Nghiên cứu khoa học (NCKH) là hoạt động cần thiết không những đối với giảng viên mà còn với sinh viên trong suốt thời gian tại giảng đường đại học. Hoạt động NCKH của sinh viên thực sự biến quá trình đào tạo thành tự đào tạo. Qua việc tập dượt NCKH, sinh viên được rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo, từng bước trau dồi phương pháp luận NCKH, gắn lý luận với thực tiễn và hình thành những tố chất và bản lĩnh của người cán bộ khoa học. Vì thế, công tác sinh viên NCKH được sự quan tâm đặc biệt của các cấp lãnh đạo từ Khoa đến Trường. Trong vài năm trở lại đây, phong trào NCKH của sinh viên khoa SPKT ngày càng đi vào chiều sâu và đạt được nhiều thành tựu đáng khích lệ. Nhiều năm khoa SPKT đã được Hiệu trưởng trường ĐHSP Hà Nội khen thưởng vì đạt thành tích xuất sắc trong hoạt động NCKH. Trong năm học 20162017, khoa SPKT có 2 công trình đạt giải SVNCKH cấp Trường với 1 giải Nhất của nhóm sinh viên: Vũ Minh Thoại, Nguyễn Phương Thảo (K63ĐT đề tài: “Thiết kế hệ thống chăm sóc rau thông minh”); 1 giải khuyến khích của nhóm sinh viên: Nguyễn Tùng Dương, Vũ Hạnh Ngân, Trần Thúy Quỳnh lớp (K63 ĐT đề tài: Thiết kế mô hình CNC mini). Đặc biệt đề tài nhóm sinh viên: Vũ Minh Thoại, Nguyễn Phương Thảo (K63ĐT đề tài: “Thiết kế hệ thống chăm sóc rau thông minh”) đạt giải khuyến khích cấp Bộ Giáo dục Đào tạo. Tiếp tục phát huy những thành tích đó, nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng các công trình NCKH của sinh viên, khoa SPKT phát động NCKH từ đầu năm học 20172018. Các sinh viên được tự chọn thầy, chọn đề tài và trải qua 2 vòng báo cáo. Vòng thứ nhất, SV báo cáo ở tổ bộ môn, được chấm điểm công khai. Tổ bộ môn góp ý để SV hoàn thiện báo cáo và lựa chọn ra các đề tài xuất sắc báo cáo tại Hội nghị NCKH của SV toàn khoa. Hội đồng Khoa học và Đào tạo khoa sẽ chấm các báo cáo trực tiếp tại Hội nghị SVNCKH để xếp Giải và đề cử công trình tham dự Hội nghị SVNCKH cấp Trường. Hội nghị sinh viên NCKH khoa SPKT được tổ chức vào ngày 20 tháng 4 năm 2018. Đã có 19 sinh viên gửi đề tài tham gia với 09 đề tài trưng bày sản phẩm và được các tác giả trình bày trực tiếp rất trực quan tại Hội nghị. Nội dung các báo cáo đề cập tới nhiều chủ đề khác nhau như phương pháp dạy học Công nghệ ở phổ thông, các biện pháp hỗ trợ dạy học,... qua các mô hình, các nghiên cứu chuyên ngành kĩ thuật, công nghệ, vận dụng kiến thức để chế tạo sản phẩm phục vụ đời sống và xã hội,... Nhóm sinh viên Nguyễn Khang, Vũ Tiến Lộc (K64ĐT) với đề tài: Robot hút bị tự động tránh vật cản. Mobile robot có thể di chuyển một cách rất linh hoạt, do đó tạo nên không gian hoạt động lớn và cho đến nay nó đã dần khẳng định vai trò quan trọng không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, thu hút được rất nhiều sự đầu tư và nghiên cứu. Mobile robot cũng được chia ra làm nhiều loại: robot học đường đi, robot dò line, robot tránh vật cản, robot tìm đường trong mê cung,…trong số đó robot tránh vật cản dễ dàng ứng dụng nhiều trong cuộc sống. Việc phát triển loại robot này sẽ phục vụ rất đắc lực cho con người. Nhóm sinh viên Đỗ Thị Chanh, Nguyễn Văn Hiếu (K64ĐT) với đề tài: Ứng dụng Atemega328 điều khiển thiết bị điện. Bởi tính ứng dụng thiết thực của đề tài, đó là việc khai thác họ AVR có rất nhiều ứng dụng trong thực tế như điều khiển động cơ, điều khiển led, điều khiển đèn giao thông, làm bộ đếm sản phẩm,... Trong các ứng dụng đó, vi điều khiển họ AVR có thể tương tác được với màn hình LCD, bàn phím KEYPAD,... vì vậy AVR được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực trong đời sống. Nhóm sinh viên Lê Thị Quỳnh Xuân, Đặng Thị Huyền (K64ĐT) với đề tài: Dự đoán và cảnh báo cháy đề tài mang ý nghĩa thiết thực có nghĩa nghĩa gắn thực tiễn. Nếu đề tài được đầu tư thích đáng về thời gian, kinh phí để thực hiện, đề tài đem ứng dụng thực tiễn thì đó là điều thiết thực nhất, ý nghĩa nhất. Nhóm sinh viên Trần Đức Anh, Nguyễn Thu Huyền, Trần Văn Thành Công với đề tài: Mô hình hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện năng trong lớp. Một hệ thống chiếu sáng tốt và hợp lý không những tạo ra một môi trường học tập an toàn, thuận lợi và thân thiện, mà còn góp phần quan trọng trong việc