Luận văn Hệ thống báo nghỉ báo bù (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Hệ thống báo nghỉ báo bù (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ GVHD: ThS. NGUYỄN THANH BÌNH SVTH: NGUYỄN HỒNG TRUNG MSSV: 12141244 SVTH: ĐẶNG HỮU NGHĨA MSSV: 12141144 S K L 0 0 4 3 4 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ GVHD: ThS. Nguyễn Thanh Bình SVTH: Nguyễn Hồng Trung MSSV: 12141244 SVTH: Đặng Hữu Nghĩa MSSV: 12141144 Tp. Hồ Chí Minh – 7/2016 i
3. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồng Trung MSSV: 12141244 Đặng Hữu Nghĩa MSSV: 12141144 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2012 Lớp: 12141DT I. TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ II. NHIỆM VỤ: - Cải tiến và phát triển Hệ thống Báo Nghỉ Báo Bù bằng tin nhắn SMS. - Có khả năng chạy OFFLINE (không cần máy tính). - Thay thế truyền thông Zigbee bằng truyền tin nhắn SMS - Thay thế hiển thị Led 7 đoạn bằng màn hình ngõ vào VGA. - Thiết kế phần cứng và lập trình bộ điều khiển camMaster - Thiết kế phần cứng và lập trình bộ điều khiển camTotal - Thiết kế phần cứng và lập trình bộ điều khiển camFacult. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/03/2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/07/2016 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths.Nguyễn Thanh Bình CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Ths. Nguyễn Thanh Bình ii
4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồng Trung Lớp: 12141DT1B MSSV: 12141244 Đặng Hữu Nghĩa Lớp: 12141DT2B MSSV: 12141144 Tên đề tài: HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iii
5. LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do nhóm tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Nguyễn Hồng Trung Đặng Hữu Nghĩa iv
6. LỜI CẢM ƠN Qua một thời gian nghiên cứu và thực hiện, đồ án tốt nghiệp với đề tài: “HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ” do giảng viên –TS. Nguyễn Thanh Bình hướng dẫn đã được hoàn thiện. Trong suốt thời gian nghiên cứu và theo đuổi đề tài, chúng em đã gặp một số vướng mắc nhất định và đã nhận được nhiều sự giúp đỡ nhiệt thành và quý báu Trước tiên, cho phép chúng em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới giảng viên TS. Nguyễn Thanh Bình đã tin tưởng giao đồ án, chỉ đạo và hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Chúng em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện Tử, các bạn lớp 12141DT đã động viên, góp ý, tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp cho chúng em được hoàn thành đề tài đúng tiến độ được giao. Cảm ơn gia đình, cha mẹ đã là nguồn động viên to lớn về vật chất và tinh thần trong suốt thời gian học hành, để có được tương lai, theo đuổi ước mơ và sự nghiệp. Đây là một đề tài mới ở Việt Nam trong khi năng lực của nhóm còn hạn chế nên việc tìm thêm nhiều tài liệu làm giàu cho đồ án còn thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được nhiều hơn nữa ý kiến phê bình của các thầy cô giáo, sự chia sẻ tài liệu của các bạn sinh viên để chúng em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình. Chúng em xin chân thành cảm ơn v
