Hệ thống bảng giá kệ sử dụng bluetooth 5.0 và màn hình E- ink (phần mềm + phần cứng ) của gateway

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG GIÁ KỆ SỬ DỤNG BLUETOOTH 5.0 VÀ MÀN HÌNH E-INK (GATE WAY) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Huỳnh Nhật Duy 1711010002 17DDTA1 Bành Nhựt Tiến 1711010025 17DDTA1 Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2021 MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH CÁC BẢNG .x LỜI MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: .1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU: .1 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: .2 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU: .3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: .4 CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN Chương GIỚI THIỆU 1.1 Một số phương pháp hiển thị giá .5 1.2 Các công nghệ kết nối không dây 1.3 Công nghệ Bluetooth 5.0: Chương TỔNG QUAN GIẢI PHÁP .12 2.1 Raspberry pi W (Wireless): 12 2.2 Raspberry Pi4 model B: 12 2.3 Công nghệ Bluetooth version 5.0 13 2.3.1 Nguyên lí hoạt động Bluetooth: 14 2.3.2 Các chuẩn kết nối Bluetooth: .14 2.4 Cơ sở lý thuyết ngôn ngữ lập trình WebServer Full-Stacked 16 iii 2.5 Các ngơn ngữ lập trình Web tốt nay: 17 2.5.1 Ngôn ngữ lập trình Web PHP: 17 2.5.2 Ngơn ngữ lập trình Web Java: 17 2.5.3 Ngôn ngữ JavaScript: 17 2.5.4 Ngơn ngữ lập trình Web C++: 17 2.5.5 Ngơn ngữ lập trình HTML: 17 2.6 Các công cụ cần có cơng việc: 18 2.7 Mơi trường lập trình : .19 2.7.1 Linux: 19 2.7.2 Chrome: .20 2.8 Ứng dụng xây dựng môi trường : Visual Studio , ChromeBase: 20 Chương PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT .22 3.1 Hệ thống nhãn kệ điện tử: .22 3.2 Thiết lập máy tính nhúng để thay đổi liệu cửa hàng: 23 3.2.1 Thiết kế sơ đồ: 23 3.2.2 Giải thích chức khối: 23 3.2.2.1 Khối nguồn: 23 3.2.2.2 Khối nhập liệu: 23 3.2.2.3 Khối xử lý .23 3.2.2.4 Website: 24 3.2.2.5 Khối hiển thị: 24 3.3 Sơ đồ khối nhãn kệ điện tử .24 3.3.1 Thiết kế sơ đồ khối 24 3.3.2 Chức khối: 24 3.3.2.1 Khối nguồn: 24 3.3.2.2 Khối thu phát Bluetooth: 24 3.3.2.3 Khối xử lý: .25 3.3.2.4 Khối chuyển đổi mức điện áp: 25 3.3.2.5 Khối hình hiển thị: 25 iv 3.3.2.6 Khối giao tiếp với máy tính: 25 Chương QUY TRÌNH THIẾT KẾ 26 4.1 Sơ đồ hệ thống: .26 4.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống: .26 4.3 Phần trung tâm điều khiển: .27 4.4 Setup thẻ nhớ: 28 4.5 Set up Raspberry Pi W Pi 4: 30 4.6 Cài đặt chương trình cho raspberry: 30 4.7 Vị trí thực cho khối nhiệm vụ LẬP TRÌNH: 31 4.8 Khâu thiết kế Front End: .31 4.9 Khâu lập trình Back End: .32 4.10 Các thành phần Web Nhiệm vụ chúng: 32 4.10.1 Trang Login (tham khảo code templates/auth/login.html) 33 4.10.2 Trang Chào (tham khảo code templates/dashboard) 34 4.10.3 Trang làm việc với kết nối cũ .34 4.10.4 Trang tìm kết nối (tham khảo code templates/slave) .35 4.10.5 Trang Làm việc kết nối (tham khảo code templates/slave) 35 4.10.6 Trang đổi Password (tham khảo code templates/system) 36 4.11 Khởi tạo Thực chương trình (Tham khảo Readme.md) .36 4.12 Khởi động Gate Way Raspberry pi: 36 Chương THI CÔNG 37 5.1 Sử dụng Gate Way Bluetag: 37 5.1.1 Trang Login: 37 5.1.2 Trang chào: 38 5.1.3 Trang Làm việc kết nối cũ: 38 5.1.4 Trang làm việc với kết nối 39 5.1.5 Trang làm việc với nhiều thiết bị lúc: .42 5.1.6 Trang Đổi pass 43 5.2 Thao tác trang Web với hình E-inks: 43 v Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN .45 6.1 Kết đạt hệ thống: 45 6.2 Lỗi mà hệ thống gặp phải: 45 6.3 Phương pháp giải khắc phục: 46 6.4 Hướng phát triển đề tài: 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC .50 Phụ lục linh kiện: 50 Phụ lục code: .51 vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT HTML – HyperText Markup Language PHP – Hypertext Preprocessor LCD – Liqid Crystal Display API – Application Programming Interface EDR – Enhanced Data Rate BLE – Bluetooth Low Energy vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Phương pháp thay đổi giá thủ công Hình 1.2: Phương pháp hiển thị giá dùng LCD Hình 1.3: So sánh kệ nhãn giấy kệ nhãn điện tử Hình 1.4 Kệ nhãn giá sử dụng hình E-Ink 11 Hình 2.1: Raspberry Pi W (Wireless) 12 Hình 2.2: Raspberry Pi Model B 13 Hình 2.3: Cơng