Nghiên cứu thiết kế và chế tạo bộ điều khiển cho giàn phơi quần áo thông minh

Ậ T ề sinh viên H N T Email: Binhkudo25251325@gmail.Com L N 60 - H K K T T quy L i môn K V T N T ế 15 / M 15 / / 2019 KLTN T ế ế ế ề ể T ể KLTN ế ế T ế ể ị ế  ế ế ề ề ế ể ế L Sinh Th.S N ế T T T S –N T ư ế KLTN H L KLTN T N KLTN T NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) GIẢ Ê ƯỚNG DẪN (Chữ ký, họ tên) ƯỜ Ọ NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện) T ề Gi N ế ế N ể Ê ( ữ Ả ọ t n) Ờ Ả Em ề h inh ải nh g n h nh ng ế KLTN ế Em Em ThS ế Em LỜI NÓI ẦU i c a khoa h c công ngh , nh ng phát triể tb cc a khoa h c công ngh Xã h i ngày phát triển, nhu c u gi i phóng s ng c a Thế kỉ XXI-Th i m t t t yếu Các thiết bị cơng ngh h ng ng hóa áp d ng vào i ngày phổ biến Chính th c tế cu c s ng sinh ho t s n xu t c ề tài “Nghiên cứu, thiết kế v ều khiển t hế iề hiển h gi n h i em ần inh ề tài thiết kế h th M c tiêu nghiên c thông minh ề tài t p trung vào nghiên c u h th ể th c hi cho ều khiển cho ề tài, em s d ều khiển tổng h p lí thuyết kết h p v i th c nghi m khoa h c ề tài c a em chia làm ph n sau: Phần 1: Tổng quan vấn ề nghiên cứu Phần 2: N i dung khóa luận hư ng 1: Khái quát chung gi n h i ần h ng hư ng 2: hiết kế hệ thống iều khiển cho gi n h i inh ần hư ng 3: ắp ráp vận hành thử nghiệm ề Trong su t th môn K thu n T ng cs c a th y, cô giáo b ng d n t n tình, chi tiết c a c bi t s n khóa lu n M gắ tc ến th c kinh nghi m h n chế nên khóa lu n c a em khơng thể tránh nh ng thiếu sót, em r c s b o c a th ể em hồn thi n t t khóa lu n t t nghi p Hà n ng y t năm 2019 Sinh viên thực g n h nh nh LỜI NÓI ẦU MỤC LỤC DANH MUC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ VẤN Ề NGHIÊN CỨU 1 Lịch s phát triển c n áo c liên quan t Tình hình nghiên c ề tài khóa lu n ề tài nhi m v M c tiêu nghiên c u c ng nghiên c u P u PHẦN 2: NỘI DUNG KHÓA LUẬN HƯƠNG KHÁI QUÁT HUNG VỀ H TH NG IỀU KHIỂN GI N PHƠI QUẦN ÁO THÔNG MINH 1.1 Khái quát h th ều khiển c 1.1.1 Khái ni m chung ều khiển a h th ế 1.2 Gi i thi u K n áo thông minh ều khiển ề ể th ng ế 1.2.2 C m biế 1.2.3 C m biến ánh sáng ế HT m t c DC 12V 1.2.6 Board WeMos D1 Mini ESP8266 11 Kế th HƯƠNG ề ể nh 16 THIẾT KẾ H TH NG IỀU KHIỂN HO GI N PHƠI QUẦN ÁO THÔNG MINH 22 2.1 Yêu c u nhi m v c a toán 22 2.1.1 Yêu c u 22 2.1.2 Nhi m v 22 T ế T ế ế ề ế 22 22 T ế ế ế 22 T ế ế ề T ế ế ể T ế ế ị 24 25 ề K ể 25 M I S L K ề Lư 24 ắ T ế Kế K S ể T T ế Kế 26 ề T ể 28 28 2.3.2 Ph n mềm l p trình 29 HƯƠNG LẮP RÁP, VẬN HÀNH THỬ NGHI M H TH NG 38 ều khiển 38 3.1 Lắ H 41 G ề ể 41 Lắ V TX Lắ ế M ề H T N ể ắ ịL 41 42 43 44 3.3 Kết qu v n hành th nghi m 44 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 45 TÀI LI U THAM KHẢO 46 DANH M C BẢNG c a WeMos D1 Mini ESP8266 11 T T k thu t ESP8266EX 15 ế ề ể 38 DANH M C HÌNH VẼ H S H S H ề ể ề kh i c a h th ể n áo u trúc m t h th ng có Sensor Hình 1.4 Mơ hình c a m t thiết bị H M ch c m biế H S H Q H H H H m ch nguyên lý Module c m biế ế Kế n HT .9 SP .9 t chiều N H ắc ho 10 W M M SP 12 H S chân 13 H S kh i ngu n ATX 16 H M ch