tiết kiệm điện năng. Qua thực tế học tập, để giúp các bạn dễ hình dung hiện tượng vật lí, từ đó học tốt lý thuyết, hai sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Hoa và Nguyễn Thị Anh Thư (K64CN) đã thực hiện đề tài: Thiết kế và chế tạo mô hình động cơ điện một chiều. Sản phẩm dùng vào dạy học ở các trường Trung học phổ thông, Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật tổng hợp Hướng nghiệp cho học sinh những hình ảnh trực quan về chiều đi của dòng điện, chiều của đường sức từ và tác dụng của lực điện từ lên khung dây. Mặc dù còn có một số hạn chế cần cải tiến, song dụng cụ thí nghiệm này bước đầu cho thấy sự tiếp cận NCKH sáng tạo của sinh viên trong xây dựng đồ dùng dạy học.
II TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KĨ THUẬT - - KỈ YẾU HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT Năm học 2017-2018 Hà Nội, tháng năm 2018 MỤC LỤC BÁO CÁO ĐỀ DẪN HỘI NGHỊ SVNCKH KHOA SPKT 2017-2018 01 Robot hút bụi tự động tránh vật cản Nguyễn Khang, Vũ Tiến Lộc - K64ĐT 02 Ứng dụng Atemega328 điều khiển thiết bị điện 12 Đỗ Thị Chanh, Nguyễn Văn Hiếu -K64ĐT 03 Dự đoán cảnh báo cháy 20 Lê Thị Quỳnh Xuân, Đặng Thị Huyền - K64ĐT 04 Mơ hình hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện lớp 29 Trần Đức Anh, Nguyễn Thu Huyền, Trần Văn Thành Công - K66CN 05 Thiết kế chế tạo mơ hình động điện chiếu 34 Nguyễn Thị Ngọc Hoa, Nguyễn Thị Anh Thư - K64ĐT 06 Thiết kế số đồ dùng dạy học cho phần điện chương trình CN8 41 Dương Hồng Hà, Nguyễn Thị Lan, Đinh Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Thu Trang - K64CN 07 LED nháy theo nhạc 52 Nguyễn Quốc Khánh, Ng Thị Ngọc Huyền - K65ĐT 08 Ứng dụng Arduino điều khiển hệ thống đèn đường thông minh 61 Nguyễn Vũ Nam Sơn - K64CN 09 ROBOT, Chat with Spkt 67 Vũ Đức Quyền - K65ĐT BÁO CÁO ĐỀ DẪN HỘI NGHỊ SINH VIÊN NCKH KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT Năm học 2017 - 2018 TS Nguyễn Cẩm Thanh Trợ lý Nghiên cứu khoa học Nghiên cứu khoa học (NCKH) hoạt động cần thiết giảng viên mà với sinh viên suốt thời gian giảng đường đại học Hoạt động NCKH sinh viên thực biến trình đào tạo thành tự đào tạo Qua việc tập dượt NCKH, sinh viên rèn luyện khả tư sáng tạo, bước trau dồi phương pháp luận NCKH, gắn lý luận với thực tiễn hình thành tố chất lĩnh người cán khoa học Vì thế, cơng tác sinh viên NCKH quan tâm đặc biệt cấp lãnh đạo từ Khoa đến Trường Trong vài năm trở lại đây, phong trào NCKH sinh viên khoa SPKT ngày vào chiều sâu đạt nhiều thành tựu đáng khích lệ Nhiều năm khoa SPKT Hiệu trưởng trường ĐHSP Hà Nội khen thưởng đạt thành tích xuất sắc hoạt động NCKH Trong năm học 2016-2017, khoa SPKT có cơng trình đạt giải SVNCKH cấp Trường với giải Nhất nhóm sinh viên: Vũ Minh Thoại, Nguyễn Phương Thảo (K63ĐT đề tài: “Thiết kế hệ thống chăm sóc rau thơng minh”); giải khuyến khích nhóm sinh viên: Nguyễn Tùng Dương, Vũ Hạnh Ngân, Trần Thúy Quỳnh lớp (K63 ĐT - đề tài: "Thiết kế mơ hình CNC mini") Đặc biệt đề tài nhóm sinh viên: Vũ Minh Thoại, Nguyễn Phương Thảo (K63ĐT đề tài: “Thiết kế hệ thống chăm sóc rau thơng minh”) đạt giải khuyến khích cấp Bộ Giáo dục & Đào tạo Tiếp tục phát huy thành tích đó, nhằm nâng cao chất lượng cơng trình NCKH sinh viên, khoa SPKT phát động NCKH từ đầu năm học 2017-2018 Các sinh viên tự chọn thầy, chọn đề tài trải qua vòng báo cáo Vòng thứ nhất, SV báo cáo tổ môn, chấm điểm công khai Tổ mơn góp ý để SV hồn thiện báo cáo lựa chọn đề tài xuất sắc báo cáo Hội nghị NCKH SV toàn khoa Hội đồng Khoa học Đào tạo khoa chấm báo cáo trực tiếp Hội nghị SVNCKH để xếp Giải đề cử cơng trình tham dự Hội nghị SVNCKH cấp Trường Hội nghị sinh viên NCKH khoa SPKT tổ chức vào ngày 20 tháng năm 2018 Đã có 19 sinh viên gửi đề tài tham gia với 09 đề tài trưng bày sản phẩm tác giả trình bày trực tiếp trực quan Hội nghị Tất báo cáo Hội đồng khoa học Đào tạo khoa xem xét, đánh giá cho điểm Kết 01 đề tài chọn để gửi cơng trình NCKH sinh viên cấp trường là: " ROBOT, Chat with Spkt" Nội dung báo cáo đề cập tới nhiều chủ đề khác phương pháp dạy học Công nghệ phổ thông, biện pháp hỗ trợ dạy học, qua mơ hình, nghiên cứu chuyên ngành kĩ thuật, công nghệ, vận dụng kiến thức để chế tạo sản phẩm phục vụ đời