Thiết kế chế tạo giàn phơi đồ thông minh

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ

THIẾT BỊ SỬ DỤNG 23

CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH

CHƯƠNG IV THI CÔNG LẮP RÁP HỆ THỐNG

4.2 Sơ đồ mạch hệ thống

4.4 Giao diện điều khiển qua app

CHƯƠNG V KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG

Nội dung công việc Dự kiến thời gian Kết quả đạt được

2 Lập kế hoạch chi tiết

3 Tìm hiểu các mạch liên quan

4 Vẽ bản đồ chi tiết, tạo sơ đồ khối mô tả hoạt động

7 Mua và lắp ráp hệ thống

8 Căn chỉnh và hoàn thiện hệ thống

9 Tổng hợp bài và viết thành bài báo cáo

7 Ngày nộp đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng năm 20….

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn khăn và thử thách Trên chặng đường ấy, nhờ có sự động viên của thầy cô, bạn bè, gia đình cùng với sự tạo điều kiện tốt nhất từ phía nhà trường, chúng em mới có thể đi đến đích như ngày hôm này Chúng em thật sự thấy biết ơn và muốn xin gửi lời

Cảm ơn tới tất cả mọi người, những người đã ủng hộ, giúp đỡ chúng em trên con đường hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng cùng các thầy cô đã dạy dỗ, quan tâm, giúp đỡ, ủng hộ và tạo điều kiện cho chúng em trong những năm học tập tại trường.

Chúng em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đoàn Lê Anh, người thầy đã luôn tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và đặc biệt hơn cả là luôn động viên chúng em, tiếp thêm động lực cho chúng em hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em cũng vô cùng biết ơn bộ môn, cùng các thầy giáo trong bộ môn đã luôn tận tâm, nhiệt tình giảng dạy chúng em trong những năm tháng ở giảng đường Đại học.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp Đà Nẵng, Tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện

Ngày nay với dự phát triển của khoa học kỹ thuật, cũng như nhu cầu đòi hỏi con người càng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Trong đó có nhu cầu về cuộc sống tiện nghi, thông minh Điều này đã thôi thúc những nhà thiết kế, chế tạo ra những sản phẩm đáp ứng những tiệng nghi, thông minh đó Một trong số đó cần kể tới là giàn phơi thông minh Với các nước phát triển thì nó được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến, còn ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam thì đang có xu hướng tìm cho mình tiện nghi thông minh đó Mặt khác với sự phát triển hiện đại của các khu nhà hay các khu chung cư với diện tích không lớn lắm không gian đa số còn hạn chế vì thế mà việc nhỏ gọn mà vẫn đáp ứng được yêu cầu là rất cần thiết nhất là các khu chung cư.

Vì vậy việc có một giàn phơi thông minh sẽ không chiếm diện tích của ban công hoặc là những nơi ban công rất nhỏ cũng có thể lắp đặt được giàn phơi thông minh ngoài ra nó còn giúp ta thoát khỏi những rắc rối trong việc phơi quần áo như việc điều chỉnh các mức độ cao tiện lợi cho các độ tuổi sử dụng, tích hợp thêm cơ cấu bạt che tự động, đèn sưởi, quạt… giúp việc phơi quần áo dễ dàng, tiện lợi, bảo vệ quần áo khỏi tác động của thời tiết như mưa, độ ẩm cao giúp quàn mau khô hơn

Trên nhu cầu và thị trường rộng mở đó chúng em đã bắt tay vào nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Và trong Đồ án tốt nghiệp này, chúng em sẽ trình bày về quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Cụ thể là, chúng em sẽ bắt đầu từ việc phân tích thị trường giàn phơi thông minh Sau đó, đề xuất ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh Từ ý tưởng này chúng em bắt tay vào thiết kế hệ thống cơ khí, hệ thống điều khiển và cuối chế tạo giàn phơi thông minh này Những nội dung trên sẽ được trình bày cụ thể trong đồ án.

Trong quá trình thiết kế, chế tạo chắc chắn chúng em sẽ không tránh khỏi những sai sót Chúng em rất mong nhận được những đóng góp quý báu của thầy cô để hoàn thiện hơn nữa đồ án của mình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 10

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI……… 10

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY………13

1.3 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN HỆ THỐNG GIÀN PHƠI THÔNG MINH…….15

1.4 YÊU CẦU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO GIÀN PHƠI THÔNG MINH… 16

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 17

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG KHUNG PHƠI 17 2.1.1 Động cơ một chiều 17

