Máy bán hàng tự động 1

APHAN THANH HÙNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ* PHAN THANH HÙNGMÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG* KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆPNĂM 2023 NGÀNH HỆ THỐNG NHÚNG Đà Nẵng, 12/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG NHÚNG GVHD: Th.S VÕ HOÀNG ANH SVTH : PHAN THANH HÙNG MSSV : 25211717036 LỚP : K25EHT Đà Nẵng, 12/2023 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô ở Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại Học Duy Tân đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths Võ Hoàng Anh đã tận tâm hướng dẫn chúng em qua từng buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận về đề tài này Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của thầy thì em nghĩ bài thu hoạch này của em rất khó có thể hoàn thiện được Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Và tụi em xin chân thành cảm ơn phòng lab trường đã tạo điều kiện thuận lợi để chúng em có thể mượn dụng cụ làm mạch phục vụ trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Mặc dù đã rất cố gắng hoàn thiện đồ án với tất cả sự nỗ lực, tuy nhiên do bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu và xây dựng đồ án trong thời gian có hạn và kiến thức còn nhiều hạn chế, bỡ ngỡ nên đồ án "Thiết kế máy bán hàng tự động ứng dụng công nghệ RFID." sẽ không tránh khỏi những thiếu sót trong cách hiểu, lỗi trình bày Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và Ban lãnh đạo, các anh chị trong công ty để báo cáo tốt nghiệp đạt được kết quả tốt hơn Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô trong khoa Điện - Điện tử thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau Trân trọng! 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan rằng tất cả các kết quả và nội dung được trình bày trong báo cáo này là sản phẩm của công sức và nỗ lực cá nhân của em Em đã tuân thủ nguyên tắc trung thực và không sao chép hoặc sử dụng lại bất kỳ nội dung nào từ nguồn khác mà không được trích dẫn Trong quá trình nghiên cứu và biên soạn báo cáo, em đã sử dụng nhiều nguồn tài liệu tham khảo để thu thập thông tin và kiến thức Tất cả các nguồn tài liệu này đều được chỉ ra một cách rõ ràng trong phần tham khảo và đã được trích dẫn đúng quy định Em xin cam đoan hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính chính xác và sự đáng tin cậy của tất cả các thông tin và dữ liệu được trình bày trong báo cáo này Nếu có bất kỳ sự sai sót hoặc vi phạm bản quyền nào liên quan đến nội dung của bài báo cáo, em sẽ chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định và sẵn sàng chịu trách nhiệm trước pháp luật Em xin chân thành cảm ơn Thầy Võ Hoàng Anh đã hỗ trợ và định hướng, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện báo cáo này Sự giám sát và hướng dẫn của thầy đã đóng góp quan trọng để đảm bảo tính toàn vẹn và chất lượng của báo cáo Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 LỜI CAM ĐOAN 2 DANH MỤC HÌNH ẢNH .5 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7 LỜI MỞ ĐẦU 8 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG .12 1.2 GIỚI THIỆU LINH KIỆN 15 1.2.1 Module RFID MFRC522 15 1.2.2 Vi điều khiển ATMega2560 18 1.2.3 Keypad 4x4 20 1.2.4 LCD 20x4 .21 1.2.6 Motor 22 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ RFID 24 2.1 ỨNG DỤNG RỘNG RÃI CỦA RFID 25 2.3 ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ RFID SO VỚI MÃ VẠCH TRUYỀN THỐNG 26 2.3 KIẾN TRÚC VÀ CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA RFID 27 2.3.1 Kiến trúc 27 2.3.2 Cách thức hoạt động 28 2.5 CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG RFID 28 2.5.1 RFID Tag .28 2.5.2 RFID Reader .30 2.5.3 Anten 30 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 2.5.4 Hệ thống quản lý dữ liệu 31 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ - THI CÔNG HỆ THỐNG .32 3.1 TỔNG QUAN VỀ MẠCH 32 3.1.1 Giới thiệu phần mềm sử dụng 32 3.1.2 Thiết kế - thi công hệ thống 33 3.1.2.1 Mạch nguyên lý 33 3.1.2.2 Mạch in PCB 35 3.1.3 Sơ đồ khối của hệ thống 37 3.1.4 Lưu đồ thuật toán của hệ thống 39 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ - NHẬN XÉT .42 4.1 KẾT QUẢ 42 4.1.1 Kết quả đạt được 42 4.1.2 Kết quả thực nghiệm 42 4.2 Đánh giá 46 4.3 Nhận xét 49 