Nghiên cứu hệ thống robot chia chọn ứng dụng trong doanh nghiệp logistic

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu hệ thống Robot chia chọn ứng dụng doanh nghiệp Logistics NGUYỄN KIM THUẦN Thuan.NK211275M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Tình Chữ ký GVHD Trường: Trường Cơ khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội HÀ NỘI, 04/2023 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Nguyễn Kim Thuần Đề tài luận văn: Nghiên cứu hệ thống Robot chia chọn ứng dụng doanh nghiệp Logistics Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số học viên: 20211275M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 28/04/2023 với nội dung sau: – Bổ sung bình luận luận giải kết mơ phỏng, tính tốn, từ làm bật đóng góp tác giả cơng trình nghiên cứu lĩnh vực tác giả nghiên cứu – Chỉnh sửa lỗi đánh máy, lỗi tả luận văn – Bổ sung đánh số công thức luận văn – Điều chỉnh bố cục luận văn soạn thảo văn theo quy định Ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Nguyễn Văn Tình Nguyễn Kim Thuần CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Nguyễn Thành Nhân ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu hệ thống Robot chia chọn ứng dụng doanh nghiệp Logistics Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên TS Nguyễn Văn Tình LỜI CẢM ƠN Tơi xin chân thành cảm ơn Đại học Bách Khoa Hà Nội, Phịng Đào tạo, Trường Cơ khí, Khoa Cơ khí Chế tạo máy Nhóm Chun mơn Cơng nghệ chế tạo máy cho phép thực luận văn Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cám ơn Phịng Đào tạo Trường Cơ khí hỗ trợ giúp đỡ suốt q trình tơi làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Tình lãnh đạo Tổng Cơng ty Cổ phần Bưu Viettel hướng dẫn tơi tận tình tạo điều kiện thuận lợi để tơi thực hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy phản biện, thầy hội đồng chấm luận văn đồng ý đọc duyệt đóng góp ý kiến q báu để tơi hồn chỉnh luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè, người động viên, khuyến khích tơi suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn HỌC VIÊN Nguyễn Kim Thuần LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Nguyễn Kim Thuần – học viên cao học Khóa 2021A Mã số học viên: 20211275M Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Đề tài: Nghiên cứu hệ thống Robot chia chọn ứng dụng doanh nghiệp Logistics Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Tình Tơi xin cam đoan nghiên cứu luận văn tác giả thực Tóm tắt nội dung luận văn Luận văn trình bày kết nghiên cứu, thiết kế, chế tạo robot AMR ứng dụng khâu chia chọn hàng hóa kho hàng doanh nghiệp chuyển phát nhanh Viettel Post Tác giả nghiên cứu, khảo sát hệ thống, cơng nghệ chia chọn có giới, tìm hiểu nguyên lý làm việc, đánh giá ưu, nhược điểm loại công nghệ đánh giá phù hợp robot chia chọn với thực trạng xu hướng phát triển thương mại điện tử Việt Nam định hướng phát triển công nghệ Viettel Post Thông qua việc nghiên cứu, chế tạo robot chia chọn phục vụ hoạt động khai thác bưu phẩm, bưu kiện, tác giả bước làm chủ công nghệ chế tạo thiết kế hệ thống điện – điều khiển cho AMR, hệ thống quản lý robot RCS Bên cạnh đó, tác giả trình bày hướng tiếp cận việc tìm quỹ đạo di chuyển tối ưu cho Mobile Robot phục vụ hoạt động chia chọn Các