Tutorial: Acionamento de Lâmpada via Internet com Android Mini PC e Arduino

 

Olá Garagistas! Dando sequência aos tutoriais com o Android Mini PC, hoje faremos um projeto de automação via web com o Android Mini PC e o Arduino. Iremos controlar o acionamento de uma lâmpada utilizando um aplicativo Android que irá ler um arquivo .txt que foi gerado por um servidor PHP, onde o mesmo recebe ações de botões de uma página e altera o arquivo .txt, com isso a lâmpada é acionada, via comando serial enviado pelo Android Mini PC ao Arduino.

FLUXOGRAMA DA COMUNICAÇÃO

- Página PHP:

- Aplicativo ANDROID:

- Arduino UNO:

- Lista de Materiais:

1x Android Mini PC

1x Arduino Uno

1x Módulo Relé

1x Lâmpada 127V com bocal e tomada

1x Protoboard

Alguns Jumpers

CUIDADO: Evite manusear o Módulo Rele enquanto o mesmo estiver conectado à rede elétrica e remova qualquer tipo de objeto condutivo ou inflamável de perto. Você pode causar um acidente.

 

- Aplicativos Android:

phpandroid.apk

PAW Server

 

- Páginas HTML:

ldg.zip

 

- Lista de Softwares:

Projeto do aplicativo Android

Eclipse + Ferramentas Para Desenvolvimento Android

Java JDK

 

OBS:  -Para a instalação e configuração do Servidor PHP (PAW Server) acesse este Tutorial.

          -Para a montagem do circuito, siga os passos de montagem deste Tutorial.

 

1. O PAW Server

Após a configuração do PAW Server e a instalação do Plugin como foi feito neste Tutorial. Copie e cole a pasta ldg para seu Android Mini PC e coloque-a dentro do diretório paw/html/:

Exemplo: paw/html/ldg/"arquivos da página"

2. O Aplicativo

 

O aplicativo foi desenvolvido usando o Eclipse ADT, que é um Eclipse com o plugin Android Development Tools (Ferramentas de Desenvolvimento Android).

 

Abaixo, esta o código do aplicativo onde você pode ver uma breve explicação de seu funcionamento. Ele foi feito em linguagem java, lembrando que esse não é todo o projeto (o projeto pode ser baixado no inicio do tutorial):

package com.example.phpandroid;


/*Aplicativo criado pelo LDG
para controlar seu Arduino via
Android Mini PC*/


///+++Bibliotecas+++
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;

import android.hardware.usb.UsbManager;

import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.app.Activity;
import android.app.PendingIntent;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.view.View;
import android.view.Menu;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;
import android.widget.ToggleButton;
import jp.ksksue.driver.serial.FTDriver;
///=========================


public class MainActivity extends Activity
{
//+++DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS UTILIZADAS NO PROGRAMA+++
public TextView txtDir;
public TextView txtLer;
public TextView txtArq;
public String lerlinha;
public String wbuf;
public String nomeArq = "ldg.txt"; //Informa o arquivo que será lido
public Boolean serial;
//====================================================


///+++PERMISSÃO PARA ACESSAR SERIAL+++
FTDriver mSerial;
public static final String ACTION_USB_PERMISSION = "jp.ksksue.tutorial.USB_PERMISSION";
///===================================


///+++CRIADO AUTOMATICAMENTE PELO ADT+++
public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
///=====================================


///+++CHAMA FUNÇÃO PARA CICLO DE LEITURA DO ARQUIVO+++
cicloleitura();
//====================================================


///+++DIRETÓRIO, ARQUIVO QUE ESTÁ SENDO LIDO E O QUE LEU NO ARQUIVO+++
txtDir = (TextView) findViewById(R.id.dir);
txtLer = (TextView) findViewById(R.id.edtLer);
txtArq = (TextView) findViewById(R.id.textView1);
///====================================================================


///++++RECEBE AS STRING PARA ESCREVER NA TELA++++
txtArq.append(nomeArq);
txtDir.append(GetRoot());
///==============================================


///+++INICIANDO SERIAL+++
mSerial = new FTDriver((UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE));
PendingIntent permissionIntent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ACTION_USB_PERMISSION), 0);
mSerial.setPermissionIntent(permissionIntent);
///=======================