sống xã hội, Nhóm sinh viên Nguyễn Khang, Vũ Tiến Lộc (K64ĐT) với đề tài: "Robot hút bị tự động tránh vật cản" Mobile robot di chuyển cách linh hoạt, tạo nên khơng gian hoạt động lớn dần khẳng định vai trò quan trọng khơng thể thiếu nhiều lĩnh vực, thu hút nhiều đầu tư nghiên cứu Mobile robot chia làm nhiều loại: robot học đường đi, robot dò line, robot tránh vật cản, robot tìm đường mê cung,…trong số robot tránh vật cản dễ dàng ứng dụng nhiều sống Việc phát triển loại robot phục vụ đắc lực cho người Nhóm sinh viên Đỗ Thị Chanh, Nguyễn Văn Hiếu (K64ĐT) với đề tài: "Ứng dụng Atemega328 điều khiển thiết bị điện" Bởi tính ứng dụng thiết thực đề tài, việc khai thác họ AVR có nhiều ứng dụng thực tế điều khiển động cơ, điều khiển led, điều khiển đèn giao thông, làm đếm sản phẩm, Trong ứng dụng đó, vi điều khiển họ AVR tương tác với hình LCD, bàn phím KEYPAD, AVR ứng dụng nhiều lĩnh vực đời sống Nhóm sinh viên Lê Thị Quỳnh Xuân, Đặng Thị Huyền (K64ĐT) với đề tài: "Dự đoán cảnh báo cháy" đề tài mang ý nghĩa thiết thực có nghĩa nghĩa gắn thực tiễn Nếu đề tài đầu tư thích đáng thời gian, kinh phí để thực hiện, đề tài đem ứng dụng thực tiễn điều thiết thực nhất, ý nghĩa Nhóm sinh viên Trần Đức Anh, Nguyễn Thu Huyền, Trần Văn Thành Công với đề tài: "Mơ hình hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện lớp" Một hệ thống chiếu sáng tốt hợp lý tạo môi trường học tập an tồn, thuận lợi thân thiện, mà góp phần quan trọng việc tiết kiệm điện Qua thực tế học tập, để giúp bạn dễ hình dung tượng vật lí, từ học tốt lý thuyết, hai sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Hoa Nguyễn Thị Anh Thư (K64CN) thực đề tài: "Thiết kế chế tạo mơ hình động điện chiều" Sản phẩm dùng vào dạy học trường Trung học phổ thông, Trung tâm Giáo dục Kỹ thuật tổng hợp - Hướng nghiệp cho học sinh hình ảnh trực quan chiều dòng điện, chiều đường sức từ tác dụng lực điện từ lên khung dây Mặc dù có số hạn chế cần cải tiến, song dụng cụ thí nghiệm bước đầu cho thấy tiếp cận NCKH sáng tạo sinh viên xây dựng đồ dùng dạy học Nhóm sinh viên Dương Hồng Hà, Nguyễn Thị Lan, Đinh Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Thu Trang (K64CN) thực đề tài "Thiết kế số đồ dùng dạy học cho phần điện chương trình cơng nghệ 8" Đề tài có sản phẩm số đồ dùng dạy học sở số môn học Đại học để phục vụ cho việc dạy học trở nên gần gũi thực tế Đây hướng nghiên cứu đáp ứng nguyên tắc/yêu cầu 3C dạy học: phát huy tính Chủ động người học; dạy Cách học; áp dụng Công nghệ TT&TT dạy học Nhóm sinh viên Nguyễn Quốc Khánh, Nguyễn Thị Ngọc Huyền thực đề tài: "Led nháy theo nhạc" Sản phẩm đề tài giúp cho sân khấu ca nhạc, vũ trường, tăng thêm hứng thú cho người tham gia Ngay hát hát karaoke gia đình mà có hiệu ứng ánh sáng tạo cảm giác hưng phấn hứng thú Sinh viên Nguyễn Vũ Nam Sơn K64CN thực đề tài: "Ứng dụng Arduino điều khiển hệ thống đèn đường thông minh" Với nghiên cứu thay phải hàng ngày bật hay tắt thiết bị đó, việc ngồi chỗ với điều khiển từ xa tay, ta tắt mở dụng cụ theo ý muốn Với thiết bị điều khiển từ xa, ta làm nhiều việc mà khơng phải nhiều cơng sức, điều có ý nghĩa ta mỏi mệt, không tiện lại hay cần tập trung hết mức vào công việc đó, đơn giản bạn muốn có cảm giác thực làm chủ thiết bị phục vụ sống Sinh viên Vũ Đức Quyền K65ĐN Thiết kế - chế tạo ROBOT, Chat with Spkt Dựa công cụ Google Speech to text kết nối vạn vật IOT Nhóm nghiên cứu thiết kế, chế tạo Robot có khả trả lời số câu hỏi đơn giản Sảm phẩm ứng dụng nghiên cứu, học tập, tạo sản phẩm công nghệ thú vị phục vụ công tác quảng bá hình ảnh khoa SPKT Nhìn chung, viết đề cập nhiều vấn đề mà sinh viên quan tâm, cho thấy khả nghiên cứu, sáng tạo sinh viên khoa SPKT hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học sinh viên tập dượt làm quen với hoạt động nghiên cứu khoa học; hiểu rõ hay, mặt tích cực mà nghiên cứu khoa học đem lại từ mơi trường học tập Đại học Để có thành công tốt đẹp hội nghị SV NCKH khoa SPKT năm học 2017-2018 nhờ vào nhiệt huyết thầy, cô giáo Khoa, đạo chặt chẽ Ban Chủ nhiệm Khoa, hỗ trợ kịp thời phòng Khoa học Cơng nghệ trường ĐHSP Hà Nội đặc biệt lòng say mê nghiên cứu khoa học bạn sinh viên khoa Sư phạm Kĩ thuật, trường Đại