Nghiên cứu và thiết kế giải pháp nhằm mang lại sự an toàn cho trẻ em trên xe đưa đón học sinh

Bài viết trình bày nghiên cứu và thiết kế giải pháp nhằm mang lại sự an toàn cho trẻ em trên xe đưa đón học sinh.m. Thiết kế hệ thống nhận biết trẻ em bị bỏ quên trên xe với các tín hiệu cảnh báo cho tài xế gồm các tính năng, hệ thống tự động kích hoạt khi xe ngừng hoạt động, tài xế xuống xe cảnh báo khi phát hiện có trẻ em trong xe qua SMS để giúp tài xế phát hiện, cảnh báo khi phát hiện có trẻ em trong xe ra bên ngoài bằng còi, hoặc đèn led giúp người xung quanh chú ý, hạ kính xe xuống tầm 10cm giúp lưu thông không khí, hạn chế rủi ro xảy ra khi tài xế nhận được SMS ở xa.

NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ GIẢI PHÁP NHẰM MANG LẠI SỰ AN TỒN CHO TRẺ EM TRÊN XE ĐƯA ĐĨN HỌC SINH Trần Khánh Linh, Bùi Thị Ánh Em, Phan Trung Kiên, Nguyễn Văn Tú, Trần Đức Anh* *Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh (HUTECH) GVHD: TS Nguyễn Văn Nhanh TĨM TẮT Nhóm nghiên cứu đưa giải pháp nhằm mang lại an tồn cho trẻ em xe đưa đón học sinh Hiện trạng bỏ quên trẻ em xe đưa rước học sinh xảy giới, để lại hậu đáng tiếc xảy Những nguyên nhân dẫn đến tình trạng liên quan đến ý thức trách nhiệm người trông coi, giám hộ trẻ em xe đưa rước học sinh Nâng cao tính an tồn có trẻ em xe đưa rước học sinh, giải triệt để tình trạng trẻ em bị bỏ qn xe, tích hợp nhiều tiện ích hỗ trợ chủ phương tiện đảm bảo mức phí phù hợp với thị trường Việt Nam Thiết kế hệ thống nhận biết trẻ em bị bỏ quên xe với tín hiệu cảnh báo cho tài xế gồm tính năng, hệ thống tự động kích hoạt xe ngừng hoạt động, tài xế xuống xe cảnh báo phát có trẻ em xe qua SMS để giúp tài xế phát hiện, cảnh báo phát có trẻ em xe bên ngồi cịi, đèn led giúp người xung quanh ý, hạ kính xe xuống tầm 10cm giúp lưu thơng khơng khí, hạn chế rủi ro xảy tài xế nhận SMS xa Từ khóa: an tồn, SMS, trẻ em, cảnh báo, tô GIỚI THIỆU Nước ta giai đoạn phát triển nhiều khía cạnh như: kinh tế, cơng nghệ, nơng – lâm nghiệp… đặc biệt khía cạnh giáo dục Nhiều trường học Quốc tế lập để nâng cao giáo dục nước ta, để hỗ trợ cho phụ huynh vấn đề đưa rước học sinh, nhiều trường áp dụng phương pháp sử dụng xe đưa rước học sinh Điều đem lại nhiều tích cực giảm thời gian cho bậc phụ huynh việc đưa đón, giúp học sinh học đầy đủ, hạn chế kẹt xe tan học vào cao điểm Song song với tích cực cịn tồn động hạn chế, số lượng học sinh nhiều nên người trông coi, giám hộ chủ quan, thiếu ý thức dẫn đến tình trạng bỏ quên học sinh xe đưa rước Vấn đề cịn tồn động đến bây giờ, không xảy liên tục, thường xuyên, xảy để lại hậu đáng tiếc xảy THIẾT KẾ, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 2.1 Quá trình thiết kế hệ thống Để thiết kế hệ thống cảnh báo thực bước sau: 321 - Chuẩn bị linh kiện điện tử cần thiết như: Cảm biến CO2, cảm biến nhiệt độ độ ẩm, mạch điều khiển Arduino, mạch ổn áp LM2596, mạch GSM GPRS Sim800A, hình LCD - Đấu nối chân linh kiện điện tử với - Nạp chương trình điều khiển vào mạch Arduino 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống - Sơ đồ khối Hệ thống nhận biết trẻ em xe ô tơ Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống nhận biết trẻ em xe Hệ thống chia làm khối là: “Khối cảm biến”, ”Bộ điều khiển”, “ Khối cảnh báo” Tùy thuộc vào chức khối nhóm tham khảo lựa chọn linh kiện phù hợp để lắp vào hệ thống - Khối cảm biến bao gồm: cảm biến CO2 cảm biến nhiệt độ độ ẩm, khối làm nhiệm vụ đo thông số kỹ thuật thực tế xe gửi tính hiệu mạch điều khiển Arduino - Khối cảnh báo bao gồm: mạch GSM GPRS Sim800A, khối làm nhiệm vụ gửi tính hiệu cảnh báo đến người sử dụng tin nhắn SMS gọi - Bộ điều khiển bao gồm: mạch điều khiển Arduino mạch làm nhiệm vụ nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lí gửi tín hiệu cảnh báo đến khối cảnh báo Khi mà thông số nhiệt độ, lượng CO2, độ ẩm điều kiện thực tế xe bảo vệ vượt mức qui định thiết lập chương trình điều khiển hệ thống điều khiển gưi tín hiệu cảnh báo đến người sử dụng gọi tin nhắn 322 KẾT QUẢ THI CÔNG SẢN PHẨM HỆ THỐNG CẢNH BÁO BỎ QUÊN TRẺ EM TRÊN XE ĐƯA RƯỚC ĐI HỌC Kết trình lắp rắp sản phẩm thực tế thể hình … Các linh kiện điện tử sử dụng mạch bao gồm: (1) Màn hình tex LCD2004 xanh nhiệm vụ hiển thị ký tự cảnh báo lên hình hệ thống hoạt động (2) Cảm biển nhiệt độ, độ ẩm nhiệm vụ xác định thông số độ ẩm nhiệt độ xe gửi tín hiệu phận xử lý thông tin (3) Mạch GSM GPRS Sim 800A nhiệm vụ báo tín hiệu cảnh báo gọi dạng tin nhắn đến số điện thoại lập trình sẵn có cố (4) Mạch ổn áp LM2596 nhiệm vụ ổn định giá trị điện áp đầu để bảo vệ mạch điều khiển Arduino UNO R3 (5) Mạch Arduino UNO R3 tiếp nhận thông tin đầu vào cảm biến, xử lý thơng tín gửi thơng tin xử lý đến chấp hành (6) Cảm biến CO2 xác định thông số CO2 xe, vượt q ngưỡng cho phép thơng số biến đổi thành tín hiệu gửi mạch điều khiển Hình 2: Mơ hình hồn chỉnh hệ thống Hệ thống hoạt động dựa tín hiệu cảm biến bao gồm cảm biến nhiệt độ độ ẩm cảm biến CO2, thông số kỹ thuật cảm biến thiết lập chương trình Trong điều kiện hoạt động bình thường 323 cảm biến gửi thông số mà cảm biến đo khoảng thời gian định mạch điều khiển Arduno Ứng với thông số đo môi trường thực tế xe mạch điều so sánh với giá trị thiết lập sẵn chương trình Nếu vượt ngưỡng quy định mạch điều khiển kích hoạt chấp hành để phát tín hiệu cảnh báo Đồng thời tính hiệu thị lên hình LCD người sử dụng biết thông số mà mạch điều khiển nhận thời điểm cảnh báo Trong trình hoạt động cần vượt tiêu cảm biến hệ thống tiếp nhận thơng tin, xử lý gửi tính hiệu đến chấp hành Lúc chấp hành cảnh báo liên tục việc gửi tin nhắn gọi Kết thực tế thu sau khối cảnh bảo hoạt động thể hình bên Hình 3: Kết thu sau khối cảnh báo hoạt động Chương trình điều khiển hoạt động hệ thống viết dựa ngôn ngữ lập trình C phần mềm Arduino IDE Sau chương trình nạp vào mạch Arduino Chương trình hoạt động liên tục trình sử dụng, có thay đổi chương trình phải nap lại chương trình vào Arduino KẾT LUẬN Đề tài thực việc thiết kế lắp ráp hệ thống cảnh bảo trẻ em bị bỏ quên xe Hệ thống gồm ba phần bao gồm: khối cảnh báo, khối cảm biến điều khiển Mỗi khối có chức riêng biệt, đáp ứng nhu cầu riêng hệ thống Hệ thống điều khiển mạch Arduino lập trình sẵn Các khối sau lắp ráp hoạt động yêu cầu đặt Các thông số kỹ thuật cảm biến thay đổi để phù hợp với điều kiện môi trường khác 324 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Vi Điều Khiển – Trường Đại học Công nghệ HUTECH http://arduino.vn/ http://linhkienviet.vn/ https://svtdhnlu.com/ 325 ... THỐNG CẢNH BÁO BỎ QUÊN TRẺ EM TRÊN XE ĐƯA RƯỚC ĐI HỌC Kết trình lắp rắp sản phẩm thực tế thể hình … Các linh kiện điện tử sử dụng mạch bao gồm: (1) Màn hình tex LCD2004 xanh nhiệm vụ hiển thị... chương trình điều khiển vào mạch Arduino 2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống - Sơ đồ khối Hệ thống nhận biết trẻ em xe ô tô Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống nhận biết trẻ em xe Hệ thống chia làm khối... vào mạch Arduino Chương trình hoạt động liên tục q trình sử dụng, có thay đổi chương trình phải nap lại chương trình vào Arduino KẾT LUẬN Đề tài thực việc thiết kế lắp ráp hệ thống cảnh bảo trẻ