Đang tải... (xem toàn văn)
Mục tiêu nghiên cứu của đồ án là ứng dụng chức năng của arduino và những kiến thức đã học hằng ngày vào thực tiễn để tạo ra 1 sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống. Giúp cho môi trường xanhsạchđẹp và tự động theo xu hướng trường học thông minh trong môi trường trường Đại học. Đề tài Hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tại Công ty TNHH Mộc Khải Tuyên được nghiên cứu nhằm giúp công ty TNHH Mộc Khải Tuyên làm rõ được thực trạng công tác quản trị nhân sự trong công ty như thế nào từ đó đề ra các giải pháp giúp công ty hoàn thiện công tác quản trị nhân sự tốt hơn trong thời gian tới.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ MẠCH THÙNG RÁC THÔNG MINH SỬ DỤNG ARDUINO UNO R3 TĨM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG Sinh viên thực : Hồ Văn Hoan Mã sinh viên : K12C08326 Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Huyền Trang Khóa đào tạo : 2018 - 2021 Đà Nẵng - 12/2020 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, xã hội ngày phát triển, dân cư ngày đông đúc đặc biệt thành phố lớn, khu cơng nghiệp từ dẫn đến lượng rác thải người xả ngày tăng Do đó, quản lý rác thái vấn đề nóng hổi mà giới phải đối mặt khơng phân biệt nước phát triển phát triển.Vấn đề phải quản lý rác thải, trọng thùng rác gia đình nơi cơng cộng quan trọng để đồng góp phần cho mơi trường ln ln tình trạng xanh đẹp tránh tình trạng xả rác bừa bãi việc thùng rác nơi cơng cộng khơng có nhiều mối nguy xả rác cao kết mơi trường ngày biơ nhiễm gốc rễ, nguyên nhân gây bệnh lây nhiễm Để tránh tất bệnh lây nhiễm tri sách gia đình, cơng cộng sức khỏe, công đồng trường học xã hội, người sinh viên em cần phải làm thùng rác thông minh lựa chọn hàng đầu cho mối gia đình nơi cơng cộng Có thể Thùng rác thơng minh sử dụng arduino r3 Có nghĩa trạng bị cơng nghệ cảm biến siêu âm, tự động mở nắp thùng,Vi khơng cần phải dùng tay hay chân để đóng, mở nắp thùng rác Đó thùng rác tuyệt vời cho ngồi nhà đại Xuất phát từ nguyên nhân em định “Làm mạch thùng rác thông minh” Dựa vào kiến thức học môn lập trình ARDUINO chuyên ngành Điện tử mà em học Mục tiêu Nhiệm vụ nghiên cứu Nhằm ứng dụng chức arduino kiến thức học ngày vào thực tiễn để tạo sản phẩm ứng dụng sống Giúp cho môi trường xanh-sạch-đẹp tự động theo xu hướng trường học thông minh môi trường trường Đại học Đối tƣợng phạm vi nghiện cứu: Mạch thùng rác thông minh sử dụng Arduino uno R3 Nghiện cứu cấu tạo, chức năng, ứng dụng Bo Arduino tính điều khiển mạch thùng rác thông minh Phƣơng pháp nghiên cứu: Thu thập, phân tích tài liệu thơng tin liên quan đến đề tài Tìm hiểu bo Arduino linh kiện liên quan cảm biến siêu âm, động servo sở lý thuyết Sử dụng phần mềm chuyên dụng ( Adruino IDE) để thực viết code cho mạch Đánh giá kết thực dựa sản phẩm thực tế Ý nghĩa khoa học thực tiễn: Đừa công nghệ vào đời sống xã hội người dân nắm bắt công nghệ với cách đại hiệu Tạo loại thùng rác mới, thân thiện với môi trường, nhà thông minh, bệnh viện, giảm bớt nhiều người tiếp xúc vào thùng rác giảm bớt cắn bệnh truyền nhiễm bệnh cho người bớt phần Bố cục đề tài Chương I: Cơ sở lý thuyết Chương