7. MỤC LỤC TRANG BÌA i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ BẢNG ix LIỆT KÊ HÌNH ẢNH x CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC TIÊU 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2 1.4 GIỚI HẠN 2 1.5 BỐ CỤC ĐỀ TÀI 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1 KIT ARDUINO 4 2.1.1 Lịch sử ra đời của Arduino 4 2.1.2 Các loại board mạch của Arduino 5 2.1.3 Tổng quan về Kit Uno R3 6 2.1.4 Tổng quan về Kit Arduino Mega 2560 8 2.2 MODULE SIM900 10 2.2.1 Cấu trúc sim900 10 2.2.2 Cách thiết lập Module Sim900 bằng lệnh AT 14 2.3 MODULE THẺ NHỚ MIRCO SD 19 2.3.1 Sơ đồ chân 19 2.3.2 Mô tả 20 2.3.3 Đặc điểm chi tiết 20 2.4 LED 7 ĐOẠN 20 2.4.1 Cấu tạo 21 2.4.2 Mã led 7 đoạn 22 2.4.3 Một số phương pháp hiển thị led 7 đoạn 23 2.5 LED MATRIX (LED MA TRẬN) 25 2.5.1 Giới thiệu về Led ma trận 25 2.5.2 Các phương pháp hiển thị quang báo 26 vi
8. 2.6 MODULE RTC 34 2.6.1 Giới thiệu về RTC 34 2.6.2 Cơ chế hoạt động và chức năng của DS1307 35 2.6.3 Thanh ghi trong DS1307 36 2.7 TRUYỀN THÔNG BLUETOOTH 37 2.7.1 Usb Bluetooth 37 2.7.2 Module Bluetooth HC-06 38 2.8 TỔNG QUAN VỀ 4D SYSTEM 39 2.8.1 Sơ lược về 4D system 39 2.8.2 Tổng quan về 4DGL 41 2.8.3 MicroVGA (µVGA-III) 42 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 49 3.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ 49 3.2 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 50 3.3 HỆ THỐNG HOẠT ĐỘNG 50 3.3.1 Sơ lược hệ thống: 50 3.3.2 Sơ lược từng bộ phận 51 3.4 MẪU CÚ PHÁP HỢP LỆ 52 3.5 CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI 55 3.5.1 Bộ xử lý trung tâm 55 3.5.2 Sơ đồ khối trung tâm 55 3.5.2 Bộ điều khiển camFacult 62 3.5.3 Bộ điều khiển camTotal 70 3.5.4 Bộ điều khiển camDisplay 74 3.5.5 Phần mềm ứng dụng C# 75 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 80 4.1 GIỚI THIỆU 80 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 80 4.2.1 Thi công bo mạch 80 4.3 ĐÓNG GÓI MÔ HÌNH 88 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 89 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 90 4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 94 4.4.3 Phần mềm thiết kế giao diện Workshop4 96 4.4.4 Phần mềm quản lý dữ liệu 106 4.5 LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG 120 4.5.1 Lưu đồ 120 4.6 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 122 vii
9. 4.6.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 122 4.6.2 Tháo tác 127 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 128 5.1 BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 128 5.2 MODULE SIM900 128 5.3 MODULE MOCRO SD CARD 129 5.4 BỘ XỬ LÝ µVGA-III 129 5.5 LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG WORKSHOP4 129 5.6 PHẦN MỀM QUẢN LÝ DỮ LIỆU 130 5.7 BỘ ĐIỀU KHIỂN CAMMASTER 134 5.8 BỘ ĐIỀU KHIỂN CAMTOTAL 135 5.9 BỘ ĐIỀU KHIỂN CAMFACULT 135 5.9.1 Hiển thị Led 7 đoạn 135 5.9.2 Hiển thị Led Matrix 137 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN 140 6.1 KẾT LUẬN 140 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 140 6.2.1 Bộ điều khiển Trung tâm 141 6.2.2 Bộ điều khiển camFacult 141 6.2.3 Bộ điều khiển camTotal 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 viii