học Sư phạm hà Nội Xin trân trọng cảm ơn! DANH MỤC CÁC BÁO CÁO THAM DỰ HỘI NGHỊ SV NCKH 2017-2018 KHOA SPKT TT Họ tên sinh viên Nguyễn Khang Lớp Người hướng dẫn Tên đề tài K64ĐT ThS Vũ Thị Ngọc Thúy Robot hút bụi tự động tránh vật cản K64ĐT ThS Nguyễn T Hoàng Yến Ứng dụng Atemega328 điều khiển Vũ Tiến Lộc Đỗ Thị Chanh thiết bị điện Nguyễn Văn Hiếu Lê Thị Quỳnh Xuân K64ĐT PGS TS Đặng Văn Nghĩa Dự đoán cảnh báo cháy K66CN ThS Nguyễn Thị Mai Lan Mơ hình hệ thống chiếu sáng tiết Đặng Thị Huyền Trần Đức Anh kiệm điện lớp Nguyễn Thu Huyền Trần Văn Thành Công Nguyễn Thị Ngọc Hoa K64CN PGS.TS Nguyễn Trọng Khanh điện chiếu Nguyễn Thị Anh Thư Dương Hồng Hà Nguyễn Thị Lan Thiết kế chế tạo mơ hình động Thiết kế số đồ dùng dạy học K64CN PGS.TS Nguyễn Văn Khôi cho phần điện chương trình cơng nghệ Đinh Thị Thanh Huyền Nguyễn Thị Thu Trang Nguyễn Quốc Khánh K65ĐT ThS Nguyễn Thị Mai Lan LED nháy theo nhạc Ng Thị Ngọc Huyền K64CN ThS Nguyễn Thị Mai Lan Ứng dụng Arduino điều khiển hệ thống đèn đường thông Nguyễn Vũ Nam Sơn minh Vũ Đức Quyền K65 ĐT ThS Đặng Minh Đức ROBOT, Chat with Spkt ROBOT HÚT BỤI TỰ ĐỘNG TRÁNH VẬT CẢN Sinh viên thực hiện: Vũ Tiến Lộc, Nguyễn Khang, lớp K64ĐT, Khoa SPKT ĐT: 0123679523; Email: wingsofliberty1996@gmail.com Người hướng dẫn: ThS Vũ Thị Ngọc Thúy Tóm tắt: Robot tránh vật cản có nhiều ứng dụng thực tế, điển hình Robot hút bụi Robot hút bụi tự động robot tự động di chuyển, hút bụi mà khơng cần người điều khiển Với cấu khí đơn giản kết hợp nhiều thành phần điện tử (arduino, sensor đo khoảng cách, module điều khiển động cơ, động cơ, ) Robot hút bụi tự động ngày sử dụng phổ biến đời sống để thay sức lao động người Với mong muốn vận dụng kiến thức chuyên ngành học vào thực tiễn, nhóm tác giả tài tiến hành nghiên cứu, thiết kế Robot hút bụi tự động sử dụng cảm biến siêu âm để đo khoảng cách từ di chuyển theo hướng tránh vật cản Từ khóa: Robot, máy hút bụi, cảm biến siêu âm, tự động Mở đầu Trong sống robot thay thế, trợ giúp người vận chuyển hàng hóa, robot kiểm tra nguy hiểm,robot phục vụ cho cơng việc gia đình phổ biến Nhất robot tự hoạt động mà không cần người điều khiển giúp giảm công việc cho người Chính việc thiết kế robot, đặc biệt robot mini giúp đỡ người làm việc nhà cần thiết Từ ý tưởng nhóm tác giả chọn đề tài “ Robot hút bụi tự động” Tính đề tài Robot hút bụi tự động robot di chuyển tự động mà không cần người phải điều khiển, tự động tránh vật cản hút bụi tất vị trí nhà Robot tránh vật cơng nghệ dùng mạch logic áp dụng từ sớm thu số thành tựu định đồng thời xuất số nhược điểm làm cho robot khó xác định vật cản di chuyển tránh vật cản cách xác Để khắc phục nhược điểm đồ án xây dựng thiết kế robot tránh vật cản, tín hiệu từ cảm biến siêu âm chuyển cổng điều khiển vi điều khiển, tín hiệu xử lí đưa tín hiệu để điều khiển cho câu chấp hành động servo, moudule điều khiển động cơ,…Trong đề tài nhóm tác giả sử dụng module vi điều khiển Arduino Uno R3 kết hợp cảm biến siêu âm sử dụng vật liệu có sẵn loại ống nước, vải, động DC 775, để nghiên cứu, chế tạo Robot hút bụi tự động tránh vật cản Nội dung nghiên cứu 2.1 Robot ứng dụng Robot thực tiễn Theo Wikipedia, Rô bô Rơ-bốt (tiếng Anh: Robot) loại máy thực công việc cách tự động điều khiển máy tính vi mạch điện tử lập trình Rơbốt tác nhân khí, nhân tạo, ảo, thường hệ thống khí-điện tử Với xuất chuyển động mình, robot gây cho người ta cảm giác có giác quan giống người Robot có tiến đáng kể nửa kỷ qua Robot ứng dụng công nghiệp vào năm 60 để thay người làm công việc nặng nhọc, nguy hiểm môi trường độc hại Do nhu cầu cần sử dụng ngày nhiều trình sản xuất phức tạp nên robot cơng nghiệp cần có khả thích ứng linh họat thơng minh Ngày nay, ứng dụng sơ khai ban đầu robot chế tạo máy ứng dụng khác y tế, chăm sóc sức khỏe, nơng nghiệp, đóng tàu, xây dựng, an ninh quốc phòng gia đình có nhu cầu gia tăng động lực cho robot địa hình robot dịch vụ phát triển Có thể kể đến số loại robot quan tâm nhiều thời gian qua là: tay máy robot (Robot Manipulators), robot di động (Mobile Robots), robot sinh học (Bio Inspired Robots) robot cá nhân (Personal Robots) Tay máy robot bao gồm loại robot công nghiệp (Industrial Robot), robot y tế (Medical