Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế và điều khiển led RGB chuyển đổi 3 màu sử dụng ESP8266 bằng wifi
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN HIẾN KHOA : KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÁO CÁO ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI : ĐIỀU KHIỂN LED RGB GVHD ths: NGUYỄN THIỆN THÔNG HCM, NGÀY 27 THÁNG 04 NĂM 2018 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT ĐỀ TÀI CHƯƠNG :XÂY DỰNG Ý TƯỞNG 1.1.Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3.Đối tượng nghiên cứu 1.4.Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5.Phương pháp nghiên cứu 1.6.Các kết đạt đề tài .4 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ ESP8266 2.1 Giới thiệu ESP8266 .5 2.2 Cấu trúc phần cứng dòng chip ESP82 2.3 Cài dặt 2.4 Sơ đồ chân chức 10 2.5 Thông số kỹ thuật 10 2.6 Sơ đồ 11 2.7 Quá trình nạp code 11 2.8 Sơ đồ khối 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LED RGB 14 3.1 Giới thiệu LED RGB 14 3.2 Cơ sở sinh học 15 3.3 RGB hiển thị 15 3.4 Biểu diễn dạng số 24 bit 15 CHƯƠNG : THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 16 4.1 ESP8266 .16 4.2 Kết nối 17 4.3 Lưu đồ giải thuật 18 CHƯƠNG : THIẾT KẾ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG .19 5.1 Thiết kế giao diện .19 5.2 Code 21 CHƯƠNG : QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN 31 6.1 Các linh kiện sử dụng .31 6.2 Sơ đồ kết nối dây thực tế 32 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 33 7.1 Ưu điểm đề tài: 33 7.2 Nhược điểm đề tài: 33 7.3 Hướng phát triển: 33 Tài liệu kham khảo .34 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người có thay đổi ngày tốt hơn, với trang thiết bị đại phục vụ công cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Đặc biệt góp phần vào phát triển ngành kĩ thuật điện tử góp phần khơng nhỏ nghiệp xây dựng phát triển đất nước Những thiết bị điện,điện tử phát triển mạnh mẽ ứng dụng rỗng rãi đời sống sản suất Từ thời gian đầu phát triển vi xử lý cho thấy ưu việt ngày tính ưu việt ngày khẳng định thêm Những thành tựu biến tưởng chừng khơng thể thành có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người Để góp phần làm sáng tỏ hiệu ứng dụng thực tế môn vi xử lý, sau thời gian học tập thầy cô khoa giảng dạy kiến thức chuyên ngành, đồng thời giúp đỡ nhiệt tình thầy cô khoa Điện tử -Viễn thông, với lỗ lực thân, chúng emđã định chọn đề tài “thiết kế điều khiển led RGB chuyển đổi màu sử dụng ESP8266 wifi” Trong trình thực đề tài , dù cố gắng thời gian, kiến thức kinh nghiệm em có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Nhóm em mong nhận đóng góp, phê bình,chia sẻ thầy bạn để đề tài nhóm hồn thiện Chúng em chân thành cảm ơn thầy ! TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài điều khiểm LED RGB làm chuyển đổi màu sử dụng ESP8266 thông qua wifi Đề tài thực theo quy trình thiết kế kĩ thuật gồm bước: Xây dựng ý tưởng Mô tả sản phẩm Lập kế hoạch Thiết kế sơ đồ khối Thiết kế chi tiết khối Lựa chọn phương án tối ưu Kiểm tra Chế tạo sản phẩm Bàn giao sản phẩm CHƯƠNG :XÂY DỰNG Ý TƯỞNG 1.1.Lý chọn đề tài Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển cách vô mạnh mẽ Cùng với đòi hỏi, u cầu ngày cao từ phía người sử dụng Để xã hội văn minh, phát triển đại đòi hỏi cần phải có nhiều thiết bị thơng minh đời Một thiết bị thơng minh hoạt động độc lập, người dùng giám sát, điều khiển chúng đâu chúng kết nối với để trở thành hệ thống hoàn chỉnh Là sinh viên ngành kỹ thuật điện tử truyền thông cần phải biết nhu cầu người sử dụng, nắm bắt vận dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến để áp dụng vào đời sống, góp phần làm cho xã hội phát triển Như biết, đời Internet mang lại cho nhiều lợi ích ln đóng vai trò quan trọng xã hội Nó tác động đến mặt, lĩnh vực đời sống Internet công cụ tiện lợi để truyền tải lượng thông tin lớn với tốc độ nhanh đến hàng triệu người giới Chỉ với máy tính điện thoại kết nối Internet có tay quyền bách khoa tồn thư, tiềm kiếm thơng tin mà cần, dễ dàng trao đổi liệu với tất người Nói tóm lại, Internet mang lại cho nhiều lợi ích thật thiếu xót khơng vận dụng ưu điểm ngành kỹ thuật điện tử Trong ngành kỹ thuật, thể kết hợp Internet với loại vi điều khiển, board phát triển Từ đó, ta kết nối, giám sát, điều khiển chúng đâu mà không cần phải thao tác trực tiếp trước Nhận thấy tiềm năng, lĩnh vực đời Internet of Things- lĩnh