10. LIỆT KÊ BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1 Một số thông số của Arduino R3 7 Bảng 2.2 Một số thông số của Arduino mega 2560 9 Bảng 2.3: Sơ đồ và chức năng chân SIM900 10 Bảng 2.3 Bảng phân loại 25 Bảng 2.4 Ví dụ đưa dữ liệu chữ “A”. 30 Bảng 2.9 Ví dụ đưa dữ liệu chữ “A”. 33 Bảng 3.1 Bảng kết nối chân Arduino kết nối Module Sim900 60 Bảng 3.2 Bảng kết nối chân Arduino với Module DS1307 61 Bảng 3.3 Bảng kết nối chân Arduino với Module Micro SD 62 Bảng 3.4 Sơ đồ kết nối vi điều khiển hiển thị Led 7 đoạn 65 Bảng 3.5 Sơ đồ kết nối vi điều khiển hiển thị Led Matrix 68 Bảng 3.6: Bảng kết nối chân Arduino với Module Bluetooth HC-06 72 Bảng 3.7 Bảng kết nối chân Arduino với Module DS1307 73 Bảng 3.8: Kết nối Arduino với µVGA-III 73 Bảng 4.1 Danh sách các linh kiện 80 Bảng 4.2 Danh sách các linh kiện 85 ix
11. LIỆT KÊ HÌNH ẢNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Những thành viên khởi xướng Arduino 4 Hình 2.2: Arduino Diecimila và Arduino Duemilanove 6 Hình 2.3: Arduino Uno R3 và Arduino Mega 2560 6 Hình 2.4: Kit Arduino Uno R3 7 Hình 2.5: Arduino Mega 2560 8 Hình 2.6: Module Sim900 10 Hình 2.7: Sơ đồ chân sim900 11 Hình 2.8: Khởi tạo vùng nhớ 15 Hình 2.9: Nhận và đọc tin nhắn 16 Hình 2.10: Gửi tin nhắn 18 Hình 2.11: Module thẻ nhớ MicroSD 19 Hình 2.12: Mô tả về Module thẻ nhớ 19 Hình 2.13: Led 7 đoạn 20 Hình 2.14: Led 7 đoạn Anot chung 22 Hình 2.15: Mã Led 7 đoạn Cathode chung 23 Hình 2.17: Led ma trận 8x8 26 Hình 2.18: Giao tiếp led ma trận dùng phương pháp chốt. 27 Hình 2.19: Quy trình hiển thị chốt hàng 28 Hình 2.20: Quy trình hiển thị chốt cột 29 Hình 2.21: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét cột 30 Hình 2.22: Quy trình đưa dữ liệu ra 8 hàng cho led ma trận 32 Hình 2.23: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét hàng 33 Hình 2.24: DS1307 Real Time Clock (RTC) 34 Hình 2.25: Sơ đồ chân của DS1307 35 Hình 2.26: Thanh ghi DS 1307 36 Hình 2.27: Usb Bluetooth 38 Hình 2.28: Module Bluetooth HC-06 38 Hình 2.29: Hệ thống sử dụng màn hình 4D system 39 Hình 2.30: Điều khiển động cơ 40 x
12. Hình 2.31: Hiển thị nhiên liệu, tốc độ trong oto 40 Hình 2.32: Vi xử lý đồ họa nhúng PICASO 41 Hình 2.33: Thiết bị µVGA-III 42 Hình 2.34: Bộ xử lý µVGA-III 43 Hình 2.35: Ngõ ra cổng VGA 45 Hình 2.36: Bộ xử lý độ họa PICASO 45 Hình 2.37: Micro SD Card Slot 46 Hình 2.38: Cáp giao tiếp PC với µVGA 46 Hình 2.39: The 4D Programming Cable uUSB-PA5 Programming Adaptor 47 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 49 Hình 3.2: Điện thoai dùng công nghệ GSM 52 Hình 3.3: Sơ đồ khối trung tâm 56 Hình 3.4: Máy tính quản lý dữ liệu 57 Hình 3.5: Sơ đồ khối bộ điều khiển camMaster 57 Hình 3.6: Adapter 9V, 1A 58 Hình 3.7: Adapter 5v, 2A 59 Hình 3.8: Arduino Mega 2560 59 Hình 3.9: Sơ đồ chân Module Sim900 60 Hình 3.11: Module Micro SD Card 61 Hình 3.12: Sơ đồ khối bộ điều khiển camFacult 62 Hình 3.14: Hiển thị 8 con Led 7 đoạn 64 Hình 3.15: Module Led Matrix 16x16 (Cty Thiên Minh) 66 Hình 3.16: Sơ đồ nguyên lý mạch 16x16 67 Hình 3.17: Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị Led Matrix 16x16 68 Hinh 3.18: Sơ đồ Bộ điều khiển camTotal 70 Hình 3.19: Adapter 9v1A 71 Hình 3.20: Arduino Mega 2560 71 Hình 3.21: Sơ đồ chân Bluetooth HC-06 72 Hình 3.22: Module DS1307 RTC 73 Hình 3.23: Màn hình Tivi 74 Hình 3.24: Sơ đồ khối camDisplay 74 xi