2.1.2 Động cơ điện xoay chiều ba pha 17

2.1.4 Công suất cần thiết trên trục 19

2.1.5 Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ 19

2.1.6 Xác định vận tốc quay của trục 19

2.1.7 Xác định vận tốc quay cần thiết của động cơ 19

2.2.4 Chọn sơ bộ kích thước ổ lăn 21

2.2.5 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH 31

3.3 Giới thiệu về ESP32, hướng dẫn cài trình biên dịch trên Arduino Ide 42 3.4 CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG……… 44

CHƯƠNG 4 THI CÔNG LẮP RÁP MÔ HÌNH HỆ THỐNG 51

4.3 Sơ đồ mạch hệ thống……….52

4.5 Giao diện điều khiển qua app……… 54

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 55

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Trong bối cảnh xã hội Việt Nam ngày nay, sự bùng nổ về dân số và đời sống người dân ngày càng tăng lên đã tạo nên những thách thức mới trong cuộc sống.

Theo số liệu thống kê của Tổng cục thống kê Việt Nam [1], ta có số liệu về dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 1.1), dân số thành thị Hà Nội từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 và dân số thành thị Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 Dựa vào những số liệu này, ta có thể thấy được rằng, dân số thành thị trên cả nước và dân số thành thị ở các thành phố lớn đang ngày càng tăng lên và chưa hề có dấu hiệu của việc sụt giảm.

Hình 1 1: Dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014

Mâu thuẫn ở đây chính là dân số ngày càng tăng lên mà diện tích đất thì cố định, nó không thể tăng lên theo sự tăng dân số này Chính vì vậy, các tòa nhà cao tầng, các khu chung cư hình thành để giải quyết mâu thuẫn này Chỉ ước tính trên địa bàn Thủ đô Hà Nội thì đã có khoảng trên 20 chung cư và dự án chung cư đang triển khai Ta có thể kể ra một vài cái tên ở đây như: Times City, Royal City, Vincom Bà Triệu, ImperiaSky Garden - 423 Minh Khai, D’ Le Pont D’or - 36 Hoàng Cầu, v v

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Hình 1 2: Khu chung cư Times City

Hình 1 3: Khu chung cư Royal City

Các tòa nhà chung cư xuất hiện ngày càng nhiều, giúp cho người dân có thêm nơi cư trú Nhưng cũng chính từ đây mà kéo theo không ít các vấn đề, đặc biệt là trong sinh hoạt cá nhân Vì không gian sinh hoạt của một căn hộ chung cư không phải là nhiều, với một gia đình căn bản của Việt Nam gồm 4 thành viên thì phải tận dụng không gian thật hiệu quả mới có thể sinh hoạt một cách tốt được Những hoạt động sinh hoạt cá nhân, đặc biệt là việc phơi quần áo đã trở thành một trong những vấn đề khó khăn đối với nhiều hộ gia đình Họ tận dụng tốt đa không gian để thực hiện việc này, nhưng xem như có vẻ không hiệu quả lắm Ta có thể thấy cảnh người dân ở các khu chung cư phơi quần áo như thể nào ở (Hình 1.4) Không gian sinh hoạt bị chiếm

11 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH khá lớn cho việc phơi quần áo, tạo ra khung cảnh xấu cho khu đô thị Chưa kể nhiều hộ gia đình còn không có cả nơi để phơi quần áo, họ phải phơi ở những chỗ tạm bợ (Hình 1.5), nơi ít gió và ánh sáng, điều này làm cho quần áo trở nên ẩm mốc và gây khó chịu cho người mặc.

Hình 1 4: Khung cảnh phơi quần áo khu chung cư

Hình 1 5:Cảnh phơi quần áo tạm bợ

Trước vấn đề cấp thiết đó và với tiềm năng lớn của nhu cầu thị trường, sản phẩm giàn phơi quần áo đã được ra đời để phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống Với cuộc sống ngày càng hiện đại, đời sống của con người ngày được nâng lên mà sản phẩm giời phơi cũng đã ngày càng được cải tiến và nâng cấp thành nhiều loại khác nhau Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại giàn phơi hiện có trên thị trường.

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY

Trên thị trường hiện nay có 3 loại giàn phơi chủ yếu: giàn phơi quay tay, giàn phơi bấm điện và giàn phơi điều khiển từ xa Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 3 loại giàn phơi này trong phần sau, cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của mỗi loại.

Hình 1 6: Giàn phơi quay tay

+ Kết cấu đơn giản và dễ chế tạo nhất trong các loại giàn phơi.

