Sau khi tính toán, lựa chọn và dựa trên tình hình kinh tế của nhóm, chúng em đã xây dựng được mô hình trạm cân tự động như hình dưới đây.
Hình 3. 2 Mô hình trạm cân tự động
Phần cứng của hệ thống gồm các thành phần sau đây:
• Hệ thống cửa vào/ra barie tự động: Hệ thống bao gồm thanh gạt barie và động cơ servo điều khiển thanh gạt, kết hợp với cảm biến tiệm cận phát hiện xe vào, ra để điều khiển đóng, mở barie cho phép xe qua hệ thống.
• Bàn cân điện tử: thực hiện cân khối lượng xe
• Camera: thực hiện chụp ảnh biển số xe gửi dữ liệu về máy tính phân tích và xử lý.
• Hệ thống máy tính: thực hiện nhận dạng, trích xuất thông tin biển số, khối lượng cân, thời gian cân và đưa ra màn hình hiển thị trên giao diện.
• Xe: đối tượng được xử lý
Bảng 3. 2 Các thiết bị có trong mô hình trạm cân tự động
STT Tên thiết bị Hình ảnh
2 Barier cho xe ra
3 Cảm biến phát hiện xe ra
4 Cảm biến phát hiện xe lên trạm cân
5 Màn hình hiển thị thông tin cân nặng, biển số
6 Barier đầu vào
8 Cảm biến phát hiện xe vào
9 Mạch arduino dùng trong hệ thống
Hoạt động:
• Xe đi tới cửa vào, cảm biến phát hiện xe vào nhận diện làm barier đầu vào mở, cho phép xe chạy vào bàn cân và thực hiện cân.
• Tại bàn cân có cảm biến phát hiện xe trên bàn cân, lúc này camera thực hiện chụp biển số xe.
• Quá trình cân và đọc biển số được xử lý rồi đưa ra màn hình hiển thị LED.
• Sau đó, xe đi tới cửa ra, cảm biến ở cửa ra phát hiện, barier cửa ra mở và xe đi ra.
3.3Xây dựng chương trình cho hệ thống trạm cân tự động 3.3.1 Các bước xây dựng hệ thống trên C#
Các bước thiết kế giao diện trên C# được thực hiện như sau: Bước 1: Vào Visual Studio và tạo Project mới như dưới đây.
Hình 3. 4 Tạo project mới
Bước 2: Chọn Winform (application) để tạo ứng dụng cho chương trình
Hình 3. 5 Chọn Windows Form App(.NET Framework)
Hình 3. 6Khởi tạo thông tin app
Bước 4: Vào giao diện thiết kế trên visual studio
Hình 3. 7 Giao diện với 1-ToolBox, 2-Giao diện chính, 3-Thông tin quản lý giao diện
Hình 3. 8 Giao diện viết code cho ứng dụng
3.4Giao diện hoạt động của hệ thống
Giao diện của hệ thống trạm cân tự động được thiết kế dựa trên tiêu chí đơn giản, dễ sử dụng mà vẫn đáp ứng được đầy đủ thông tin cần cung cấp, hiển thị.
Giao diện của hệ thống quản lý trạm cân tự động được chia làm 4 vùng chính như hình 3.1 dưới đây:
• Vùng thứ nhất: là nơi chứa các nút khởi tạo và điều khiển hệ thống như: mở ảnh, mở camera, thông tin, ngắt kết nối.
• Vùng thứ hai: chính là vùng trung tâm, nơi hiển thị ảnh hay phần camera chiếu tới.
• Vùng thứ ba: Ở phía dưới vùng hiển thị là vùng thông báo kết quả trích xuất thông tin của biển số xe và khối lượng cân được.
• Vùng thứ tư: là vùng thông tin, nơi hiển thị thông báo kết nối trạm cân thành công và thông tin chi tiết như ngày, giờ, số xe và số cân.
Các bước thực hiện:
Bước 1: Mở ứng dụng, kết nối với trạm cân đợi màn hình hiển thị thông báo kết nối thành công.
