Xây dựng mô hình đếm sĩ số lớp sử dụng Board Arduino

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC    BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐẾM SĨ SỐ LỚP SỬ DỤNG BOARD ARDUINO ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ: KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: HOÀNG NGỌC TUYẾN Tp.HCM, tháng năm 2017 i ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC    BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐẾM SĨ SỐ LỚP SỬ DỤNG BOARD ARDUINO Trưởng Khoa Chủ nhiệm đề tài Tơn Ngọc Triều Hồng Ngọc Tuyến Tp.HCM, tháng năm 2017 ii ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2016 - 2017 Tên đề tài Tiếng Việt: XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐẾM SĨ SỐ LỚP SỬ DỤNG BOARD ARDUINO Tiếng Anh: MODEL OF CLASS SIZE COUNTER USING ARDUINO BOARD Thời gian thực hiện: 05 tháng Bắt đầu từ tháng 08 năm 2016 đến tháng 01 năm 2017 Đề tài có trùng với đề tài tiến hành khơng? có, nêu lý Không Chủ nhiệm đề tài (Kèm theo Lý lịch khoa học theo biểu mẫu 02) - Họ tên: HỒNG NGỌC TUYẾN, Giới tính: Nam - Chun mơn đào tạo: Kỹ Thuật Điện tử - Học hàm, học vị: Thạc sỹ - Chức vụ: Giảng viên, Trưởng môn - Đơn vị công tác: Trường Cao Đẳ ng Công Nghê ̣ Thủ Đức - Địa liên hệ: 53 Võ Văn Ngân, Phường Linh Chiể u, Quâ ̣n Thủ Đức - Số điện thoại: 0909 830705, Email: tuyenhoangoc@gmail.com Tóm tắt hoạt động nghiên cứu chủ nhiệm đề tài (Các chương trình, đề tài nghiên cứu khoa học tham gia, cơng trình cơng bố liên quan tới phương hướng đề tài) Thời gian 2011 Tên đề tài/cơng trình Hệ Thống Âm Thanh Tập Trung Tư cách tham gia Chủ nhiệm đề tài Cơ quan phối hợp cộng tác viên đề tài Không iii Cấp quản lý/nơi công bố Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Cơ quan/đơn vị ứng dụng kết nghiên cứu Tên quan/đơn vị TT Địa ứng dụng kết nghiên cứu Khoa Điện - Điện tử, Trường Cao 53 Võ Văn Ngân, P Linh Chiểu, Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Q.Thủ Đức, TP.HCM Thuyết minh cần thiết đề tai - Tổng quan cơng trình nghiên cứu nước liên quan tới vấn đề nghiên cứu đề tài (trích dẫn tài liệu nước) + Trong nước: http://arduino.vn – Phương pháp lập trình ứng dụng thực tế mạch Arduino + Ngoài nước: http://arduino.cc – Các tài liệu hỗ trợ từ nhà sản xuất khả tiếp cận sinh viên nước cho thấy nhu cầu thực tế sở đào tạo Việt Nam cấp thiết - Lý chọn đề tài: + Tính thời đề tài: Hiện mạch điển tử Arduino ứng dụng phổ biến để giảng dạy vấn đề đạt hiệu cần thiết phải có mơ hình trực quan, mơ hình ứng dụng mạch Arduino mơn cịn hạn chế, lẽ việc xây dựng mơ hình thí nghiệm đếm sỉ số lớp cần thiết để giảng viên sinh viên có điều kiện tham khảo học tập + Tính cấp thiết đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, nâng cao chất lượng đào tạo: Hiện tính ứng dụng linh hoạt khả phát triển ứng dụng nhanh dễ dàng với hỗ trợ chia lớn cộng đồng giới Với khả ứng dụng linh hoạt phát triển ứng dụng Bộ đếm sĩ số lưu dự liệu thành file exel gửi máy tính, smartphone, hay internet Và mơn Điện tử chưa có mơ hình thí nghiệm ứng dụng mạch Arduino khả thi để sinh viên học sinh tìm hiểu, việc triển khai thực đề tài cần thiết Đơn vị, địa bàn tiến hành nghiên cứu (Phường/Xã, Quận/Huyện, Tỉnh/T.P, Vùng) - Hiểu biết thực tế tác giả đơn vị, địa bàn nghiên cứu iv Tác giả tiến hành nghiên cứu dựa tình hình thực tế khoa Điện-điện tử trường Cao đẳng Cơng nghệ Thủ Đức với mục đích cung cấp kiến thức cấu trúc lập