng module STM32H743 làm vi điều khiển trung tâm để điều khiển các module mở rộng như module NodeMCU ESP8266, DHT11 và Module Led hiển thị như Module P5.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Bảng LED ma trận điều khiển bằng ứng dụng Android

  1. LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là công trình do bản thân nhóm tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và dưới sự hướng dẫn của ThS.Phan Vân Hoàn. Các số liệu trong đề tài được nhóm thu thập và không sao chép từ tài liệu hay công trình nào khác. Người thực hiện đề tài Trần Châu Phong Nguyễn Minh Đức
  2. LỜI CẢM ƠN Sau hơn một thời gian thực hiện, nhóm đã may mắn hoàn thành được đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG BẢNG LED MATRIX ĐIỀU KHIỂN BẰNG APP ANDROID”, để có thể đạt được thành quả trên ngoài sự cố gắng của từng thành viên trong nhóm còn có sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè, các thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử. Nhóm thực hiện xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy ThS. Phan Vân Hoàn là người trực tiếp hướng dẫn nhóm trong suốt quá trình thực hiện. Cảm ơn Thầy đã giành thời gian quý báu để hướng dẫn nhóm, hỗ trợ và góp ý đưa ra hướng giải quyết mỗi khi nhóm gặp khó khăn. Bên cạnh đó, nhóm cũng cảm ơn những kiến thức mà thầy cô đã truyền đạt trong suốt những năm học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM để từ đó nhóm có cơ sở để vận dụng hoàn thiện nên đồ án tốt nghiệp này. Nhóm em cũng chân thành gửi lời cảm ơn đến những người bạn sinh viên khoa Điện - Điện tử đã cùng đồng hành và hổ trợ trong quá trình học tập, đã cùng cố gắng, cùng nhau tạo động lực để nhóm để có thể hoàn thành tốt đề tài này. Xin trân trọng cảm ơn! Người thực hiện đề tài Trần Châu Phong Nguyễn Minh Đức
  3. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH MỤC LỤC Trang bìa ........................................................................................................................ i Nhiệm vụ đồ án ............................................................................................................. ii Lịch trình ..................................................................................................................... iii Cam đoan ..................................................................................................................... v Lời cảm ơn ................................................................................................................... vi Mục lục ....................................................................................................................... vii Liệt kê hình vẽ .............................................................................................................. x Liệt kê bảng vẽ ……………………………………………………………………...xii Tóm tắt ...................................................................................................................... xiii CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu ............................................................................................................. 2 1.3. Giới hạn .............................................................................................................. 2 1.4. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 2 1.5. Bố cục ................................................................................................................ 3 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................ 4 2.1 Các chuẩn giao tiếp ............................................................................................ 4 2.1 Giới thiệu về mạng không dây ........................................................................ 4 2.1.2 Chuẩn giao tiếp UART ................................................................................. 5 2.1.3 Chuẩn giao truyền UDP ............................................................................... 6 2.1.4 Chuẩn giao tiếp 1 dây ................................................................................... 6 A Giới thiệu chuẩn giao tiếp 1 dây .................................................................. 6 B Cách thức hoạt động .................................................................................... 7 2.1.5 Phương pháp quét Module Led Matrix P5 RGB .......................................... 8 2
  4. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ. ................................................ 16 3.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 16 3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống ............................................................................. 16 3.3 Tính toán và thiết kế mạch ................................................................................ 18 3.3.1 Khối xử lý trung tâm .................................................................................. 18 A Chức năng ................................................................................................. 18 B Lựa chọn linh kiện ..................................................................................... 18 C Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 19 D Tính toán thiết kế mạch ............................................................................. 22 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối ............................................................................ 