ngu n ATX 17 H 1.16 C u t o cơng tắc hành trình 18 H 1.17 Công tắc hành trình th c tế 18 H 1.18 S c u t o hình nh c H 1.19 S nguyên lý ng d ng ghép n i relay v H 1.20 S nguyên lý ng d ng ghép n i relay n t 19 ều khiển .20 ều khiển transistor lo i NPN 21 H S ngu nguyên lý m n cho t i s d ng relay .21 H S H S ế 23 H S ế 23 H S ế H S R H S ể H S THT 25 H S 22 ề HT K 24 .24 ị 25 ể 26 H S H M H S ề ề ể ể ư ế ế ế ế ề ề ề ể ế .26 27 ế ề Altium 27 H M ề ể ế 28 H Lư H G n l p trình c a ph n mềm Arduino IDE 31 H M n mềm IDE 32 29 H n board hình IDE 32 H n cổng COM hình IDE 33 H Kết n i WeMos D1 Mini ESP8266 v i máy tính 33 H T ếm Device Manager c a sổ Run 34 H G n Device Manager 34 H K ểm tra cổng kết n i Arduino 35 H Vị trí c a ph n mềm Arduino 35 H n lo i m ch Aruino ph n mềm .36 H n cổng làm vi c cho Arduino 36 H n cổng làm vi c ph n mềm .37 H n cách n p Chip .37 H Lắp ngu n ngo i vi .40 H Lắ H G H M H Lắ ế H Lắ ắ H Tổ H S H Q H M t modul ESP kh i khác 40 ề ể .41 ể ề ế ị 41 42 .42 ề ể 43 43 44 44 Vùng thơng báo thơng tin Có ch ế ic ư c l p M t vài hình ảnh thao tác sử dụng phần m m nh 2.15 Menu file phần mềm IDE Chọn board kết n i với máy tính nh 2.16 Cách chọn board hình IDE 32 c v ề liên Chọn cổng COM nh 2.17 Cách chọn cổng COM hình IDE  Thực nạp ương trìn v o WeMos D1 Mini ESP8266: S ư ều khiển ho ph n mềm Arduino IDE ta th c hi n n ng c a WeMos D1 Mini ESP8266 ể hồn thi n Nếu có l i l p trình Arduino IDE thơng báo cho i s d ng cách khắc ph c t c tiến hành n ể kiể c cơng vi c l p trình Các WeMos D1 Mini ESP8266: ước 1: Kết n i mạch WeMos D1 Mini ESP8266 với máy tính dây cáp nh 2.18 Kết nối WeMos D1 Mini ESP8266 với máy tính ước 2: Tìm cổng kết n i WeMos D1 Mini ESP8266 với máy tính Khi WeMos D1 Mini ESP8266 ế ẽ COM (Communication port - ổ ) ể 33 ổ ể ề ổ ể OM ể ổR ế ể ế ESP8266 M ổ W W mmc devmgmt.msc nh 2.19 Tìm kiếm Device Manager cửa sổ Run S ổ Device Manager ẽ nh 2.20 Giao diện Device Manager M ổ Ports (COM & LPT) ế 34 OM WeMos D1 Mini M õ ổ OM USB-SERIAL CH340 nh 2.21 Kiểm tra cổng kết nối Arduino ổ W ế ẽ ổ COM5 T ổ OM ể ế OM ước 3: Khở đ ng Arduino IDE nh 2.22 Vị trí phần mềm Arduino 35 ế ế thêm thao ước 4: Cấu hình phiên làm việc cho Arduino IDE Vào menu Tools -> Board - Generic ESP8266 Module nh 2.23 Chọn lo i m ch Aruino phần mềm Vào menu Tools -> Serial Port - ổ ESP8266 ế nh 2.24 Chọn cổng làm việc cho Arduino 36 X ổ OM WeMos D1 Mini ESP8266 ổ nh 2.25 Cách xác nhận cổng làm việc phần mềm Vào menu Tools -> Programmer -> AVR ISP nh 2.26 Chọn cách n p Chip ước 5: Mở nạp mã nguồn M ề ương trìn : ể (P ) ổ Ctrl + U ể WeMos D1 Mini ESP8266 WeMos D1 Mini ESP8266 xác ò M ts l “ ư ” c không ch chip ESP8266 bị treo ta nên n p thơng qua chu n SPI 37 ểm tra cổng COM c a Ngồi cịn Ư 3: Ắ , Ậ h iề 3.1 Lắ Ử hiển Các kh i lắp ráp g m: - K - K + Board WeMos D1 Mini ESP8266 - K I  ế  ế  ế  ắ - T ế ị - K HT ắ M R O   Màn hình LCD ảng ên gọi TT hống ê ố lượng Domino chân K R J mm 1x8 J mm 1x3 hi iế ấ h nh nh ảnh hự h iề hiển ế h lắ H H H H 38 ắ Sế + ắ + J mm 1x3 H L H M DSN Mini 360 LM2596 H Board WeMos