+ Giá thành rẻ nhất trong các loại giàn phơi Giá trung bình của một bộ giàn phơi loại này rơi vào khoảng 1,5 triệu đồng.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH

PHẦN MỀM APPINVENTOR

CHƯƠNG IV THI CÔNG LẮP RÁP HỆ THỐNG

4.2 Sơ đồ mạch hệ thống

4.4 Giao diện điều khiển qua app

CHƯƠNG V KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG

Nội dung công việc Dự kiến thời gian Kết quả đạt được

2 Lập kế hoạch chi tiết

3 Tìm hiểu các mạch liên quan

4 Vẽ bản đồ chi tiết, tạo sơ đồ khối mô tả hoạt động

7 Mua và lắp ráp hệ thống

8 Căn chỉnh và hoàn thiện hệ thống

9 Tổng hợp bài và viết thành bài báo cáo

7 Ngày nộp đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng năm 20….

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn khăn và thử thách Trên chặng đường ấy, nhờ có sự động viên của thầy cô, bạn bè, gia đình cùng với sự tạo điều kiện tốt nhất từ phía nhà trường, chúng em mới có thể đi đến đích như ngày hôm này Chúng em thật sự thấy biết ơn và muốn xin gửi lời

Cảm ơn tới tất cả mọi người, những người đã ủng hộ, giúp đỡ chúng em trên con đường hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng cùng các thầy cô đã dạy dỗ, quan tâm, giúp đỡ, ủng hộ và tạo điều kiện cho chúng em trong những năm học tập tại trường.

Chúng em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đoàn Lê Anh, người thầy đã luôn tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và đặc biệt hơn cả là luôn động viên chúng em, tiếp thêm động lực cho chúng em hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em cũng vô cùng biết ơn bộ môn, cùng các thầy giáo trong bộ môn đã luôn tận tâm, nhiệt tình giảng dạy chúng em trong những năm tháng ở giảng đường Đại học.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp Đà Nẵng, Tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện

Ngày nay với dự phát triển của khoa học kỹ thuật, cũng như nhu cầu đòi hỏi con người càng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Trong đó có nhu cầu về cuộc sống tiện nghi, thông minh Điều này đã thôi thúc những nhà thiết kế, chế tạo ra những sản phẩm đáp ứng những tiệng nghi, thông minh đó Một trong số đó cần kể tới là giàn phơi thông minh Với các nước phát triển thì nó được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến, còn ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam thì đang có xu hướng tìm cho mình tiện nghi thông minh đó Mặt khác với sự phát triển hiện đại của các khu nhà hay các khu chung cư với diện tích không lớn lắm không gian đa số còn hạn chế vì thế mà việc nhỏ gọn mà vẫn đáp ứng được yêu cầu là rất cần thiết nhất là các khu chung cư.

Vì vậy việc có một giàn phơi thông minh sẽ không chiếm diện tích của ban công hoặc là những nơi ban công rất nhỏ cũng có thể lắp đặt được giàn phơi thông minh ngoài ra nó còn giúp ta thoát khỏi những rắc rối trong việc phơi quần áo như việc điều chỉnh các mức độ cao tiện lợi cho các độ tuổi sử dụng, tích hợp thêm cơ cấu bạt che tự động, đèn sưởi, quạt… giúp việc phơi quần áo dễ dàng, tiện lợi, bảo vệ quần áo khỏi tác động của thời tiết như mưa, độ ẩm cao giúp quàn mau khô hơn

Trên nhu cầu và thị trường rộng mở đó chúng em đã bắt tay vào nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Và trong Đồ án tốt nghiệp này, chúng em sẽ trình bày về quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Cụ thể là, chúng em sẽ bắt đầu từ việc phân tích thị trường giàn phơi thông minh Sau đó, đề xuất ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh Từ ý tưởng này chúng em bắt tay vào thiết kế hệ thống cơ khí, hệ thống điều khiển và cuối chế tạo giàn phơi thông minh này Những nội dung trên sẽ được trình bày cụ thể trong đồ án.

Trong quá trình thiết kế, chế tạo chắc chắn chúng em sẽ không tránh khỏi những sai sót Chúng em rất mong nhận được những đóng góp quý báu của thầy cô để hoàn thiện hơn nữa đồ án của mình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 10

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI……… 10

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY………13

1.3 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN HỆ THỐNG GIÀN PHƠI THÔNG MINH…….15

1.4 YÊU CẦU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO GIÀN PHƠI THÔNG MINH… 16

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 17

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG KHUNG PHƠI 17 2.1.1 Động cơ một chiều 17

2.1.2 Động cơ điện xoay chiều ba pha 17

2.1.4 Công suất cần thiết trên trục 19

2.1.5 Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ 19

2.1.6 Xác định vận tốc quay của trục 19

2.1.7 Xác định vận tốc quay cần thiết của động cơ 19

2.2.4 Chọn sơ bộ kích thước ổ lăn 21

2.2.5 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH 31

3.3 Giới thiệu về ESP32, hướng dẫn cài trình biên dịch trên Arduino Ide 42 3.4 CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG……… 44

CHƯƠNG 4 THI CÔNG LẮP RÁP MÔ HÌNH HỆ THỐNG 51

4.3 Sơ đồ mạch hệ thống……….52

4.5 Giao diện điều khiển qua app……… 54

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 55

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Trong bối cảnh xã hội Việt Nam ngày nay, sự bùng nổ về dân số và đời sống người dân ngày càng tăng lên đã tạo nên những thách thức mới trong cuộc sống.