///+++BOTÃO LIGADO/DESLIGADO+++
final ToggleButton bToggle = (ToggleButton) findViewById(R.id.toggleButton1); // Cria uma varíavel para controle do botão
bToggle.setOnClickListener(new View.OnClickListener() // Monitora o botão Ligado/Desligado
{
public void onClick(View v)
{
boolean botao; // Cria uma variável boleana
botao = bToggle.isChecked(); // Quando o botão for clicado guarda o estado dele na variável botao
if(botao == true) // Se o botão estiver no estado "Ligado"
{
serial = mSerial.begin(FTDriver.BAUD9600); //Tenta iniciar e guarda resultado na variável serial
if(serial != false) //Se o arduino não tiver conectado, retornará falso
{

Toast.makeText(MainActivity.this, "Arduino Não Conectado", Toast.LENGTH_SHORT).show(); //Exibe mensagem "Arduino Não Conectado"
bToggle.setChecked(false);
}
else //Caso o arduino esteja conectado, retornará verdadeiro
{
Toast.makeText(MainActivity.this, "Serial Ativada", Toast.LENGTH_SHORT).show(); //Exibe mensagem "Serial Inicializada"
}
}

else // Se o botão estiver no estado "Desligado"
{
mSerial.end(); //Encerra serial
Toast.makeText(MainActivity.this, "Serial Desativada", Toast.LENGTH_SHORT).show(); //Exibe mensagem "Serial Finalizada"
}
}
});
}

///=================================================

///+++CICLO PARA LEITURA DO ARQUIVO+++
public void cicloleitura()
{
runOnUiThread(new Runnable()
{
public void run()
{
LerArquivo(); //Quando a Thread é Executada chama a função
Thread timer = new Thread()
{
public void run()
{
try
{
sleep(500);
}
catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
cicloleitura();
}
}
};
timer.start();
}
});
}
///================================


///+++FUNÇÃO PARA LEITURA ARQUIVO+++
public void LerArquivo()
{
File arq;
try
{
txtLer.setText("");
arq = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), nomeArq);
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(arq));
lerlinha = br.readLine(); //Lê a primeira linha do arquivo
wbuf = lerlinha; //Armazena o que foi lido ("l" ou "d")
txtLer.append(lerlinha); //Mostra na tela do aplicativo o que foi lido no arquivo
mSerial.write(wbuf.getBytes()); //Envia o valor de wbuf para a serial
}
catch (Exception e)
{
}
}
///==================================


///+++EXIBE DIRETÓRIO DO ARQUIVO DA APLICAÇÃO+++
public String GetRoot()
{
File root = android.os.Environment.getExternalStorageDirectory();
return root.toString();
}
///=============================================


///+++CRIADO AUTOMATICAMENTE PELO ADT+++
public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu)
{
getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
return true;
}
///======================================

///+++INICIA SERIAL QUANDO O APP EH EXECUTADO+++
public void onStart(){
super.onStart();
serial = mSerial.begin(FTDriver.BAUD9600);
}
///============================================


///+++PERMITE QUE O APLICATIVO CONTINUE EXECUTANDO MESMO QUANDO MINIMIZADO++++
public void onPause()
{
super.onPause();
LerArquivo();
}
///============================================================


///+++ ENCERRA SERIAL QUANDO O APP EH FECHADO+++
public void onDestroy()
{
String wbuf = "d"; // Armazena d(Desliga) na variável wbuf de escrita
mSerial.write(wbuf.getBytes()); // Envia o valor de wbuf para a serial
mSerial.end(); //Encerra serial
super.onDestroy();
}
///=============================================


}

3. O Sketch do Arduino

 

/* Sketch para programar o arduino e

ler a serial, onde os comandos são enviados

pelo aplicativo android lablampada.apk

*/

 

char leitura;      // Cria um variável char "leitura"

#define rele 8     // Define o valor 8 à variável rele

 

void setup()

{

Serial.begin(9600);     //Inicializa comunicação Serial

pinMode(rele, OUTPUT);   //Seta o pino pelo valor no "#define rele" como saída

digitalWrite(rele, LOW);   //Mantém rele desligado assim que iniciar o programa

}

void loop()

{

while (Serial.available() > 0) //Verifica se há conexão com a serial

{

leitura = Serial.read(); //Lê o dado vindo da Serial e armazena na variável leitura

if (leitura == 'l')  //Se a variável leitura for igual a 'l'(Botão "Ligado" no App)

{

digitalWrite(rele, HIGH);

}

else if (leitura == 'd') //Senão verifica se é igual a 'd' (Botão "Desligado" no App)

{

digitalWrite(rele, LOW);

}

}

}

4. A Montagem

A montagem é a mesma que foi utilizada neste Tutorial.