trình mạch Arduino cho sinh viên Giới thiệu ứng dụng mạch Arduino cho giảng viên sinh viên mà cụ thể mơ hình đếm sỉ số khả phát triển sản phẩm Mục tiêu đề tài - Xây dựng mơ hình đếm sĩ số lớp ứng dụng mạch Arduino nhằm giới thiệu đến sinh viên mạch điện tử thông dụng giới thực ứng dụng hiệu - Biên soạn tài liệu hướng dẫn sử dụng mơ hình chế độ làm việc khác hệ thống - Biên soạn tài liệu hướng dẫn lập trình ứng dụng mạch Arduino 10 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Tác giả tiến hành nghiên cứu lý thuyết phương pháp ngôn ngữ lập trình mạch Arduino, thiết kế, thi cơng mơ hình đếm sĩ số lớp, viết tài liệu hướng dẫn sử dụng mơ hình có kèm theo phương pháp lập trình mạch Arduino hướng phát triển mở rộng mơ hình 11 Các phương pháp nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu lý thuyết lập trình Mạch Arduino - Nghiên cứu thiết kế mơ hình thực nghiệm - Nghiên cứu viết tài liệu hướng dẫn sử dụng tài liệu lập trình Mạch Arduino 12 Các chuyên đề nghiên cứu dự kiến đề tài (tên nội dung chuyên đề) - Thiết kế thi cơng mơ hình đếm sĩ số lớp - Biên soạn tài liệu hướng dẫn lập trình mạch Arduino 13 Cấu trúc dự kiến báo cáo kết đề tài (chi tiết hoá chương mục) Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Mơ hình đếm sĩ số lớp v Chương 4: Kết luận hướng phát triển 14 Tính đa ngành liên ngành đề tài - Đề tài liên quan đến ngành/chuyên ngành nào? Đề tài ứng dụng ngành Điện tử - Tính đa/liên ngành thể nội dung trình triển khai đề tài? Điện tử - truyền thông 15 Khả sử dụng sở vật chất, trang thiết bị (tên phịng thí nghiệm sử dụng đề tài) - Phòng thực hành vi xử lý – Vi xử lý - Phòng đo lường cảm biến – Đo lường điều khiển máy tính 16 Khả hợp tác quốc tế - Hợp tác đã/đang có (tên tổ chức vấn đề hợp tác): chưa - Hợp tác có (tên tổ chức vấn đề hợp tác): chưa 17 Các hoạt động nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu lý thuyết  - Điều tra khảo sát  - Xây dựng mơ hình thử nghiệm  - Biên soạn tài liệu  - Viết báo cáo khoa học  - Hội thảo khoa học  - Tập huấn  - Các hoạt động khác  18 Kết dự kiến 18.1 Kết khoa học • Dự kiến đóng góp đề tài Mơ hình đếm sĩ số lớp hồn chỉnh có kèm theo tài liệu hướng dẫn sử dụng vi Báo cáo nghiên cứu khoa học thiết kế mơ hình đếm sĩ số lớp ứng dụng mạch Arduino Tài liệu hướng dẫn lập trình mạch Arduino • Số báo, sách, báo cáo khoa học dự kiến công bố báo khoa học (dự kiến) 18.2 Kết ứng dụng • Các sản phẩm công nghệ Đề tài giúp sinh viên tiếp cận mạch phổ biến giới Khả phát triển sản phẩm thương mại • Khả ứng dụng thực tế kết Đề tài ứng dụng sử dụng phịng thí nghiệm thực tập vi điều khiển Giới thiệu cho sinh viên giảng viên mạch lập trình thơng dụng ứng dụng rộng rãi Nghiên cứu phát triển hoàn chỉnh để đưa thị trường 18.3 Kết ứng dụng khác 19 Nội dung tiến độ thực đề tài (các công việc cần triển khai, thời hạn thực sản phẩm đạt được) Thời gian thực Hoạt động nghiên cứu Từ Đến tháng tháng Thu thập viết tổng quan tài liệu 08/2016 09/2016 Xây dựng đề cương nghiên cứu 08/2016 09/2016 TT chi tiết Chuyên đề/Nội dung Chuyên đề/Nội dung Điều tra khảo sát, thí nghiệm, thu 10/2016 thập số liệu Chuyên đề/Nội dung vii 11/2016 Sản phẩm khoa học Đề cương Chuyên đề/Nội dung Xử lý kết Viết báo cáo chuyên đề 10/2016 12/2016 Số chuyên đề (như mục 2) 10/2016 12/2016 Hội thảo kỳ 10/2016 12/2016 Bổ sung số liệu/thử nghiệm/ứng 11/2016 12/2016 Mơ hình dụng Tổng kết số liệu 11/2016 12/2016 Viết báo