thuật tốn định tuyến truyền thống thường khơng xem xét tính chất thay đổi trọng số, ảnh hưởng tới tính tối ưu quỹ đạo định trước robot Do đề tài đề xuất thuật tốn định tuyến dựa sở thuật toán Dijkstra, giúp cập nhật, thay đổi quỹ đạo từ tối ưu quãng đường di chuyển robot trường hợp quỹ đạo ban đầu bị ảnh hưởng yếu tố khác Đề tài ghi nhận Hội đồng Biên tập chấp thuận cho đăng Tạp chí Cơ khí Việt Nam, Số 302, tháng năm 2023 Robot AMR kết trình nghiên cứu, thiết kế chế tạo Viettel Post Sản phẩm phần quan trọng cấu thành lên hệ thống robot chia chọn, thử nghiệm mơ phỏng, đánh giá tính hiệu trước đưa vào sử dụng thử nghiệm đơn vị (Trung tâm chia chọn Bắc Từ Liêm – Hà Nội) Dự kiến sau kết thúc trình thử nghiệm, sản phẩm đầu tư hàng loạt sử dụng rộng rãi mạng lưới kho bãi Viettel Post từ quý - 2023 Kết luận văn cho phép tác giả tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng chế tạo nâng cao, hoàn thiện sản phẩm robot đơn vị chuyển phát nhanh Từ nâng cao chất lượng dịch vụ khâu middle-mile, hoạt động chia chọn bưu phẩm kho chuyển phát, bước làm chủ nội địa hóa sản phẩm robot phục vụ hoạt động chia chọn Việt Nam HỌC VIÊN Nguyễn Kim Thuần MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHIA CHỌN 1.1 Tình hình nghiên cứu cần thiết đề tài 1.1.1 Các công nghệ chia chọn giới 11 1.1.2 Công nghệ chia chọn robot AMR 14 1.1.3 So sánh công nghệ chia chọn 16 1.2 Mục tiêu đề tài 19 1.3 Kết luận chương 20 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ ROBOT CHIA CHỌN AMR 21 2.1 Yêu cầu thiết kế 21 2.1.1 Yêu cầu đầu vào 21 2.1.2 Thiết kế phương án 21 2.1.3 Kết đầu đạt 21 2.2 Phân tích kết cấu robot chia chọn ARM 22 2.3 Thiết kế hệ khung robot chia chọn ARM 23 2.3.1 Thiết kế hệ khung 23 2.3.2 Phân tích mơ kết cấu kiểm nghiệm độ bền robot phần mềm Solid Simulation 23 2.4 Thiết kế hệ động lực robot chia chọn 31 2.4.1 Chọn động truyền chuyển động 31 2.4.2 Tính tốn lựa chọn động 36 2.5 Thiết kế hệ thống điều khiển robot 38 2.5.1 Lựa chọn thiết bị điều khiển 38 2.5.2 Tổng quan phần tử mạch điều khiển 40 2.6 Kết luận chương 55 CHƯƠNG ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DIJKSTRA XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ ROBOT RCS 57 3.1 Tổng quan hệ thống quản lý robot RCS 57 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Hình 3-7 Kiến trúc ROS2 Để sử dụng ROS điều khiển robot thực việc chia chọn hàng hóa, quy trình thực sau: Thiết lập hệ thống phần cứng cho robot: Chuẩn bị robot với thiết kế chương chương Cài đặt ROS robot: cần cài đặt ROS robot để robot giao tiếp với Thiết lập mạng ROS: cần thiết lập mạng ROS robot để robot giao tiếp với Thiết lập ROS Node cho robot: cần tạo ROS Node để điều khiển phần robot Cụ thể, tạo Node để điều khiển động di chuyển robot, Node để đọc liệu từ mạch sensor, Node để quản lý việc chia chọn hàng hóa Sử dụng ROS Message để giao tiếp Node: sử dụng ROS Message Node giao tiếp với Ví dụ, Node đọc liệu từ module RFID liệu từ mạch sensor gửi ROS Message chứa thơng tin vị trí đến Node điều khiển động cơ, để điều chỉnh tốc độ di chuyển robot Tối ưu hóa tốc độ độ xác robot: cần tối ưu hóa tốc độ độ xác robot để chúng thực cơng việc chia chọn hàng hóa cách hiệu đáng tin cậy 3.5 Kết luận chương Xây dựng hệ thống điều phối robot RCS GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 68 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Xây dựng hệ thống lưu trữ thông tin đơn hàng, giao tiếp với RCS trả kết đơn hàng từ định hướng robot Xây dựng danh sách API phản hồi thơng tin hệ thống RCS Mơ hình hóa không gian làm việc robot, áp dụng giải thuật Dijkstra tối ưu quãng đường robot đơn lẻ số lượng lớn robot, từ tối ưu hiệu hoạt động hệ thống GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 69 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN PHẨM 4.1 Thử nghiệm sản phẩm robot chia chọn AMR Sản phẩm robot chia chọn AMR sau hoàn thiện tiến hành kiểm tra thử nghiệm thông số kỹ thuật theo quy trình nghiệm thu, KCS, với CTKT sau: 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Thông số chung Đường kính sở tối đa (đường kính đường trịn ngoại tiếp hình chiếu bằng) Chiều cao tối đa Khối lượng tổng thể (bao gồm pin) Khối lượng hàng lớn chia chọn Kích thước hàng lớn chia chọn 1.6 Loại hàng hóa 1.7 Tốc độ di chuyển tối đa 1.8 Thời lượng Pin 1.9 1.10 Độ xác di chuyển Robot tự sạc hết pin Yêu cầu chi tiết pin =400 (dài * rộng) Hàng thư, hàng COD Viettel Post 1.5~3 m/s Sạc phút chạy ±10 mm Có 2.1 Loại Pin Lithium battery Li-ion battery 2.2 Tuổi thọ pin >= 10.000 lần sạc - Đạt: Thông số kỹ thuật, kích thước hạng mục với yêu cầu - Khơng đạt : Thơng số kỹ thuật, kích thước hạng mục không với yêu cầu - Đạt: Thơng số kỹ thuật, kích thước hạng mục với yêu cầu - Không đạt : Thông số kỹ thuật, kích thước hạng mục khơng với yêu cầu Bảng 4-1 Tiêu chí đánh giá robot AMR Tiến hành thử nghiệm hoạt động đơn robot AMR theo quy trình hoạt động hệ thống: GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 70 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Hình 4-1 Thử nghiệm hoạt động đơn 4.2 Thử nghiệm hệ thống chia chọn robot AMR Sau tích hợp thuật toán điều khiển kết hợp thuật toán tối ưu quãng đường vào phần mềm giả lập, tiến hành mô giả lập hoạt động hệ thống sau: Hình 4-2 Thử nghiệm hoạt động chia chọn với robot AMR phần mềm giả lập Thông số cài đặt trình giả lập hoạt động robot chia chọn: Thông số Giá trị Thời gian mô 30 (phút) Số lượng robot 80 (robot) GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 71 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Vận tốc robot 1,5 (m/s) Số điểm chia 150 (điểm) Sản lượng đạt 2,010 (đơn hàng) Công suất dự kiến 3,896 (đơn hàng/ giờ) Bảng 4-2 Thông số giả lập hoạt động robot chia chọn Mô hình triển khai thử nghiệm Viettel Post, sử dụng robot chia chọn hàng hóa COD, hàng hóa có khối lượng kích thước cỡ nhỏ vừa, giúp nâng cao suất chia chọn đơn vị Hình 4-3 Mơ hình triển khai thử nghiệm Dự kiến hệ thống vào hoạt động vào quý năm 2023 nhằm mục đích xử lý hàng hóa có kích thước đặc thù (hàng tròn, mỏng, dẹt,…) Trung tâm chia chọn Bắc Từ Liêm – Hà Nội, sau triển khai mở rộng tới Trung tâm chia chọn Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh Cần Thơ GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 72 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Hình 4-4 Hệ thống dự kiến triển khai trung tâm chia chọn 4.3 Kết luận chương Thiết kế, đánh giá thử nghiệm đơn sản phẩm robot chia chọn AMR Thiết kế, đánh giá thử nghiệm hệ thống robot chia chọn AMR Triển