Theo số liệu thống kê của Tổng cục thống kê Việt Nam [1], ta có số liệu về dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 1.1), dân số thành thị Hà Nội từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 và dân số thành thị Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 Dựa vào những số liệu này, ta có thể thấy được rằng, dân số thành thị trên cả nước và dân số thành thị ở các thành phố lớn đang ngày càng tăng lên và chưa hề có dấu hiệu của việc sụt giảm.

Hình 1 1: Dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014

Mâu thuẫn ở đây chính là dân số ngày càng tăng lên mà diện tích đất thì cố định, nó không thể tăng lên theo sự tăng dân số này Chính vì vậy, các tòa nhà cao tầng, các khu chung cư hình thành để giải quyết mâu thuẫn này Chỉ ước tính trên địa bàn Thủ đô Hà Nội thì đã có khoảng trên 20 chung cư và dự án chung cư đang triển khai Ta có thể kể ra một vài cái tên ở đây như: Times City, Royal City, Vincom Bà Triệu, ImperiaSky Garden - 423 Minh Khai, D’ Le Pont D’or - 36 Hoàng Cầu, v v

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Hình 1 2: Khu chung cư Times City

Hình 1 3: Khu chung cư Royal City

Các tòa nhà chung cư xuất hiện ngày càng nhiều, giúp cho người dân có thêm nơi cư trú Nhưng cũng chính từ đây mà kéo theo không ít các vấn đề, đặc biệt là trong sinh hoạt cá nhân Vì không gian sinh hoạt của một căn hộ chung cư không phải là nhiều, với một gia đình căn bản của Việt Nam gồm 4 thành viên thì phải tận dụng không gian thật hiệu quả mới có thể sinh hoạt một cách tốt được Những hoạt động sinh hoạt cá nhân, đặc biệt là việc phơi quần áo đã trở thành một trong những vấn đề khó khăn đối với nhiều hộ gia đình Họ tận dụng tốt đa không gian để thực hiện việc này, nhưng xem như có vẻ không hiệu quả lắm Ta có thể thấy cảnh người dân ở các khu chung cư phơi quần áo như thể nào ở (Hình 1.4) Không gian sinh hoạt bị chiếm

11 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH khá lớn cho việc phơi quần áo, tạo ra khung cảnh xấu cho khu đô thị Chưa kể nhiều hộ gia đình còn không có cả nơi để phơi quần áo, họ phải phơi ở những chỗ tạm bợ (Hình 1.5), nơi ít gió và ánh sáng, điều này làm cho quần áo trở nên ẩm mốc và gây khó chịu cho người mặc.

Hình 1 4: Khung cảnh phơi quần áo khu chung cư

Hình 1 5:Cảnh phơi quần áo tạm bợ

Trước vấn đề cấp thiết đó và với tiềm năng lớn của nhu cầu thị trường, sản phẩm giàn phơi quần áo đã được ra đời để phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống Với cuộc sống ngày càng hiện đại, đời sống của con người ngày được nâng lên mà sản phẩm giời phơi cũng đã ngày càng được cải tiến và nâng cấp thành nhiều loại khác nhau Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại giàn phơi hiện có trên thị trường.

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY

Trên thị trường hiện nay có 3 loại giàn phơi chủ yếu: giàn phơi quay tay, giàn phơi bấm điện và giàn phơi điều khiển từ xa Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 3 loại giàn phơi này trong phần sau, cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của mỗi loại.

Hình 1 6: Giàn phơi quay tay

+ Kết cấu đơn giản và dễ chế tạo nhất trong các loại giàn phơi.

+ Giá thành rẻ nhất trong các loại giàn phơi Giá trung bình của một bộ giàn phơi loại này rơi vào khoảng 1,5 triệu đồng.

Phần mềm Arduino

Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino. Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được.

Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trường.

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro và nhiều module khác.

Mỗi module chứa một bộ vi điều khiển trên bo mạch được lập trình và chấp nhận thông tin dưới dạng mã.

Mã chính, còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó được chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo.

Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và Trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino.

Môi trường này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++.

Arduino IDE hoạt động như thế nào

Khi người dùng viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo file Hex cho mã File Hex là các file thập phân Hexa được Arduino hiểu và sau đó được gửi đến bo mạch bằng cáp USB Mỗi bo Arduino đều được tích hợp một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển sẽ nhận file hex và chạy theo mã được viết.

