Báo cáo nhóm nhập môn kĩ thuật máy tính chủ đề đồ án môn học máy rửa tay tự động

Các máy rửa tay tự động hiện nay thườngđược trang bị cảm biến chuyển động và cảm biến ánh sáng,giúp kích hoạt máy khi có người đến gần và tự động tắt khikhông còn sử dụng.. Các thiết bị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGÀNH : CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT MÁY TÍNH

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TH.S PHẠM VĂN CHIẾN SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN ĐĂNG ĐĂNG <TRƯỞNG NHÓM>

HOÀNG LÊ AN <THƯ KÝ>

ĐỖ HỮU TRƯỜNG <THÀNH VIÊN>

NGUYỄN VĂN THIỆN <THÀNH VIÊN>

NGUYỄN HỮU TOẠI <THÀNH VIÊN>

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sựgiúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình

và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Phạm Văn Chiến giảngviên Bộ môn nhập môn kĩ thuật máy tính - trường đại học côngnghiệp Hà Nội, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốtquá trình làm khoá luận

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trườngđại học công nghiệp Hà Nội nói chung, các thầy cô trong Bộ mônnhập môn kĩ thuật máy tính - nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức

về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em cóđược cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trongsuốt quá trình học tập

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đãluôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quátrình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Với điều kiện thờigian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một học viên, luận vănnày không thể tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được

sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô để tôi có điều kiện bổsung, nâng cao ý thức của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế saunày

Hà Nam, Ngày 15 tháng 12 năm 2023

2.1 Mục tiêu trang 7

2.2 Ý nghĩa của bài báo cáo trang 7

B PHẦN NỘI DUNG BÁO CÁO… …… … trang 9

Chương 1 : Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy rửa tay tự động

1 Cấu tạo……… …… trang 9,10,11,

2 Nguyên lý hoạt động……… … …trang 16

Chương 2 : Ưu điểm, các hạn chế, các hướng phát triển trong tương lai và kết luận

2 Các hạn chế……… trang 20

3 Hướng phát triển trong tương lai…… trang 20,21,22

Chương 3 : Thực nghiệm và đánh giá trang 2 6

1 Các bước thực nghiệm trang 2 6

2 Kết quả thực nghiệm và đánh giá trang 26,27 ,28

o Tài liệu tham khảo trang 2 9

o Bảng phân chia công việc trang 30

A PH ẦN MỞ ĐẦU

Máy rửa tay tự động được phát triển vào những năm 1990,

nhằm giúp người dùng tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả

trong việc rửa tay Tuy nhiên, đến những năm 2000, khi đại

dịch SARS bùng phát, nhu cầu sử dụng máy rửa tay tự động

tăng đột biến.

Các nhà sản xuất máy rửa tay tự động đã nghiên cứu và

phát triển các công nghệ mới nhằm tăng tính tiện dụng và hiệu

quả của sản phẩm Các máy rửa tay tự động hiện nay thường

được trang bị cảm biến chuyển động và cảm biến ánh sáng,

giúp kích hoạt máy khi có người đến gần và tự động tắt khi

không còn sử dụng.

Ngoài ra, các máy rửa tay tự động còn được trang bị các bộ

lọc và hệ thống khử trùng, giúp loại bỏ vi khuẩn và virus trên

tay người sử dụng Các sản phẩm này cũng được thiết kế với

nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau, phù hợp với nhiều

không gian sử dụng khác nhau.

Hiện nay, máy rửa tay tự động đã trở thành một sản phẩm

phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các khu vực công

cộng, nhà hàng, khách sạn, bệnh viện và các cơ quan, tổ chức.

1 GIỚI THIỆU

1.1 TỔNG QUAN

Ngành điện - điện tử là gì, làm gì ?

