674 xây dựng mô hình cân điện tử sử dụng mạch arduino báo cáo kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học

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 CÂN ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG MẠCH ARDUINO ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ: KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: VÕ CÔNG PHÁT Tp.HCM, tháng năm 2017 i 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 CÂN ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG MẠCH ARDUINO Tiếng Anh: MODEL OF ELECTRONIC SCALE 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: VÕ CƠNG PHÁT, Giới tính: Nam - Chun môn đào tạo: Kỹ Thuật Cơ Điện tử - Học hàm, học vị: Thạc sỹ - Chức vụ: Giảng viên - Đơn vị công tác: Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức - Địa liên hệ: 53 Võ Văn Ngân, Phường Linh Chiểu, Quận Thủ Đức - Số điện thoại: 0909 207 636, Email: vophat0607@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 Tên đề tài/cơng trình Tư cách tham gia Nghiên cứu công 2012 nghệ Bluetooth ứng Chủ nhiệm đề tài dụng mơ hình điều i Cấp quản lý/nơi công bố Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM khiển xe thông minh Cơ quan phối hợp cộng tác viên đề tài Khơng 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 công trình nghiên cứu ngồi 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 cân điện tử 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 Cân 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 để học sinh tìm hiểu, việc triển khai thực đề tài cần thiết ii 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 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 cân điện tử khả phát triển sản phẩm Mục tiêu đề tài - Xây dựng mơ hình cân điện tử 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 ngơn ngữ lập trình mạch Arduino, thiết kế, thi cơng mơ hình cân điện tử, 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 cân điện tử - 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) iii Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Mơ hình cân điện tử 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 phòng 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 iv  Dự kiến đóng góp đề tài Mơ hình cân điện tử hồn chỉnh có kèm theo tài liệu hướng dẫn sử dụng Báo cáo nghiên cứu khoa học thiết kế mơ hình cân điện tử 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 Sản phẩm Từ tháng Đến tháng khoa học TT Hoạt động nghiên cứu Thu thập viết tổng quan tài liệu 08/2016 09/2016 Xây dựng đề cương nghiên cứu 08/2016 09/2016 chi tiết Chuyên đề/Nội dung Chuyên đề/Nội dung Điều tra khảo sát, thí nghiệm, thu 10/2016 thập số liệu v 11/2016 Đề cương Chuyên đề/Nội dung 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) TT Nội dung Xây dựng đề cương chi tiết Thu thập viết tổng quan tài liệu Kinh phí 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 vi 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 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 4.800.000 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 4.800.000 đ Tổng kinh phí Tổng kinh phí viết chữ: Bốn triệu tám 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 vii 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 viii MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2016 - 2017 I MỤC LỤC IX DANH MỤC HÌNH ẢNH X DANH MỤC BẢNG XII CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 1.3 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 LẬP TRÌNH ARDUINO 2.2 LẬP TRÌNH ANDROID DÙNG APP INVENTOR 2.3 LẬP TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU TRÊN MÁY TÍNH 15 CHƯƠNG III XÂY DỰNG MƠ HÌNH CÂN ĐIỆN TỬ 25 3.1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG 25 3.1.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 25 3.1.2 XÂY DỰNG PHẦN MỀM 37 3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 50 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 5.1 KẾT LUẬN 52 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 ix songuyen(5); tled7doan(11, 11); delay (50); songuyen(6); tled7doan(10, 10); delay (50); } giatridat=EEPROM.read(save)*100; //lấy lại giá trị đặt epprom serialEvent(); //gọi chức kiện nối tiếp attachInterrupt(0, ngat, LOW);//Khai báo ngắt ngồi } Chương trình Chương trình cân điện tử lập trình bao gồm phần từ (3) đến (8) Trong đoạn trương trình sử dụng nhiều chương trình trình bày mục Chương trình cân điện tử viết sau: void loop() { while(1)//Tạo vòng lặp vô hạn { serialEvent(); //Gọi chức kiện nối tiếp if(demthoigian !=0) //Kiểm tra thời gian nhấn nút (3) { if (demthoigian=5) { trungbinh=tong*1.0/dem; //tính trung bình (7) trungbinhgoc=tonggoc/dem; trungbinhgoc=(gocmin-trungbinhgoc)*100/(gocmin-gocmax); Serial.print(trungbinh,0); //Gửi liệu qua cổng serial Serial.print(";"); Serial.print(trungbinhgoc); Serial.print(";"); Serial.println(giatridat); hienthi(trungbinh); //Hiển thị cấu hiển thị dem=0; tong=0; tonggoc=0; } if (trungbinh