Các chức năng của Arduino IDE

Arduino IDE bao gồm các phần khác nhau

37 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH

Thanh cửa sổ bao gồm tên của File và phiên bản phần mềm Arduino IDE

- New: tạo một file mới (Ctrl + N)

- Open: sử dụng để mở file đã được lưu trước đó (Ctrl + O)

- Open Recent: hiển thị danh sách rút gọn các chương trình đã mở gần đây.

- Sketchbook: hiển thị các sketch hiện tại mà bạn đã sử dụng cho project của mình

- Examples: Ví dụ về một vài vấn đề cơ bản để tham khảo.

- Close: đóng cửa sổ màn hình chính (Ctrl + W)

- Save: được sử dụng để lưu sketch hiện tại (Ctrl + S)

- Save as… : cho phép lưu sketch hiện tại với một tên khác (Ctrl + Shift + S)

- Page setup: cài đặt trang để sửa đổi trang (Văn bản) (Ctrl + Shift + P)

- Print: được sử dụng để in chương trình hiện tại (Ctrl + P)

- Preferences: cài đặt của phần mềm IDE có thể được thay đổi tại đây (Ctrl +,)

- Quit: đóng tất cả các cửa sổ IDE (Ctrl + Q)

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

- Undo / Redo: quay lại một hoặc nhiều bước bạn đã làm trong khi chỉnh sửa.

- Cut: cắt văn bản đã chọn khỏi trình chỉnh sửa.

- Copy: sao chép văn bản đã chọn từ trình chỉnh sửa

- Copy for Forum: sao chép và thay đổi kiểu mã phù hợp với diễn đàn.

- Copy as HTML: sao chép và thay đổi kiểu mã phù hợp với HTML.

- Paste: dán văn bản từ văn bản đã sao chép.

- Select All: chọn tất cả nội dung từ trình chỉnh sửa.

- Comment / Uncomment: sử dụng để ghi chú và bỏ ghi chú các dòng mã đã chọn.

- Increase / Decrease Indent: thêm hoặc xóa một khoảng trắng ở đầu mỗi dòng đã chọn

- Find: tìm văn bản đã nhập trong trình chỉnh sửa

- Find next: tìm vị trí tiếp theo của từ đang tìm kiếm.

- Find previous: tìm vị trí trước đó của từ đang tìm kiếm.

39 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH

- Verify / Compile: kiểm tra hoặc xác minh chương trình của bạn nếu có bất kỳ lỗi nào và hiển thị trong bảng đầu ra.

- Upload: biên dịch và tải mã lên bo Arduino.

- Upload using programmer: tải mã lên bằng Programmer có sẵn trong tab Tools.

- Export Compiled Binary: lưu file hex trong hệ thống

- Show Sketch Folder: mở thư mục sketch hiện tại.

- Include Library: thêm thư viện vào sketch của bạn bằng cách chèn các câu lệnh #include vào đầu mã

- Add File… : thêm một file vào sketch và file mới xuất hiện trong tab mới trong cửa sổ.

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

- Auto Format: định dạng mã của bạn thành một định dạng đẹp để mọi người có thể hiểu.

- Archive Sketch: sao chép mã sang định dạng winrar (.zip)

- Fix Encoding & Reload: khắc phục sự khác biệt có thể có giữa mã hóa bản đồ char của trình soạn thảo và các bản đồ char của hệ điều hành khác.

- Serial Monitor: màn hình nối tiếp hiển thị giao tiếp trực quan bằng cách gửi và nhận dữ liệu

- Board: để chọn loại bo Arduino

- Port: để chọn cổng mà bạn đã kết nối Arduino

- Programmer: để chọn một programmer phần cứng khi lập trình bo mạch hoặc chip và không sử dụng kiểu giao tiếp USB.

- Burn Bootloader: được sử dụng để ghi bộ nạp khởi động vào bo Arduino

- Bảng đầu ra này được sử dụng để đưa ra nhận xét về mã

- Nếu mã được biên dịch thành công hoặc bất kỳ lỗi nào xảy ra.

- Nếu mã đã được tải lên bo thành công.

- Bo đã chiếm bao nhiêu không gian.

41 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH

Các thư viện rất hữu ích để thêm chức năng bổ sung vào module Arduino Có một danh sách các thư viện bạn có thể thêm bằng cách nhấp vào nút Sketch trong thanh menu và đi tới Include Library.

Khi bạn nhấp vào Include Library và Thêm thư viện tương ứng, nó sẽ xuất hiện trên đầu sketch với ký hiệu #include Giả sử, bạn thêm thư viện EEPROM, nó sẽ xuất hiện trên trình soạn thảo văn bản dưới dạng

Hầu hết các thư viện đều được cài đặt sẵn và đi kèm với phần mềm Arduino Tuy nhiên, bạn cũng có thể tải xuống từ các nguồn bên ngoài.

