Phần mềm điều khiển

II. Thi công phần mềm và điều khiển

2. Phần mềm điều khiển

- Tạo phần mềm điều khiển robot di chuyển bằng điện thoại, trên phần mềm MIT App Inventor.

- Sau khi thiết kế phần mềm điều khiển, tải phần mềm về điện thoại:

44

3. Thử nghiệm mơ hình:

- Phần mềm điều khiển hoạt động tốt, robot di chuyển xoay các hướng ổn định:

- Đèn hoạt động tốt. Robot hoạt động ổn định:

HÌNH 5. 11: Phần mềm hiển thị

45

Chương 6

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN I. Đánh giá kết quả:

1. Thành quả đạt được : - Mơ hình thiết kế:

+ Mơ hình hoạt động được chức năng di chuyển và phát tia UV. + Diệt được vi khuẩn ở khơng gian phịng học

+ Ngăn chặn được sự sinh sôi của vi khuẩn + Phần mềm hoạt động tốt với mơ hình. + Thiết kế ổn định.

2. Kết Luận:

- Đồ án đã đạt được muc tiêu di chuyển và diệt virus, xong vẫn còn các chức năng chưa thực hiện được như Camera quan sát, tự hành.

- Đáp ứng được các nhu cầu của người dùng như dễ dàng thao tác và sử dụng. Thiết kế đẹp và an toàn với người sủ dụng.

II. Khuyến nghị:

1. Tồn đọng của đồ án:

- Nguồn điện duy trì chưa được lâu - Mơ hình chưa thể tự vận hành - Phạm vi điều khiển chưa được xa - Độ phủ bề mặt chưa được toàn diện.

- Chưa có chức năng quan sát khơng gian xung quanh.

2. Phương án phát triển:

- Triển khai chế độ tự vận hành không cần người điều khiển - Phát triển độ phủ của đèn ra tồn khơng gian

46

- Nâng cấp nguồn cung cấp cho robot duy trì lâu hơn có thể tự sạc lại trong thời gian ngắn

- Cải thiện mẫu mã thiết kế sang trọng và chắc chắn hơn. - Bổ xung chức năng quan sát khi robot tự vận hành.

47

Tài Liệu Tham Khảo

1. Bài báo: Chế tạo thành công robot diệt khuẩn bằng tia UV trong bệnh viện. - Tác Giả: Võ Văn Dũng

- Ngày xuất bản: 26/5/2020

2.Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật – Đại Học Đà Nẵng chết tạo thành công robot diệt 99% virus bằng tia cực tím.

- Tác Giả: VTC New

- Internet: https://tuoitredhdn.udn.vn/ho-tro-sinh-vien/nghien-cuu-khoa- hoc/truong-dai-hoc-su-pham-ky-thuat-dai-hoc-da-nang-che-tao-thanh-cong- robot-diet-99-virus-bang-tia-cuc-tim-1558.html

- Ngày truy cập gần nhất : 28/4/2021 ( số lần truy cập 3 )

3. Bài báo: Chế tạo thành cơng UV Robot phịng chống dịch Covid-19 tặng bệnh viện Đà Nẵng.

- Tác Giả: Báo Thanh Niên - Ngày xuất bản: 26/5/2020

4. TPA – UV Robot khử khuẩn bằng tia cực tím (uv). - Tác Giả: Cty TPA

- Internet: https://tpa-fas.com.vn/Tin/tpa--uv-robot-robot-khu-khuan-diet-virus- bang-tia-cuc-tim-uv

- Ngày truy cập gần nhất: 4/8/2021 ( số lần truy cập 4 )

5. Bài báo: Thụy Sỹ thử nghiệm khử trùng máy bay bằng robot chiếu tia cực tím. - Tác giả: Anh Ngọc (theo Reuters )

48

 PHỤ LỤC 



I. Thông số các linh kiện dùng trong dự án:

1. Đèn diệt khuẩn:

1.1. Điểm đặc biệt sản phẩm:

- Đèn có khả năng ứng dụng diệt khuẩn. - Bước sóng 253.7nm.

- Đèn chiếu tia UVC dùng để giết hoặc làm bất hoạt các vi sinh vật. - Sử dụng thủy tinh thạch anh.

- Dãy nhiệt độ hoạt động rộng: 0 ÷ 50oC. - Tuổi thọ lên đến 8.000h.

