TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY HOÀNG TRỌNG ĐẠI NGUYỄN VĂN HÙNG Biên Hòa, tháng 11 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY GVHD: ThS. TRẦN VĂN THÀNH SVTH: HOÀNG TRỌNG ĐẠI NGUYỄN VĂN HÙNG Biên Hòa, tháng 11 năm 2013 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường cùng toàn thể thầy cô Trường Đại Học Lạc Hồng đã chỉ dẫn chúng em trong những năm tháng học tập tại trường. Nhóm cũng xin cảm ơn thầy trưởng khoa Cơ Điện - Điện Tử TS. NGUYỄN VŨ QUỲNH đã có những buổi gặp gỡ, thảo luận và có những buổi báo cáo tiến độ đề tài trao đổi kinh nghiệm, thầy đã truyền đạt cho chúng em những kinh nghiệm quý báu cả về cuộc sống đến những vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu. Đồng thời nhóm cũng xin cảm ơn thầy hướng dẫn ThS. TRẦN VĂN THÀNH đã giúp đỡ, chỉ bảo và đưa ra những đóng góp ý tưởng trong suốt thời gian thực hiện đề tài, các thầy cô trường Đại Học Lạc Hồng nói chung và các thầy cô trong khoa Cơ Điện-Điện Tử nói riêng đã truyền đạt những kiến thức và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường. Kế đó nhóm xin chân thành cảm ơn đến ban giám đốc của công ty Tae Kwang Vina và tập thể công nhân viên công ty đã giúp đỡ chúng em nhiệt tình trong quá trình thực hiện đề tài này. Cuối cùng nhóm xin gửi đến ba mẹ lời cảm ơn vì đã quan tâm, chăm sóc tạo mọi điều kiện để nhóm hoàn thành tốt đồ án nghiên cứu này. Tuy nhiên, do trình độ còn hạn chế, thời gian thực hiện có hạn và đây là đề tài đầu tiên thực hiện một cách có hệ thống nên chắc chắn trong bài báo cáo này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đề tài này hoàn chỉnh hơn. Nhóm xin chân thành cám ơn! NHẬN XÉT BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC I. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm: (Bằng chữ: ) ĐH Lạc Hồng, ngày tháng năm 2013 GVHD (GVHD ký và ghi rõ họ tên) II. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Điểm: (Bằng chữ: ) ĐH Lạc Hồng, ngày tháng năm 2013 GVPB (GVPB ký và ghi rõ họ tên) LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, các thiết bị số đang đóng vai trò quan trọng với công nghiệp và đời sống con người và đang dần chiếm ưu thế về số lượng và chủng loại. Công nghệ số được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống, chủ yếu làm nhiệm vụ chính như: đo lường, điều khiển cơ cấu máy, truyền thông giữa các thiết bị…tạo sự tiện dụng của con người khi sử dụng các thiết bị điện tử. Với tính ưu việt của vi điều khiển với các hệ thống vừa và nhỏ thực hiện một hoặc nhiều quá trình, trong đề tài này hệ thống vi điều khiển được dùng trong lĩnh vực thường gặp khi nhắc tới vi điều khiển: đếm sự kiện. Một trong những ứng dụng của nó trong thực tế là đếm sản phẩm trong các dây chuyền công nghiệp hiện nay. Việt Nam đang bước vào kỷ nguyên Tự Động Hóa & Hiện Đại Hóa hòa mình cùng thế giới để phát triển. Việc xây dựng các hệ thống điều khiển ứng dụng trong các quá trình công nghệ vào công nghiệp tự động hóa của nước nhà là điều vô cùng quan trọng. Trên cơ sở tiếp thu tri thức của nhân loại để phục vụ cho việc đi tắt, đón đầu là một vấn đề vô cùng cấp thiết. Đề tài hướng vào việc tìm hiểu, khám phá lĩnh vực điều khiển chính xác và làm rõ bản chất của vi điều khiển để điều khiển một quá trình để phục vụ cho yêu cầu điều khiển thực tế. Từ những kiến thức đã học và tìm hiểu tham khảo thêm nhiều nguồn thông tin cùng với sự trợ giúp của thầy cô và bạn bè. Với mong muốn nắm vững kiến thức về lĩnh vực tự động, ứng dụng trong công nghiệp, phục vụ cho ứng dụng thực tiễn, yêu cầu công việc của bản thân nhóm đã quyết tâm