Bài Tập Lớn Máy Rửa Tay Sát Khuẩn Tích Hợp Điểm Danh Mã Qr Và Hiển Thị Trên App Điện Thoại.pdf

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG  BÀI TẬP LỚN MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Giảng viên hướng dẫn NGUYỄN VĂN TH[.]

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - - BÀI TẬP LỚN MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THÀNH Sinh viên thực hiện: ĐOÀN HOÀNG SƠN – B17DCDT159 NGUYỄN HOÀNG HUY – B17DCDT095 TRẦN VĂN MẠO - B17DCDT123 Môn: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SỐ Nhóm: 09 Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà Nội, 2021 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực đề tài nhóm em nhận giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Đầu tiên, nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng tạo cho chúng em mơi trường rèn luyện tốt để học tập tiếp thu kiến thức quý báu năm qua Chúng em xin cảm ơn tất thầy giáo tận tình dạy kiến thức q báu để chúng em hồn thành đồ án hành trang cần thiết để em bước đường nghiệp sau Nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Văn Thành , trực tiếp hướng dẫn em thực đề tài nghiên cứu Mặc dù công việc bận rộn Thầy dành thời gian hướng dẫn bảo tận tình để em hồn thành tốt đề tài Mặc dù cố gắng xong không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận thơng cảm bảo tận tình q thầy bạn để chúng em hồn thành tốt báo cáo Cuối chúng em xin kính chúc thầy, cơ, gia đình bạn bè dồi sức khỏe thành công nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHIỆM VỤ MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Nhiệm vụ thực Nội dung yêu cầu CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Lý chọn đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ PHẦN CỨNG 2.1 Sơ đồ tổng qt mơ hình 2.2 Các thiết bị chức 2.2.1 Cảm biến vật cản hồng ngoại 2.3 Relay trung gian 2.3.1 Relay trung gian gì? 2.3.2 Các loại relay trung gian 10 2.3.3 Cấu tạo nguyên lý làm việc relay trung gian 11 2.3.4 Cách sử dụng máy rửa tay sát khuẩn tự động 12 2.4 Mạch Tạo Trễ NE555 12V 12 2.4.1 Mô tả chung 12 2.4.2 Thông số kỹ thuật 13 2.4.3 Hướng dẫn sử dụng 14 2.4.4 2.5 Cách sử dụng máy rửa tay sát khuẩn 14 Bơm Nhu Động 12V – 5W 14 2.5.1 Bơm 14 2.5.2 Adapter Sạc 3S 15 2.6 Tính sản phẩm máy rửa tay tự động 16 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY RỬA TAY TỰ ĐỘNG 18 3.1 Cấu tạo thiết bị 18 3.2 Nguyên lý hoạt động 18 3.3 Ưu điểm cải tiến thiết bị 19 3.4 Tính ưu viêt máy rửa tay cảm ứng so với bình đựng, bình xịt sát khuẩn tay truyền thống 20 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG QUY TRÌNH THU NHẬN DỮ LIỆU QUA QR CODE VÀ GOOGLE FORM 21 4.1 QR code 21 4.1.1 Khái niệm 21 4.1.2 QR code khác mã vạch truyền thống? 