22 F Giải thích sơ đồ khối .................................................................................. 23 3.3.2 Khối thu thập và xử lý dữ liệu .................................................................... 23 A Chức năng ................................................................................................. 23 B Lựa chọn linh kiện ..................................................................................... 23 C Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 24 D Tính toán thiết kế mạch ............................................................................. 24 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối ............................................................................ 25 F Giải thích sơ đồ khối .................................................................................. 26 3.3.3 Khối nhiệt độ và độ ẩm ................................................................................ 26 A Chức năng ................................................................................................. 26 B Lựa chọn linh kiện ..................................................................................... 27 C Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 27 D Tính toán thiết kế mạch ............................................................................. 27 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối ............................................................................ 27 F Giải thích sơ đồ khối .................................................................................. 27 3.3.4 Khối hiển thị................................................................................................. 28 A Chức năng ................................................................................................. 28 B Lựa chọn linh kiện ..................................................................................... 28 3
  5. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH C Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 30 D Tính toán thiết kế mạch ............................................................................. 31 E Vẽ sơ đồ nguyên lý khối ............................................................................ 32 F Giải thích sơ đồ khối .................................................................................. 33 3.3.5 Khối nguồn ................................................................................................... 33 A Chức năng ................................................................................................. 33 B Lựa chọn linh kiện ..................................................................................... 33 C Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 35 D Tính toán thiết kế mạch ............................................................................. 35 3.5 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch ............................................................................... 35 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ...................................................... 37 4.1 Giới thiệu. .......................................................................................................... 37 4.2 Thi công hệ thống ............................................................................................... 37 4.2.1 Thi công bo mạch ............................................................................................ 37 4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra .......................................................................................... 38 4.3 Thi công mô hình ................................................................................................ 39 4.4 Lập trình hệ thống............................................................................................... 40 4.4.1 Lưu đồ và giải thuật ....................................................................................... 40 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển ........................................................... 54 4.4.3 Phần mềm lập trình trên điện thoại ................................................................ 59 4.4.4 Phần mềm lập trình trên ESP8266 ................................................................. 62 4.5 Tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác ................................................................. 65 4.5.1 Hướng dẫn sử dụng phần cứng ...................................................................... 65 4.5.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm ...................................................................... 65 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ................................. 72 5.1 Kết quả ............................................................................................................... 72 5.1.1 Giao diện App Android và trên hệ thống ........................................................ 72 5.1.2 Mạch chạy thực tế ............................................................................................ 81 4
