Tự làm bộ điều khiển smarthome qua bluetooth

Bài viết sau đây hướng dẫn bạn chi tiết cách làm một mạch điều khiển arduino kết nối với điện thoại smartphone qua bluetooth, từ đó có thể điều khiển bật tắt các thiết bị điện tử trong nhà với công suất nhỏ hơn 10Amp.

Chuẩn bị linh kiện

Danh sách linh kiện dưới đây giúp bạn tạo một bo mạch điều khiển được 4 thiết bị

    Arduino UNO   
    HC – 05 Bluetooth Module   
    10 KΩ Resistor  
    20 KΩ Resistor  
    1 KΩ Resistor X 4   
    2N2222 NPN Transistor X 4  
    1N4007 Diode X 4   
    12 V Relay X 4   
    Prototyping board  
    Connecting wires   
    12 V Power supply   
 

Sơ đồ nguyên lý

Các thiết bị sẽ được kết nối và làm việc theo sơ đồ sau đây

Mô tả các linh kiện chính sử dụng trong project

Arduino UNO:

Bo mạch Arduino 8 bit ATmega 328P microcontroller là phần trái tim kết nối và điều khiển các thành phần khác trong dự án, bo mạch này rất sẵn trên thị trường với giá khoảng 150K.

Bluetooth Module:

Bo mạch Bluetooth được sử dụng có ký hiệu là HC- 05, như trong hình vẽ dưới đây với 4 chân, trong đó 1 chân cấp nguồn 5V, 1 chân GND và 2 chân tín hiệu TX and RX. Bo mạch này có thể kết nối với máy tính bảng, điện thoại thông minh trong khoảng cách 10m.





Rơ-le đóng cắt (Relay Board):

Bo mạch rơ-le A4 sử dụng để điều khiển đóng mạch cho 4 tải khác nhau như bóng đèn, rèm cửa... nhưng lưu ý chỉ dùng cho tải dưới 10A.  Trên board mạch có sẵn các đèn led hiển thị tình trạng kết nối

Kết nối

• Đầu tiên chúng ta kết nối bluetooth module với board mạch Arduino. Mặc dù bluetooth làm việc ở điện áp 3.3V nhưng chúng ta có thể kết nối vào pin cấp nguồn 5 VDC của Arduino vì trên bo mạch bluetooth này đã có bộ điều chỉnh điện áp xuống 3.3V.

• Kết nối chân TX và RX của board mạch bluetooth module vào chân RX và TX của Arduino, theo thứ tự đảo ngược ta đã quen TX-RX và RX-TX. Trên board Arduino UNO, chúng ta tìm chân số 2 và số 4 tương ứng chính là chân RX and TX.

• Nhưng lưu ý giữa chân RX của Bluetooth và chân TX của  Arduino có sự chênh lệch điện áp 3.3V và 5V như đã nói ở trên nên chúng ta phải kết nối các chân này phải sử dụng một điện trở 10K và  30K để có sự điều chỉnh điện áp cho phù hợp (xem sơ đồ nguyên lý).

• Tiếp theo chúng ta kết nối chân digital I/O của Arduino đến ngõ vào của relay board như trong sơ đồ nguyên lý. sử dụng các chân digital I/O  từ 9 đến 12 và qua 4 điện trở 4x1K và 4 transitor (được cấy sẵn trên board relay, nếu các bạn dùng relay rời thì phải tự kết nối theo sơ đồ nguyên lý. Dưới đây là các board khi kết nối hoàn chỉnh.

Vận hành

Khi nguồn được cấp, đèn led của module bluetooth bắt đầu nhấp nháy báo hiệu sẵn sàng kết nối. Chúng ta khởi động ứng dụng “Bluetooth Controller”  trên smartphone và kết nối với Arduino qua Bluetooth module. Nếu kết nối thành công đèn led sẽ sáng ổn định, không nhấp nháy nữa. Và đó là lúc chúng ta hưởng thành quả của mình. Trên ứng dụng chúng ta sẽ thiết lập các nút bấm khác nhau cho các tải tùy thuộc vào giá trị được gửi đi khi nút được bấm. Trong dự án này chúng ta dùng 4 rơ-le và được đặt tên trong ứng dụng là tải từ 1 đến 4 với các giá trị tương ứng là từ 1 đến 8 như trong hình vẽ dưới đây.




Giao diện Bluetooth Controller sẽ trông như dưới đây sau khi chúng ta định nghĩa các giá trị cho các nút bấm. Và mỗi khi chúng ta bấm một nút trên ứng dụng, bluetooth module sẽ nhận tín hiệu và truyền sang cho Arduino xử lý.






Code để ấn vào arduino để điều khiển rơ-le các bạn có thể lấy ở link này.

Còn app bluetooth controller các bạn có thể search trên Google Play hoặc download ở link này.

Chúc các bạn thành công!