II: Các linh kiện sử dụng mạch Chương III: Thiết kế mạch thùng rác thông minh sử dụng arduino uno r3 Kiện nghị kết luận CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu thùng rác thông minh đƣợc phát minh 1.1 Thùng rác thông minh Xiaomi Townew Đối với nơi đầy vi khuẩn ô nhiễm thùng rác chẳng muốn động vào Tuy nhiên loại thùng rác thông thường việc thay túi rác hay dọn rác đầy điều khó tránh khỏi Chính hiểu điểu Xiaomi thức cho mắt thùng rác tự động thông minh Townew nhằm giải triệt để vấn đề gây khó khăn cho sinh hoạt ngày người dùng 1.2 Thùng rác thông minh Xinda LJT2288B Thùng rác vật dụng cần thiết gia đình, văn phịng hay khách sạn, nhà hàng Tuy nhiên, bạn hướng đến lối sống sang trọng đại cần thùng rác thông minh cho không gian thêm phần tiện nghi Thùng rác inox Xinda LJT2288 sản phẩm thùng rác ứng dụng công nghệ đại Sản phẩm có khả cảm ứng tự động mở nắp đưa rác tới gần tự động đóng nắp sau giây, khơng cần tiếp xúc trực tiếp để mở thùng rác nên hạn chế vi khuẩn xâm nhập lây lan 1.3 Thùng rác thông minh Shunda Với nhiều người nay, sản phẩm thùng rác thông minh khái niệm tương đối xa lạ Cụm từ dùng để tất dòng sản phẩm thùng rác tích hợp tính đại như: đóng & mở nắp tự động, thiết kế lịch, đại với khả ngăn mùi tuyệt đối Thùng rác cảm ứng Shunda sản phẩm tối ưu 1.4 Thùng rác cảm biến thông minh Ninestars DZT – 10 - 29S Để đảm bảo sức khỏe cho thân người thân yêu gia đình, Thùng rác cảm biến thơng minh Ninestars DZT – 10 - 29S giúp bạn bỏ rác mà không cần chạm vào nắp thùng, hạn chế tối đa hại khuẩn có nguy lây nhiễm bệnh tật từ 1.5 Thùng rác thông minh Kowon KSB 0901 Đã đến lúc để bạn thay thùng rác truyền thống cũ kỹ góc nhà thùng rác thơng minh KSB 0901 với tính mở nắp thùng tự động khả ngăn mùi hiệu 1.6 Thùng Rác Thông Minh Joseph Joseph Có bạn cảm thấy bực thùng rác đầy ăm ắp thực cịn nhiều chỗ trống bên trong? Thói quen đổ rác thường thả rác vào thùng, khiến chúng nhanh đầy lãng phí nhiều khơng gian bên Khi ngại đổ rác, nhiều người dùng tay để ấn rác xuống Tuy chẳng nhận làm thực tế điều xảy nhiều tình lúc vơ vệ sinh Hiểu điều đó, hãng Joseph Joseph tạo thùng rác giải bất tiện cách thơng minh – thùng rác có khả nén rác mang tên Titan Trash Compactor 1.7 Thùng rác thông minh Kowon KSB-0601 Với thiết kế nhỏ gọn, tinh tế màu trắng sang trọng, thùng rác thơng minh 6L KSB-0601 thương hiệu Kowon có ưu việc sử dụng phụ kiện trang trí, phù hợp với khơng gian sống đại hộ gia đình, xóa định kiến thùng rác truyền thống không phần đẹp mắt 1.8 Thùng rác thông minh dụng Arduino UNO R3 Thùng rác sử dụng arduino R3 trang bị “tính năng’’ vơ thơng minh tự động Cụ thể thùng tự động mở nắp dùng cảm biến siêu âm, mà người dùng không cần phải động tay vào thao tác Với kích thước gọn nhẹ, thiết kế tinh tế với màu sang trọng, thùng rác thơng minh arduino dùng pin có ưu điểm việc sử dụng phụ kiện trang trí phù hợp với khơng gian sống đại hộ gia đình, xóa định kiến thùng rác truyền thống không đẹp mắt thùng rác có tác dụng dùng để chứa rác mà thôi! CHƢƠNG II CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 2.1 Tổng Quan broard Arduino: 2.1.1 Lịch sử phát triển Arduino