21 4.1.3 Các quét mã QR 22 4.1.4 Cách tạo mã QR 24 4.2 Google Form 24 4.2.1 Khái niệm 24 4.2.2 Cách tạo Google Form 25 4.2.3 Tiện ích mở rộng Google Form 27 4.3 Google Sheet 31 4.3.1 Khái niệm 31 4.3.2 Cách tạo Google Sheet từ biểu mẫu để tiến hàng thu nhập Data 31 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH THƠNG BÁO QUA APP IFTTT 33 5.1 IFTTT gì? 33 5.2 Giao diện IFTTT 34 5.3 Hoạt động IFTTT 35 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MƠ HÌNH SẢN PHẨM 2D, 3D 36 6.1 Mơ hình 2D 36 6.2 Mơ hình 3D 37 6.3 Mơ hình thực tế 38 7.1 Ráp mạch cho máy rửa tay 39 7.2 Tiến hành thử nghiệm hoạt động linh kiện 42 7.3 Lắp mơ hình Sản phẩm 43 7.4 Kết đạt 45 CHƯƠNG 8: MÔ PHỎNG KẾT QUẢ CỦA SẢN PHẨM 45 8.1 Bảng mô kết 45 8.2 Các khó khăn gặp phải 47 CHƯƠNG 9: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 47 9.1 Đánh giá khách quan 47 9.2 Hướng Phát triển đề tài 47 TIẾN TRÌNH CƠNG VIỆC 49 PHÂN CHIA CÔNG VIỆC 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 LỜI NÓI ĐẦU Virus gây bệnh viêm đường hô hấp cấp COVID-19 (chủng Coronavirus) lây lan dịch nhầy hay dịch tiết đường hô hấp chứa virus xâm nhập thể từ mắt, mũi, họng qua giọt bắn tiếp xúc trực tiếp với người bệnh thông qua bàn tay chạm vào vật dụng trung gian chứa virus đưa lên mặt Vì vậy, “Bàn tay khơng an tồn” “cơng cụ” phổ biến khiến virus lây lan từ người sang người khác Do đó, chặn đứng đường virus xâm nhập vào thể việc rửa tay thường xuyên quan trọng Mỗi ngày phải tiếp xúc, với đồ vật có nguy chứa tác nhân gây bệnh (virus, vi khuẩn, nấm…) mà không hay biết tay nắm cửa, nút điều khiển thang máy, công tắc đèn bắt tay người khác… Bàn tay thường nơi trực tiếp tiếp xúc nhiều với dịch tiết thể Virus gây bệnh theo dịch tiết lan rộng ngồi cộng đồng vơ tình đưa tay lên mắt, mũi, miệng hay chạm vào người vật khác Trong tình hình đại dịch hồnh hành tồn giới nay, biện pháp đơn giản, kinh tế, dễ thực hiện, lại quan trọng hiệu để phòng tránh virus lây lan rửa tay thường xuyên xà phòng nước sạch, dung dịch cồn y tế chứa 60% cồn, sử dụng dung dịch sát khuẩn có chứa 60% cồn WHO khuyến cáo người dân rửa tay thường xun với xà bơng/xà phịng/nước rửa tay… giảm 44% lây truyền bệnh hô hấp Để phòng ngừa lây nhiễm COVID-19, cần rửa tay vào thời điểm sau: Sau trở từ nơi công cộng: Những nơi công cộng tiềm ẩn nhiều rủi ro tiếp xúc với nhiều người, cầm nắm vào nhiều vật dụng chung Trước sau ăn uống: Vi khuẩn xâm nhập thể qua đường hơ hấp hay miệng, cần rửa SVTH Nhóm 09 tay cách trước ăn để tránh virus trực tiếp vào thể sau ăn để giữ đôi tay có cầm, chạm vào thức ăn Sau vệ sinh: Nhà vệ sinh nơi chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh số nghiên cứu cảnh báo SARS-CoV-2 lây nhiễm qua đường phân Vì vậy, rửa tay cách sau vệ sinh cần thiết Ngoài ra, trước chuẩn bị thức ăn, điều trị vết thương, chạm vào người bệnh sau xì mũi, ho, hắt hơi, chạm vào động vật vật nuôi, thay tã lót cho em bé giúp trẻ vệ sinh, xử lý rác thải… cần rửa tay cách để kịp thời loại bỏ virus, vi khuẩn Do nhóm em thiết kế máy rửa tay sát khuẩn tích hợp QR điểm danh với mong muốn chung tay đẩy lùi dịch bệnh Covid-19 giúp điểm danh bạn sinh viên trường học hơn- sản phẩm có nhiều tính ưu việt, sử dụng đơn giản, hiệu quả, ứng dụng phục vụ cán bộ, giảng viên sinh viên nhà trường SVTH Nhóm 09 NHIỆM VỤ MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Nhiệm vụ thực  