5. A Execução do Aplicativo

5.1) Execute e Inicie o Servidor com o PAW Server, conforme a figura abaixo.

 

5.2)Execute o aplicativo no seu Android Mini PC e clique no botão "Ativar Serial" para iniciar a comunicação serial do seu Android Mini PC com o Arduino, conforme a figura abaixo:

5.3) Abra seu browser e acesse a página php que foi colocada na sua pasta dentro do servidor php:

Seu.ip.gerado.pelo.paw:server/nome_do_arquivo.php

No nosso exemplo: 192.168.0.107:8080/ldg/lampada.php

5.4) A página conforme a figura abaixo será aberta, e ao acessar a página lampada.php, ela irá criar um arquivo .txt na memória interna do seu Android Mini PC, no nosso exemplo o arquivo é o ldg.txt que será atualizado a cada ação dos botões no nosso WebSever:

5.5) Ao clicar no botão "Ligar", a página l.php(figura abaixo) irá abrir e escrever no arquivo ldg.txt a letra "l"

5.6) Como o nosso aplicativo Android ficará lendo esse arquivo constantemente, ele enviará "l" pela serial.

5.7) O Arduino irá receber a letra "l",  e com isso ligará a lâmpada 

5.8) Quando o botão "Desligar" for clicado, a página d.php(figura abaixo) irá abrir e escrever no arquivo ldg.txt a letra "d"

5.6) Como o nosso aplicativo Android ficará lendo esse arquivo constantemente, ele enviará "d" pela serial.

5.7) O Arduino irá receber a letra "d",  e com isso desligará a lâmpada

Para Alterar o arquivo a ser lido:

1) Será necessário o nome do arquivo na linha "public String nomeArq = "ldg.txt";" que está contida dentro do projeto do nosso aplicativo.

2) Será necessário trocar os arquivos .php nos arquivo do seu servidor PHP alterando o nome do arquivo "ldg.txt" para outro de sua preferência.

Então é isso pessoal, esperamos que tenham gostado desse tutorial, até a próxima!

Referências:

http://pt.wikibooks.org/wiki/Aplicativos_em_PHP/Trabalhando_em_PHP_...

http://escoladeandroid.blogspot.com.br/2012/02/android-trabalhando-...

http://imasters.com.br/artigo/20205/java/how-to-implementando-threa...

http://www.devmedia.com.br/blocos-try-catch/7339

http://desenhosmaiquel.blogspot.com.br/2009/11/desenhos-antigos.html

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Comentário de Filipe Pereira em 8 agosto 2015 às 9:16

Boas.

Sou novato neste mundo de arduino, tenho um arduino uno e um mega, consegui realizar este protejo, só que agora queria acrescentar um dispositivo nrf24l01+ para accionar o rele sem fio..

Alguém tem um exemplo do código para isso funcionar.

Abraços

Comentário de Caio em 8 maio 2014 às 16:55
Arduíno usa uma conexão serial para receba os comando de  página php.
No windows e no linux a página funciona normal.
]No windows - COM
No Linux - tty USB
Arquivo Para abrir conexão php
<?php
 
//$port = fopen("/dev/ttyUSB0", "w"); #### porta no linux ####
//$port = fopen("COM1" , "w");  // Porta do windows
$port = fopen("com.hoho.android.usbserial.driver.CdcAcmSerialDriver(usbDevice, connection)", "w"); #### porta no Android ####
No software serial Monitor instalado no android funciona a comunicação.
Problema 
Queria saber como faço para minha pagina usar a serial no android.
Andrei pesquisando ele usa esse comando.
com.hoho.android.usbserial.driver.CdcAcmSerialDriver(usbDevice, connection) - e aparte final e aleatório se tirar usb e coloca novamente e outro número. 
O que quero saber e como minha página usa a porta serial que esta conectada nele.
Tem esse site que é da google que explica parte de libraries.
Mais acho que isso e para quem for desenvolver para arquivo java.
Como não entendo muito então não sei.
Tem até um exemplo de código para arduino.

