TƯ DUY CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ KỸ THUẬT Đề tài Hộp đèn thông minh hỗ trợ mở khóa cửa

Chương 1: Ý tưởng thiết kếTổng quan đề tài: một chiếc đèn nhỏ chiếu sáng tự động ổ khóa giúp người về đêm về khuya dễ dàng tìm chìa và mở khóa Lý do chọn đề tài:cuộc sống ngày càng bận r

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

******************

TƯ DUY CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Đề tài: Hộp đèn thông minh hỗ trợ mở khóa cửa

 Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 9

Chương 1: Ý tưởng thiết kế

Tổng quan đề tài: một chiếc đèn nhỏ chiếu sáng tự động ổ khóa giúp người về đêm về khuya dễ dàng tìm chìa và mở khóa

Lý do chọn đề tài:cuộc sống ngày càng bận rộn khiến ta càng ngày càng  phải đi sớm về khuya sống trong ngõ tối tăm sẽ cần một công cụ giúp ta mở khóa dễ dàng hơn cải thiện cuộc sống và tự động bật tắt giúp ta tiết kiệm điện năng

Công nghệ áp dụng:Cảm biến xác định vật cản, cảm biến quang, công nghệ lập trình nhúng cho phần cứng,…

Chương 2: Năm pha của tư duy thiết kế 

I Pha đồng cảm

1 Phản hồi từ khách hàng

Danh sách câu hỏi:

1 Bạn có thói quen đi về đêm không?

2 Bạn có ở trọ hay nhà ở trong ngõ không?

3 Những điểm nào mà bạn không thích ở những cái ổ khóa thông thường ?

4 Bạn có muốn một cái đèn hỗ trợ cho việc bạn mở khóa?

5 Bạn thấy việc nó tự động tắt mở để tiết kiệm điện và thời gian hữu ích với bạn không?

Mục đích đặt những câu hỏi đó:

 Hiểu mức độ nhận thức của khách

 Hiểu nếu lợi ích có liên quan đến khách hàng

 Hiểu cách nó được khách hang cảm nhận và có hữu ích với khách hàng

Phản hồi của khách hàng: Phản hồi của 6 người được hỏi Dưới đây là 1 số phản hồi :

2 Bản đồ đồng cảm

II Xác định vấn đề

1 Tóm tắt thiết kế

- Nhận thức, phản hồi của người tiêu dùng:

 Muốn mở khóa cửa trong đêm tối không gặp khó khăn

 Hứng thú với các thiết bị tự soi sáng thông minh nhưng sợ đắt đỏ và tốn điện

- Vấn đề đặt ra: “ Tôi là sinh viên ở ngõ trọ hay đi chơi đêm và thi thoảng đi dạy thêm

về muộn, đêm tối lò mò mở khóa rất vất vả cần thiết bị soi sáng ổ khóa để dễ tìm chìa khóa và dễ dàng mở khóa hơn”

- Mục tiêu thiết kế: Thiết kế hộp đèn gắn ổ khóa thông minh tự động soi sáng ổ khóa khi có người mở cửa

- Yêu cầu thiết kế:

 Tính năng thông minh: tự tắt khi gặp ánh sáng đồng thời tự mở khi trời tối và

có người mở cửa

 Tính năng chính : soi sáng cho người mở khóa trong đêm tối

 Dễ sử dụng, sửa chữa, giá thành hợp lý, độ bền sản phẩm cao

2 Bản đồ các bên liên quan

3 Hành trình khách hàng

4 Bản đồ bối cảnh

- Các xu hướng:

 Xã hội phát triển, CMCN 4,0, IOT

 Thu nhập trung binh tăng, đời sống khấm khá, cuộc sống bận rộn hơn

- Những điều không chắc chắn:

 Công nghệ, quy trinh sản xuất phức tạp

 Vấn đề về giá thành tối ưu

- Các câu hỏi khác:

 Chi phí, công nghệ sản xuất

 Kế hoạch phổ biến đến người tiêu dùng

- Mục tiêu người dùng:

 Dài hạn: cuộc sống ngày bận rộn nên nhu cầu làm đêm, về đêm ngày càng gia tăng

 Phạm vi sử dụng đèn hỗ trợ mở khóa ưu tiên là các ngõ xóm trọ nhỏ thiếu đi ánh sáng đèn đường

- Yếu tố công nghệ:

 Cảm biến, tự động,

- Yếu tố kinh doanh:

 Có xu hướng phát triển, chưa có đối thủ cạnh tranh

5 Bản đồ cơ hội

III Lên ý tưởng

Dựa vào việc đã thấu hiểu được khách hang cũng như đã xác định được các vấn

đề liên quan đến đề tài nhóm 9 đã lên ý tưởng cho đề tài qua pha 3 là pha lên ý tưởng