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .51 TÀI LIỆU THAM KHẢO CODE HỆ THỐNG 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ DANH MỤC HÌNH ẢNH Số liệu Tên hình Trang Hình 1 1: Máy bán hàng tự động dần phổ biến trong đời sống .12 Hình 1 2: Đầu đọc RFID HF 15 Hình 1 3: Đầu đọc RFID UHF .16 Hình 1 4: Đầu đọc/ghi RFID MFRC522 16 Hình 1 5: Vi điều khiển Atmega2560 18 Hình 1 6: Cấu hình chân của vi điều khiển ATMega2560 19 Hình 1 7: Mô hình Keypad 4x4 .20 Hình 1 8: LCD 20x4 22 Hình 1 9: Động cơ bánh răng DC 12V 24V 23 Hình 2 1: Các thiết bị RFID 25 Hình 2 2: Kiến trúc của hệ thống RFID 28 Hình 2 3: Các loại thẻ tag RFID 29 Hình 2 4: Đầu đọc RFID reader .30 Hình 3 1: Phần mềm Altium Designer 32 Hình 3 2: Mạch PCB module LCD 35 Hình 3 3: Mạch PCB module IC 36 Hình 3 4: Mạch PCB module motor 36 Hình 3 5: Sơ đồ khối của hệ thống 37 Hình 3 6: Lưu đồ thuật toán chương trình chính 39 Hình 3 7: Lưu đồ thuật toán chương trình con nạp tiền 40 Hình 3 8: Lưu đồ thuật toán chương trình con mua hàng 41 Hình 4 1: Mạch thi công thực tế 42 Hình 4 2: Mạch thi công thực tế 43 Hình 4 3: Mặt trước của hệ thống 44 Hình 4 4: Mặt sau của hệ thống .45 Hình 4 5: Bản vẽ cơ khí demo hệ thống 46 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ LIỆT KÊ BẢNG Bảng 1 1: Bảng ký hiệu chân module RFID MFRC522 17 Bảng 1 2: Cấu hình chân của vi điều khiển ATMega2560 19 Bảng 4 1: Thông tin sản phẩm bày bán 46 Bảng 4 2: Bảng kiểm nghiệm demo phần cứng .47 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RFID Radio Frequency Identification IOT Internet Of Things UHF Ultra High Frequency PWM Pulse Width Modulation ADC Analog to Digital Converter CGRAM Character Generation RAM PRAT Passive Reader Active Tag ARPT Active Reader Passive Tag BAP Battery Assisted Passive 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại hiện nay, với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, đã xuất hiện nhiều công nghệ mới nhằm đơn giản hóa và tối ưu hóa các hoạt động, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của con người trong mọi lĩnh vực Các công nghệ hiện đại đều hướng đến khả năng không dây, giải phóng con người và mang lại sự tự do và thoải mái Trong số đó, công nghệ nhận dạng tự động đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu này Nhận dạng tự động (Automatic Identification) là một công nghệ giúp các máy móc nhận biết và xác định các đối tượng mà không cần sự can thiệp của con người Các công nghệ nhận dạng tự động bao gồm mã vạch (Barcodes), thẻ thông minh, sinh trắc học (biometric), nhận dạng đặc trưng quang học (Optical Character Recognition - OCR) và nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Radio Frequency Identification) Trong số đó, công nghệ RFID được coi là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực hệ thống nhúng và tương tác hiện đại Công nghệ này đã và đang được phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu và có rất nhiều ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực như sản xuất kinh doanh (dây chuyền sản xuất công nghiệp, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, cửa hàng, siêu thị, trạm thu phí, bãi đỗ xe), an ninh, y tế và nhiều lĩnh vực khác Công nghệ RFID đã được nghiên cứu từ những năm 1930 và đã được ứng dụng từ khá sớm Tuy nhiên, trong thập kỷ gần đây, công nghệ này mới thực sự được phát triển mạnh mẽ Sự phát triển của công nghệ RFID là cần thiết để thúc đẩy sự tiến bộ của thế giới, và nhiều quốc gia đã và đang tiến hành triển khai công nghệ này Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ, dù khái niệm RFID vẫn chưa được phổ biến rộng rãi, nhưng đất nước chúng ta cũng đang nghiên cứu và từng bước triển khai công nghệ này vào cuộc sống nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân Với mục tiêu giới thiệu công nghệ mới này, đồ án "Thiết kế máy bán hàng tự động ứng dụng công nghệ RFID" sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về khái niệm, thành phần, phương thức hoạt động cũng như ứng dụng của công nghệ RFID Đồ án này tập trung nghiên cứu phần lý thuyết vì chỉ mới là sự khám phá ban đầu về công nghệ RFID Trong quá trình thực hiện, tuy em đã nhận được sự hướng dẫn từ giáo viên cũng như tham khảo nhiều tài liệu, nhưng với kiến thức còn hạn chế, không tránh khỏi Trong thời đại hiện nay, nhờ sự phát triển vượt bậc của khoa 8