1.2.1 Thi công bo mạch hệ thống
Sau khi thiết kế xong sơ đồ nguyên lí và tiến hành vẽ mạch PCB 1 lớp thủ công. Với lớp bottom để gắn ESP32 DEVKIT V1 vào. Cùng với lớp bottom kết nối ESP32 DEVKIT V1 vói các module cảm biến vân tay, LCD, Module I2C. Hình 4.1 thể hiện sơ đồ đi dây khi đã phủ đồng. Hình 4.2 thể hiện sơ đồ dạng 3D
Hình 4.2 Sơ đồ dạng 3D
Danh sách các linh kiện sử dụng của mạch được liệt kê trong bảng 4.1 Bảng 4.1 Danh sách linh kiện
STT Tên linh kiện Giá trị Loại Số lượng
1 Button 4 chân 1
2 Header cái 2 15 chân 2
3 Header đực 2 16 chân 2 4 Header đực 2 4 chân 2 5 Header đực 1 6 chân 1 6 Led 1 1 màu đỏ 1 7 Điện trở 2 10K 1 1.2.2 Lắp ráp và kiểm tra bo mạch hệ thống
Quá trình thi công, lắp ráp và kiểm tra mạch:
Bước 1: Rửa board đồng sạch sẽ bằng nước rửa mạch sau khi ủi mạch và tiến hành khoan lỗ. Bước 2: Dùng đồng hồ chỉnh thanh đo điện trở để kiểm tra ngắn mạch trên ngõ vào của jack DC
Bước 3: Hần tất cả các hàng rào, đầu bus, jack DC vào board đồng. Đo kiểm tra các hàng rào, các đầu bus, jack DC có kết nối với nhau không.
Bước 4: Gắn board esp32 devkit v1 vào mạch vừa hàn xong. Đo kiểm tra từng chân của esp32 devkit V1xem đã kết nối chưa.
Bước 5: Gắn đầu bus của các module lại với header. Đo kiểm tra từng chân của các thiết bị đã kết nối hết chưa
Bước 6: Cấp nguồn 5V cho esp32.
Bước 7: Sau đó ta nạp chương trình và test chương trình có đạt như yêu cầu ban đầu không.
1.3 Đóng gói mô hình
1.3.1 Đóng gói bộ điều khiển
Sau khi kiểm tra mạch hoạt động tốt ta tiến hành đóng hộp thành mô hình hoàn chỉnh. Hình 4.3 là sơ đồ bố trí linh kiện hiển thị ra bên ngoài mặt trước.
1.4 Lập trình hệ thống
1.4.1 Lưu đồ giải thuật
Hệ thống thực hiện hai chức năng chính là quét vân tay điểm danh và thêm vân tay của nhân viên để quản lí nhân viên trong công ty. Điểm danh để quản lí thời gian nhân viên đến công ty được thực hiện bằng cách quét vân tay. Sau khi quét vân tay, dữ liệu ID của người quét sẽ được so sánh với danh sách, sau khi trùng ID thì sẽ lấy thông tin của nhân viên gửi lên trên google sheet. Hệ thống còn cho phép thêm vân tay một cách dễ dàng.
Khi cấp điện vào hệ thống, khởi động ESP32 DEVKIT V1, cảm biến vân tay, LCD,….Sau khi khởi động xong mặc định sẽ hiển thị menu lựa chọn trên LCD, muốn đổi chế độ thì ta nhấn phím 1 tương ứng với chức năng quét vân tay hoặc thêm vân tay.
Hình 4.6 Lưu đồ thuật toán điểm danh
Hình 4.7 Lưu đồ thuật toán đăng kí vân tay
1.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển
Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE
Arduino IDE là phần mềm giúp ta lập trình cho các dòng sản phẩm của Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, nano , Esp,….Lập trình trên Arduino IDE là cách tiếp cận đơn giản nhất cho những người đam mê điện
tử và muốn tạo ra những sản phẩm nhúng ấn tượng mà không cần quá nhiều kiến thức chuyến sâu về điện tử. Môi trường phát triển tích hợp Arduino IDE là một ứng dụng đa nên tảng được viết bằng JAVA
Arduino IDE hình 4.8 là nơi để soạn thảo code, kiểm tra lỗi và upload code.
Hình 4.8. Giao diện lập trình arduino
Arduino Toolbar có một số button và chức năng của chúng như sau:
Hình 4.9. Arduino Toolbar 1. Verify: kiểm tra code có lỗi hay không
3. New, Open, Save: tạo mới, mở và lưu sketch