D1 ESP8266 ắ ắ 10 ế HT 11 ế Sế + ắ + 12 ế Sế + ắ + 13 Module chuyể tín hi u H Sế + ắ + 14 ổi 39 ều khiển: Quy trình lắp ráp b ph n c a h th 13 10 11 12 2 M ắ h áp 5V ằ ị ể tiết ki m di n tích m ề ỉ ế V ề nằm g n di n v i trung tâm c a h th ng cg nh 3.1 Lắp ngu n ngo i vi Do ch a kh i relay nên o chiều chuyể ng c a trí lắp m ch song song Kh i ESP có chân cắm cao nên ta ch ng lên kh i h ể ế nh 3.2 Lắ t modul ESP khối khác 40 32 n hệ hống 3.2.1 h điều khiển ể ề ể ổ ị ể ư đ h iề a ngu n v ỏ Vị hiển lên gi n h i n h nh hiển h ẳ ư ể nh 3 3.2.2 ỏ ắ ẽ ế ổ ế ể nh ng, ng 41 i ủ hối ng n v hiển hị 3.2.3 đ i nv ề ng h nh nh ế ề Vị ể ể ế ắ 3.5, 3.6: nh ắ ả nh iến v ắ ả iến nh s ng lên gi n h i ng ắ h nh 42 nh ể 3.2.4 ộ số h nh nh gi n h i u n nh nh n h ản h h ng iề s 43 inh hiển gi n h i hi h n 3.3 ận nh ghiệ ều khiển ta tiến hành ch y th Sau th c hi n lắ nghi m s n ph m ước 1: Chuẩn bị áo quần ướt ể ch y th c nghi m s n ph m, u tiên ta c n chu n bị nh 3.9 Q ần ướ ước 2: Sắp xếp quần áo v o g n Q ư c xếp g n gàng nh 3.10 3.3 ế ó ần v gi n ả vận h nh nghiệ Th c nghi m nhiề ng ổ chu trình h th ng ho ổ ị ng khác nhau, v ng th t cho m i ịnh không bị nhi u b i yếu t bên H ẽ , ắn c qu th c nghi m hoàn toàn ch s lý thuyết 44 v y kết K T LUẬN KI N NGHỊ Kết luận: ng bắt tay vào thi Tr i qua th i gian tìm hiểu nghiên c u, xây d ề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống iều khiển cho gi n h i ần h ng inh c thiết kế ho H th ng theo chu trình cách s d ng WeMos D1 Mini ESP8266 l p trình x lí phân tích tín hi u c m biến, gi i h n kho ng th t cho chu trình ế t o thành cơng ch y th nghi m ngồi th c tế, kết qu h H th il th ng ho T c ều khiển c a h th ắp ráp cho h th ng có quy mơ l H n chế: - Ít chế - Lắ i s d ng l a ch t h th cao ướng phát triển: Do gi i h n kinh phí th i gian th c hi n, nghiên c u m i d ng l i ều khiển v i công su t nhỏ h th ề n chế Em mong mu ề th ể c nhiề ưs d è n nhanh hi u qu ế ư c ể nâng c p, làm cho s n ph m thông ểs vi c ề 45 ề ắ TÀI LI U THAM KHẢO [1] Ph V Ất (2002), Giáo trình kỹ thuật lập trìn C nâng cao (Tái lần thứ 4), Nhà xu t b n KHKT H N [2] T K h c K thu ( ) Giáo Trình Ngơn Ngữ Lập Trình C, Nhà xu t b n Khoa H N [3] Richard H Barn S L O’ (M ) Embedded C Programming and the Atmel AVR 2nd Edition, Thomson Delivimar Learing [4] http://www.arduino.com/ [5] http://codientu.org/ [6] http://www.hocavr.com/ [7] http://mcu.banlinhkien.vn/ [8] https://icdayroi.com/ [9] http://www.hocavr.com/ [10] http://codientuvina.com/ 46 ... tín hi kh i ị ều khiển p thông tin, b ị ều khiển, ều ều ều khiển th c tế r ều khiể ng g p nh t Trong khóa lu n ? ?Nghiên cứu thiết kế hệ thống iều khiển cho gi n h i quần áo thông minh , d quát c... VỀ H TH NG IỀU KHIỂN GI N PHƠI QUẦN ÁO THÔNG MINH 1.1 Khái quát h th ều khiển c 1.1.1 Khái ni m chung ều khiển a h th ế 1.2 Gi i thi u K n áo thông minh ều khiển ... iê nghiên ứ ủ ề i v nhiệ vụ - Tính tốn ch u phù h p v i yêu c u c - Sắp xếp lắ u c a h th - Thiết kế, l p trình h th t ều khiển ều khiển ối ượng nghiên ứ ề tài t p trung vào nghiên c u thiết kế