nghệ Bluetooth 5.0 14 Hình 2.4: Chuẩn kết nối bluetooth nâng cấp cải thiện nhiều lần 15 Hình 2.5: Ngơn ngữ sử dụng cho Front-End Back-End 18 Hình 3.1: Mơ hình chi tiết hệ thống thay đổi bảng giá kệ 22 Hình 3.2: Sơ đồ máy tính nhúng 23 Hình 3.3: Sơ đồ khối nhãn kệ điện tử 24 Hình 4.1: Mơ hình tổng quát hệ thống thay đổi bảng giá kệ 26 Hình 4.2: Sơ đồ xử lý lệnh (thao tác) hệ thống Bluetag 27 Hình 4.3: Giao diện Raspberry Pi Imager 28 Hình 4.4: Giao diện chọn OS cho thẻ nhớ 29 Hình 4.5: Giao diện chọn thẻ nhớ 29 Hình 4.6: Sơ đồ chân kết nối Pi W Pi 30 Hình 4.7: Kết nối mạng quản lý kết nối thiết bị Bluetooth 31 Hình 4.8: Sơ đồ thiết kế trang web 32 Hình 4.9: File liệu Web 33 Hình 5.1: Trang Login Gate Way 37 Hình 5.2: Giao diện trang chào 38 Hình 5.3: Giao diện quản lý thiết bị 38 Hình 5.4: Giao diện chi tiết thiết bị kết nối 39 Hình 5.5: Giao diện hiển thị kết nối 40 Hình 5.6: Thơng tin chi tiết kết nối 41 Hình 5.7: Giao diện quản lý bị sau thêm thiết bị 41 viii Hình 5.8: Giao diện đổi tên giá thiết bị kết nối 42 Hình 5.9: Giao diện đổi mật 43 Hình 5.10: Hiện thị tên giá hình E-ink 44 Hình 6.1 : Mơ hình phát triển đồ án (so sánh với mơ hình hình 1.5) 47 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Bảng so sánh ưu nhược điểm công nghệ kết nối không dây Bảng 6.1: Số liệu thực tế 45 x LỜI MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Cơng nghệ ngày phát triển ngành bán lẻ mở rộng phát triển theo hướng công nghệ hoạt động bật ngành bán lẻ nhãn kệ điện tử hình E-Ink Bluetooth 5.0 Nhãn kệ điện tử, loại nhãn giá sử dụng giấy điện tử thay cho giấy truyền thống trở thành sản phẩm tiêu chuẩn cho ngành bán lẻ Nhiều doanh nghiệp cho biết, sử dụng máy in mã vạch trước để in xu, rẻ nhiều so với tem nhãn điện tử Tại sử dụng nhãn điện tử bạn Nó khơng chi phí đầu tư ban đầu, mà cịn mang lại giá trị lâu dài cho cửa hàng bên cạnh giá trị trước mắt mà bạn nhìn thấy Nhãn giá kệ điện tử công cụ hiển thị giá cần thiết cửa hàng bán lẻ,siêu thị, trung tâm thương mại…,những nơi mà giá bán sản phẩm thường xuyên thay đổi, thay đổi lúc nhiều giá khác hình hiển thị Do phải thay nhãn giá thường xun, hiệu thấp, chi phí nhân cơng cao tỷ lệ sai sót cao nên bảng giá giấy thường không đáp ứng nhu cầu ngành bán lẻ đại So với thẻ giá giấy, nhãn kệ điện tử phù hợp với nhu cầu bán lẻ đại Để giải nhu cầu thực tế trên, nhóm lên ý tưởng hệ thống nhãn kệ điện tử sử dụng hình E-ink qua Bluetooth 5.0 giúp giải vấn đề khó khăn cho nhà bán lẻ nước cách tối ưu thời kì kinh tế phát triển TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU: Trên giới, nhiều nghiên cứu phát triển hệ thống hiển thị thay đổi giá sử dụng công nghệ Bluetooth triển khai rộng rãi Các hình hiển thị đóng vai trị thiết yếu q trình trực quan hố tương tác Cơng nghệ E-INK công nghệ hiển thị tảng mực in điện tử, sử dụng cơng suất q trình cập nhật thông tin giá, công suất phụ thuộc chủ yếu vào kích thước hiển thị Cơng suất khơng bị tiêu hao q trình biểu thị thơng tin, thế, tuổi Edit Display Refetch Display Cancel Connected slaves Index Mac Device Name Product Name Product Price Status Actions 92 {% endblock %} {% block script %} $(() => { hideBtn(); fetchConnectedSlaves(); }); {% endblock %} scan.html {% extends "base.html" %} {% block pagetitle %}Slave scan{% endblock %} {% block slavenav %}active{% endblock %} {% block leftnav %} {% endblock%} {% block main %} Slave scan Actions Re-scan 93 Available devices Mac Network Name Actions {% endblock %} {% block script %} $(() => { slaveScan(); }); {% endblock %} test.html {% extends "base.html" %} {% block pagetitle %}{{mac}} Test{% endblock %} {% block slavenav %}active{% endblock %} {% block leftnav %} {% endblock%} {% block main %} Slave test 94 {{mac}} Function test Product name Product price Display product Name Display product price Refresh display Add device Device name 95 Add this device {% endblock %} System index.html {% extends "base.html" %} {% block pagetitle %}System{% endblock %} {% block systemnav %}active{% endblock %} {% block main %} System Change Password Edit Login name Old password New password Re-type new password 97 Update password {% endblock %} base.html Bluetag - {% block pagetitle %}{% endblock %} Bluetag