13. Hình 3.25: Cáp chuyển đổi VGA – HDMI. 75 Hình 3.26: Bộ thu phát sóng tín hiệu Video 2.4GH. 75 Hình 3.27: Lô gô của phần mềm “Báo nghỉ - báo bù ”. 76 Hình 3.28: Giao diện phần mềm Báo nghỉ - báo bù. 78 Hình 3.29: Giao diện đăng nhập vào hệ thống. 78 Hình 3.30: Giao diện yêu cầu kiểm tra kết nối bộ truyền nhận tin nhắn Sim 900. 78 Hình 3.31: Giao diện hiển thị các thông tin cấu hình của hệ thống. 79 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý 81 Hình 4.2: Mạch in lớp trên 82 Hình 4.3: Mạch in lớp dưới 82 Hình 4.4: Bố trí linh kiện 83 Hình 4.5: Mô phỏng hiển thị Led 7 đoạn 83 Hình 4.6: Led 7 đoạn trên TestBoard 84 Hình 4.7: Mạch hiển thị thực tế 84 Hình 4.8: Sơ đồ nguyên lý Led Matrix 86 Hình 4.9: Mô phong Led Matrix qua Protues 86 Hình 4.10 Mạch hiển thị Led Matrix 87 Hình 4.11: Bộ điều khiển camMaster 88 Hình 4.12: Bộ điều khiển camTotal 88 Hình 4.13: Khối hiển thị Led 7 đoạn 89 Hình 4.14: Khối hiển thị Led Matrix 89 Hình 4.15: Lưu đồ Bộ điều khiển trung tâm 91 Hình 4.16: Lưu đồ Khối hiển thị Led 7 đoạn 92 Hình 4.17: Lưu đồ khối hiển thị Led Matrix 93 Hình 4.18: Lưu đồ khối hiển thị Total 94 Hình 4.19: Phần mềm lập trình cho Arduino. 95 Hình 4.20: Giao diện phần mêm Workshop4 97 Hình 4.21: Click NEW để tạo Project 98 Hình 4.22: Click Create a New Project để tạo Project 98 Hình 4.23: Chọn Module màn hình 4D system 99 Hình 4.24: Chọn Next để hoàn tất việc khởi tạo 99 xii
14. Hình 4.25: Môi trường làm việc 99 Hình 4.26: Designer 100 Hình 4.27: Visi 101 Hình 4.28: Visi Genie 101 Hình 2.29: Serial 102 Hình 4.30: Các thiết bị để nạp chương trình cho µVGA-III 103 Hình 4.31: Giao diện Workshop4 103 Hình 4.32: Cáp 4D Programming Cable kết từ chương trình vào µVGA-III 104 Hình 4.33: Nạp chương trình cho Bố xử lý µVGA-III 104 Hình 4.34: Kết nối bộ xử lý với màn hình tivi 105 Hình 4.35: Màn hình được thiết kế giao diện 106 Hình 4.36: Visual Stuido 2012 106 Hình 4.37: Phần mềm SQL Server 2008 110 Hình 4.38: Giao diện chính đang hiển thị thông tin thông báo. 113 Hình 4.39: Giao diện quản lý thông tin Khoa 113 Hình 4.40: Giao diện chức năng quản lý thông tin giáo viên. 114 Hình 4.41: Giao diện chức năng quản lý thông tin phòng học. 114 Hình 4.42: Giao diện quản lý thông tin môn học. 115 Hình 4.43: Giao diện quản lý thông tin ngày nghỉ. 116 Hình 4.44: Giao diện quản lý thông tin ngày bù. 117 Hình 4.45: Giao diện quản lý thông tin ngày trễ. 117 Hình 4.46: Giao diện quản lý thông tin ngày thế 118 Hình 4.47: Giao diện quản lý thông tin chuyển phòng. 118 Hình 4.48: Giao diện thống kê số lượng tin nhắn 119 Hình 4.49: Giao diện thông tin thống kê. 119 Hình 4.50: Giao diện tra cứu thông tin giáo viên. 120 Hình 4.51: Chương trình con trả về số điện thoại 121 Hình 4.52: Chương trình con lưu vào thẻ nhớ 121 Hình 4.53: Xác nhận gửi dữ liệu thành công 122 Hình 4.54: Đăng nhập vào hệ thống 123 Hình 4.55: Cài đặt hệ thống ban đầu 124 xiii