thực hiện thành công đề tài “HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY” Nhóm tác giả MỤC LỤC CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1 1.1 Lý do chọn đề tài 1 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2 1.3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu 3 1.4 Ý nghĩa khoa học 3 1.5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu 3 1.6 Phương pháp nghiên cứu 4 1.7 Kết quả nghiên cứu 4 1.8 Thời gian thực hiện đề tài 4 1.9 Yêu cầu của công ty Tae Kwang Vina 5 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 9 2.1 Tìm hiểu tình hình thực tiễn tại công ty 9 Lịch sử công ty Tae Kwang Vina 9 Tìm hiểu máy dập thủy lực 9 Tìm hiểu quy trình làm việc của công nhân 12 2.2 Phân tích quy trình hoạt động 13 2.3 Thực trạng và giải pháp 13 Thực trạng 13 Giải pháp 13 2.4 Phương án thiết kế hệ thống 14 Đếm và hiển thị dùng vi điều khiển 14 Lựa chọn giải pháp truyền thông 15 2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 16 Tình hình trong nước 16 Tình hình ngoài nước 17 2.6 Mục tiêu hướng đến của đề tài 17 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 18 3.1 Thiết kế phần cứng Slave 18 Thiết kế khối xử lý trung tâm (vi xử lý) 18 Thiết kế khối LED 7 đoạn 21 Thiết kế khối hiển thị LCD 22 Thiết kế khối giao tiếp cảm biến 23 Thiết kế khối nút nhấn tác động từ bên ngoài 24 Thiết kế khối phát hiện mất nguồn 25 Thiết kế khối cảnh báo 26 Chọn module giao tiếp uart 26 Thiết kế vỏ hộp 30 Thiết kế khối nguồn 31 3.2 Thiết kế phần cứng Master 33 Sơ đồ tổng quan Master 33 Chọn chip điều khiển 33 Chọn chuẩn giao tiếp 36 3.3 Lập trình 36 Giải thuật điều khiển Slave 36 Giải thuật điều khiển Master 44 3.4 Thiết kế phần mềm 47 Xử lý khung dữ liệu nhận được từ vi điều khiển 47 Giao diện phần mềm 47 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 50 4.1 Tổng quan hệ thống 50 4.2 Đánh giá và nhận xét 50 Tính mới tính sáng tạo 50 Khả năng áp dụng 50 Ưu điểm 50 Nhược điểm 51 Giải quyết 51 4.3 Kết quả đạt được 51 Kết quả đạt được phiên bản 1 51 Kết quả đạt được phiên bản 2 52 4.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế đạt được của hệ thống 53 4.5 Hướng phát triển tương lai của hệ thống 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 1 55 PHỤ LỤC 2 60 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT WRAN: Wireless Regional Area Network WAN: Wide Area Network WLAN: Wireless Local Area Network WPAN: Wireless Personal Area Network WIFI: Wireless Fidelity RF: Radio Frequency AGV: Automated Guided Vehicle [...]... tử thông tin và hệ thống viễn thông, chuyên đề tổng hợp, điện tử công suất, anten và truyền sóng qua đó giúp nhóm hiểu rõ, nắm sâu hơn về những kiến thức đã được học tại trường 1.3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu  Nội dung - Nghiên cứu và tạo ra hệ thống nhập số liệu từ đơn hàng mà quản lý giao cho mỗi công nhân một ngày - Xây dựng một mạng truyền thông giữa máy tính, board Master và board Slave - Nghiên. .. với máy dập Qua thời gian khảo sát thực tế tại Công ty Tae Kwang nhóm đã đưa ra giải pháp giải quyết vấn đề Thời gian làm việc nhóm đã quyết định đặt tên đề tài là: “HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY” 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu  Mục đích - Giúp sinh viên củng cố, tổng hợp và nâng cao kiến thức đã học, tiếp cần và biết vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học;... đếm được sử dụng rất rộng rãi nhưng chưa có bộ đếm kết hợp với thu thập dữ liệu và quản lý bằng phần mềm 2.6 Mục tiêu hướng đến của đề tài Thiết kế ra một hệ thống với đầy đủ chức năng