khởi động vào năm 2005 dự án dành cho sinh viên trại Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) Ivrea, Italy Vào thời điểm sinh viên sử dụng "BASIC Stamp" (con tem Cơ Bản) có giá khoảng $100, xem giá dành cho sinh viên Massimo Banzi, người sáng lập, giảng dạy Ivrea Cái tên "Arduino" đến từ quán bar Ivrea, nơi vài nhà sáng lập dự án thường xuyên gặp mặt Bản thân quán bar có lấy tên Arduino, Bá tước Ivrea, vua Italy từ năm 1002 đến 1014 2.1.2 Giới thiệu board Arduino Uno Arduino Uno bo mạch thiết kế vớ i xử lý trung tâm vi điểu khiển AVR Atmega328 Cấu tạo Arduino Uno bao gồm phần sau: Cổng USB: loại cổng giao tiếp để ta upload code từ PC lên vi điều khiển Đồng thời giao tiếp serial để truyền liệu vi điều khiển máy tính Jack nguồn: để chạy Arduino thỉ lấy nguồn từ cổng USB trên, khơng phải lúc cắm với máy tính Lúc ta cần nguồn từ 9V đến 12V Có 14 chân vào/ra số đánh số thứ tự từ đến 13, có chân nối đất (GND) chân điện áp tham chiếu (AREF) 2.1.3 UNO Uno có nghĩa tiếng Ý đặt tên để đánh dấu việc phát hành tới Arduino 1.0 phiên tài liệu tham khảo Arduino, Uno loại board Arduino, mơ hình tham chiếu tảng Arduino 2.1.4 Phần cứng Arduino: Bao gồm board mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atemel bit, ARM Atmel 32-bit Những Model trang bị gồm cổng giao tiếp USB chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác 2.1.5 Cấu trúc, thông số 2.1.6 Sơ đồ chân Arduino 2.1.7 Cấu tạo Một board Arduino đời đầu gồm cổng giao tiếp RS-232 (góc phía trái) chip Atmel Atmega8 (màu đen, nằm góc phải- phía dưới); 14 chân I/O số nằm phía chân analog đầu vao phía đáy 2.2 Cảm biến siêu âm 2.2.1 Cảm biến siêu âm gi? Là dòng cảm biến siêu âm chuyên dùng để đo khoảng cách đến 300 cm đo mức chất lỏng, dùng cách mạch điện robot dò đường; phát vết đứt gãy dây cáp… Ưu điểm dịng kích thước nhỏ gọn; khả kết nối dễ dàng với MCU (Arduino, DSP, AVR, PIC, ARM…) 2.2.2 Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm thông dụng HC-SR04 hay SRF-05 Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm đơn giản Ta phát sóng siêu âm đo thời gian từ sóng phát đến sóng phản xạ Do vận tốc sóng âm truyền môi trường đồng không thay đổi nên từ ta tính khoảng cách từ cảm biến đến đối tượng cần đo 2.2.3 Cấu tạo cảm biến siêu âm 2.2.3.1 Phần phát tín hiệu Các đầu phát đầu thu siêu âm loa gốm chế tạo đặc biệt, hoạt động phát siêu âm có cường độ cao tần số ( thường 40kHz cho ứng dụng đo khoảng cách) 2.2.3.2 Phần thu tín hiệu Khi loa gốm làm đầu thu ( loa chế tạo nhạy với tần số đó- 40KHz) thu sóng siêu âm, phát điện hai cực Điện nhỏ, đưa qua OPAM, TL072 ( Một số module dụng LM324,…) Tín hiệu liên tục khuých đại biên độ cuối đưa qua so sánh, kết hợp với tín hiệu từ điều khiển để đưa điều khiển thông qua trans NPN 2.2.3.3 Phần xử lý, điều khiển Phần xử lý, điều khiển thường sử dụng vi điều khiển (PIC16F688, STC11,…) làm nhiệm vụ phát xung, xử lý tính tốn thời gian từ phát đến thu sóng siêu âm phát nhận tín hiệu TRIG Đến ngun lý hoạt động thơng thường cảm biến biết ( cấp xung TRIG, chờ đo độ rộng xung ECHO để tính tốn thời gian,….) 