15. Hình 4.56: Dữ liệu báo nghỉ từ giảng viên 124 Hình 4.57: Dữ liệu báo bù từ giảng viên 125 Hình 4.58: Dữ liệu báo trễ từ giảng viên 125 Hình 4.59: Dữ liệu báo thế từ giảng viên 126 Hình 4.60: Giao diện chính Nghỉ-Bù 126 Hình 5.1: Giao diện màn hình Tivi 130 Hình 5.2: Bảo thống kê số lượng Nghỉ-Bù 131 Hình 5.3: Xuất tập tin PDF chứa thống kê tin nhắn của tất cả giáo viên. 131 Hình 5.4: Xuất tập tin PDF thống kê số tiết nghỉ - bù của khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy. 132 Hình 5.5: Xuất tập tin PDF thống kê ngày trễ của giáo viên. 132 Hình 5.6: Xuất tập tin PDF thống kê tin nhắn của tất cả giáo viên khoa cơ khí động lực 133 Hình 5.7: Xuất tập tin PDF thống kê tin nhắn của một cá nhân giáo viên 133 Hình 5.8: Thông tin thống kê ngày bù nhận được từ tổng đài. 134 Hình 5.10: Tin nhắn trả về giảng viên 134 Hình 5.12: Trước và sau khi thay IC dán 136 Hình 5.13: Khối hiển thị Led 7 đoạn 137 Hình 5.14: Quét Led Matrix chạy chưa ổn định 137 Hình 5.15: Quét Led Matrix sau khi xử lý code 138 Hình 5.16 Khối hiển Led Matrix 138 xiv
16. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong hoạt động giảng dạy, giảng viên khi muốn báo lịch nghỉ hay bù thì phải đến phòng trung tâm quản lý thông báo hoặc ghi bằng phấn, bút lông vào bảng thông báo chi tiết về thời gian, phòng học, tiết học, lý do nghỉ hoặc giảng viên muốn thay đổi lịch nghỉ, lịch bù vì sự đột xuất về vấn đề cá nhân: bệnh, công tác . Điều này sẽ gây ra một số bất tiện sau:  Giáo viên mất thời gian đi đến trường hoặc nhờ người khác viết thông báo hoặc đôi lúc không thể nhờ ai viết thông báo.  Chỉ có thể viết một số lượng thông báo nhất định do bị hạn chế về mặt kích thước của bảng phấn hoặc bảng viết bằng bút lông.  Các sinh viên, học sinh không phải lúc nào cũng chú ý đến các bảng thông báo, khoảng cách giữa khu vực ghi thông báo đến các phòng học là gần, xa khác nhau dẫn đến việc nắm thông tin có nghỉ hay bù tiết học thường không chính xác.  Thanh tra đào tạo gặp khó khăn trong thông báo, thống kê hay quản lý số tiết nghỉ của các giáo viên, nên không thể đưa ra số liệu chính xác hay báo cáo đánh giá chính xác. Vấn đề đặt ra: Cần xây dựng một hệ thống có thể giúp cho Giáo viên, sinh viên, thanh tra Giáo dục, và các cán bộ quản lý Khoa dể dàng hơn trong việc gửi thông tin, tiếp cận thông tin và xử lý thông tin nghỉ, bù, trễ một cách tự động Giải pháp: XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BÙ 1.2 MỤC TIÊU Ngày nay với sự phát triển không ngừng của công nghệ GSM, một chiếc điện thoại đối với mọi người là rất cần thiết cho công việc thông tin liên lạc. Vì thế, gần như hiện nay ai cũng có thiết bị hữu dụng này. Nhóm đã dựa trên công nghệ GSM từ đó xây dựng “HỆ THỐNG BÁO NGHỈ BÁO BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1
17. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÙ”. Nhằm mục đích giải quyết các vấn đề bất cập trong việc thông báo báo nghỉ - báo bù của giảng viên, cũng như dễ dàng trong việc quản lý, cập nhật dữ liệu một cách nhanh chóng. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Khảo sát nhu cầu thực tế, tìm hiểu đề tài báo Nghỉ - báo Bù.  NỘI DUNG 2: Tìm hiểu về công nghệ GSM và dịch vụ nhắn tin SMS, mô đun Sim 900A.  NỘI DUNG 3: Giúp cho hệ thống chạy được ONLINE (kết nối với máy tính) và OFFLINE (ngắt kết nối với máy tính).  