  6. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH 5.2 Nhận xét .............................................................................................................. 82 5.3 Đánh giá .............................................................................................................. 82 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. ........................... 84 6.1 Kết luận. .............................................................................................................. 84 6.2 Hướng phát triển ................................................................................................. 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHU LỤC 5
  7. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Kiến trúc một mô hình IOT điển hình .......................................................... 4 Hình 2.2: Mô hình hệ thống Wifi trong nhà ................................................................. 5 Hình 2.3: Hệ thống truyền dữ liệu bất đồng bộ............................................................. 6 Hình 2.4: Khung truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp UART ........................................ 6 Hình 2.5: Hình ảnh thực tế của STM32H7 ................................................................... 8 Hình 2.6: Sơ đồ khối của vi điều khiển STM32H743................................................... 10 Hình 2.7 Ảnh thực tế của NodeMCU ESP8266 ............................................................ 11 Hình 2.8: Sơ đồ chân của NodeMCU ESP8266 ........................................................... 11 Hình 2.9: Giao tiếp giữa ESP8266 với STM32H743 ................................................... 12 Hình 2.10: Hình ảnh thực tế của DHT11 ...................................................................... 12 Hình 2.11: Ứng dụng bảng LED MATRIX full color trong quảng cáo ....................... 13 Hình 2.12: Hình ảnh thực tế của Module P5 ................................................................. 14 Hình 2.13: Sơ đồ chân của Module LED MATRIX P5 ................................................ 15 Hình 2.14: Sơ đồ chân DATA-OUT của Module LED MATRIX P5 .......................... 16 Hình 3.1: Sơ đồ khối toàn hệ thống .............................................................................. 19 Hình 3.2: Sơ đồ chân của AMS1117 ............................................................................ 20 Hình 3.3: Nguồn tổ ong 5VDC - 40A ........................................................................... 21 Hình 3.4: Bố trí các Module LED P5............................................................................ 22 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối Module P5 với STM32H743 .................................................. 23 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch ........................................................................... 23 Hình 4.1: Mạch in sau khi vẽ ........................................................................................ 25 Hình 4.2: Kích thước khung sắt .................................................................................... 26 Hình 4.3: Lưu đồ khối toàn hệ thống ............................................................................ 27 Hình 4.4: Lưu đồ khối của ESP8266 ............................................................................ 28 6
  8. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Hình 4.5: Lưu đồ khối của vi điều khiển STM32H743 ................................................ 29 Hình 4.6: Biểu tượng phần mềm KeilC ........................................................................ 30 Hình 4.7: Tạo project mới trên STM32CubeMx .......................................................... 30 Hình 4.8: Cấu hình chip trên STM32CubeMx .............................................................. 31 Hình 4.9: Cấu hình xung nhịp trên STM32CubeMx .................................................... 31 Hình 4.10: Cấu hình ngoại vi trên STM32CubeMx...................................................... 32 Hình 4.11: Tạo code trên STM32CubeMx ................................................................... 32 Hình 4.12: Giao diện phần mềm KeilC ......................................................................... 33 Hình 4.13: Thiết lập cấu hình cho KeilC ...................................................................... 33 Hình 4.14: Buil và nạp code lên chip ............................................................................ 34 Hình 4.15: Logo hệ điều hành Android ........................................................................ 34 Hình 4.16: Logo phần mềm Android Studio................................................................. 35 Hình 4.17: Giao diện phần mềm Android Studio ......................................................... 35 Hình 4.18: Logo phần mềm Arduino ............................................................................ 36 Hình 4.19: Giao diện phần mềm Arduino ..................................................................... 37 Hình 4.20: Bước nhập thư viện cho Arduino ................................................................ 37 Hình 4.21: Bước nhập thư viện cho Arduino ................................................................ 38 Hình 4.22: Bước nhập thư viện cho Arduino ................................................................ 38 Hình 4.23: Wifi ............................................................................................................. 39 Hình 4.24: App đồ án .................................................................................................... 39 Hình 4.25: Giao diện màn hình chính ........................................................................... 