nhập liệu, báo hiệu và thu thập dữ liệu truyền thông qua mạng không dây nhằm tạo ra bước cải tiến trong qui trình sản xuất giày của công ty Tae Kwang Vina và thay thế công việc đếm cho công nhân nhằm tăng năng suất lao... và đưa tự động hóa vào sản xuất - Nâng cao năng suất lao động Giải pháp Cần thiết kế một bộ đếm thu thập dữ liệu đáp ứng được các yêu cầu sau: - Tăng năng suất lao động - Bộ thu thập (Slave) thay thế công nhân trong quá trình đếm và tính toán - Slave có khả năng phát hiện và lưu trữ dữ liệu đếm hiện tại khi công nhân tắt máy, nghỉ trưa hay mất điện - Bộ giám sát (Master) thu thập dữ liệu qua mạng không. .. - Hệ thống góp phần rất quan trọng trong việc phát triển ứng dụng công nghệ mới ứng dụng vào dây chuyền sản xuất của công ty Tae Kwang Vina Industrial 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1 Khảo sát yêu cầu thực hiện đề tài ở công ty 2 Nghiên cứu giải pháp thực hiện, đề xuất với công ty 3 Nghiên cứu lý thuyết về linh kiện và thiết bị liên quan 4 Thiết kế phần cứng, phần mềm và phần mềm giao diện 5 Lắp đặt và. .. cắt riêng biệt có khả năng truyền thông không dây - Thiết kế thiết bị thu thập dữ liệu không dây từ các thiết bị đếm, truyền lên máy tính 3 - Thiết kế phần mềm cài đặt ở máy tính, thực hiện lưu trữ thông tin thu thập ở máy tính và có khả năng xuất báo cáo theo thiết bị, theo ngày tháng, theo tuần… - Hệ thống chạy ổn định với môi trường nhiễu cao - Giá thành hợp lý khi đi vào sản xuất với số lượng lớn... tiếp giữa máy tính, Master và Slave thì cần module chuyển đổi, đi dây phức tạp không phù hợp với tình hình thực tiễn tại công ty 16  Dùng Module RF APC220-43[3] để truyền dẫn thu thập dữ liệu: Phương án này được nhóm lựa chọn thực hiện thiết kế trong đề tài Theo đó thì mỗi máy cắt sẽ được gắn một bộ Slave với Module RF APC22043 để truyền thông dữ liệu về Master qua mạng không dây Master có chức năng... chuẩn Master –Slave không dây được sử dụng riêng cho Tae Kwang Vina - Xây dựng mạng thu thập dữ liệu làm việc tốt trong công nghiệp 1.5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu - Tăng năng suất lao động 4 - Giảm nguồn nguyên vật liệu - Giải phóng lao động trí óc trong quá trình sản xuất - Vận dụng những kiến thức đã học ứng dụng vào thực tiễn sản xuất tại công ty - Kết quả nghiên cứu này làm cơ sở phát... thể liên lạc được, điển hình phải nói tới là công nghệ mạng có dây như WRAN, WAN, WLAN, WPAN…hay mạng không dây như WIFI, RF, sự phát triển này nhằm đáp ứng nhu cầu tất yếu của con người nó ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ thông tin trao đổi dữ liệu người dùng Ở nước ta ngành công nghệ thông tin truyền dẫn số liệu tuy phát triển sau nhưng các nhà mạng như Viettel, Mobiphone, Vinaphone… đã đạt được... thiết kế trung bình 15 Lựa chọn giải pháp truyền thông Trong quá trình nghiên cứu nhóm đã tìm được hai giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra  Dùng Module RS232RS485 để truyền dẫn thu thập dữ liệu Sơ đồ tổng quát của hệ thống: Hình 2.7 Sơ đồ tổng quát chuyển đổi giữa RS232 và RS485 Do tính không có chuẩn của RS485 nên ta phải có một bộ chuyển đổi giữa chuẩn RS232 và RS485 Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 . TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY HOÀNG TRỌNG. TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ  BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY GVHD: ThS “HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY”. 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu  Mục đích - Giúp sinh viên củng cố, tổng hợp và nâng cao kiến thức đã học, tiếp cần và