khai, áp dụng mơ hình hệ thống nhà kho Trung tâm Khai thác – Tổng Công ty Cổ phần Bưu Viettel GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 73 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống chia chọn giới, đánh giá phù hợp công nghệ chia chọn sử dụng robot AMR, phương pháp nghiên cứu lý thuyết phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, tác giả hoàn thành luận văn với nội dung gồm chương: Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Nghiên cứu, thiết kế robot chia chọn AMR Chương 3: Ứng Dụng Giải Thuật Dijkstra Xây Dựng Hệ Thống Quản Lý Robot RCS Chương 4: Nghiên cứu thử nghiệm sản phẩm Những kết đạt được: Tìm hiểu nắm rõ nguyên lý hoạt động công nghệ chia chọn phổ biến giới x x Nghiên cứu công nghệ robot AMR ứng dụng lĩnh vực chia chọn Thiết kế, chế tạo thử nghiệm robot phục vụ hoạt động chia chọn bưu phẩm, bưu kiện Viettel Post x Xây dựng hệ thống điều khiển, tối ưu qng đường cho số lượng lớn robot, tính tốn thử nghiệm công suất hệ thống đưa vào vận hành thực tế x Hướng phát triển đề tài: Dựa vào trình nghiên cứu chế tạo thử nghiệm robot chia chọn AMR nói trên, tác giả có đề xuất phát triển đề tài cao theo hướng “Sử dụng trí tuệ nhân tạo cho việc tối ưu điều khiển số lượng lớn robot” với mục tiêu triển khai nâng cấp, mở rộng quy mô hệ thống theo đà tăng trưởng thương mại điện tử nói chung cơng ty chuyển phát nhanh nói riêng GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 74 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Gia Tường, Tạ Khánh Lâm Nguyên lý máy tập Nhà xuất Giáo dục (Tái lần thứ 3) - 2006 [2] PGS Hà Văn Vui, TS Nguyễn Chỉ Sáng Sổ tay thiết kế khí tập I; II; III Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - 2007 [3] Nguyễn Văn Huyền Sổ tay đối chiếu kim loại thông dụng Nhà xuất xây dựng - 2005 [4] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn, PGS.TS Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I; II; III Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - 2007 [5] GS.TSKH Nguyễn Văn Thái, PGS Phạm Quang Lộc, PGS.TS Nguyễn Hữu Dũng, PGS.TS Bùi Chương, PGS.TSKH Nguyễn Anh Dũng Công nghệ vật liệu Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - 2006 [6] Nguyễn Doãn Phước (2009) Lý thuyết điều khiển tuyến tính NXB Khoa học kỹ thuật [7] TS Nguyễn Mạnh Tiến (2009) Điều khiển Robot Công nghiệp – NXB Khoa học kỹ thuật [8] Chen Y (2020) Application of improved Dijkstra algorithm in coastal tourism route planning Journal of Coastal Research 106(sp1), 251-254 [9] Alican Bozyiğit; Gazihan Alankuş; Efendi Nasiboğlu (2017) Public transport route planning: Modified dijkstra's algorithm International Conference on Computer Science and Engineering (UBMK) [10] Vi Tran Ngoc Nha; Soufiene Djahel; John Murphy (2012) A comparative study of vehicles' routing algorithms for route planning in smart cities First International Workshop on Vehicular Traffic Management for Smart Cities (VTM) [11] Chaoli Wang ; Zhenyu Fu (2014) A new way to detect the position and orientation of the wheeled mobile robot on the image plane IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics [12] Reza N.Jazar (2019) Theory of Apllied Robotics [13] Huijuan Wang, Yuan Yu, Quanbo Yuan (2011) Application of Dijkstra algorithm in robot