2.3 Thơng tin 2.4 Cách tính khoảng cách 2.4 Khối động Servo 2.4.1 Servo gì? Trong kỹ thuật điều khiển, Servo gọi tắt động Servo Nó thiết bị tự động có cảm biến phản hồi để điều chỉnh hành động Servo phận hệ thống điều khiển, cung cấp lực chuyển động cần thiết cho thiết bị máy móc vận hành Với cơng nghệ Driver Servo cịn biết đến tương tự Driver máy tính 2.4.2 Phân loại động servo Động servo chia làm nhiều loại, phụ thuộc vào góc quay tối đa chúng loại phổ biến sử dụng là: Động servo quay 180°: Futaba S3003, MG90[S] Động servo quay 360°: MG995, MG996R CHƢƠNG III : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 3.1 Yêu cầu thiết kế + Kết đạt được: Là làm mạch thùng rác thông minh tự động mở nắp người muốn bỏ rác vào thùng rác 3.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch 3.2.1 Sơ đồ khối Hình 3.1 : Sơ đồ khối 3.2.2 Sơ đồ nguyên lý ~3 TX > RX < ~6 ~5 13 12 ~11 ~10 ~9 +88.8 RPMx1000 SIMULINO ARDUINO ATMEGA328P MOTOR-3PH ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 GND 5V RESET ATMEL POWER +5V Trigger Echo Gnd www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com AREF SIMULINO UNO DIGITAL (PWM~) TestPin www.TheEngineeringProjects.com SIM1 M1 SONAR1 ULTRASONIC SENSOR J2 SIL-75-02 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý 3.2.3 Nguyên lý hoạt động Ta có nguồn 9V để cấp nguồn cho tất linh kiện mạch hoạt động dòng điện qua arduino uno r3, qua cảm biến siêu âm, sau cảm biến siêu âm, cảm biến người muốn bỏ rác vào thùng rác, quay lại arduino uno r3 để xử lý tín hiệu mà cảm biến siêu âm, cảm biến tiếp túc qua servo servo quay 180 độ, để tự động mở nắp đóng nắp,mà người dùng không cần phải động tay vào thao tác 3.3 Thiết kế phần mềm Việc lập trình cho vi điều khiển Atmega328p sử dụng ngôn ngữ C chuẩn, viết phần mềm Arduino IDE Giao diện phần mềm Arduino IDE khả đơn giản, giúp người dùng sử dụng cách dễ dàng 3.4 phần mềm biên soạn Arduino IDE Arduino IDE chương trình hỗ trợ đầy đủ việc lập trình cho vi điều khiển họ AVR, chương trình soạn thảo sử dụng ngơn ngữ C để viết chương trình họ vi điều khiển Tuy nhiên hỗ trợ ngơn ngữ lập trình bậc thấp ASSEMBLY Vi viết chương trình ngơn ngữ 10 3.5 Sơ đồ thuật tốn Hình 3.2 : Sơ đồ thuật toán 11 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 1.Kết luận: Trong trình học tập trường đại học công nghệ thông tin truyền thông việt- hàn Đà Nẵng nhờ giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, đến em thực đồ án tốt nghiệp em Có thể nói mạch thùng rác thông minh sử dụng bo mạch Arduino uno R3 cần thiết với sống đại ngày tính cảm biến mở đóng sau vài giây thiết kế đẹp mắt, sang trọng, bền đẹp Sản phẩm mạch thùng rác thông minh đáp ứng yêu cầu mặt thiết kế thi cơng Tuy có nhiều cố gắng trinh học tập trình làm đồ án tốt nghiệp không thiể tránh khỏi thiếu sót, em mong góp ý quý báu tất thầy,cô giáo bạn lớp để kết em hoàn thiện Hƣớng phát triển: Những yếu tố cần bổ sung để thùng rác trở nên hữu dụng như: - Thùng rác nói chuyện - Có thể sử dụng lượng mặt trời để sạc pin cung cấp nguồn điện cho mạch - Có thể sử dụng nguồn điện Pin AA Pin sạc 500mAh, đóng - mở nắp 7000 lần sau lần sạc (sử dụng - tháng liên tục) - Có khả xử lý rác hay ngăn mùi hiệu 12