vực phát triển, biết đến với thiết bị thơng minh ví “cuộc cách mạng công nghiệp kế tiếp”, “thế giới kết nối tương lai” Hiện nhu cầu sử dụng ánh sáng ngày lớn,nên việc sản xuất led điều khiển màu phổ biến LED RGB nằm số Thường loại bóng dùng để trang trí qn bar, phòng hát karaoke, hội trường, Lý khả nháy theo nhạc cách chuẩn xác hiệu ứng tuyệt đẹp khiến người nhìn cảm thấy thích thú u mến 1.2 Mục đích nghiên cứu Với đề tài “điều khiển màu led ”, em tạo thiết bị làm cho việc theo dõi thông số màu led môi trường dễ dàng cho người Vận dụng kiến thức học trường để bắt tay vào làm sản phẩm thực tế đáp ứng yêu cầu người sử dụng góp phần làm cho xã hội phát triển ngày văn minh, đại 1.3.Đối tượng nghiên cứu Những người muốn có thiết bị giám sát ánh sáng chuyển đổi qua Internet thuận tiện 1.4.Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài: - Tạo thiết bị nhận liệu ánh sáng từ mơi trường sau truyền lên server Internet - Có thể quan sát thơng số ánh sáng lúc nơi kết nối với Internet 1.5.Phương pháp nghiên cứu Đề tài chủ yếu sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp quan sát - Phương pháp thực nghiệm khoa học - Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm 1.6.Các kết đạt đề tài Sau gần tháng nghiên cứu, đề tài đạt số mục tiêu đề ra: - Có thể điều khiển màu led RGB qua web server 1.7.Tính tối ưu đề tài - Tạo tính tư cho sinh viên q trình nghiên cứu - Có tính linh động mở rộng cho sinh viên thiết kế mơ hình dựa sỡ thực tế - Mơ hình đơn giản hữu ích CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ ESP8266 2.1 Giới thiệu ESP8266 Hiện nay, nhu cầu nghiên cứu ESP8266 điều khiển từ xa qua Internet ngày lớn Có nhiều cách để kêt nối ESP8266 vào Internet, chọn phương pháp giao tiếp qua Socket để hướng dẫn người cách tiếp cận vào giới Internet Of Things Đây phương pháp theo đánh giá dễ dàng Tất hướng theo kiện, nghĩa bạn bắt (catch) xử lý cách dễ dàng ESP8266 chip tích hợp cao - System on Chip (SoC), có khả xử lý lưu trữ tốt, cung cấp khả vượt trội để trang bị thêm tính wifi cho hệ thống khác đóng vai trò giải pháp độc lập ESP8266 cung cấp khả kết nối mạng wifi đầy đủ khép kín, bạn sử dụng để tạo web server đơn giản sử dụng access point ESP8266 mạch vi điều khiển giúp điều khiển thiết bị điện tử Điều đặc biệt , kết hợp module Wifi tích hợp sẵn bên vi điều khiển chính, lại tích hợp sẵn Wifi, nhớ flash 8Mb 2.2 Cấu trúc phần cứng dòng chip ESP82 Sử dụng 66 32-bit MCU core có tên Tensilica Tốc độ system clock set 80MHz 160MHz Khơng tích hợp nhớ Flash để lưu chương trình Tích hợp 50KB RAM để lưu liệu ứng dụng chạy Có đầy đủ ngoại vi chuẩn đê giao tiếp 17 GPIO, Slave SDIO, SPI, I2C, I2S, UART, PWM Tích hợp mạch RF để truyền nhận liệu tần số 2.4GHz NodeMCU 0.9 Thông số kỹ thuật ESP8266: Điện áp 3.3 V Dòng điện 10uA-170mA Flash Tối đa 16 MB (thưởng 512K) Vi xử lý Tensilica L106 32 bit 5.2 Code #include #include #include #include const char* ssid = "Xperia"; const char* password = "123567890"; ESP8266WebServer server(80); const int R = 16; const int G = 12; const int B = 13; void handleRoot() { String red = server.arg(0); String green = server.arg(1); String blue = server.arg(2); analogWrite(R, red.toInt()); 23 analogWrite(G, green.toInt()); analogWrite(B, blue.toInt()); Serial.println(red.toInt()); Serial.println(green.toInt()); Serial.println(blue.toInt()); String webpage; webpage += "\r\n"; webpage += "\r\n"; webpage += ""; webpage += ""; webpage += "DIEU KHIEN RGB LEDDIEU KHIEN RGB LED"; webpage += "Giang vien: Nguyen Thien ThongGiang vien: Nguyen Thien Thong"; webpage += "SVTH:Thanh Luan + Thanh Hau + Gia QuangSVTH:Thanh Luan + Thanh Hau + Gia Quang"; 24 webpage += ""; //webpage += ""; //webpage += "body {background-color:white;"; //webpage += " background-size:cover;"; webpage += "h1 {"; webpage += " font: 1em normal Arial, Helvetica, sans-serif;"; webpage += " padding: 20px; margin: 0;"; webpage += " text-align:center;"; webpage += " color:red;"; webpage += "}"; webpage += ""; webpage += ""; webpage += ""; webpage += ""; 25 webpage += ""; webpage += ""; webpage += ""; webpage += ""; webpage += "(function () {"; webpage += " var canvas = document.getElementById('colorspace');"; webpage += " var ctx = canvas.getContext('2d');"; webpage += " function drawCanvas() {"; webpage += " var colours = ctx.createLinearGradient(0, 0, window.innerWidth, 0);"; webpage += " for(var i=0; i