path-planning Second International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 75 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Cấu trúc chương trình điều khiển gồm phần x Điều khiển động servo DC tạo di chuyển cho AGV: o Kết nối Pi với điều khiển PID động servo DC o Cài đặt thư viện Adafruit_PCA9685 để điều khiển servo DC thông qua điều khiển PID o Thiết lập thông số cho điều khiển PID cho động servo DC, giá trị mục tiêu giá trị giới hạn cho chuyển động chúng o Đọc giá trị đầu vào từ cảm biến robot AGV o Tính tốn giá trị điều khiển PID dựa giá trị đầu vào hệ số PID thiết lập trước o Đưa tín hiệu điều khiển cho điều khiển PID để điều khiển chuyển động động servo DC import time import Adafruit_PCA9685 from simple_pid import PID # Khởi tạo điều khiển PCA9685 pwm = Adafruit_PCA9685.PCA9685() pwm.set_pwm_freq(50) # Khởi tạo thông số PID cho động servo DC pid1 = PID(1, 0.1, 0.05, setpoint=90) pid1.output_limits = (0, 4095) # Khởi tạo thông số PID cho động servo DC pid2 = PID(1, 0.1, 0.05, setpoint=90) pid2.output_limits = (0, 4095) GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 76 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ while True: # Đọc giá trị đầu vào từ cảm biến robot AGV (Sensor1, sensor2) = check_position() # Tính tốn giá trị điều khiển PID cho động servo DC control1 = pid1(sensor1) # Tính toán giá trị điều khiển PID cho động servo DC control2 = pid2(sensor2) # Đưa tín hiệu điều khiển cho điều khiển PCA9685 pwm.set_pwm(0, 0, int(control1)) pwm.set_pwm(1, 0, int(control2)) # Chờ chút trước lặp lại trình điều khiển time.sleep(0.1) x Điều khiển động BLDC gạt hàng đến vị trí đích: o Để điều khiển động BLDC Raspberry Pi 4, sử dụng thư viện RPi.GPIO để tương tác với chân GPIO board o Đầu tiên, import thư viện RPi.GPIO thiết lập chân GPIO để điều khiển động BLDC o Sau đó, sử dụng thư viện pigpio để thực điều khiển động BLDC import pigpio import time # Thiết lập chân GPIO GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 77 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ GPIO_PWM = 18 GPIO_DIR1 = 17 GPIO_DIR2 = 27 GPIO_ENABLE = 22 pi = pigpio.pi() # Thiết lập chân GPIO đầu pi.set_mode(GPIO_PWM, pigpio.OUTPUT) pi.set_mode(GPIO_DIR1, pigpio.OUTPUT) pi.set_mode(GPIO_DIR2, pigpio.OUTPUT) pi.set_mode(GPIO_ENABLE, pigpio.OUTPUT) # Điều khiển động quay 90 độ pi.write(GPIO_DIR1, 1) # Thiết lập chiều quay động pi.write(GPIO_DIR2, 0) pi.write(GPIO_ENABLE, 1) # Kích hoạt động pi.set_PWM_dutycycle(GPIO_PWM, 128) # Thiết lập tốc độ động time.sleep(2) # Quay động giây # Điều khiển động quay trở lại vị trí ban đầu pi.write(GPIO_DIR1, 0) # Thiết lập chiều quay động pi.write(GPIO_DIR2, 1) time.sleep(2) # Đợi giây trước ngắt động GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 78 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ pi.write(GPIO_ENABLE, 0) # Ngắt động pi.stop() x Giao tiếp với RCS thông qua module RF UART SI4463 433MHz: o Để lập trình Python Pi để giao tiếp với server thông qua module RF UART SI4463 433MHz, ta sử dụng thư viện pyserial để thiết lập kết nối UART truyền liệu Pi module RF o Cài đặt thư viện pyserial Pi cách chạy lệnh sau terminal: sudo apt-get update sudo apt-get install python3-serial o o Kết nối module RF với Pi thông qua