40 Hình 4.26: Giao diện của Text ...................................................................................... 40 Hình 5.1: Giao diện màn hình chính của App............................................................... 41 Hình 5.2: Giao diện của Paint và giao diện nút điều khiển trò chơi ............................ 42 Hình 5.3: Giao diện đồng hồ và giao diện nhiệt độ ...................................................... 42 Hình 5.4: Giao diện thay đổi độ sáng và giao diện hình ảnh ........................................ 43 Hình 5.5: Giao diện Text và giao diện Effect ............................................................... 43 Hình 5.6: Giao diện Video ............................................................................................ 44 Hình 5.7: Kết quả mặt trước của hệ thống .................................................................... 44 7
  9. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Hình 5.8: Kết quả mặt sau của hệ thống ....................................................................... 45 LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Thông tin ngoại vi của vi điều khiển STM32H743………………………….8 Bảng 2.2: Kết nối giữa STM32H743 với ESP8266…………………………………….12 Bảng 2.3: Các thông số kỹ thuật của Module LED P5………………………………… 14 Bảng 2.4: Các thông số của các chân A, B, C, D quét hàng……………………………17 Bảng 3.1: Kết nối giữa STM32H743 với Module LED P5…………………………… 22 Bảng 4.1: Danh sách linh kiện sử dụng trong mạch………………………………… .. 25 Bảng 4.2: Cấu tạo một project trong Android Studio………………………………... .. 36 8
  10. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH 9
  11. TÓM TẮT Ngày nay với sự phát triển của xã hội cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, cho nên nhu cầu về thông tin trở nên thiết yếu đối với con người trong cuộc sống cũng như trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng,đến với xã hội trở nên dễ dàng và nhanh chóng. Thông qua nhiều hình thức quảng cáo khác nhau mà các doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm của mình đến mọi người. Trong nhiều hình thức đa dạng của thông tin quảng cáo như báo, đài, tivi,tờ rơi, áp phích thì việc dùng bảng thông tin điện tử là một cách đơn giản và hiệu quả để quảng cáo. Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực tế. Khi đi vào một hiệu sách, bạn có thể biết được hiệu sách đó bán loại sách gì, giá cả ra sao là nhờ vào bảng đèn quang báo rất bắt mắt trước cửa hiệu. Hoặc khi vào sân bay, bạn biết được giờ giấc các chuyến bay, các thông báo ngắn của phi trường, cũng là nhờ vào quang báo. Và khi đi trên đường phố lúc về đêm, bạn sẽ bắt gặp cùng với ánh đèn màu là rất nhiều các bảng quang báo lớn với các hình ảnh sinh động như ly bia Tiger đang trào bọt, hay các hình ảnh, logo hiện lên với đủ kiểu (từ trên xuống, từ trái sang..). Với mong muốn giới thiệu những ứng dụng cơ bản và thiết yếu trong đời sống hiện đại và để mọi người biết đến một vài ứng dụng cụ thể cũng như tầm quan trọng của các hệ đèn quảng cáo, nhóm chúng em đã tìm hiểu và đưa ra mô hình "THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG BẢNG LED MATRIXĐIỀU KHIỂN BẰNG APP ANDROID". Mô hình gồm có chức năng chính bao gồm: ⚫ Điều khiển hiển thị hình ảnh, chữ có dấu, hiệu ứng, thời gian, video, trò chơi, nhiệt độ và độ ẩm. ⚫ Thiết bị sử dụng module STM32H743 làm vi điều khiển trung tâm để điều khiển các module mở rộng như module NodeMCU ESP8266, DHT11 và Module Led hiển thị như Module P5.
  12. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH 1
  13. Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay với sự phát triển của xã hội cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, cho nên nhu cầu về thông tin trở nên thiết yếu đối với con người trong cuộc sống cũng như trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng,đến với xã hội trở nên dễ dàng và nhanh chóng. Thông qua nhiều hình thức quảng cáo khác nhau mà các doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm của mình đến mọi người. Trong nhiều hình thức đa dạng của thông tin quảng cáo như báo, đài, tivi,tờ rơi, áp phích thì việc dùng bảng thông tin điện tử là một cách đơn giản và hiệu quả để quảng cáo. Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực tế. Khi đi vào một hiệu sách, bạn có thể biết được hiệu sách đó bán loại sách gì, giá cả ra sao là nhờ vào bảng đèn quang báo rất bắt mắt trước cửa hiệu. Hoặc khi vào sân bay, bạn biết được giờ giấc các chuyến bay, các thông báo ngắn của phi trường, cũng là nhờ vào bảng quảng cáo. Từ các đề tài đã tham khảo bên trên, với các kiến thức đã được học chúng em muốn nghiên cứu và áp dụng APP ANDROID vào hỗ trợ điều khiển bảng thông báo. Chúng em quyết định chọn đề tài “Bảng LED MATRIX điều khiển bằng ứng dụng Android”. 1.2. MỤC TIÊU Nhóm em sẽ tiến hành thiết kế và thi công một mô hình hệ thống bảng LED MATRIX. Mô hình sẽ nhằm mục đích hiển thị chữ có dấu, hình ảnh, hiệu ứng, video, thời gian, nhiệt độ và độ ẩm. Mô hình bảng thông báo nhóm xây dựng sẽ điều khiển thay đổi thông tin trên bằng Wifi thông qua APP ANDROID. 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Bảng LED MATRIX điều khiển bằng ứng dụng Android ”, nhóm chúng em đã tập trung giải quyết và hoàn thành được những nội dung sau: - Nội dung 1: Nghiên cứu các Module Led P5 dùng cho bảng thông báo. - Nội dung 2: Nghiên cứu tài liệu về KIT NodeMCU ESP8266, giao tiếp với hệ thống không dây. - Nội dung 3: Nghiên cứu xây dựng một ứng dụng app Android. - Nội dung 4: Tiến hành viết code LED MATRIX.