Chân đầu vào hoặc đầu ra

Các lệnh digitalRead và digitalWrite được sử dụng để định địa chỉ và tạo các chân Arduino làm đầu vào và đầu ra tương ứng Các lệnh này có độ nhạy văn bản, tức là bạn cần viết chúng theo cách chính xác như digitalWrite bắt đầu bằng chữ "d" nhỏ và viết hoa "W" Nếu bạn viết Digitalwrite hoặc digitalwrite sẽ không gọi bất kỳ chức năng nào.

Cách chọn bo Để tải sketch lên, bạn cần chọn bo mạch phù hợp mà bạn đang sử dụng và các cổng cho hệ điều hành đó Bạn nhấp vào Tool trên Menu, đi tới phần Board và chọn bo bạn muốn làm việc Tương tự, COM1, COM2, COM4, COM5, COM7 hoặc cao hơn được dành riêng cho bo Serial và bo USB Bạn có thể tìm thiết bị serial USB trong phần cổng của Windows Device Manager.

Sau khi lựa chọn chính xác cả Bo mạch và Cổng Serial, hãy nhấp vào nút Verify và sau đó là nút Upload xuất hiện ở góc trên bên trái của phần sáu nút hoặc bạn có thể chuyển đến phần Sketch và nhấn verify / compile rồi tải lên.

Sketch được viết trong trình soạn thảo văn bản và sau đó được lưu với phần mở rộng tệp ino. Điều quan trọng cần lưu ý là các module Arduino gần đây sẽ tự động đặt lại khi bạn biên dịch và nhấn nút tải lên phần mềm IDE Tuy nhiên các phiên bản cũ có thể yêu cầu thiết lập lại vật lý trên bo mạch.

Sau khi bạn tải mã lên, đèn LED TX và RX sẽ nhấp nháy trên bo, cho biết chương trình mong muốn đang chạy thành công.

Lưu ý: Các tiêu chí lựa chọn cổng được đề cập ở trên chỉ dành riêng cho hệ điều hành Windows. Điều đáng ngạc nhiên về phần mềm này là không quá phức tạp khi cài đặt phần

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH mềm, và bạn có thể viết chương trình đầu tiên của mình trong vòng 2 phút sau khi cài đặt môi trường IDE.

3.3 Giới thiệu module ESP32, hướng dẫn cài trình biên dịch trên Arduino Ide.

Giới thiệu về ESP32, hướng dẫn cài trình biên dịch trên Arduino Ide 42 3.4 CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG

Hình 4 1: Mô hình hệ thống

Hình 4.2: Mô hình hoạt động của hệ thống

THI CÔNG LẮP RÁP MÔ HÌNH HỆ THỐNG

Mô hình thực tế

4.2 Sơ đồ mạch hệ thống

4.4 Giao diện điều khiển qua app

CHƯƠNG V KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG

Nội dung công việc Dự kiến thời gian Kết quả đạt được

2 Lập kế hoạch chi tiết

3 Tìm hiểu các mạch liên quan

4 Vẽ bản đồ chi tiết, tạo sơ đồ khối mô tả hoạt động

7 Mua và lắp ráp hệ thống

8 Căn chỉnh và hoàn thiện hệ thống

9 Tổng hợp bài và viết thành bài báo cáo

7 Ngày nộp đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng năm 20….

Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn khăn và thử thách Trên chặng đường ấy, nhờ có sự động viên của thầy cô, bạn bè, gia đình cùng với sự tạo điều kiện tốt nhất từ phía nhà trường, chúng em mới có thể đi đến đích như ngày hôm này Chúng em thật sự thấy biết ơn và muốn xin gửi lời

Cảm ơn tới tất cả mọi người, những người đã ủng hộ, giúp đỡ chúng em trên con đường hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng cùng các thầy cô đã dạy dỗ, quan tâm, giúp đỡ, ủng hộ và tạo điều kiện cho chúng em trong những năm học tập tại trường.

Chúng em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đoàn Lê Anh, người thầy đã luôn tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ và đặc biệt hơn cả là luôn động viên chúng em, tiếp thêm động lực cho chúng em hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp này.