- Sử dụng chung với máng có ballast. 1.2. Thơng số kỹ thuật: * Thơng số điện: - Điện áp: 220V - Tần số: 50Hz - Công suất: 20W * Thông số quang:

- Nhiệt độ làm việc: 0 ÷ 50oC - Góc chiếu: 360 độ

49

- Loại bước sóng: UVC * Đóng gói:

- Kích thước sản phẩm: - Chiều dài đèn: 589mm - Đường kính đèn: 25.4mm

1.3. Vệ sinh và bảo dưỡng sản phẩm :

- Đây là sản phẩm phát xạ UV, thuộc nhóm nguy cơ 3 đèn phát ra UV với cơng suất cao có thể gây tổn thương nghiêm trọng cho da và mắt. Tránh để mắt và da tiếp xúc trực tiếp với đèn mà khơng có che chắn. Chỉ sử dụng trong mơi trường khép kín với người dùng và phải được che chắn khỏi bức xạ.

- Tuân thủ hướng dẫn sử dụng của sản phẩm.

- Giữ khoảng cách và khơng nhìn trực tiếp vào đèn đang hoạt động ở khoảng cách gần.

- Do tính chất của UVC là làm lão hóa các vật liệu nhạy cảm với ánh sáng như nhựa màu sáng, vật liệu da,… Vì vậy hạn chế để các vật này trong không gian chiếu sáng của đèn hoặc phải được che chắn cẩn thận khi đèn đang hoạt động.

2. Bộ điều khiển đèn thông minh Apollo: 2.1. Điểm đặc biệt của sản phẩm: 2.1. Điểm đặc biệt của sản phẩm:

-

50

- Đảm bảo an tồn cho người sử dụng khi tích hợp chung với đèn diệt khuẩn.

- Tầm phát hiện cảm biến rộng, lên đến 120 độ đảm bảo linh hoạt trong việc kiểm sốt khơng gian chuyển động của vật thể, tự động bật – tắt đèn.

- Công suất tối đa của bộ điều khiển lên đến 2000W.

- Có thể thay đổi thời gian bật tắt khi có nhu cầu (Chỉ được thực hiện khi bởi nhà cung cấp).

- Cấp nguồn cho bộ điều khiển sẽ delay 30 giây. Bật nguồn bộ điều khiển sẽ delay 30 giây, sau đó hoạt động liên tục trong 30 phút.

- Trong quá trình hoạt động nếu phát hiện có chuyển động đèn sẽ lập tức dừng hoạt động cho đến khi được khởi động lại.

- Chiều cao lắp đặt tối đa (so với mặt đất): 3m.

- Sau khi bộ điều khiển tắt nó sẽ duy trì kiểm tra trong 2 phút, nếu khơng phát hiện chuyển động thì nó sẽ bật và nếu có chuyển động thì nó sẽ reset lại 2 phút chờ và quá trình cứ lặp lại như trên.

2.2. Thông số kỹ thuật: * Thông số điện: * Thông số điện:

- Điện áp: 180 - 220V - Tần số: 50Hz

- Công suất tối đa: 2000W * Thông số khác:

- Nhiệt độ làm việc: 10 đến 40 độ C - Cơng nghệ tích hợp: Cảm biển radar * Đóng gói:

- Kích thước hộp: 92 x 92 x 40mm - Kích thước sản phẩm:

- Chiều cao: 30mm - Đường kinh: 90mm

2.3. Vệ sinh và bảo dưỡng sản phẩm:

- Không được sử dụng bộ điều khiển ở những nơi ẩm ướt.

- Khơng gắn bộ điều khiển với tải có cơng suất vượt q 2000W. - Không gắn nhầm ngõ ra với ngõ vào sẽ dây cháy nổ, rất nguy hiểm. - Phải đảm bảo nối dây cẩn thận ngăn ngừa tối đa tuột dây có thể gây cháy

51

3. Mạch Arduino Uno R3:

- Thông số kỹ thuật:

+ Chip điều khiển chính: ATmega328P.

+ Chip nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2.

+ Nguồn nuôi mạch: 5 VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngồi cắm từ giắc trịn DC.