Robot) robot trợ giúp người tàn tật (Rehabilitation robot) Robot di động nghiên cứu nhiều xe tự hành mặt đất AGV (Autonomous Guided Vehicles), robot tự hành nước AUV (Autonomous Underwater Vehicles), robot tự hành không UAV (Unmanned Arial Vehicles) robot vũ trụ (Space robots) Với robot sinh học, nghiên cứu thời gian qua tập trung vào loại robot (Walking robots) robot dáng người (Humanoid Robots) Bên cạnh đó, loại robot mô sinh học nước robot cá, cấu trúc chuyển động theo sinh vật biển nhiều nhóm nghiên cứu phát triển 2.2 Thiết kế, chế tạo Robot hút bụi tự động Ý tưởng thiết kế: Thiết kế Robot hút bụi tự động sử dụng cảm biến siêu âm có khả phát vật cản di chuyển cách ổn định, linh hoạt Thiết kế nhỏ gọn, dễ di chuyển mang theo Dựa ý tưởng thiết kế, nhóm tác giả tiến hành phân tích đưa sơ đồ khối sau: Hình 1: Sơ đồ khối Robot hút bụi tự động - Khối sensor: Gồm phần thu phát tín hiệu Các đầu phát đầu thu siêu âm loa gốm chế tạo đặc biệt, loa chế tạo nhạy với tần số đó, thường 40KHz phát điện hai cực Các loa cần có nguồn tín hiệu điều khiển có điện áp cao thu phát tốt (~ 30V) Chính phần phát, phần đệm công suất sử dụng MAX232 làm nhiệm vụ đệm Nó lấy tín hiệu từ điều khiển, khuých đại biên độ lên +/-30V cung cấp cho loa gốm Tín hiệu thu liên tục khuếch đại biên độ cuối đưa qua so sánh, kết hợp với tín hiệu từ điều khiển để đưa điều khiển thông qua trans NPN Trong đề tài nhóm tác giả sử dụng cảm biến siêu âm SRF-04 Thông số kĩ thuật: + Nguồn cung cấp: 5V DC + Dòng: 30mA (Max 50mA) + Tần số hoạt động: 40KHz + Khoảng cách lớn đo được: 300cm + Khoảng cách nhỏ đo : cm + Góc quét : 45 ° + Kích thước module: 45x20mm - Khối điều khiển: Sử dụng Kit Arduino UNO R3 Hình 2: Arduino R3 - Bảng thông số kĩ thuật Arduino R3 Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng Bộ nhớ flash bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) - Khối chấp hành: Gồm Module điều khiển động khối hiển thị LED + Module L298 điều khiển động DC động bước, có lỗ nằm góc thuận tiện cho người sử dụng cố định vị trí module Có gắn tản nhiệt chống nóng cho IC, giúp IC điều khiển với dòng đỉnh đạt 2A IC L298N gắn với ốt board giúp bảo vệ vi xử lý chống lại dòng điện cảm ứng từ việc khởi động/ tắt động - Thông số kĩ thuật: ● ● ● ● ● ● ● Driver: L298N tích hợp mạch cầu H Điện áp điều khiển : +5V ~ +12 V Dòng tối đa cho cầu H :2A Điện áp tín hiệu điều khiển : +5 V ~ +7 V Dòng tín hiệu điều khiển : ~ 36Ma Cơng suất hao phí : 20W (T = 75 °C) Nhiệt độ bảo quản : -25°C ~ +130 Tín hiệu từ module điều khiển động đưa vào điều khiển động giảm tốc RB01 động servo futaba S3003 -Khối nguồn: Sử dụng ắc quy OT 12V 1,3Ah loại nhỏ/20HR Thông số kĩ thuật + Điện áp định mức: 12V + Công suất: 1.3AH (20HR) + Kích thước: Chiều dài 9,7cm * chiều rộng 4,5cm * chiều cao 5,1cm + Trọng lượng: 0,6 kg Sơ đồ nguyên lí nguyên tắc làm việc Robot hút bụi tự động: + Sơ đồ nguyên lí: Hình 3: Sơ đồ ngun lí máy hút bụi tự động Chương 4: MƠ PHỎNG: Mơ trình bày bước trước thiết kế mạch in & hoàn thành sản phẩm Sau hoàn thành việc thiết kế chi tiết khối chúng em mơ mạch proteus Đây công việc giúp chúng em nhận sai lầm thiết kế sửa lại chúng Mạch loa: Hình 4.1 mơ nguyên lý mạch loa Proteus Hình 4.2 mạch in khối loa 57 Mạch led: Hình 4.3 mơ ngun lý mạch led Proteus Hình 4.4 mạch in khối led Chương 5: LÀM MẠCH: 5.1 Hàn mạch Sau có đầy đủ linh kiện hàn mạch Trong trình hàn mạch phải tuân thủ số nguyên tắc sau: - Phải dùng nhựa thơng q trình hàn - Không để thiếc hàn rơi mạch in, gây chập cháy mạch 58 - Khơng để mỏ hàn lâu chân linh kiện khiến cho kinh kiện bị hỏng - Hạn chế tối đa việc hàn hàn lại mốt hàn, làm cho hỏng mạch in 5.2 Kiểm tra mạch in: - Trước tiên, kiểm tra mắt thường xem mạch in có với mạch in thiết kế khơng ? - Kiểm tra mắt xem có chân linh kiện bị nối chung với GND thông qua lớp đổ đồng không ( trường hợp dễ xảy để khoảng cách lớp đổ đồng với dây nối bé sở làm mạch in không tốt) - Kiểm tra đồng hồ đo xem dây nối có bị đứt không cách đo thông mạch đặt đầu que đo đồng hồ vào đầu dây nối - Kiểm tra dây nguồn GND xem chung có bị nối tắt khồng đồng hồ, tránh tình trạng bị nối tắt dẫn đến dòng lớn làm hỏng adapter - Sửa tất lỗi gặp phải