Đời sống công nghệ hiện đại không thể nào thiếu được các thiết bị điện và

điện tử Các thiết bị này phổ biến ở khắp các hộ gia đình, trong các thiết bị

giải trí, trong nhà máy sản xuất và có thể nói là tất cả mọi nơi có con

nguời

Chính vì vậy, ngành điện – điện tử có nhu cầu nhân lực lớn và sẽ tiếp tục phát

triển trong tương lai

Xã hội phát triển với nền tảng phát triển điện - điện tử

Điện có vai trò rất quan trọng và cần thiết đối với mọi hoạt động của đời sống

hiện đại ngày nay Hay nói một cách dễ hình tượng hơn, không có điện thì

không thể sản xuất, không thể sinh hoạt, buôn bán được Ngành điện rộng lớn

đến mức người ta đã phân ra nhiều chuyên ngành như ngành điện tử viễn

thông, ngành điện lạnh, ngành điện điện tử Ngành nào cũng có vai trò quan

trọng cho sự hoạt động chung của toàn hệ thống điện

Như đã biết ngành điện công nghiệp tham gia giải quyết vấn đề truyền tải

điện, phân phối điện trong một mạng lưới rộng lớn Thì ngành điện điện tử

đảm nhiệm vai trò khai thác và sử dụng nguồn điện theo mục đích cụ thể hơn

Nhà máy cần điều khiển một loạt công tắc đóng mở theo yêu cầu, hệ thống

máy cần thay đổi tốc độ liên tục theo từng quy trình sản xuất, thang máy cần

điện cần tắt mở tự động là một vài ví dụ dễ hình dung mà ngành điện điện

từ tham gia giải quyết

điện điện tử thì phải am hiểu về các loại linh kiện điện tử, mạch điện tử, hoặc

chí ít là hiệu về công dụng điều khiển tín hiệu điện của các mạch điện tử xây

Hiện nay các nhà máy đều hướng đến việc điều khiển các máy móc bằng tín

hiệu điện, và cố gắng tự động hóa điều khiển máy móc Xây dựng nên các hệ

thống điều khiển tự động bằng tín hiệu điện, và điều khiển dòng điện đến các

thiết bị là công việc của ngành điện điện tử

Và xây dựng được một hệ thống điều khiển tự động bằng tín hiệu điện để điều

khiển hầu hết mọi thiết bị là cơ sở cho hiện đại hóa nhà máy, hiện đại hóa đời

sống, và hiện đại hóa nền công nghiệp

Đặc điểm ngành điện điện tử

Đặc điểm chung nhất của ngành điện điện tử là xây dựng hệ thống điều khiển

tự động bằng tín hiệu điện; và kiểm soát các thông số điện đến máy móc một

cách tự động

Liên quan đến việc điều khiển đến tín hiệu điện thì luôn liên quan đến các

mạch điện tử Mạch điện tử là phần chính để của một hệ thống điều khiển

bằng tín hiệu điện Vì vậy cho nên khi đã làm ở ngành dựng

Mạch điện tử và những linh kiện điện tử như thế này là không thể thiếu với

người làm ngành điện điện tử.

Và để có thể làm được một hệ thống điều khiển tự động bằng tín hiệu điện, và

kiểm soát được hoạt động của các máy móc bằng điện, thì người làm trong

ngành còn phải am hiểu về việc truyền dẫn điện, các thông số điện, am hiểu

về máy móc muốn điều khiển, và am hiểu về các yêu cầu tự động của toàn bộ

các máy móc trong một chu trình sản xuất (hoặc chu trình hoạt động)