+ Số chân Digital I/O: 14 (trong đó 6 chân có khả năng xuất xung PWM). + Số chân PWM Digital I/O: 6

+ Số chân Analog Input: 6

+ Dòng điện DC Current trên mỗi chân I/O: 20 mA + Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50 mA

+ Flash Memory: 32 KB (ATmega328P), 0.5 KB dùng cho bootloader. + SRAM: 2 KB (ATmega328P) + EEPROM: 1 KB (ATmega328P) + Clock Speed: 16 MHz + LED_BUILTIN: 13 + Kích thước: 68.6 x 53.4 mm . PHỤ LỤC 3: Bo mạch Aruidno UNO

52

4. Mạch điều khiển động cơ L293D:

4.1. Motor Driver Shield L293D là shield mở rộng dành cho Arduino: - Motor Driver Shield L293D tương thích tốt với board Arduino Uno R3, - Motor Driver Shield L293D tương thích tốt với board Arduino Uno R3,

Arduino Leonado, Arduino Mega 2560

- Sử dụng 2 IC cầu H L293D và 1 IC logic 74HC595 điều khiển. Do đó, shield này có thể điều khiển nhiều loại motor khác nhau với mức áp lên đến 36V, dòng tối đa 600mA mỗi kênh điều khiển

- L293D tích hợp sẵn 2 IC L293D giúp bạn có thể dễ dàng thao tác với IC hơn.

4.2. Các thành phần Motor Driver Shield L293D có thể điều khiển: - 2 servo - 2 servo

- 4 motor điện DC (M1, M2, M3, M4) theo các hướng khác nhau (mỗi motor có thể chạy với 1 hướng tới/lùi bất kì) thơng qua 4 cầu H của L293D dòng 600 mA (cực đại 1.2A)

- 2 stepper motor loại đơn cực (unipolar) hoặc lưỡng cực (bipolar)

- Motor driver shield L293D có sẵn các điện trở nối GND nhằm tránh các motor tự quay lúc khởi động và nút RESET để khởi động lại board Arduino mà nó đang gắn vào.

53

4.3. Các chân trên Shield được kết nối với board Arduino như sau:

- 2 dây điều khiển 2 servo kết nối với chân số 9 và 10. Nguồn nuôi lấy trực tiếp từ board Arduino (nguồn 5 V).

- Motor 1 nối với chân 11 - Motor 2 nối với chân 3 - Motor 3 nối với chân 5 - Motor 4 nối với chân 6

- Chân 4, 7, 8, 12 dùng điều khiển motor thông qua IC 74HC595. 5. Mạch thu phát Bluetooth HC-05:

- Thông số kỹ thuật:

+ Điện áp hoạt động: 3.2 ~ 6 VDC

+ Mức điện áp giao tiếp: TTL tương thích 3.3/5 VDC

+ Dịng điện khi hoạt động: khi Pairing 30 mA, sau khi pairing hoạt động truyền nhận bình thường 8 mA

+ Baudrate UART có thể chọn được: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200

+ Support profiles: Bluetooth serial port (master and slave) + Bluetooth protocol: Bluetooth specification v2.0 + EDR + Frequency: 2.4 GHz ISM band

+ Modulation: GFSK (Gaussian frequency shift keying) + Transmit power: =4 dBm, class 2

+ Sensitivity: =-84 dBm at 0.1% BER

+ Rate: Asynchronous: 2.1 Mbps (max.)/160 kbps + Synchronous: 1 Mbps/1 Mbps

+ Kích thước: 37 x 15.6mm .

54

6. Động Cơ DC Giảm Tốc JGB37-520:

- Thông số kỹ thuật: + 12VDC 35RPM

+ Tỉ số truyền 168:1 (động cơ quay 168 vịng trục chính hộp giảm tốc quay 1 vịng).

+ Dịng khơng tải: 50 mA

+ Dịng chịu đựng tối đa khi có tải: 1.2 A + Tốc độ không tải: 35 RPM (35 vòng 1 phút)

+ Tốc độ chịu đựng tối đa khi có tải: 28 RPM (28 vịng 1 phút) + Lực kéo Moment định mức: 2.5 KG.CM

+ Lực léo Moment tối đa: 10 KG.CM + Chiều dài hộp số L: 26.5 mm 7. Cặp bánh xe Mecanum:

PHỤ LỤC 6: Motor giảm tốc

55

- Thông số kỹ thuật:

+ Chất liệu: Nhựa ABS + bánh cao su mềm. + Đường kính: 60 mm

+ Lỗ trục lục giác kích thước: 6.7 mm

8. Raspberry Pi 4B:

- Thông số kỹ thuật của Raspberry Pi 4 Model B:

+ Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz

+ RAM: 2GB

+ Wifi chuẩn 2.4 GHz và 5.0 GHz IEEE 802.11ac. Bluetooth 5.0, BLE + Cổng mạng Gigabit Ethernet

+ 2 cổng USB 3.0 và 2 cổng USB 2.0

+ Chuẩn 40 chân GPIO, tương thích với các phiên bản trước

+ Hỗ trợ 2 cổng ra màn hình chuẩn Micro HDMI với độ phân giải lên tới 4K

+ Cổng MIPI DSI + Cổng MIPI CSI + Cổng AV 4 chân

+ Nguồn điện 5V 3A DC chuẩn USB-C.