  14. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH - Nội dung 5: Thiết kế và tính toán thiết kế mạch phần cứng cho thiết bị. - Nội dung 6: Thi công phần cứng, thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống. - Nội dung 7: Thử nghiệm và điều chỉnh hệ thống cũng như chương trình để hệ thống được tối ưu. Đánh giá các thông số của mô hình so với thực tế. - Nội dung 8: Viết báo cáo thực hiện. - Nội dung 9: Bảo vệ luận văn. 1.4. GIỚI HẠN Các thông số giới hạn của đề tài bao gồm: - Sử dụng các linh kiện: ESP8266, STM32H743XI, DHT11. - Kích thước phần Led hiển thị: 256x128. - Sử dụng 16 Module P5 ghép lại - Ứng dụng điện thoại chạy trên hệ điều hành Android. - Nội dung hiển thị gồm ký tự số và chữ có dấu, hình ảnh, hiệu ứng, video, nhiệt độ và độ ẩm. 1.5. BỐ CỤC Đề tài “Thiết kế và thi công hệ thống bảng LED MATRIX điều khiển bằng APP ANDROID” được trình bày với bố cục như sau: • Chương 1: Tổng Quan Chương này nhóm em sẽ đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nôi dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. • Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Chương này nhóm sẽ nói tổng quát các kiến thức cơ bản để xây dựng được mô hinh này. Bao gồm các lý thuyết, khái niệm các chuẩn giao tiếp, các phần mềm ứng dụng, mô tả về quá trình quét led, các công cụ cần thiết. • Chương 3: Tính Toán và Thiết Kế 1
  15. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Chương này thiết kế sơ đồ khối hệ thống, giải thích chức năng các khối, tính toán và thiết kế mạch và lựa chọn linh kiện. Cụ thể, tính toán và kết nối cho các khối điều khiển trung tâm, khối nguồn, khối thu thập và xử lý dữ liệu và khối hiển thị. Trong đề tài, nhóm em này còn có viết code cho LED MATRIX hiển thị, viết code ứng dụng Android cho smart phone. • Chương 4: Thi Công Hệ Thống Và Kết Quả Thực Hiện Chương này trình bày cách cài đặt hệ điều hành, cài đặt thư viện, các phương pháp điều khiển và hiển thị, lưu đồ giải thuật chính, lưu đồ giải thuật con và giải thích. Đồng thời trình bay các bước thi công mạch, sơ đồ mạch layout, lắp ráp, kiểm tra đóng gói sản phẩm, thi công mô hình, hướng dẫn sử dụng. • Chương 5: Kết Quả_Nhận Xét_Đánh giá Chương này nêu lên kết quả đạt được so với ban đầu, nhận xét và đánh giá mô hình. • Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Chương này nêu lên kết luận chung về những gì đã thực hiện đồng thời đúc kết lại ưu khuyết điểm để đưa ra hướng phát triển cho đề tài để có thể ứng dụng tốt trong thực tế. 2
  16. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Ở Chương 2 nhóm sẽ tổng hợp lên những kiến thức được xem là nền tảng để có thể xây dựng được hệ thống này bao gồm:Hệ thống Wifi, Hệ thống ứng dụng Android. 