Theo học ngành điện điện tử

Nếu hỏi về định hướng nghề nghiệp và đào tạo ngành điện, thì câu trả lời gần

như chắc chắn hầu hết các trường đào tạo về kỹ thuật tại Việt Nam đều có

ngành điện Lý do là ở cái thời buổi công nghiệp hóa này, gần như tất cả mọi

ngành nghề đều liên quan đến điện nên nhu cầu nhân lực về ngành điện luôn

có nhiều Ngành điện điện tử (cùng với ngành điện công nghiệp) luôn là hai

ngành luôn có mọi trường về kỹ thuật có đào tạo về ngành điện

Ở bậc ĐH, kỹ thuật điện điện tử còn được nhiều trường phân ngành chuyên

sâu hơn như là điều khiển tự động, điện tử viễn thông Các chuyên ngành

này đều trang bị, cập nhật cho SV những kiến thức cơ bản và chuyên ngành

về kỹ thuật, thiết kế, điều hành sản xuất trong lĩnh vực mình đã lựa chọn Cụ

thể, SV sẽ được học nhiều kiến thức liên quan đến khí cụ điện hạ áp, hình

họa, vẽ kỹ thuật, máy điện, vật liệu điện, đo lường điện, vẽ điện, kỹ thuật

truyền thanh, kỹ thuật truyền hình, kỹ thuật siêu âm, kỹ thuật cao tần, mạch

điện, an toàn điện

Đặc biệt đây là một ngành học đòi hỏi phải được thực tập nhiều nên trong quá

trình học, mỗi sinh viên cũng phải trải qua hàng chục phần thực hành khác

nhau Ở các bậc CĐ, THCN và CNKT, tuy lượng kiến thức được đào tạo

không nhiều như bậc ĐH nhưng người học có cơ hội được thực hành nhiều

hơn

Kỹ sư ngành điện - điện tử có thể làm việc tại công ty điện lực, các nhà máy

sản xuất, phân phối và tiêu thụ điện, các phòng thí nghiệm, cơ sở kinh doanh,

nghiên cứu về qui hoạch mạng điện Kỹ sư ngành điện - điện tử còn có thể

tham gia công tác trực tiếp hoặc tư vấn thiết kế, vận hành mạng lưới điện tại

tất cả công ty, nhà máy sản xuất trong các khu chế xuất, khu công nghiệp, các

đơn vị sản xuất công nghiệp tự động hóa và điện tử hóa cao

Ngoài ra, kỹ sư điện - điện tử có thể làm việc cho ngành bưu chính viễn

thông, Tổng cục Điện tử VN và các công ty trực thuộc Đối với SV hệ CĐ,

học sinh các trường THCN và CNKT (một số trường ĐH cũng đào tạo ngành

điện - điện tử ở bậc CĐ, THCN và CNKT) có thể làm việc với vai trò là

người trực tiếp lao động, vận hành trong tất cả lĩnh vực trên hoặc cũng có thể

tham gia thiết kế, tư vấn việc sử dụng điện và các thiết bị điện tử cho các công

trình vừa và nhỏ

Hiện nay ở hầu hết các trường tuyển sinh khối ngành kỹ thuật đều có ngành

điện - điện tử Tuyển sinh vào các trường ĐH, CĐ (hoặc hệ CĐ trong các

trường ĐH) bằng khối A (trong đó một số trường CĐ sẽ tổ chức đề thi riêng)

Các trường THCN, CNKT thường tổ chức thi riêng (có đề thi riêng với hai

môn toán - lý) Với hệ THCN, CNKT trong các trường ĐH, CĐ, đa số các

trường sẽ lấy kết quả thi khối A trong kỳ thi ĐH hoặc CĐ để xét tuyển

1.2 CÁC SẢN PHẨM LIÊN QUAN

Máy rửa tay tự động Bộ điều khiển giao thông

Đèn ngủ tự động bật/tắt Thiết bị cảnh báo rò rỉ khí ga,khí

độc

2 CHỦ ĐỀ

 Máy rửa tay tự động là một phần quan trọng của việc duy trì vệ sinh cá

nhân và sức khoẻ Lịch sử phát triển của máy rửa tay tự động bắt đầu từ

việc phát triển thiết bị để tạo điều kiện vệ sinh tốt hơn trong các ngành

công nghiệp, trong các cơ sở y tế cho đến các nơi công cộng Vì vậy,

chúng tôi đã học tập, nghiên cứu và kế hoạch thực hiện thiết kết và chế

tạo ra thiết bị rửa tay tự động tương tự

2.1.Mục tiêu :

 Tự nghiên cứu, mua sắm các loại linh kiện, lắp ráp, chế tạo và thiết kết

máy rửa tay tự động hoàn chỉnh

 Tối ưu hết mức năng suất hoạt động của thiết bị, đảm bảo thiết bị hoạt

động được chơn chu, giảm thiểu tối đa các lỗi có thể gặp phải trong quá

trình hoạt động Phát triển một số ưu điểm của thiết bị để có sự khác

biệt và cạnh tranh đối với các sản phẩm trên thị trường

 Tối thiểu được giá thành linh kiện cũng như lắp ráp để khi nếu có mang

ra thị trường ra được một mức giá cạnh tranh nhất, thu hút nhất



2.2.Ý nghĩa của bài báo cáo :

 Giúp tất cả mọi người có thể nắm bắt chặt chẽ hơn thông tin về cấu tạo

chức năng, nguyên lý hoạt động cũng như ưu nhược điểm của máy rửa

tay tự động

 Để tất cả mọi người đề phòng được các trường hợp xấu sẽ xảy ra khi sử

dụng sai cách hoắc gặp sự cố

 MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HOẠ

1 Cấu tạo

Linh kiện chế tạo máy rửa tay tự động :

 Máy bơm dung dịch sử dụng động cơ điện DC 1 chiều.