56

9. Pi camera:

- Thông số kỹ thuật:

+ Module Camera V1 cho Raspberry Pi. + Cảm biến: OV5647

+ Độ phân giải: 5 MP

+ Angle of View (diagonal) : 62.2 degree + Độ phân giải hình: 2592x1944 pixel.

+ Quay phim HD 1080P 30, 720P 60, VGA 640x480P 60. + Lens: Fixed Focus.

+ Conector: Ribon conector. + Kích thước: 25x24x9mm. 10. Relay :

PHỤ LỤC 9: Camera Raspberry V2

57

- Thông số kỹ thuật:

+ Điện áp sử dụng: 5 VDC.

+ Tín hiệu kích: TTL 3.3~5 VDC, mức cao High Relay đóng, mức thấp Low Relay ngắt.

+ Relay tiêu thụ dòng khoảng 80mA.

+ Điện thế đóng ngắt tối đa: AC 250 V ~ 10 A hoặc DC 30 V ~ 10 A (Để an tồn nên dùng cho tải có cơng suất < 100 W).

+ Tích hợp Diod chống nhiễu và đèn báo tín hiệu kích. + Kích thước: 34 x 27 x 20mm.

II. Các phần mềm và code đã sử dụng:

1. Code Aruidno:

#include <AFMotor.h>

AF_DCMotor motor1(1); //Front Left Wheel AF_DCMotor motor2(2); //Back Left Wheel AF_DCMotor motor3(3); //Front Right Wheel AF_DCMotor motor4(4); //Back Right Wheel String readString;

void setup() {

Serial.begin(9600);

motor1.setSpeed(250); //Set Motor Speed motor2.setSpeed(250); motor3.setSpeed(250); motor4.setSpeed(250); } void loop() { while(Serial.available()){ delay(50); char c=Serial.read(); readString+=c; } if(readString.length()>0){

58

Serial.println(readString);

if (readString =="FORWARD"){ // MOVE FORWARD motor1.run (FORWARD);

motor2.run (FORWARD); motor3.run (FORWARD); motor4.run (FORWARD); }

if (readString =="BACKWARD"){ // MOVE BACKWARD motor1.run (BACKWARD);

motor2.run (BACKWARD); motor3.run (BACKWARD); motor4.run (BACKWARD); }

if (readString =="ROTATELEFT"){ // ROTATE LEFT SIDE motor1.run (BACKWARD);

motor2.run (BACKWARD); motor3.run (FORWARD); motor4.run (FORWARD); }

if (readString =="ROTATERIGHT"){ // ROTATE RIGHT SIDE motor1.run (FORWARD);

motor2.run (FORWARD); motor3.run (BACKWARD); motor4.run (BACKWARD); }

if (readString =="STOP"){ // STOP motor1.run (RELEASE);

motor2.run (RELEASE); motor3.run (RELEASE);

59 motor4.run (RELEASE); } readString=""; } }

2. Code Raspberry Pi: def gfg(): GPIO.output(17, 0) timer = threading.Timer(1800.0, gfg) timer.start() GPIO.output(17, 1) 3. Phần mềm điều khi PHỤ LỤC 11: Code phần mềm

60

III. Hình ảnh bản vẽ kỹ thuật:

1. Bản vẽ mặt cắt:

- 5: Thanh chắn bảo vệ, 6: Trụ thanh chắn bảo vệ, 7: Nắp chụp đèn. - 8: Nắp trên thân dưới, 9: Nắp hơng thân dưới, 10: Gía đỡ motor

61

2. Bản vẽ thân trên:

- 2: Thân đèn UV, 3: Nắp chụp đèn UV, 4: Trụ đèn U

62

3. Bản vẽ thân dưới:

- 1: Nhơm định hình 3030