• Logout

98

• Dashboard
• Slave
• System

{% block main %}{% endblock %} 99 {% block script %}{% endblock %} App.py import os from flask import Flask from core import logging as log threads = [] def create_app(test_config=None): app = Flask( name , instance_relative_config=True) app.config.from_mapping( SECRET_KEY='thisisseriouspysecured', DATABASE=os.path.join(app.instance_path, 'bluetag.db'), ) 100 if test_config is None: app.config.from_pyfile('config.py', silent=True) else: app.config.update(test_config) # ensure the instance folder exists try: os.makedirs(app.instance_path) except OSError: pass # register the database commands from core.data import database as db db.appinit(app) # apply the blueprints to the app from api import auth as auth_api from api import slave as slave_api from api import system as sys_api from page import dashboard, slave, system, auth app.register_blueprint(auth_api.bp) app.register_blueprint(slave_api.bp) app.register_blueprint(sys_api.bp) app.register_blueprint(dashboard.bp) app.register_blueprint(slave.bp) app.register_blueprint(system.bp) app.register_blueprint(auth.bp) app.add_url_rule("/", endpoint="dashboard.index") log.event('API started') 101 log.event('Site started') return app def add_threads(item): threads.append(item) return threads def remove_threads(item): threads.remove(item) return threads def get_threads(mac = None): if mac != None: for x in threads: if x['mac'] == mac: thread = x return thread return threads def init_threads(): threads.clear() return threads main.py from app import create_app if name == " main ": app = create_app() app.run(host='0.0.0.0') 102 # from functools import wraps # import traceback # def log_decorator(retries= 3): # def actual_decorator(f): # @wraps(f) # def wrapper(*args, **kwargs): # tries= # while True: # if tries >= retries: break # try: return f(*args, **kwargs) # except: # tries+=1 # print(traceback.format_exc()) # # return wrapper return actual_decorator Hướng dẫn sử dụng khơng có Raspberry readme.md # Bluetag ## Khởi tạo project ### 1.1 Tạo sử dụng thư mục chứa project *Đầu tiên khởi tạo thư mục chứa thứ* **Windows, Linux** > `mkdir` 103 > `cd` mkdir bluetag cd bluetag ### 1.2 Khởi tạo kích hoạt mơi trường ảo *Để tiện việc di chuyển, sử dụng code, ta cần cài đặt môi trường ảo* **Windows**` > `py -m venv ` > **`\Scripts\activate.bat` py -m venv env env\Scripts\activate.bat **Linux** > `python3 -m venv `** > `source `**`/bin/activate` python3 -m venv env source env/bin/activate 104 ### 1.3 Cài đặt packages *Danh sách package ghi file, cài đặt từ đấy, khỏi công nhớ* **Windows** > `py -m pip install -r ` ** py -m pip install -r packagewin.cfg **Linux** > `pip3 install -r ` ** pip3 install -r package.conf ## 2.Chạy project **Windows** > `set FLASK_APP=` ** > `set FLASK_ENV=development` > `flask run host `** set FLASK_APP=app.py set FLASK_ENV=development flask run host 0.0.0.0 105 **Linux** > `export FLASK_APP=` ** > `export FLASK_ENV=development` > `flask run host ` ** 106 ... Hình 1.4 Kệ nhãn giá sử dụng hình E -Ink 11 Hình 2.1: Raspberry Pi W (Wireless) 12 Hình 2.2: Raspberry Pi Model B 13 Hình 2.3: Cơng nghệ Bluetooth 5.0 14 Hình. .. 23 Hình 3.3: Sơ đồ khối nhãn kệ điện tử 24 Hình 4.1: Mơ hình tổng quát hệ thống thay đổi bảng giá kệ 26 Hình 4.2: Sơ đồ xử lý lệnh (thao tác) hệ thống Bluetag 27 Hình 4.3:... nhóm có tên ? ?Hệ thống nhãn kệ điện tử sử dụng hình E -ink qua Bluetooth 5.0? ?? Vận dụng kiến thức học, phát triển khoa học công nghệ vào lĩnh vực ngành bán lẻ giúp hiển thị linh hoạt giá cả, tên