Nghiên cứu đề tài Thiết kế và xây dựng xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường mục đích góp phần nhỏ vào sự phát tiển của công nghệ robot tự động, việc giới thiệu về công nghệ robot tự động với một chức năng mới là thu thập nhiệt độ đưa lên web thông qua wifi tới mọi người và thiết kế một mô hình thưc tế của robot tự động.
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỮU NGHỊ VIỆT - HÀN KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG XE TỰ HÀNH THU THẬP NHIỆT ĐỘ MƠI TRƢỜNG TĨM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THƠNG NIÊN KHĨA: 2016 - 2019 HSSV : Lê Đơng Hùng Mã HSSV : CCVT16A003 CBHD : TS Nguyễn Vũ Anh Quang Đà Nẵng, 06/2019 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật Đặc biệt lĩnh vực tự động hóa tạo nên động lực thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khác nhằm phục vụ đáp ứng nhu cầu người sống Con người với trợ giúp máy móc, cơng cụ thông minh trực tiếp làm việc, hay công việc mà người làm với khả mà việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hoàn toàn tự động mang lại lợi ích to lớn, giảm nhẹ tối ưu hóa cơng việc Với tiến đáp ứng nhu cầu người sống đại nói chung phát triển khoa học kỹ thuật nói riêng Đối với sinh viên điện tử viễn thơng việc nghiên cứu, tìm hiểu đặc tính cơng nghệ tự động thu thập liệu video, hình ảnh, nhiệt độ hướng gió, lượng… có ý nghĩa thực tế quan trọng Nó trang bị cho kỹ làm việc lĩnh vực điều khiển tự động, điện tử mà giúp theo kịp với phát triển khoa học kĩ thuật ngày tốt nghiệp trường Sau em xin tìm hiểu công nghệ robot tự hành thiết kế ứng dụng thực tế “Thiết kế xây dựng xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường” Đây sở để thiết kế hệ thống tự động hóa đơn giản, phức tạp ứng dụng rộng rãi khoa học đời sống Lý chọn đề tài Ngày công nghệ tự động hóa vấn đề quan tâm phát triển, ngành công nghiệp, nông nghệp sử dụng máy móc thay cho sức lao động người công nghệ tự động nghiên cứu phát triển robot tự động chúng làm việc hoạt động số lĩnh vực thay cho người robot vận chuyển hàng hóa, xe lăng cho người khuyết tật, robot phục vụ cho sinh hoạt gia đình… để góp phần cho thiết bị máy móc tự động em xin chọn đề tài “Thiết kế xây dựng xe tự hành thu thập nhiệt độ mơi trường” Với mục đích góp phần nhỏ vào phát tiển công nghệ robot tự động, việc giới thiệu công nghệ robot tự động với chức thu thập nhiệt độ đưa lên web thông qua wifi tới người thiết kế mơ hình thưc tế robot tự động Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - Mục tiêu: Nghiên cứu thiết kế xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường - Nhiệm vụ nghiên cứu: tìm hiểu thị trường nhu cầu đo nhiệt độ mơi trường cơng ty, nhà xưởng… để hồn thành sản phẩm xe tự hành thu thập nhiệt độ Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: + Tìm hiểu cơng nghệ đo nhiệt độ truyền liệu qua internet + Tìm hiểu mơ hình xe tự động + Các thành phần hệ thống điều khiển mơ hình - Phạm vi nghiên cứu: + Nghiên cứu lý thuyết nhiệt độ truyền liệu qua internet + Nghiên cứu lý thuyết ESP8266 + Thiết kế thi công ESP8266 giao tiếp vi điều khiển với máy tính Phƣơng pháp nghiên cứu - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết mơ hình thực tế để làm rõ nội dung đề tài Cụ thể sau: + Thu thập, phân tích tài liệu thông tin liên quan đến đề tài + Vận dụng kiến thức học điện tử truyền thơng + Tìm hiểu qua tài liệu internet sách báo nhu cầu đời sống xã hội + Sử dụng phần mềm chuyên dụng (arduino IDE) để thực viết code nạp code + Tìm hiểu đồ án có đề tài liên quan + Sử dụng phần mềm vẽ mô lập trình Dự kiến kết - Hồn thành sản phẩm lý thuyết trình bày hoạt động - Các kết trình thực hiện, đánh giá chất lượng hệ thống Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Đề tài giúp người nghiên cứu có kiến thức tảng cơng nghệ robot tự động - Từ lý thuyết kết nghiên cứu, người nghiên cứu phát triển ý tưởng để xây dựng mơ hình robot tự động thực tế có tính ứng dụng cao - Đề tài “Thiết kế xây dựng xe tự hành thu thập nhiệt độ mơi trường” góp phần vào cơng nghệ robot cải thiện thêm nhiều chức cho robot mang đến ứng dụng thực tế cao Nội dung báo cáo Gồm chương giới thiệu sơ lược sau đây: - Chương 1: Tổng quan xe tự hành thu thập nhiệt độ - Chương 2: Phân tích khối module mạch - Chương 3: Xây dựng mơ hình thực tế CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XE TỰ HÀNH THU THẬP NHIỆT ĐỘ 1.1 XE TỰ HÀNH 1.1.1 Giới thiệu xe tự hành tránh vật cản Xe tự hành tránh vật cản hay xe di động định nghĩa loại xe có khả tự di chuyển, tự vận động (có thể lập trình lại được) điều khiển tự động để thực thành công công việc giao 1.1.2 