1. Download usb-serial-for-android-v010.jar

2. Copy the jar to your Android project's libs/ directory. (See Android's FAQ for help).

3. Copy device_filter.xml to your project's res/xml/ directory. --  esse arquivo informa acho que se conseguir aplicar sempre vai ser esse número.

 <!-- 0x2341 / Arduino -->


<usb-device vendor-id="9025"/>

4. Configure your AndroidManifest.xml to notify your app when a device is attached (see Android USB Host documentation for help).

<activity
android:name="..."
...>
<intent-filter>
<action android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED" />
</intent-filter>
<meta-data
android:name="android.hardware.usb.action.USB_DEVICE_ATTACHED"
android:resource="@xml/device_filter" />
</activity>

5. Use it! Example code snippet:

// Get UsbManager from Android.
UsbManager manager = (UsbManager) getSystemService(Context.USB_SERVICE);

// Find the first available driver.
UsbSerialDriver driver = UsbSerialProber.acquire(manager);

if (driver != null) {
driver.open();
try {
driver.setBaudRate(115200);

byte buffer[] = new byte[16];
int numBytesRead = driver.read(buffer, 1000);
Log.d(TAG, "Read " + numBytesRead + " bytes.");
} catch (IOException e) {
// Deal with error.
} finally {
driver.close();
}
}

For a more complete example, see the UsbSerialExamples code in git, which is a simple application for reading and showing serial data.

simple Arduino application is also available which can be used for testing.

Tenho Mini pc cx-919 II tentei colocar o lubunto mais sem sucesso.

Alguém tem alguma sugestão.

 

Comentário de Henrique Nogueira em 8 janeiro 2014 às 12:09

Rômulo Péricles Furtado, como vc fez a conexão USB do GT P5100 ao Arduino?

Comentário de Tiago Struck em 22 outubro 2013 às 10:21

Lembrando que esse miniPC roda processador Allwinner A10... e é bem facil fazer rodar uma distro linux nele.

Comentário de Rômulo Péricles Furtado em 22 outubro 2013 às 9:12

Caros "garagistas",

Rodou no GT P5100, mas com pequenas modificações no projeto, por exemplo:

Utilizei o AndroPHP, pois o paw, não instalou e foi mto trabalhoso para inserir as páginas de controle da "lampada".

Daqui pra adiante... "O CÉU É O LIMITE"

Comentário de DAVID FERRO em 4 junho 2013 às 15:40

valeu lab deg .

Comentário de Laboratório de Garagem em 3 junho 2013 às 15:11

Olá DAVID FERRO,

O intuito do projeto era controlar o Arduino com o Android Mini PC. Você pode acionar uma lâmpada via comandos recebidos por um Ethernet Shield, mas você deve fazer outra programação para o seu Arduino.

Comentário de DAVID FERRO em 3 junho 2013 às 12:06

eu tenho o arduino uno e o ethernet shild , eu consigo fazer esse projeto sem o mini pc ?

Comentário de Tiago Struck em 31 maio 2013 às 1:39

E se usar algum comando assim no PHP:

$port = fopen("/dev/ttyUSB0", "w");

Onde /dev/ttyUSB0 é onde o arduino esta conectado no android.

Para saber a porta serial que ele esta usando basta usar um app disponivel aqui: https://code.google.com/p/android-serialport-api/

Se eu tivesse um android disponivel aqui faria esse teste.

Se quiserem testar e reportar.

Abraços

Comentário de Felipe Brito em 13 maio 2013 às 11:49

Olá Tiago Struck, fiz a atualização de firmware e passou a reconhecer.

Tenho mais de uma versão de miniPc e o curioso é que só consegui fazer em um deles, vou agora procurar saber o porque do outro não funcionar.


Agradeço muito a ajuda. Assim que avançar  com os estudos, publico algo para a comunidade.

Valeu

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