Phân tích, lựa chọn thiết kế mơ hình máy rửa tay  Vẽ sơ đồ hệ thống  Thiết kế phần cảm ứng vịi xịt tự động  Tích hợp QR điểm danh Nội dung yêu cầu  Thiết kế mơ hình với thiết bị có khả cảm biến tự động  Thiết kế QR điểm danh tự động qua phần mềm thứ SVTH Nhóm 09 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Trước diễn biến phức tạp dịch bệnh COVID-19, xuất phát từ ý tưởng chai dung dịch sát khuẩn, thầy trò nhà trường lên kế hoạch, phương án chế tạo máy rửa tay tiện lợi Cụ thể, trình sử dụng dung dịch sát khuẩn nơi công cộng, việc tiếp xúc trực tiếp với chai đựng dung dịch nhiều người tiềm ẩn lây lan virus SARS-CoV-2 gây nhiễm chéo Bên cạnh đó, nhiều người khơng thực việc rửa tay dung dịch sát khuẩn vơ tình hay thiếu ý thức đến quan, công sở làm lây lan virus cộng đồng Thêm vào tích hợp QR điểm danh tự động lên googlesheet để giúp giảng viên cập nhật tình hình học tập sinh viên trường nhanh Hình 1.1: Máy rửa tay sát khuẩn tự động SVTH Nhóm 09 1.2 Lý chọn đề tài Rửa tay dung dịch sát khuẩn thời gian lâu, bất tiện lại khơng an tồn Vì vậy, nhóm em tự nghiên cứu, chế tạo máy rửa tay sát khuẩn tự động Với máy này, em hy vọng góp phần cơng sức nhỏ bé để nước chung tay đẩy lùi đại dịch Covid-19 Thêm vào tích hợp QR điểm danh để giúp cho bạn sinh viên học giờ, tự giác giúp thầy cô cập nhật tình hình bạn học sinh qua app điện thoại thống kê thời gian học bạn 1.3 Mục tiêu đề tài Với máy sát khuẩn tay tự động tự động giúp chuyển đổi công việc đội bảo vệ trực gác cổng, thay phải xịt dung dịch thuốc sát khuẩn cho người chuyển sang hoạt động giám sát người tuân thủ rửa tay Ngoài ra, chắn với cài đặt tự động số lượng dung dịch phun lần cho người tiết kiệm đáng kể dung dịch sát khuẩn Bộ phận cảm biến máy sát khuẩn tay tự động nhận diện đưa bàn tay vòi máy, tự động phun lượng nước rửa tay dạng phun sương theo thời gian cài đặt trước đó, vừa đủ dung dịch sát khuẩn cho lần rửa tay Thêm vào vào lớp bạn sinh viên chủ động quét QR điểm danh tiết kiệm thêm thời gian để thầy giáo có nhiều thời gian để giảng dạy SVTH Nhóm 09 Hình 5.3b: Set up đầu từ Form CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MƠ HÌNH SẢN PHẨM 2D, 3D 6.1 Mơ hình 2D Đây thiết kế hình ảnh 2D Sản Phẩm Bọn em thiết kế khổ A4 với Hình dạng chữ L vừa tiện lợi mỹ quan Đoạn Eo chữ L chỗ dễ để tay vào để rửa Hình 6.1a: Hình ảnh 2D sản phẩm SVTH Nhóm 09 36 6.2 Mơ hình 3D Bản mơ tả hình ảnh 3D hình dung cụ thể hình ảnh sạn phẩm thực tế hồn thành Với dạng hình hộp chữ nhật để chứa máy bơm dung dịch rửa bên Bản trước Slogan cổ động rửa tay đặc biệt mua dịch Hình 6.2a: Hình ảnh 3D Sản Phẩm SVTH Nhóm 09 37 6.3 Mơ hình thực tế Hình 6.3a: Sản phẩm hồn thành Hình 6.3b: Mã quét QR sản phẩm SVTH Nhóm 09 38 CHƯƠNG 7: TIẾN TRÌNH LẮP RÁP MƠ HÌNH VÀ THỬ NGHIỆM 7.1 Ráp mạch cho máy rửa tay Sau chuẩn bị linh kiện cần có sản phầm tất sản phẩm tiến hành kiểm tra chất lượng kỹ trước đưa vào sử dụng cụ thể sau:  Kiểm tra chất lượng thành phần không tải: Cắm Adapter cấp nguồn cho Máy Rửa Tay sạc điện cho Pin Lion 18650, mạch ổn áp 12v Hình 7.1a: Hình ảnh