cổng UART Pi (bao gồm chân TX, RX, VCC GND) Sử dụng thư viện pyserial code Python để thiết lập kết nối UART truyền liệu import serial import time # Thiết lập cổng UART ser = serial.Serial('/dev/serial0', 9600, timeout=1) # Gửi liệu từ Pi đến module RF UART ser.write(b'BLDC_sortresult') # Đợi phản hồi từ module RF UART time.sleep(0.1) response = ser.readline() print(response) GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 79 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ Thiết lập kết nối UART với baudrate 9600 Sau đó, ta gửi vị trí AGV đến module RF UART cách sử dụng phương thức write() đối tượng serial o Tiếp theo, ta đợi 0,1 giây để chờ phản hồi từ module RF UART cách sử dụng phương thức sleep() thư viện time, sau đọc phản hồi cách sử dụng phương thức readline() đối tượng serial Phản hồi lưu trữ biến response xử lý x Đọc vị trí AGV thơng qua mạch cảm biến module RFID NFC522: o Kết nối mạch cảm biến với Pi sử dụng giao thức I2C SPI Mỗi mạch cảm biến có địa riêng nó, bạn cần phải biết địa mạch cảm biến để đọc liệu từ Nếu sử dụng giao thức I2C, kết nối chân SDA, SCL, VCC GND từ mạch cảm biến đến Pi Nếu sử dụng giao thức SPI, kết nối chân MOSI, MISO, SCLK, CS, VCC GND từ mạch cảm biến đến Pi o Sử dụng thư viện Python để đọc liệu từ mạch cảm biến Sử dụng mạch cảm biến I2C có địa 0x68 để đọc giá trị từ cảm biến, ta sử dụng thư viện smbus2 để đọc liệu từ ghi (register) mạch cảm biến o import smbus2 # Thiết lập địa mạch cảm biến I2C address = 0x68 # Thiết lập đối tượng bus để giao tiếp với mạch cảm biến I2C bus = smbus2.SMBus(1) while True: # Đọc giá trị từ ghi 0x00 mạch cảm biến value = bus.read_byte_data(address, 0x00) # In giá trị hình print("Value:", value) o Để đọc giá trị thẻ RFID thông qua module RFID NFC522 Pi 4, sử dụng thư viện MFRC522-python Cài đặt thư viện MFRC522-python cách mở terminal Pi chạy lệnh sau: GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 80 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ sudo pip3 install mfrc522 o Chương trình Python để đọc giá trị thẻ RFID import RPi.GPIO as GPIO import mfrc522 import signal continue_reading = True # Thiết lập chân truyền thông SPI SPI_PORT = SPI_DEVICE = GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Thiết lập đối tượng thẻ RFID MIFAREReader = mfrc522.MFRC522(spiDevice=SPI_DEVICE, spiBus=SPI_PORT) # Hàm xử lý ngắt chương trình def end_read(signal,frame): global continue_reading print ("Ctrl+C captured, ending read.") continue_reading = False GPIO.cleanup() # Thiết lập xử lý ngắt Ctrl+C GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 81 Ngành Kỹ thuật Cơ điện tử Luận văn Tốt nghiệp Thạc sĩ signal.signal(signal.SIGINT, end_read) # Tiến hành đọc thẻ RFID print("Đưa thẻ RFID lên cạnh đầu đọc ") while continue_reading: # Kiểm tra xem có thẻ RFID nằm gần đầu đọc không (status,TagType) = MIFAREReader.MFRC522_Request(MIFAREReader.PICC_REQIDL) # Nếu tìm thấy thẻ RFID, tiến hành đọc giá trị if status == MIFAREReader.MI_OK: print ("Thẻ RFID tìm thấy.") # Tiến hành đọc UID thẻ RFID (status,uid) = MIFAREReader.MFRC522_Anticoll() # Nếu đọc UID thành công, in giá trị UID if status == MIFAREReader.MI_OK: print ("UID thẻ RFID: %s,%s,%s,%s" % (uid[0], uid[1], uid[2], uid[3])) GVHD: TS Nguyễn Văn Tình 82