cáo tổng hợp 11/2016 12/2016 Hội thảo lần cuối 11/2016 12/2016 Hoàn thiện báo cáo 11/2016 12/2016 Nộp sản phẩm 12/2016 01/2017 Nghiệm thu đề tài 12/2016 01/2017 Báo cáo 20 Phân bổ kinh phí (Tuỳ theo đặc điểm chun mơn đề tài, Tác giả ghi mục/tiểu mục bảng cho phù hợp; Khơng có khơng ghi) Nội dung TT Xây dựng đề cương chi tiết Thu thập viết tổng quan tài liệu Thu thập tư liệu (mua, thuê) Dịch tài liệu tham khảo (số trang x đơn giá) Viết tổng quan tư liệu Điều tra, khảo sát, thí nghiệm, thu thập số liệu, nghiên cứu Chi phí tàu xe, cơng tác phí Chi phí th mướn Chi phí th khốn chun mơn (có giá trị từ 2.000.000 VNĐ/đề tài trở lên phải có hợp đồng th khốn chun viii Kinh phí mơn, giá trị nhỏ 2.000.000 VNĐ/đề tài phải có bảng ký nhận) Chi phí hoạt động chun mơn Th, mua sắm trang thiết bị, nguyên vật liệu 4.500.000 đ Thuê trang thiết bị Mua trang thiết bị Mua nguyên vật liệu, cây, Viết báo cáo khoa học, nghiệm thu Viết báo cáo Hội thảo Nghiệm thu Chi khác Mua văn phòng phẩm In ấn, photocopy Quản lý phí 4.500.000 đ Tổng kinh phí Tổng kinh phí viết chữ: Bốn triệu năm trăm nghìn đồng chẵn./ 21 Tài liệu tham khảo để viết đề cương - Tài liệu tiếng Việt - Tài liệu tiếng Việt +Trần Văn Thịnh, Tự động hóa điều khiển thiết bị điện, 2012 +PTS.Nguyễn Văn Hòa, sở lý thuyết điều khiển tự động, 2013 - Tài liệu tiếng Anh +Chandni Patel, Monalisa Swami, Priya Saxena, Sejal Shah: Rotary Automated Car Parking System, March 2015 ix TP HCM, ngày … tháng … năm … TP HCM, ngày … tháng … năm … CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT TÁC GIẢ TP HCM, ngày … tháng … năm … TP HCM, ngày … tháng … năm … PHỊNG KHOA HỌC CƠNG NGHỆ TRƯỞNG ĐƠN VỊ TP HCM, ngày … tháng … năm … HIỆU TRƯỞNG x void Dis_input(); void setup() { Serial.begin(9600); // Open serial monitor at 115200 baud to see ping results // set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 2); // Print a message to the LCD lcd.print("H.Dien:0 "); //8 ky tu lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Vao:0 "); //5 lcd.setCursor(8,1); lcd.print("Ra:0"); //4 } Chương trình Chương trình đếm sĩ số lớp lập trình bao gồm phần từ (3) đến (8) Trong đoạn trương trình sử dụng nhiều chương trình trình bày mục Chương trình đếm sĩ số lớp viết sau: void loop() { delay(14); // Wait 50ms between pings (about 20 pings/sec) 29ms should be the shortest delay between pings //Serial.print("Ping: "); unsigned char D; D=sonar.ping_cm(); Dis_input(D);// thu thap data Serial.print(D); // Send ping, get distance in cm and print result (0 = outside set distance range) Serial.println("\n"); if(Cout_Valic()>1&&index>=so_mau-1&&Cout_Last_Invalic()>on_dinh){ unsigned char tang,giam; tang=Cout_INC(); giam=Cout_DEC(); if(tang>giam) VAO++; 33 else if(tangLast_Dis()) RA++; else VAO++; } index=0; //reset data Clear_Dis(); lcd.setCursor(4+1, 1); lcd.print(" "); lcd.setCursor(4, 1); lcd.print(RA); //ra lcd.setCursor(11+1, 1); lcd.print(" "); lcd.setCursor(11, 1); lcd.print(VAO); lcd.setCursor(7+1, 0); lcd.print(" "); if(VAO>RA) HD=VAO-RA; else HD=RA-VAO; lcd.setCursor(7, 0); lcd.print(HD); //ra } } unsigned char Cout_Valic(){ unsigned char i=0,cout=0; for(;inguong_mau) cout++; return cout; } unsigned char Cout_INC() { if(Cout_Valic()>1){ unsigned char i=0,cout=0,tam=0; for(;(i1){ unsigned char i=0,cout=0,tam=0; for(;(inguong_mau) return Dis[i]; } } unsigned char Cout_Last_Invalic(){ unsigned char i=0,cout=0; for(;i