nguồn 12V SVTH Nhóm 09 39  Kiểm tra chất lượng thành phần có tải: Đưa tay vào cảm biến khoảng cách quan sát hoạt động máy bơm nhu động,… kiểm tra lượng dung dịch sát khuẩn phun béc, thời gian kiểm tra 30 phút Hình 7.1b: Máy Bơm  Cần chỉnh khả nhận dạng cảm biến khoảng cách: Thông qua biến trở tinh chỉnh cảm biến khoảng cách, ta giả lập để chỉnh khoảng cách tác động đến hoạt động cảm biến khoảng 15cm đến 25 cm SVTH Nhóm 09 40  Cân chỉnh lượng dung dịch Bec Phun: Châm nước vào hai bình thơng nhau, sử dụng cơng tắc đẩy khơng khí ngồi để dung dịch sẳn sàng cung cấp cho máy bơm nhu động, dùng ống tiêm 6ml để đo lượng dung dịch thực tế lần dưa bàn tay vào cảm biến khoảng 3ml cần thay đổi chỉnh biến trở tinh chỉnh để nhận lượng dung dịch sát khuản theo yêu cầu Hình 7.1c: Mạch Tạo Trễ SVTH Nhóm 09 41 7.2 Tiến hành thử nghiệm hoạt động linh kiện Sau lắp ráp sản phẩm Máy rửa tay tự Động hoàn chỉnh, tiến hành kiểm tra hoạt động máy Thử nghiệm hiểu chỉnh lượng dung dịch phun (lượng nước để vừa phải dạng tia) Hình 7.2a: Minh Họa tinh chỉnh lượng dung dịch phun Thử nghiệm độ nhạy cảm biến khoảng cách (khoảng cách lí tưởng 15-20cm) Thử nghiệm đấu nối với bình chứa dung dịch sát khuẩn bên ngoài: Sau chỉnh lượng dung dịch sát khuẩn vừa đủ khoảng 3ml, tiến hành đấu nối máy với bình chứa dung dịch bên ngồi bấm nút đuổi khơng khí khỏi ống xem khả làm việc máy bơm nhu động Máy bơm phải làm việc bình thường, đáp ứng cho lượng người dùng lớn SVTH Nhóm 09 42 Hình 7.2b: Hình ảnh tinh chỉnh độ nhảy cho cảm biến khoảng cách 7.3 Lắp mơ hình Sản phẩm Sắp xếp linh kiện vào vị trí phù hợp cho thuận tiện nhất, không để dây điện linh kiện bị rối  Tiến hành tiếp nối đầu mối linh kiện súng bắn keo cho để khơng bị rị rỉ  Sử dụng lửa que nhọn để tiến hành khoan đục lỗ ống dựng dung dịch lỗ cần luồn linh kiện qua: nguồn, đầu ống cho dung dịch vào SVTH Nhóm 09 43 Hình 7.3a:Hình ảnh khoan lỗ đựng nước  Sử dụng dây thít sắt để thắt chặt đầu mối ống nước  Sử dụng băng tan để dịng nước khơng bị tràn ngồi bơm từ ống dung dịch vào xả vịi nước  Thiết kế sử dụng vịi dạng xốy để chỉnh cường độ, dung lượng dung dịch chảy sát khuẩn  Tiến hành thiết kế bìa sản phẩm, đo đạc cắt ghép cho với thiết kế mơ hình Hình 7.3b: Hình ảnh thiết kế bìa mơ hình SVTH Nhóm 09 44  Sử dụng băng dính, keo dán, súng bắn keo để ráp nối phần liên kết bìa giấy tạo tính thẩm mỹ cho sản phẩm  Sử dụng ảnh bìa trang trí cổ động cho máy thêm sinh động 7.4 Kết đạt Qua trình chạy thực nghiệm có số kết quả:  Thiết bị hoạt động ổn định, lượng dung dịch điều chỉnh vừa đủ  Tùy nhu cầu khu vực điều chỉnh lên xuống để thay đổi lượng dung dịch cho hợp lý CHƯƠNG 8: MÔ PHỎNG KẾT QUẢ CỦA SẢN PHẨM 8.1 Bảng mô kết Sản phẩm máy rửa tay tự động tích hợp mã QR thu thập liệu sau:  Về máy rửa tay: hoạt động mượt mà, lưu lượng dung dịch gel tùy biến theo mong muốn Cảm biến hoạt động tốt, dây nguồn ổn định Có thể thêm dung dịch đầu ống đựng dung dịch hết  Về hệ thống điểm danh QR: sở liệu Google Sheet cập nhật theo thời gian thực, đầy đủ trực quan Điện thoại nhận thơng báo có độ trễ 2s so với bảng tính liệu đầu vào, xác đầy đủ Tải App CHPlay Appstore để trải nghiệm sản phẩm Hình 8.1a: Sơ đồ nguyên lý sản phẩm SVTH Nhóm 09 45 Hình 8.1b: Hình ảnh mơ kết liệu google sheet Hình 8.1c: Hình ảnh thơng báo điện thoại SVTH Nhóm 09 46 8.2 Các khó khăn gặp phải  Máy bơm hoạt động mạnh, thời gian đầu chưa tìm cách khắc phục tràn ống nước (đã xử lý)  Cảm biến khoảng cách nhạy (đã xử lý)  Sử dụng phần mềm IFTTT chưa thành thạo, cịn nhiều tính chưa khai thác hết ứng dụng vào sản phẩm CHƯƠNG 9: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 9.1 Đánh giá khách quan Ưu điểm:  Sản phẩm làm hoàn thiện thành công  Tiến hành chạy thực nghiệm đánh giá kết  Thiết bị có tính thực tế cao, áp dụng vào thực tế hiệu đảm bảo sức khỏe cho người phòng chống dịch cách hiệu  Sản phẩm QR điểm danh ứng dụng rộng rãi khơng mơi trường giáo dục Hạn chế:  Chưa có tính thương mại hóa 9.2 Hướng Phát triển đề tài  Với nhu cầu sử dụng đa dạng linh hoạt sản phẩm thiết kế thêm nguồn rời (Pin sạc) để di chuyển sử dụng địa điểm mà khơng có nguồn điện trực tiếp  Tinh giản lại quy trình sản xuất lắp ráp tiến hành thương mại hóa SVTH Nhóm 09 47  Phát triển công cụ phần mềm điểm danh tùy biến tích hợp thêm nhiều tính phù hợp mục đích sử dụng quan đồn thể thông báo tới Messenger, Twitter, Instagram, Sms, Call,  Tích hợp phần mềm vào chương trình Loyal Point CRM (tích điểm chăm sóc khách hàng) shop, cửa hàng online offline SVTH Nhóm 09 48 TIẾN TRÌNH CƠNG VIỆC PHÂN CHIA CƠNG VIỆC Nguyễn Hoàng Huy Trần Văn Mạo Đoàn Hoàng Sơn  Tìm hiểu nghiên cứu QR  Tìm hiểu nghiên cứu  Tìm hiểu cách liên kết mạch sản phẩm  Tìm hiểu Google Form  Tìm hiểu linh kiện, lắp  Test linh kiện lắp ráp  Nghiên cứu app, lắp ráp sản phẩm ráp  Hoàn thiện Báo Cáo  Hồn thiện Báo Cáo SVTH Nhóm 09 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình, giảng tài liệu: [1] ThS Trần Thục Linh, ThS Vũ Anh Đào, Bài giảng Mạng cảm biến, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội, 2013 [2] TS Đặng Hoài Bắc, TS Nguyễn Ngọc Minh, Thiết kế hệ thống nhúng, Nhà xuất Thông tin Truyền thông, Hà Nội, 2013 [3] ThS Đỗ Mạnh Hà, ThS Trần Thúy Hà, ThS Trần Thục Linh, Bài giảng Cấu kiện điện tử, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, Hà Nội, 2013 [4] ThS Nguyễn Xuân Anh, Bài giảng mạng máy tính, Học viện cơng nghệ Bưu viễn thơng, Hà Nội, 2012 Các Website tham khảo: https://mechatronvn.com/ https://robotsteam.vn/ https://dientuviet.com/ https://youtu.be/Z2d7AqZPwKE SVTH Nhóm 09 50 ... trường SVTH Nhóm 09 NHIỆM VỤ MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Nhiệm vụ thực  Phân tích, lựa chọn thiết kế mơ hình máy rửa tay  Vẽ sơ đồ hệ thống ... thành cơng nghiệp MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU NHIỆM VỤ MÁY RỬA TAY SÁT KHUẨN TÍCH HỢP ĐIỂM DANH MÃ QR VÀ HIỂN THỊ TRÊN APP ĐIỆN THOẠI Nhiệm vụ thực Nội dung yêu cầu... loại bỏ virus, vi khuẩn Do nhóm em thiết kế máy rửa tay sát khuẩn tích hợp QR điểm danh với mong muốn chung tay đẩy lùi dịch bệnh Covid-19 giúp điểm danh bạn sinh viên trường học hơn- sản phẩm