Bước 2: Mở camera để tiến hành nhận diện biển số và cân trực tiếp (hoặc mở ảnh nếu chỉ muốn đọc biển số xe).
Hình 3. 9 Giao diện của hệ thống trạm cân tự động
Hình 3. 10 Hiển thị kết quả biển số và kết quả cân
Bước 4: Khi xe vào vùng kiểm tra, chọn thông tin để thu được kết quả biển số và cân năng trên màn hình và chi tiết thời gian, ngày giờ, số xe, cân nặng được hiển thị ở mục thông tin của giao diện.
Hình 3.7 là hình biểu diễn kết quả chạy thử nghiệm hệ thống trạm cân tự động cho phép xuất ra ngày, giờ, số xe và số cân của xe.
3.5Kết quả đạt được
- Có thêm nhiều hiểu biết về các hệ thống trạm cân tự động, cách thức tính toán, phương pháp lựa chọn thiết bị và tính toán.
- Tạo ra sản phẩm có tính thiết thực và ứng dụng cao
- Rèn luyện kỹ năng tìm kiếm thông tin, phân tích, tự nghiên cứu
- Có thêm kỹ năng trình bày, biểu đạt một bài báo cáo nghiên cứu khoa học
3.6Kết quả chưa đạt được
- Do điều kiện không cho phép nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mô hình thực nghiệm. - Tính thẩm mĩ chưa cao.
3.7Đánh giá
- Về cơ bản hệ thống đã đáp ứng đầy đủ các thiết bị, thành phần sử dụng. - Hệ thống hoạt động tương đối chính xác.
3.8Kết luận chương 3
Kết thúc chương 3, ta đã hoàn thiện hệ thống trạm cân tự động. Tiến hành kiểm tra, chạy hệ thống đạt độ chính xác cũng như đảm bảo yêu cầu bài toán. Từ đây ta đã có những đánh giá nhất định, trực quan nhất về hệ thống để xác định hướng phát triển cho đề tài sau này.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Kết luận
Thiết kế hệ thống trạm cân tự động là một đề tài khá thú vị và mang tính thực tiễn cao. Với nhu cầu phát triển và sản xuất, tiêu thụ hàng hóa khối lượng lớn ngày càng phát triển, tự động hóa và sản xuất quy mô lớn tăng cao thì việc sử dụng những trạm cân tự động như này là vô cùng cần thiết. Hệ thống không chỉ cung cấp chính xác tải trọng xe mà còn tự động trích xuất chính xác thời gian ngày, giờ cân, thông tin biển số xe và tải trọng của xe giúp khâu xử lý khối lượng cân được diễn ra chính xác, nhanh chóng và minh bạch hơn, đồng thời góp phẩn giảm thiểu nhân lực và tăng năng suất, hiệu quả công việc.
• Kiến nghị
Với điều kiện kinh tế còn eo hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế và thời gian thực hiện đề tài gấp rút nên mô hình trạm cân của em còn nhiều thiếu sót, đặc biệt về tính thẩm mĩ và khả năng tối ưu. Trong tương lai, em mong muốn sẽ tiếp tục cải thiện mô hình ngày một hoàn thiện hơn để có thể ứng dụng vào thực tế và trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã gặp không ít khó khăn trong việc cài đặt thiết bị, lên ý tưởng thực hiện…nhưng với sự nhiệt tình giúp đỡ sinh viên của cô Đặng Thúy Huyền, em đã có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến cô và các thầy cô trong ban hội đồng đã hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thiện đồ án này một cách tốt nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Văn Địch, “Công nghệ chế tạo máy”, Nhà xuất bản khoa học kĩ thuật
2. Phạm Quang Huy, “Lập trình điều khiển với arduino”, Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 3. http://matthan.online/phan-mem-can-tu-dong-mat-than-va-nhung-loi-ich-thiet- thuc-it-ai-biet-den 4. https://sites.google.com/site/vatlieuck/software/solidwork---cong-cu-ve-3d-danh- cho-dan-co-khi-va-do-hoa 5. https://hourofcode.vn/lap-trinh-arduino-gioi-thieu-giao-dien-arduino-ide/