2.1. CÁC CHUẨN GIAO TIẾP 2.1.1. Giới thiệu về mạng không dây Giới thiệu Wifi là viết tắt của Wireless Fidelity, được gọi chung là mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, loại sóng vô tuyến này tương tự như sóng truyền hình, điện thoại và radio. Wifi phát sóng trong phạm vi nhất định, các thiết bị điện tử tiêu dùng ngày nay như laptop, smartphone hoặc máy tính bảng có thể kết nối và truy cập internet trong tầm phủ sóng. Nguyên tắc hoạt động Để tạo được kết nối Wifi nhất thiết phải có bộ thu phát, thông tin từ mạng Internet qua kết nối hữu tuyến rồi chuyển nó sang tín hiệu vô tuyến và gửi đi, bộ chuyển tín hiệu không dây trên các thiết bị di động thu nhận tín hiệu này rồi giải mã nó sang những dữ liệu cần thiết. Quá trình này có thể thực hiện ngược lại, nhận tín hiệu vô tuyến từ Adapter và giải mã chúng rồi gởi qua Internet. Hình 2.1 Mô hình hệ thống Wifi trong nhà. Tuy nói Wifi tương tự như sóng vô tuyến truyền hình, radio hay điện thoại nhưng nó vẫn khác các loại sóng kia ở mức độ tần số hoạt động. 3
  17. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Sóng wifi truyền nhận dữ liệu ở tần số 2,5Ghz đến 5Ghz. Tần số cao này cho phép nó mang nhiều dữ liệu hơn nhưng phạm vi truyền của nó bị giới hạn; còn các loại sóng khác, tuy tần số thấp nhưng có thể truyền đi được rất xa. Kết nối wifi sử dụng chuẩn kết nối 802.11 trong thư viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), chuẩn này bao gồm 4 chuẩn nhỏ a/b/g/n: 2.1.2. Chuẩn giao tiếp UART A. Giới thiệu UART là viết tắt của Universal Asynchronous Receiver – Transmitter có nghĩa là truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ. Truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ có 1 đường phát dữ liệu và 1 đường nhận dữ liệu, không có tín hiệu xung clock nên gọi là bất đồng bộ. UART thường được dùng trong máy tính công nghiệp, truyền thông, vi điều khiển, hay một số các thiết bị truyền tin khác. Hình 2.2 Hệ thống truyền dữ liệu bất đồng bộ. B. Các thông số UART: Hình 2.3 Khung truyền dữ liệu của chuẩn giao tiếp UART. Dưới đây là các thông số thường có của UART: Baud rate (tốc độ baud): Khi truyền nhận không đồng bộ để hai đối tượng hiểu được nhau thì cần quy định một khoảng thời gian cho một bit truyền nhận, nghĩa là trước khi truyền thì tốc độ phải được cài đặt đầu tiên. Theo định nghĩa thì tốc độ baud là số bit truyền trong một giây. 4
  18. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH Frame (khung truyền): Do kiểu truyền thông nối tiếp này rất dễ mất dữ liệu nên ngoài tốc độ, khung truyền cũng được cài đặt từ ban đầu để tránh bớt sự mất mát dữ liệu này. Khung truyền quy định số bit trong mỗi lần truyền, các bit báo hiệu như start, stop, các bit kiểm tra như parity, và số bit trong một data. Start Bit: Là bit bắt đầu trong khung truyền Bit này nhằm mục đích báo cho thiết bị nhận biết quá trình truyền bắt đầu. Data: Dữ liệu cần truyền Data không nhất thiết phải 8 bit. Trong UART bit LSB được truyền đi trước, Bit MSB được truyền đi sau. Parity bit: Là bit kiểm tra dữ liệu được truyền có chính xác không. Có 2 loại parity: chẵn (even parity), lẻ (odd parity). Parity chẵn là bit parity thêm vào để số lượng số 1 trong data và parity là chẵn. Parity lẻ là bit parity thêm vào để số lượng số 1 trong data và parity là lẻ. Bit Parity là không bắt buộc nên có thể dùng hoặc không. Stop Bit: là bit báo cáo