Bài tốn tránh vật cản Tìm đường(navigation) khoa học dẫn hướng robot tự hành di chuyển khơng gian làm việc vấn đề tìm đường, toán quan tâm nhiều tốn tìm đường đích mà khơng chạm vào vật cản đường Có hai loại tốn tìm đường cho robot: - Bài rốn cục bộ(local): Mơi trường làm việc roboot hồn tồn khơng biết trước biết phần robot hoàn toàn nhờ vào cảm nhận mơi trường q trình di chuyển thơng qua cảm biến gắn để dị đường - Bài tốn tồn cục(Global) đồ mơi trường lam việc robot hoàn toàn biết trước, vấn đề phải giải tìm đường cho robot trươc xuất phát 1.2 CHỨC NĂNG THU THẬP NHIỆT ĐỘ ĐƢA DỮ LIỆU LÊN THINKSPEAK 1.2.1 Sự phát triển IoT 1.2.2 Đặt vấn đề Qua tìm hiểu, chúng em mong đồ án xây dựng sản phẩm hoàn thiện, ứng dụng kiến thức học giảng đường đại học vào thực tiễn bước đầu tiếp cận với lĩnh vực IoT Cụ thể với đồ án thiết kế mạch điện tử, chúng em sâu vào nghiên cứu Ứng dụng ESP8266 điều khiển thiết bị thu nhận liệu từ cảm biến Sản phẩm sau thỏa mãn tiêu chí sau: • Điều khiển thiết bị với khả kết nối khơng dây mạng • Cập nhập trạng thái, giám sát thơng số cảm biến • Dễ tương tác với người dùng 1.2.3 Think speak 1.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Ở chương ta tìm hiểu tổng quan xe tự hành tránh vậ cản tính thu thập liệu đưa lên thinkspeak Từ kiến thức tổng quan ta tiếp tục đến với chương Phân tích module mạch CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC MODULE TRONG MẠCH 2.1 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 2.1.1 Sơ đồ khối Để thực thiết kế chế tạo xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường em đưa hai sơ đồ thiết kế cho hai chế độ hoạt động sau: Hình 2.1 Sơ đồ khối cho chế độ hoạt động có điều khiển Hình 2.2 Sơ đồ khối cho chế độ hoạt động tự hành 2.1.2 Phân tích chức khối 2.1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống 2.2 LỰA CHỌN LINH KIỆN 2.2.1 Khối điều khiển 2.2.2 Module ESP8266 2.2.3 Module Bluetooth HC06 2.2.4 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 cảm biến nhiệt độ độ ẩm Nó sử dụng giao tiếp số theo chuẩn dây Hình 2.3 Cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 2.2.5 Động servo Hình 2.4 Động servo 2.2.6 Cảm biến siêu âm 2.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Chương đưa yêu cầu giải pháp thiết kế mạch xe tự hành thu thập nhiệt độ mơi trường Từ có sở để lựa chọn linh kiện cần dùng trình làm đồ án CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC TẾ 3.1 MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM 3.1.1 Mơ phần mềm Fritzing Hình 3.1 Mơ 3.1.2 Giao tiếp HC06, L298 với Arduino UNO R3 Muốn giao hai module giao tiếp với ta tải thư viện module L298 đưa thư viện vào thư viện phần mềm arduino IDE Sau ép thư viện xong kết nối hai module lại với sơ đồ kết nối hình 3.1 Bảng 3.1 Sơ đồ nối chân module RC522 với Arduino Mạch cầu L298 Module Arduino UNO R3 Module HC06 TX RX RX TX IN1 IN2 IN3 IN4 GND GND GND 5V 5V VCC Gới thiệu phần mềm để nạp code (xem phần phụ lục) 3.2 KẾT QUẢ - Đã hoàn thành xong: + Xe hoạt động bình thường ta chọn chế độ tự động hoạt điều khiển tay + Cảm biến nhiệt độ tự động thu thập nhiệt độ ta cấp nguồn 3.3 MƠ HÌNH THỰC TẾ Hình 3.2 Mơ Hình thực tế 10 Hình 3.3 Mơ hình thực tế Hình 3.4 Nhiệt độ đưa lên Thinkspeak 11 KẾT LUẬN Xe tự hành tránh vật cản hay xe di động định nghĩa loại xe có khả tự di chuyển, tự vận động (có thể lập trình lại được) điều khiển tự động để thực thành công công việc giao - Những vấn đề làm được: + Tìm hiểu tổng quan xe tự hành + Thiết kế chế tạo mơ hình xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường + Ứng dụng IOT đưa liệu nhiệt độ độ ẩm lên web - Những tồn đề tài: + Hạn chế khả truy cập Wifi module ESP8266 + Khả Năng quét vật cản hạn chế quét phía trước Trong thời gian tới có hội em phát triển thêm vấn đề chưa làm nói khắc phục tồn đề tài, hy vọng ứng dụng cơng nghệ xe tự hành vào nhiều lĩnh vực tích hợp cho thêm nhiều chức năng, ứng dụng rộng rãi đời sống hàng ngày không đơn mơ hình 12 ... cứu thiết kế xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường - Nhiệm vụ nghiên cứu: tìm hiểu thị trường nhu cầu đo nhiệt độ môi trường công ty, nhà xưởng… để hoàn thành sản phẩm xe tự hành thu thập nhiệt. .. PHÁP THIẾT KẾ 2.1.1 Sơ đồ khối Để thực thiết kế chế tạo xe tự hành thu thập nhiệt độ môi trường em đưa hai sơ đồ thiết kế cho hai chế độ hoạt động sau: Hình 2.1 Sơ đồ khối cho chế độ hoạt động có... quan xe tự hành thu thập nhiệt độ - Chương 2: Phân tích khối module mạch - Chương 3: Xây dựng mơ hình thực tế CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XE TỰ HÀNH THU THẬP NHIỆT ĐỘ 1.1 XE TỰ HÀNH 1.1.1 Giới thiệu xe