Dựa vào dạng dung dịch sát khuẩn mà ta lựa chon máy bơm thích hợp, ví dụ

đối với những dạng gel rửa tay có độ đậm đặc cao, độ nhớt lớn ta phải sử

dụng loại bơm bánh răng hoặc bơm pittong Đối với máy rửa tay tự động đòi

hỏi có kích thước nhỏ, khuyến nghị sử dụng bơm ly tâm dùng động cơ DC

một chiều 12V sử dụng dung dịch sát khuẩn có độ loãng vừa phải tương

đương nước thường ví dụ dung dịch rửa tay sát khuẩn có chứa Nano Bạc Ag

1.1 Hình minh hoạ

Mạch cảm biến nhận diện tay

Đây là thiết bị nhận biết khi nào có người đưa tay vào Chỉ khi có tay đưa

không cần chạm vào bất cứ bộ phận nào của máy, tránh tiếp xúc ko an toàn

và tiết kiệm tối đa dung dịch sát khuẩn

Tùy vào điều kiện vị trí đặt máy mà ta lựa chọn cảm biến phù hợp Đối với

vị trí đặt máy trong nhà ta có thể sử dụng cảm biến vật cản hồng ngoại như

hình dưới:

1.2 Hình minh hoạ

Cảm biến này có thể điều chỉnh khoảng cách nhận diện từ 2-30cm bằng cách

xoay biến trở trên thân cảm biến

Đối với vị trí đặt máy ngoài trời ta cần sử dụng cảm biến có khả năng chống

nhiễu và độ chính xác cao hơn, khuyến nghị sử dụng loại cảm biến vật cản

hồng ngoại như hình dưới:

1.3 Hình minh hoạ

 Mạch điều khiển đóng ngắt

đảm bảo lượng dung dịch bơm ra vừa đủ lượng cần thiết tránh bị thiếu cũng

như lãng phí, ngoài ra mạch còn tạo thời gian chờ giữa các lần bơm tránh hiện

tượng bơm liên tục khi tay vẫn đặt trong máy

1.4 Hình minh hoạ

Nguồn điện

Khuyến nghị bạn sử dụng nguồn tốt đủ công suất để đảm bảo máy có thể vận

hành một cách an toàn và bền bỉ

Nguồn điện chúng tôi khuyên dùng là nguồn adapter 12V-2A, đối với thiết bị

cần tính di động có thể sử dụng 2 viên Pin 18650 - 7.2V hoặc nguồn điện từ

pin sạc dự phòng, đối với trường hợp này bạn cần tính toán lại để đủ thông số

định mức à công suất hoạt động

1.5 Hình minh hoạ

1.5 Hình minh hoạ

 Bộ vỏ thân máy

Đối với máy tự DIY bạn có thể thiết kế vỏ máy theo ý mình; khuyến nghị bạn

có thể dựng máy bằng các tấm Formex có sẵn ngoài thi trường hoặc đầu tư

hơn chút có thể tạo thân máy từ việc cắt Laser mica hoặc in 3D, như vậy sẽ có

được sản phẩm có thẩm mỹ hơn rất nhiều

 Sơ đồ khối

b

BỘ ĐIỀU KHIỂN

CẢM BIẾN QUANG NHẬN TÍN HIỆU VẬT

BIẾN TRỞ ĐIỀU CHỈNH THỜI

 Sơ đồ khối chi tiết

2 Nguyên lý hoạt động

o Cảm biến chấm điểm: Máy rửa tay tự động được trang bị cảm biến chấm

điểm (sensor) để phát hiện sự hiện diện của tay người dùng Cảm biến này

thường là cảm biến hồng ngoại hoặc siêu âm

o Kích hoạt tự động: Khi tay người dùng đưa vào phạm vi cảm biến, máy rửa

tay tự động tự động kích hoạt Cảm biến cung cấp tín hiệu cho máy để bắt

đầu quy trình rửa tay

o Phát xà phòng và nước: Máy rửa tay tự động phát ra một lượng xà phòng

cần thiết và sau đó mở vi nước để cho nước chảy ra Điều này cho phép

người dùng rửa tay mà không cần tiếp xúc trực tiếp với bất kỳ bề mặt nào

o Thời gian rửa tay cố định: Máy rửa tay tự động thường được cài đặt để cung

cấp một lượng xà phòng và nước trong khoảng thi gian cố định, thường là

khoảng 20 giây - thời gian được coi là đủ để rửa tay hiệu quả

o Tắt tự động: Sau khi quá trình rửa tay hoàn thành, máy tắt tự động và tắt vòi

nước Người dùng có thể sấy khô tay hoặc để tay tự nhiên khô Tóm lại, máy

rửa tay tự động hoạt động dựa trên nguyên lý cảm biển và tự động hóa đề

cung cấp xà phòng và nước tự động khi tay người dùng đưa vào phạm vi

cảm biến

 Các chế độ :

Chế độ A : Biến trở dùng để điều chỉnh thời gian bơm,bơm hoạt động khi

cảm biến được kích hoạt

Chế độ B : Bơm hoạt động liên tục khi cảm biến được kích hoạt,nếu vẫn giữ

cảm biến được kích hoạt liên tục thì bơm sẽ chạy hết chu trình rồi dừng, biến

trở điều chỉnh thời gian chu trình

Chế độ C : Khi cảm biến được kích hoạt, bơm sẽ chạy cho đến khi nào

không có cảm biến nữa thì dừng, biến trở điều chỉnh thời gian chu trình

Chế độ 2 : Hoạt động dựa vào nút nhấn ,nhấn nút một thời gian rồi nhả, thời

gian đó sẽ được lưu lại Khi cảm biến được kích hoạt thì bơm sẽ chạy bằng

đúng thời gian đó rồi dừng( hoạt động không dựa vào biến trở)

o Điện áp của đầu ra cảm biến là 5V

o Sử dụng biến trở để điều chỉnh tiện dụng

 Lưu ý khi dùng rót rượu hoặc rửa tay

o Nếu xuất hiện nước nhỏ giọt cần điều chỉnh tốc độ máy bơm hoặc tiêm van 1

chiều

o Nếu dùng mạch tăng áp để nuôi thì cần điều chỉnh mạch lên 4.8V trở lên và

đảm bảo dòng cho máy bơm

o Có thể dùng cảm biến hồng ngoại hoặc chạm hoặc công tắc.

 CHƯƠNG 2 ƯU ĐIỂM, CÁC HẠN CHẾ, CÁC HƯỚNG

PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI

1 Ưu điểm

Tự động tiết dung dịch rửa tay

Trong thân của máy rửa tay tự động thông thường sẽ có chứa dung dịch cồn

sát khuẩn, dung dịch cồn sẽ tự động phun ra tay khi cảm biến hồng ngoại của

máy nhận thấy người dùng đang đưa tay lại gần Người dùng chỉ cần xoa đều

tay là đã hoàn thành xong việc sát khuẩn

Tự động dừng phun

Sau khi đã phun dung dịch ra tay người dùng, sau khoảng 3-5 giây thì máy

rửa tay tự động thông thường sẽ tự động dừng phun Tính năng này vừa kiểm

soát được đủ lượng dung dịch sát khuẩn, vừa tránh lãng phí dung dịch

Hạn chế tiếp xúc tối đa với bề mặt công cộng

Một ưu điểm khác của máy rửa tay tự động là: người dùng không phải tiếp

xúc tay với bề mặt công cộng (các loại bình xịt rửa tay phải dùng tay để nhấn

vòi) Qua đó hạn chế nguy cơ lây chéo nhiễm virus, vi khuẩn hiệu quả

Hoạt động bằng pin

Máy rửa tay tự động thông thường sẽ hoạt đồng bằng pin, do đó các doanh

nghiệp, cửa hàng,… có thể linh động đặt máy ở các vị trí thuận tiện nhất

Sử dụng được cho dung dịch dạng lỏng