kết thúc khung truyền, có thể có 1 hoặc 2 bit stop. 2.1.3. Giao thức truyền UDP Giới thiệu UDP viết tắt của User Datagram Protocol, là một trong những giao thức cốt lõi của giao thức TCP/IP. Dùng UDP, chương trình trên mạng máy tính có thể gửi những dữ liệu ngắn được gọi là datagram tới máy khác. UDP không cung cấp sự tin cậy và thứ tự truyền nhận mà TCP làm; các gói dữ liệu có thể đến không đúng thứ tự hoặc bị mất mà không có thông báo. Tuy nhiên UDP nhanh và hiệu quả hơn đối với các mục tiêu như kích thước nhỏ và yêu cầu khắt khe về thời gian. Do bản chất không trạng thái của nó nên nó hữu dụng đối với việc trả lời các truy vấn nhỏ với số lượng lớn người yêu cầu. Trong bộ giao thức TCP/IP, UDP cung cấp một giao diện rất đơn giản giữa tầng mạng bên dưới (thí dụ, IPv4) và tầng phiên làm việc hoặc tầng ứng dụng phía trên. UDP không đảm bảo cho các tầng phía trên thông điệp đã được gửi đi và người gửi cũng không có trạng thái thông điệp UDP một khi đã được gửi (Vì lý do này đôi khi UDP còn được gọi là Unreliable Datagram Protocol). UDP chỉ thêm các thông tin multiplexing và giao dịch. Các loại thông tin tin cậy cho việc truyền dữ liệu nếu cần phải được xây dựng ở các tầng cao hơn. Do thiếu tính tin cậy, các ứng dụng UDP nói chung phải chấp nhận mất mát, lỗi hoặc trùng dữ liệu. Một số ứng dụng như TFTP có nhu cầu phải thêm những kỹ thuật làm tin cậy cơ bản vào tầng ứng dụng. Hầu hết các ứng dụng UDP không cần những kỹ thuật làm 5
  19. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP- Y SINH tin cậy này và đôi khi nó bị bỏ đi. Streaming media, game trực tuyến và voice over IP (VoIP) là những thí dụ cho các ứng dụng thường dùng UDP. 2.1.4. chuẩn giao tiếp 1 dây - Giới thiệu chuẩn giao tiếp 1 dây: Chuẩn giao tiếp 1 dây (1 wire) do hãng Dallas giới thiệu. Trong chuẩn giao tiếp này chỉ cần 1 dây để truyền tín hiệu và làm nguồn nuôi (Nếu không tín dây mass). Là chuẩn giao tiếp không đồng bộ và bán song công (half-duplex). Trong giao tiếp này tuân theo mối liên hệ chủ tớ một cách chặt chẽ. Trên một bus có thể gắn 1 hoặc nhiều thiết bị slave. Nhưng chỉ có một master có thể kết nối đến bus này. Bus dữ liệu khi ở trạng thái rãnh (khi không có dữ liệu trên đường truyền) phải ở mức cao do vậy bus dữ liệu phải được kéo lên nguồn thông qua một điện trở. Giá trị điện trở này có thể tham khảo trong datasheet của thiết bị / các thiết bị slave. Hình 2.4 Các thiết bị được truyền qua 1 dây. - Cách thức hoạt động: Tín hiệu trên bus 1 wire chia thành các khe thời gian 60 µs. 1 bit dữ liệu được truyền trên bus dựa trên khe thời gian (time slots). Các thiết bị slave cho phép có thời gian nền có một chúc khác biệt từ thời gian nền danh nghĩa. Tuy nhiên đối với thiết bị master cần có bộ định thời với độ chính xác cao, để đảm bảo giao tiếp đúng với các thiết bị salve có thời gian nền khác biệt. Do đó rất quan trọng để tuân theo giới hạn thời gian mô tả trong các phần sau. 6
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh
81 tài liệu
1643 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2