1 Lên ý tưởng Tạo ra chiếc đèn tự động thông minh tiết kiệm điện năng và hỗ trợ con người trong việc mở khóa trong bóng tối

2 Bản vẽ phác thảo

3 Các ý tưởng ngẫu nhiên  Nhóm dựa trên ý tưởng ban đầu bắt đầu nghĩ và tham khảo them các ý tưởng ngẫu nhiên khác nhau:

+Dễ dàng tháo lắp, sửa chữa

+Có công tắc tắt bật phòng trường hợp cảm biến lỗi 

+Dễ thay pin

+Có tấm ngăn bằng gương giúp đỡ chói mắt và tang độ sáng

+Kết nối wif tắt bật 

+Tự động bật tắt nhờ cảm biến

+Công nghệ tự động xác định chìa khóa đúng với ổ 

+Phát chuông báo nhỏ khi có người đến

+Dùng pin hấp thụ được năng lượng mặt trời 

+Camera soi mặt xác nhận người mở khóa

+Phát chuông báo to với những người cậy khóa hoặc làm hỏng khóa

4 Bản đồ ưu tiên

 Nhóm đã đánh giá về hướng đi khả thi cũng như mức độ lợi nhuận thông qua  bản đồ ưu tiên dưới đây :

5 Phân loại nhóm ý tưởng  Nhóm đã phân loại các ý tưởng vào 4 mục : Thiết kế, Công nghệ, Tính năng, Bảo mật an toàn

+ Thiết kế :Dễ tháo lắp, sửa chữa, Dễ thay pin, Có tấm ngăn chói bằng gương

+ Công nghệ : Tự động bật tắt bằng cảm biến, Cộng nghệ tự động xác định ổ khóa đúng với ổ , Kết nối wif để bật tắt 

+ Tính năng : Soi sáng giúp người mở cửa trong ngõ tối dễ dàng, Giúp nhận diện chìa khóa đúng với ổ 

+ Bảo mật an toàn : Báo động khi phát hiện phá khóa, Camera soi mặt người

mở khóa

6 Đánh giá ý tưởng Nhóm đã đánh giá 4 ý tưởng khả thi dựa trên các êu chí :

+ Có tác động đến khách hàng không + Có nh sáng tạo không

+ Có nh khả thi khi thực hiện không

IV Tạo mẫu Các thành phần cần chuẩn bị : + Arduino uno R3

+ Cảm biến vật cản

+ Cảm biến hồng ngoại

+ Led

+ Board cắm dây

+ Dây cắm

+ Đoạn code

Sản phẩm mẫu : Mặt trái sản phẩm chứa nguồn:

Mặt phải sản phẩm chứa cảm biến:

CHƯƠNG 3 : Thiết kế kĩ thuật

I Yêu cầu phi chức năng

+ hoạt động ở 0-45 độ C (nhiệt độ thông thường) + hoạt động ở trong ngõ tối

+ chịu được độ ẩm cao từ 25%-35%

+ độ n cậy 50%

+ nguồn 200w + thời gian hoàn thành dự án 7 ngày

II Yêu cầu chức năng

• Bảo vệ các cảm biến và bộ mạch chính bằng hộp nhựa bao quanh

• Có các chức năng chính : + Tự động bật khi trời tối và có người ến đến mở khóa

- trời tối : từ 0 – 5 lux

- người đến gần : 20 – 30 cm + Soi sáng và giúp người sử dụng m chìa khóa và mở khóa dễ dàng

• Chức năng mong muốn : + Có thể tự động xác định chìa khóa thích hợp với ổ khóa

III Sơ đồ khối và sơ đồ logic

Sơ đồ khối :

Sơ đồ logic:

IV Thiết kế từng khối

CHƯƠNG 4 : Kết luận  Qua quá trình học tập và làm việc nhóm cùng các thành viên dưới sự chỉ dẫn chi ết của các thầy cô thì chúng em đã có thêm hiểu biết và trải nghiệm các bước, hiểu được từng giai đoạn và các pha của việc thiết kế một sản phẩm hoàn chỉnh có ích trong cuộc sống con người hiện nay Qua thời gian làm việc

và học tập chúng em càng hiểu rõ hơn và học được những kiến thức mới cũng như hiểu được cảm nhận của mọi người về sản phẩm của mình Dưới sự hướng dẫn của thầy cô chúng em đã có thể hoàn thành sản phẩm của mình và

em n rằng nếu được đưa vào sản xuất thì sản phẩm cũng sẽ nhận được một

số thành công nhất định