trình kiềm tra - Quan sát mắt thường xem có mối hàn bị chờm sang dây khác không, đặc biệt mối hàn chân IC - Dùng đồng hồ đo thông mạch, chập mạch Đặt que đo đồng hồ chân linh kiện đc nối với xem có thơng mạch khơng Đặt que đo đồng hồ chân linh kiện khơng nối với xem chúng có bị nối với hàn mạch không - Kiểm tra dây nguồn GND xem chúng có bị nối tắt khồng đồng hồ, tránh tình trạng bị nối tắt dẫn đến dòng lớn làm hỏng adapter - Sửa tất lỗi gặp phải trình kiềm tra III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: Mạch cấu tạo đơn giản Chỉ gồm IC LM3915, 20led đơn dùng để hiển thị (cứ led lại đấu nối tiếp với nối vào so sánh IC), biến trở tam giác 20k, trở 1k Sự hoạt động mạch sau: ta cấp điện áp cho khoảng 5V, đưa tín hiệu âm tần vào led bắt đầu sang từ vị trí số đến vị trí số 20 tùy theo biên độ tín hiệu đưa vào lớn hay nhỏ IC có 10 so sánh, có mức điện áp chuẩn riêng biệt xếp tăng dần theo thứ tự điện áp từ led đến led 20 Tất nhiên điện áp chuẩn cấp theo quy tắc chuẩn có sẵn IC, có tín hiệu vào, tín hiệu qua 10 so sánh từ mức điện áp thấp đến mức điện áp cao Đến mức điện áp so sánh với mức điện áp đó, thỏa mãn, xuất đầu so sánh đó, điều đồng nghĩa với việc led sáng, từ led trở đến led 20 59 Cũng tương tự giả sử led 20 sáng 19 led sang theo mức điện áp phù hợp Bản báo cáo sản phầm nhóm chúng em nhiều thiếu xót, mong nhận góp ý từ thầy bạn để hoàn thiện Chúng em xin chân trọng cảm ơn! Nhóm sinh viên 60 ỨNG DỤNG ARDUINO TRONG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐÈN ĐƯỜNG THÔNG MINH Nguyễn Vũ Nam Sơn K64CN – Khoa Sư phạm Kỹ thuật - ĐHSPHN Điện thoại: 0936034754 Email: nguyenvunamson@gmail.com Tóm tắt: Ngày nay, nhu cầu tiêu thụ lượng nước ta gia tăng mạnh mẽ, bối cảnh phải phấn đấu vượt qua thách thức to lớn nguy hủy hoại môi trường, nguồn tài nguyên lượng truyền thống (than, dầu khí, thủy điện) ngày khan vấn đề “tiết kiệm lượng” có ý nghĩa vơ quan trọng Có thể khẳng định rằng, tiết kiệm lượng giải pháp lựa chọn đầu tư phát triển lượng tối ưu (chi phí thấp, hiệu cao), đáp ứng tiêu chí sách phát triển bền vững Trong bối cảnh an ninh lượng trở thành vấn đề cấp bách nay, việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu khơng câu chuyện riêng cá nhân, doanh nghiệp nào, mà mối quan tâm toàn xã hội Tại Việt Nam, điện dùng cho chiếu sáng chiếm 35% tổng điện tiêu thụ (trên giới tỷ lệ chiếm khoảng 16-17%) Trong đó, hệ thống chiếu sáng cơng cộng lĩnh vực tiêu tốn nhiều lượng thiết kế, lắp đặt thiết bị sử dụng chiếu sáng chưa hiệu Bài viết đưa phương án việc điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng công cộng Hà Nội giải tối đa vấn đề tiết kiệm lượng Từ khóa: lượng, đèn đường, cảm biến, Arduino Đặt vấn đề Việt Nam nay, điện dành cho chiếu sáng hàng năm chiếm khoảng 35% tổng điện tiêu thụ So với giới mức cao, tỷ lệ giới khoảng 16-17% Trong đó, hệ thống chiếu sáng cơng cộng nước ta, phần lắp đặt từ lâu nên xuống cấp, phần sử dụng cơng nghệ tốn lượng, lắp đặt chưa đem lại hiệu sử dụng tối đa nên việc sử dụng điện nhiều lãng phí Theo thông tin từ Trung tâm tiết kiệm lượng TP HCM (ECC HCMC), thành phố lớn Việt Nam dùng đèn thủy ngân cao áp sodium cao áp cho hệ thống chiếu sáng cơng cộng Trong đơn cử 61 Hà Nội 52%, Bắc Giang 65%, Tuyên Quang 100%, Hội An 60%, Bến Tre 83%, Rạch Giá 90%… Đây loại đèn tiêu thụ nhiều điện năng, hiệu suất chiếu sáng thấp, tuổi thọ trung bình loại đèn không cao, từ 6000 – 18000 giờ, chất lượng suất sử dụng thấp Hệ thống trạm điều khiển đèn quản lý điều khiển thông qua tủ cục chưa có thiết bị điều khiển chiếu sáng cho hệ thống đèn Do đó, để giảm chi phí cho việc sử dụng điện đối phó với tình trạng thiếu điện thường xuyên thành phố lớn, năm gần đây, nhiều thành phố lớn nước ta phải dùng biện pháp tắt bớt đèn công cộng vào khuya, gây nguy hiểm cho phương tiện giao thông, tệ nạn trộm cắp, cướp giật tăng cao không đủ ánh sáng nơi công cộng Chưa kể đến việc, thân hệ thống chiếu sáng công cộng góp phần làm đẹp thêm cho đô thị, đảm bảo an ninh, trật tự, đẩy mạnh hoạt động thương mại hàng hóa, dịch vụ… Do đó, cải thiện chất lượng hệ thống chiếu sáng cơng cộng này, góp phần thúc đẩy phát triển lớn mạnh đô thị theo chiều hướng