Chúng em cũng vô cùng biết ơn bộ môn, cùng các thầy giáo trong bộ môn đã luôn tận tâm, nhiệt tình giảng dạy chúng em trong những năm tháng ở giảng đường Đại học.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp Đà Nẵng, Tháng năm 2022 Sinh viên thực hiện

Ngày nay với dự phát triển của khoa học kỹ thuật, cũng như nhu cầu đòi hỏi con người càng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Trong đó có nhu cầu về cuộc sống tiện nghi, thông minh Điều này đã thôi thúc những nhà thiết kế, chế tạo ra những sản phẩm đáp ứng những tiệng nghi, thông minh đó Một trong số đó cần kể tới là giàn phơi thông minh Với các nước phát triển thì nó được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến, còn ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam thì đang có xu hướng tìm cho mình tiện nghi thông minh đó Mặt khác với sự phát triển hiện đại của các khu nhà hay các khu chung cư với diện tích không lớn lắm không gian đa số còn hạn chế vì thế mà việc nhỏ gọn mà vẫn đáp ứng được yêu cầu là rất cần thiết nhất là các khu chung cư.

Vì vậy việc có một giàn phơi thông minh sẽ không chiếm diện tích của ban công hoặc là những nơi ban công rất nhỏ cũng có thể lắp đặt được giàn phơi thông minh ngoài ra nó còn giúp ta thoát khỏi những rắc rối trong việc phơi quần áo như việc điều chỉnh các mức độ cao tiện lợi cho các độ tuổi sử dụng, tích hợp thêm cơ cấu bạt che tự động, đèn sưởi, quạt… giúp việc phơi quần áo dễ dàng, tiện lợi, bảo vệ quần áo khỏi tác động của thời tiết như mưa, độ ẩm cao giúp quàn mau khô hơn

Trên nhu cầu và thị trường rộng mở đó chúng em đã bắt tay vào nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Và trong Đồ án tốt nghiệp này, chúng em sẽ trình bày về quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo giàn phơi thông minh Cụ thể là, chúng em sẽ bắt đầu từ việc phân tích thị trường giàn phơi thông minh Sau đó, đề xuất ý tưởng cải tiến giàn phơi thông minh Từ ý tưởng này chúng em bắt tay vào thiết kế hệ thống cơ khí, hệ thống điều khiển và cuối chế tạo giàn phơi thông minh này Những nội dung trên sẽ được trình bày cụ thể trong đồ án.

Trong quá trình thiết kế, chế tạo chắc chắn chúng em sẽ không tránh khỏi những sai sót Chúng em rất mong nhận được những đóng góp quý báu của thầy cô để hoàn thiện hơn nữa đồ án của mình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 10

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI……… 10

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY………13

1.3 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN HỆ THỐNG GIÀN PHƠI THÔNG MINH…….15

1.4 YÊU CẦU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO GIÀN PHƠI THÔNG MINH… 16

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ 17

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG KHUNG PHƠI 17 2.1.1 Động cơ một chiều 17

2.1.2 Động cơ điện xoay chiều ba pha 17

2.1.4 Công suất cần thiết trên trục 19

2.1.5 Xác định công suất yêu cầu trên trục động cơ 19

2.1.6 Xác định vận tốc quay của trục 19

2.1.7 Xác định vận tốc quay cần thiết của động cơ 19

2.2.4 Chọn sơ bộ kích thước ổ lăn 21

2.2.5 Tính kiểm nghiệm khả năng tải của ổ 22

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHƯƠNG TRÌNH 31

3.3 Giới thiệu về ESP32, hướng dẫn cài trình biên dịch trên Arduino Ide 42 3.4 CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG……… 44

CHƯƠNG 4 THI CÔNG LẮP RÁP MÔ HÌNH HỆ THỐNG 51

4.3 Sơ đồ mạch hệ thống……….52

4.5 Giao diện điều khiển qua app……… 54

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 55

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Trong bối cảnh xã hội Việt Nam ngày nay, sự bùng nổ về dân số và đời sống người dân ngày càng tăng lên đã tạo nên những thách thức mới trong cuộc sống.

Theo số liệu thống kê của Tổng cục thống kê Việt Nam [1], ta có số liệu về dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 (hình 1.1), dân số thành thị Hà Nội từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 và dân số thành thị Thành phố Hồ Chí Minh từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014 Dựa vào những số liệu này, ta có thể thấy được rằng, dân số thành thị trên cả nước và dân số thành thị ở các thành phố lớn đang ngày càng tăng lên và chưa hề có dấu hiệu của việc sụt giảm.