NỘI DUNG 4: Thiết kế phần cứng ở các bộ điều khiển camMaster, camTotal, camFacult, camDisplay.  NỘI DUNG 5: Tìm hiểu về công nghệ 4D system, bộ xử lý µVGA-III.  NỘI DUNG 6: Liên kết các thiết bị lại với nhau.  NỘI DUNG 7: Lắp ráp, kiểm tra kết nối giữa các thiết bị lại với nhau.  NỘI DUNG 8: Thiết kế hộp che, bảo vệ cho các khối hệ thống.  NỘI DUNG 9: Đánh giá hệ thống 1.4 GIỚI HẠN Nghiên cứu và phát triển đề tài báo Nghỉ - báo Bù của các nhóm trước đã thực hiện  Tự động thống kê số lượng các tiết Nghỉ - Bù, thông tin chuyển phòng của từng giáo viên, từng khoa và toàn trường.  Xây dựng hiển thị thông báo lên màn tivi khoảng cách gần.  Xây dựng hiển thị thống kê số lượng giáo viên đang nghỉ, bù của từng khoa và toàn trường lên “Bảng thống kê Nghỉ - Bù” giúp thanh tra dễ nhận biết và theo dõi.  Quản lý hệ thống dùng phần mềm Visual Studio 2008 và SQL 2005  Hiển thị số lượng giảng viên dùng Led 7 đoạn  Gửi bảng thống kê trực tiếp qua email đăng ký của giáo viên, xuất thông tin ra file PDF. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 2
18. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Giới hạn đề tài  Sử dụng truyền thông GSM thay vì sử dụng Lora bằng sóng RF vì chi phí giá thành cao và khả năng truyền không xa.  Ứng dụng Module Sim trong cuộc sống: Kiểm tra tiền trong sim, Kiểm tra dung lượng trong sim, bảo mật về tin nhắn 1.5 BỐ CỤC ĐỀ TÀI  Chương 1: Tổng Quan Chương này nói về vấn đề nhóm chọn đề tài, các giới hạn của đề tài, mục tiêu của đề tài, nội dung nghiên cứu và bố cục của quyển luận văn.  Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết Chương này nói về nền tảng lý thuyết của các chuẩn giao tiếp, nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử cũng như các khái niệm cơ bản có liên quan mà nhóm liệt kệ ra dựa trên mục tiêu của đề tài.  Chương 3: Thiết Kế và Tính Tóan Chương này nói về bái toán thiết kế, lựa chọn linh kiện dựa trên sự so sánh giữa các linh kiện phổ biến và có khả năng đáp ứng được yêu cầu của đề tài  Chương 4: Thi công hệ thống Chương này nói về quy trình thi công hệ thống dựa trên các tiêu chí và các linh kiện đã được chọn ở chương 3.  Chương 5: Kết quả, nhận xét, đánh giá Chương này nói về quá trình chạy thực nghiệm của đề tài qua đó nhóm nhận xét, đánh giá và khắc phục.  Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chương này nói về kết luận của nhóm sau khi khắc phục các lỗi của đề tài ở chương 5 và hướng phát triển của đề tài trong tương lai. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3
19. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 KIT ARDUINO 2.1.1 Lịch sử ra đời của Arduino Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là những người tự chế ra sản phẩm của mình) trên toàn thế giới trong vài năm gần đây, gần giống với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động. Số lượng người dùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làm cho ngay cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến. Hình 2.1: Những thành viên khởi xướng Arduino Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng; hoặc ngay cả Google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK dùng để phát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác? Arduino thật ra là một board mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác. Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với khoảng $30, người dùng đã có thể sở hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng ấy thiết bị. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4
20. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vua vào thế kỷ thứ 9 là King Arduin. Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm 2005 như là một công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư Massimo Banzi, là một trong những người phát triển Arduino, tại trường Interaction Design Instistute Ivrea (IDII). Mặc dù hầu như không được tiếp thị gì cả, tin tức về Arduino vẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tốt đẹp của những người dùng đầu tiên. Hiện nay Arduino nổi tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea chỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra Arduino. 2.1.2 Các loại board mạch của Arduino Phần cứng Arduino gốc được sản xuất bởi công ty Italy tên là Smart Projects. Một vài board dẫn xuất từ Arduino cũng được thiết kế bởi công ty của Mỹ tên là SparkFun Electronics. 9 phiên bản phần cứng của Arduino cũng đã được sản xuất thương mại tính đến thời điểm hiện tại. Về mặt chức năng, các board mạch Arduino được chia thành hai loại: loại board mạch chính có chip Atmega và loại mở rộng thêm chức năng cho board mạch chính (thường được gọi là shield). Các board mạch chính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu hình như số lượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau. Một số board có trang bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth. Các board mở rộng chủ yếu mở rộng thêm một số tính năng cho board mạch chính ví dụ như tính năng kết nối Ethernet, Wireless, điều khiển động cơ v.v Hình 2.2: Arduino Diecimila và Arduino Duemilanove BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5
21. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.3: Arduino Uno R3 và Arduino Mega 2560 2.1.3 Tổng quan về Kit Uno R3 Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM Atmel 32-bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác nhau. Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích, sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những nhiết bị có khả năng tương tác với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ biến cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++. Hiện tại có rất nhiều loại vi điều khiển và đa số được lập trình bằng ngôn ngữ C/C++ hoặc Assembly nên rất khó khăn cho những người có ít kiến thức sâu về điện tử và lập trình. Nó là trở ngại cho mọi người muốn tạo riêng cho mình một món đồ mang tính công nghệ. Do vậy đó là lí do Arduino được phát triển nhằm đơn giản hóa việc thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử cũng như lập trình trên vi xử lí và mọi người có thể tiếp cận dễ dàng hơn với thiết bị điện tử mà không cần nhiều về kiến thức điện tử và thời gian. Sau đây là những thế mạnh của Arduino so với các nền tảng vi điều khiển khác: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4