bền vững Đối tượng phương pháp nghiên cứu - Đối tượng: hệ thống đèn chiếu sáng công cộng, Arduino UNO R3, cảm biến hồng ngoại, cảm biến ánh sáng - Phương pháp: nghiên cứu lý thuyết dựa tài liệu cấu tạo nguyên lý hoạt động Arduino UNO, cảm biến hồng ngoại, cảm biến ánh sáng kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm, khảo sát lắp đặt mơ hình Kết nghiên cứu Arduino UNO Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz 62 Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) Cảm biến hồng ngoại 63 Khi led thu khơng nhận tín hiệu từ led phát, điện trở led thu rấtlớn, V2>V3 => lối điện áp 0, led thu nhân tín hiệu từ led phát, điện trở led thu giảm xuống mạnh (sự giảm phụ thuộc vào cường độ led phát), V2 lối điện áp 5V Trong module cảm biến led thu phát đặt song song Cảm biến ánh sáng Khi chặn ánh sáng chiếu vào LDR, transistor Q1 đóng transistor Q2 thơng, LED D1 nối đất: LED D1 sáng Có thể thay đổi giá trị R3 để thay đổi độ nhạy mạch 64 Lưu đồ thuật toán Sơ đồ mạch: 65 Chương trình: int cb1 = 2;int cb2 = 7;int cb3 = 11; int led1 = 3;int led2 = 6;int led3 = 9;int cambienanhsang = 13; void setup() { pinMode(led1,OUTPUT); pinMode(cb1, INPUT_PULLUP); pinMode(led2,OUTPUT);pinMode(led3,OUTPUT); pinMode(cb2, INPUT_PULLUP);pinMode(cb3, INPUT_PULLUP); pinMode(cambienanhsang,INPUT); } void loop() { if(digitalRead(cambienanhsang)==0) {analogWrite(led1,0); analogWrite(led2,0); analogWrite(led3,0);} if(digitalRead(cambienanhsang)==1) { if(digitalRead(cb1) == 0) {analogWrite(led1,250); } if(digitalRead(cb2) == 0) {analogWrite(led2,250); } if(digitalRead(cb3) == 0) {analogWrite(led3,250); } if((digitalRead(cb1) == 1)&&(digitalRead(cb2) == 1)&&(digitalRead(cb3)==1)) { analogWrite(led1,10); analogWrite(led2,10); analogWrite(led3,10) ; } } } Kết luận kiến nghị - Hệ thống đèn chiếu sáng đươc hoạt động hoàn toàn tự động nên tiết kiệm nguồn nhân lực Hơn thời gian chiếu sáng không liên tục nên tiết kiệm lượng lớn điện - Mơ hình cần áp dụng phổ biến Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://www.arduino.cc/ [2] http://arduino.vn/reference/howto [3] http://autodoorvietnam.com/tin-tuc/cam-bien-hong-ngoai-la-gi.html [4] https://sites.google.com/site/caovannhan2002/hc-tp/mach-dung-cam-bien-anhsang-bat-den-khi-troi-toi-make-by-cvnhan- 66 ROBOT, CHAT WITH SPKT Sinh viên thực hiện: Vũ Đức Quyền Lớp: K65ĐT Điện thoại: 01659740459 Mail: caubemako@gmail.com Người hướng dẫn: Đặng Minh Đức Tóm tắt: Dựa cơng cụ Google Speech to text kết nối vạn vật IOT Nhóm nghiên cứu thiết kế, chế tạo Robot có khả trả lời số câu hỏi đơn giản Sảm phẩm ứng dụng nghiên cứu, học tập, tạo sản phẩm công nghệ thú vị phục vụ cơng tác quảng bá hình ảnh khoa Sư phạm Kỹ thuật Từ khóa: Robot vấn, CWR MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Thông qua phương tiện thông tin diễn đàn Internet trung tâm học tập thực hành , cho thấy nhu cầu học tập nghiên cứu tự mày mò tìm hiểu nhiều lĩnh vực ngành điện điện tử nói chung ngành tự động hóa nói riêng cao Robot có mặt sản xuất đời sống từ nhiều năm trước, ngày robot dùng nhiều lĩnh vực Đó xuất phát từ ưu điểm mà robot chọn đúc kêt lại, robot có tính mà người khơng thể có được, khả làm việc ổn định,làm việc môi trường độc hại Do đó, việc đầu tư nghiên cứu, chế tạo loại robot phục vụ cho công tự động hóa sản xuất đời sống cần thiết cho tương lai Hiện nay, robot ngày đại hóa, robot Sophia công nhận công dân robot giới Trong vấn robot Sophia làm tất người ngạc nhiên với phát biểu gây sốc Chứng minh điều tương lai gần, người sáng tạo thiết kế robot ngày hoàn thiện giống người để phục vụ sản xuất đời sống cho người Chính quan tâm đến điều mà em học tập thiết kế robot mơ giọng nói người Robot trả lời vấn người, sơ ban đầu mơ giọng nói – bước phát triển nhóm 67 nghiên cứu Chủ yếu vấn quảng bá hình ảnh ngành cơng nghiệp tự động hóa nói chung khoa Sư phạm Kỹ thuật nói riêng Dần dần đưa robot vào hướng nghiên cứu khác dựa theo nhu cầu sống thực tiễn người 1.2 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu phương pháp, cách thức chuyển đổi giọng nói chữ viết - Nghiên cứu thực nghiệm: Nghiên cứu, lập trình cơng cụ Android Studio Arduino IDE NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 Các khái niệm Robot học ngành kỹ thuật bao gồm thiết kế, chế tạo, vận hành, ứng dụng robot, hệ thống máy tính để điều khiển, phản hồi tín hiệu cảm biến, xử lý thơng tin chúng Những công nghệ liên hệ với máy móc tự động dùng để thay người môi trường độc hại trình sản xuất, bắt chước người hình thức, hành vi, hoặc/và nhận thức Nhiều robot ngày lấy cảm hứng từ lồi vật, gọi robot sinh học Ý tưởng việc chế tạo cỗ máy làm việc tự động có từ thời cổ đại, nghiên cứu chức khả ứng dụng khơng có bước tiến đáng kể kỷ 20 Xuyên suốt lịch sử, robot học thường nhìn nhận để bắt chước hành vi người, thường quản lý nhiệm vụ theo cách thức tương tự Ngày nay, robot lĩnh vực phát triển nhanh chóng, nhờ cơng nghệ phát triển liên tục, robot chế tạo để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, robot nước, robot cơng nghiệp hay robot quân Nhiều robot thay người làm cơng việc độc hại tháo ngòi nổ bom, mìn thăm dò tàu bị đắm Thuật ngữ “Robot” xuất phát từ tiếng Sec (Czech) “Robota” có nghĩa cơng việc tạp dịch kịch Rossum’s Universal Robots Karel Capek, vào năm 1921 Trong kịch nầy, Rossum trai ông ta chế tạo máy gần giống với người để phục vụ người Có lẽ 68 gợi ý ban đầu cho nhà sáng chế kỹ thuật cấu, máy móc bắt chước hoạt động bắp người Năm 2015, công ty Hanson Robotics Hồng Kơng phát triển robot hình dạng cử động giống người có trí tuệ thơng minh nhân tạo tên Sophia Mục đích chế tạo Sophia phát minh robot có ý thức, có sáng tạo có khả người để giúp người vấn đề sống thường ngày để phục vụ chăm sóc sức khỏe, điều trị, giáo dục ứng dụng dịch vụ khách hang Ngày 19 tháng năm 2015, Sophia kích hoạt để hoạt động Sophia lấy cảm hứng từ minh tinh Audrey Hepburn với vẻ đẹp cổ điển bao gồm "làn da trắng sứ, sống mũi thon gọn, gò má cao, nụ cười hấp dẫn đôi mắt biểu cảm thay đổi màu sắc theo ánh sáng" Ngày 25 tháng 10 năm 2017, Sophia Robot Ả Rập Saudi cấp quyền công dân người Sophia có da da người làm từ silicon cao cấp Robot tạo phụ nữ Đơi mắt robot trang bị máy ảnh video cho phép thực giao tiếp mắt Sophia nhận người học hỏi từ nhìn thấy Được trang bị công nghệ tiên tiến cho phép Sophia giao tiếp với người, Sophia thể 62 nét mặt sắc thái biểu cảm khác khuôn mặt Robot vấn CWR robot thiết kế mô theo số robot nhận diện giọng nói CWR thiết kế để nhận diện giọng nói, chuyển giọng nói thành văn theo phần lập trình sẵn trả lời số câu hỏi đơn giản, tương lai lập trình thăng cấp để làm số cơng việc mà ta lệnh cho robot lời nói Ví dụ ta lập trình chế tạo dựa sở robot CWR nâng cấp thành phiên robot lau nhà phục vụ đời sống hàng ngày Khi ta lệnh robot thực điểm ta muốn ta lập trình trước kết thúc lau xong số diện tích sàn theo lệnh mà ta nhập vào robot 69 2.2 Nghiên cứu, thiết kế rô bot trả lời vấn CWR 2.2.1 Thiết kế app Android Studio sử dụng công cụ Google Speech to text 2.2.2 Thiết kế mạch điện xử lý Audio giao tiếp CWR qua Bluetooth 2.2.3 Lập trình bo mạch Arduino Nano 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Ưu điểm - Trong q trình thiết kế có thêm nhiều kinh nghiệm thiết kế tính tốn - Mơ hình robot đơn giản dễ làm - Kinh phí khơng q cao - Robot hồn thiện ứng dụng nhiều lĩnh vực 3.2 Nhược Điểm - Mô hình robot sơ sài - Robot trả lời câu đơn giản 3.3 Kiến Nghị Dù cố gắng hết sức, thời gian làm có hạn nên phải dừng lại, việc thiết kế chưa ý muốn Nhóm nghiên cứu – người thực đồ án hi vọng, có thêm thời gian hồn thiện lập trình để ứng dụng Em xin chân thành cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu Android Eclipse [2] Beginning Android Application Development 71 ... NCKH SV toàn khoa Hội đồng Khoa học Đào tạo khoa chấm báo cáo trực tiếp Hội nghị SVNCKH để xếp Giải đề cử cơng trình tham dự Hội nghị SVNCKH cấp Trường Hội nghị sinh viên NCKH khoa SPKT tổ chức... thành công tốt đẹp hội nghị SV NCKH khoa SPKT năm học 2017- 2018 nhờ vào nhiệt huyết thầy, cô giáo Khoa, đạo chặt chẽ Ban Chủ nhiệm Khoa, hỗ trợ kịp thời phòng Khoa học Cơng nghệ trường ĐHSP Hà... ROBOT, Chat with Spkt 67 Vũ Đức Quyền - K65ĐT BÁO CÁO ĐỀ DẪN HỘI NGHỊ SINH VIÊN NCKH KHOA SƯ PHẠM KỸ THUẬT Năm học 2017 - 2018 TS Nguyễn Cẩm Thanh Trợ lý Nghiên cứu khoa học Nghiên cứu khoa học (NCKH)