Hình 1 1: Dân số thành thị cả nước từ năm 1995 đến sơ bộ năm 2014

Mâu thuẫn ở đây chính là dân số ngày càng tăng lên mà diện tích đất thì cố định, nó không thể tăng lên theo sự tăng dân số này Chính vì vậy, các tòa nhà cao tầng, các khu chung cư hình thành để giải quyết mâu thuẫn này Chỉ ước tính trên địa bàn Thủ đô Hà Nội thì đã có khoảng trên 20 chung cư và dự án chung cư đang triển khai Ta có thể kể ra một vài cái tên ở đây như: Times City, Royal City, Vincom Bà Triệu, ImperiaSky Garden - 423 Minh Khai, D’ Le Pont D’or - 36 Hoàng Cầu, v v

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Hình 1 2: Khu chung cư Times City

Hình 1 3: Khu chung cư Royal City

Các tòa nhà chung cư xuất hiện ngày càng nhiều, giúp cho người dân có thêm nơi cư trú Nhưng cũng chính từ đây mà kéo theo không ít các vấn đề, đặc biệt là trong sinh hoạt cá nhân Vì không gian sinh hoạt của một căn hộ chung cư không phải là nhiều, với một gia đình căn bản của Việt Nam gồm 4 thành viên thì phải tận dụng không gian thật hiệu quả mới có thể sinh hoạt một cách tốt được Những hoạt động sinh hoạt cá nhân, đặc biệt là việc phơi quần áo đã trở thành một trong những vấn đề khó khăn đối với nhiều hộ gia đình Họ tận dụng tốt đa không gian để thực hiện việc này, nhưng xem như có vẻ không hiệu quả lắm Ta có thể thấy cảnh người dân ở các khu chung cư phơi quần áo như thể nào ở (Hình 1.4) Không gian sinh hoạt bị chiếm

11 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH khá lớn cho việc phơi quần áo, tạo ra khung cảnh xấu cho khu đô thị Chưa kể nhiều hộ gia đình còn không có cả nơi để phơi quần áo, họ phải phơi ở những chỗ tạm bợ (Hình 1.5), nơi ít gió và ánh sáng, điều này làm cho quần áo trở nên ẩm mốc và gây khó chịu cho người mặc.

Hình 1 4: Khung cảnh phơi quần áo khu chung cư

Hình 1 5:Cảnh phơi quần áo tạm bợ

Trước vấn đề cấp thiết đó và với tiềm năng lớn của nhu cầu thị trường, sản phẩm giàn phơi quần áo đã được ra đời để phục vụ cho nhu cầu của cuộc sống Với cuộc sống ngày càng hiện đại, đời sống của con người ngày được nâng lên mà sản phẩm giời phơi cũng đã ngày càng được cải tiến và nâng cấp thành nhiều loại khác nhau Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu về các loại giàn phơi hiện có trên thị trường.

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

1.2 CÁC LOẠI GIÀN PHƠI HIỆN NAY

Trên thị trường hiện nay có 3 loại giàn phơi chủ yếu: giàn phơi quay tay, giàn phơi bấm điện và giàn phơi điều khiển từ xa Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu 3 loại giàn phơi này trong phần sau, cùng tìm hiểu ưu và nhược điểm của mỗi loại.

Hình 1 6: Giàn phơi quay tay

+ Kết cấu đơn giản và dễ chế tạo nhất trong các loại giàn phơi.

+ Giá thành rẻ nhất trong các loại giàn phơi Giá trung bình của một bộ giàn phơi loại này rơi vào khoảng 1,5 triệu đồng.

Sơ đồ động

Hình 4.2: Mô hình hoạt động của hệ thống

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Sơ đồ mạch hệ thống

Hình 4 3: Sơ đồ đấu nối thiết bị hệ thống

Lưu đồ thuật toán

- Bắt đầu chạy hệ thống Điện thoại sẽ chọn chế độ auto/manual gửi lên fire lúc này ESP32 sẽ đọc giá trị fire xuống nếu như ở chế độ manual thì được điều khiển bởi điện thoại khi điện thoại nhấn phím “ chạy vào” thì gửi giá trị lên fire lúc này esp32 nhận được tín hiệu chạy vào còn nếu điện thoại bấm “chạy ra” thì gửi giá trị lên fire esp32 nhận được sẽ chạy ra và đồng thời esp32 sẽ gửi giá trị trạng thái trời nắng hoặc mưa gửi lên fire lúc này app sẽ lấy giá trị hiển thị

- Ở chế độ auto khi trời nắng và không mưa thì giàn phơi sẽ chạy ra và đồng thời gửi giá trị lên fire app sẽ nhận và hiển thị giá trị nếu trời mưa hoặc trời không nắng thì vẫn gửi giá trị lên app để hiển thị.

53 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH

Hình 4 4: Lưu đồ giải thuật

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO GIÀN PHƠI ĐỒ THÔNG MINH

Giao diện điều khiển qua app

Hình 4 5: Giao diện điều khiển

Giao diện sẽ hiển thị gồm vị trí, nhiệt độ, độ ẩm và thời tiết tại nơi ở của mình, hiển thị tình trạng ngoài trời hiện tại đang nắng hay mưa Ngoài ra, hiện thị các nút nhấn để điều chỉnh giàn phơi như chạy ra hay chạy vào.

55 ĐỒ ÁN TÔT NGHIỆP GVHD: ĐOÀN LÊ ANH