(Luận văn thạc sĩ) thiết kế và thi công hệ thống giám sát sản xuất

TỔNG QUAN

ĐẶT VẤN ĐỀ

Khoa học công nghệ trên thế giới ngày càng phát triển mạnh mẽ và có những bước tiến đáng kể

Trong những năm gần đây, công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây đã có sự phát triển mạnh mẽ, đóng góp quan trọng vào việc phát triển các hệ thống điều khiển và giám sát từ xa, đặc biệt là các hệ thống thông minh Hiện nay, có nhiều công nghệ truyền nhận dữ liệu không dây như RF, Wifi, Bluetooth, NFC và Lora Trong số đó, Lora là công nghệ đang phát triển mạnh mẽ và tiếp tục được cải tiến để nâng cao tốc độ và khả năng bảo mật.

Hiện nay, sự gia tăng số lượng nhà máy và quy mô sản xuất đang đặt ra nhiều thách thức cần giải quyết, trong đó giám sát sản lượng sản xuất là một vấn đề quan trọng Đối với các xưởng sản xuất tầm trung, số lượng sản phẩm được sản xuất hàng ngày rất lớn, vì vậy việc theo dõi bằng sức người là không khả thi.

Nhóm đã quyết định thực hiện đề tài "Thiết kế và thi công hệ thống giám sát sản xuất" với mục tiêu ứng dụng công nghệ Lora để truyền dẫn không dây Hệ thống này sẽ hiển thị số lượng sản phẩm được sản xuất và lưu trữ dữ liệu vào cơ sở dữ liệu, giúp việc truy xuất và giám sát trở nên dễ dàng hơn.

MỤC TIÊU

Thiết kế và thi công hệ thống giám sát trong ngành sản xuất là rất quan trọng, đặc biệt đối với những lĩnh vực mà con người tham gia trực tiếp vào việc hoàn thiện sản phẩm Hệ thống này cần được xây dựng một cách chặt chẽ để theo dõi kế hoạch sản xuất và số lượng sản phẩm hoàn thành, nhằm đảm bảo hiệu quả và chất lượng trong quá trình sản xuất.

Bộ môn Điện tử Công nghiệp - Y sinh 2 gặp lỗi trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến tiến độ hoàn thành từng ca Tất cả dữ liệu liên quan đều được truyền nhận qua hệ thống truyền thông không dây.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Tìm hiều và lựa chọn module Lora, vi xử lý, cảm biến nhiệt độ, module thời gian thực

 Viết ứng dụng Windows để máy tính (PC) nhận tín hiệu từ khối điều khiển và xử lí, giám sát trên giao diện người dùng

 Thiết kế và thi công các module khối hiển thị, khối điều khiển

 Kết nối các module lại với nhau

 Chạy thử, kiểm tra và cân chỉnh mô hình

 Viết sách luận văn tốt nghiệp

 Báo cáo đồ án tốt nghiệp.

GIỚI HẠN

 Số lượng sản phẩm sản xuất trong ngày < 10000

 Áp dụng trong dây chuyền sản xuất giày dép, may mặc, đóng nắp thùng sơn,…

 Cảm biến chỉ đo nhiệt độ trong phạm vi -55 đến 125 o C

 Phạm vi kết nối không dây giữa trạm con và bảng hiển thị không quá 300m trong môi trường nhà xưởng có nhiều vật cản, nhiễu

 Ứng dụng chỉ tương thích với hệ điều hành Windows.

BỐ CỤC

Chương này giới thiệu lý do lựa chọn đề tài, mục tiêu nghiên cứu, nội dung chính của nghiên cứu, các giới hạn về thông số và cấu trúc của đồ án.

 Chương 2: Cơ sở lý thuyết

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3

Chương này giới thiệu tổng quan về công nghệ Lora, cùng với các thông số và vai trò của các linh kiện chính trong thiết kế bộ điều khiển, bao gồm vi điều khiển Arduino, module Lora, cảm biến nhiệt độ và module thời gian thực.

 Chương 3: Thiết kế và tính toán

Chương này sẽ giới thiệu sơ đồ khối của bộ điều khiển và đưa ra các phương án thực hiện, từ đó lựa chọn phương án tối ưu nhất Đồng thời, chương cũng nêu rõ các yêu cầu cần thiết đối với phần mềm điều khiển trên máy tính, làm cơ sở cho việc phát triển ứng dụng Bên cạnh đó, chương trình còn trình bày yêu cầu đối với phần mềm điều khiển của vi điều khiển và lưu đồ hoạt động của chương trình.

 Chương 4: Thi công hệ thống

Trình bày quá trình thi công PCB, lắp ráp và kiểm tra mạch

 Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá

Chương này sẽ trình bày các kết quả đạt được từ đề tài, bao gồm hình ảnh sản phẩm (bộ điều khiển và ứng dụng trên máy tính), đánh giá sai số, tính ổn định, thời gian đáp ứng của hệ thống, cùng với các yếu tố như tính thẩm mỹ, an toàn, dễ sử dụng và bảo mật.

 Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

Kết quả đạt được cho thấy những thành công nhất định, tuy nhiên vẫn còn một số mục tiêu chưa hoàn thành Để sản phẩm hoàn thiện hơn, cần xác định rõ những điểm cần cải thiện và đề ra hướng phát triển cụ thể trong tương lai.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

GIỚI THIỆU BẢNG ĐIỆN TỬ QUẢN LÍ SẢN XUẤT

Bảng điện tử quản lý sản xuất, hay còn gọi là bảng giám sát năng suất và bảng đếm sản phẩm, đang được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất thiết bị hàng loạt Công cụ này không chỉ nâng cao hiệu quả quản lý mà còn thúc đẩy quá trình lao động của công nhân, giúp họ chủ động hơn trong việc đạt được mục tiêu sản xuất Bên cạnh khả năng tương thích dễ dàng với dây chuyền sản xuất, bảng điện tử còn mang lại lợi ích kinh tế, giúp giảm đáng kể chi phí cho nhà máy.

Hình 2.1: Bảng điện tử quản lí sản xuất

Bảng hiển thị kế hoạch sản xuất cho phép theo dõi số lượng hàng hóa sản xuất trong ca làm việc, bao gồm tổng số và từng mã hàng cụ thể Khi hoạt động, ô kế hoạch sẽ tự động tăng lên theo thời gian do người dùng thiết lập thông qua điều khiển từ xa Ô thực tế sẽ tăng lên khi có sản phẩm hoàn thành, trong khi ô tỷ lệ đạt hiển thị tiến độ sản xuất dưới dạng phần trăm, được tính theo công thức: Tỷ lệ đạt = (Thực tế/Tiến độ) x 100.

LoRa là một module thu phát sóng RF có khả năng truyền tín hiệu với khoảng cách từ vài trăm mét đến vài ngàn mét trong điều kiện lý tưởng, hoạt động trên băng tần 433MHz.

Hình 2.2: Phạm vi ứng dụng của công nghệ truyền thông RF LoRa

LoRa, trước đây được ứng dụng trong quân sự và không gian nhờ vào khả năng truyền tín hiệu xa hơn so với các thiết bị RF khác, hiện nay đã trở thành lựa chọn phổ biến trong thương mại nhờ vào giá thành hợp lý và tính dễ sử dụng Một trong những ưu điểm nổi bật của LoRa là khả năng truyền tín hiệu ở khoảng cách xa, với một trạm thu phát có thể bao phủ vùng bán kính lên đến 3000m, tùy thuộc vào điều kiện môi trường, địa hình và công suất cấp cho thiết bị.

Mạch thu phát LoRa được sử dụng trong hệ thống là RF UART LoRa AS-TTL-

100 433 Mhz có khoảng cách truyền tối đa là 3000m trong môi trường lý tưởng

Chuẩn LoRa mang đến 2 yếu tố quan trọng là tiết kiệm năng lượng và khoảng cách siêu xa và có thể cấu hình thành mạng

Bảng 2.1: Chức năng các chân của module

Số chân Kí hiệu Ứng dụng

1 M0 Kết hợp với M1 để cài đặt 4 chế độ hoạt động của LoRa

2 M1 Kết hợp với M0 để cài đặt 4 chế độ hoạt động của LoRa

3 RXD Nối với chân TX của Vi điều khiển để truyền tín hiệu

4 TXD Nối với chân RX của Vi điều khiển để truyền tín hiệu

5 AUX Chỉ các trạng thái của LoRa

6 VCC Kết nối với nguồn 5V

7 GND Kết nối với Mass (0V)

- IC chính: SX1278 từ SEMTECH

- Điện áp hoạt động: 2.3 - 5.5 VDC

- Điện áp giao tiếp: TTL

- Tần số hoạt động : 410 -441Mhz

- Dòng điện ở chế độ ngủ (M1=1 M0=1): 1,7uA

- Độ dài chuỗi khi nhận: gói dữ liệu 256 bytes

- Độ dài chuỗi khi truyền: gói dữ liệu 256 bytes

- Khoảng cách truyền tối đa trong điều kiện lý tưởng: 3000m

- Tốc độ truyền: 0.3 -19.2 Kbps ( mặc định 2.4 Kbps)

- Hỗ trợ 65536 địa chỉ cấu hình

- Nhiệt độ hoạt động bình thường: -30 o C ~ +85 o C

- Độ ẩm hoạt động bình thường : 10% ~ 90%

Bảng 2.2: Các chế độ làm việc của LORA

 Chế độ hoạt động bình thường (M1 = 0, M1 = 0)

LoRa nhận dữ liệu người dùng từ cổng Serial và khi nhận được dữ liệu đầu tiên, đầu ra AUX sẽ ở mức thấp, đưa tất cả dữ liệu vào IC RF và khởi động quá trình truyền Chân TX sẽ ở mức cao, cho phép gói dữ liệu không dây bắt đầu truyền với tốc độ lên đến 256 byte dữ liệu/s Các gói dữ liệu được gửi qua chế độ 0 và chỉ có thể được nhận bởi các thiết bị LoRa ở chế độ 0 và 1.

Nhận: LoRa mở cổng nhận dữ liệu không dây, Chân AUX sẽ ở mức cao khi nhận xong gói dữ liệu

Trạng thái M1 M0 Mô tả Chú ý

Mở serial, wireless Truyền nhận liên tục

Thiết bị nhận sẽ nhận được dữ liệu khi hoạt động ở chế độ 0,1

1 Đánh thức 0 1 Mở serial, wireless

Thiết bị nhận chỉ nhận được dữ liệu khi ở chế độ 0,1,2

Wireless ở trạng thái đánh thức

Thiết bị nhận chỉ nhận được dữ liệu khi thiết bị truyền ở chế độ 1 ( thiết bị truyền không được ở chế này)

Module ở chế độ ngủ, và có thể nhận các thông số để cài đặt cấu hình

 Chế độ hoạt động báo thức (M0 = 1, M1 = 0)

LoRa truyền dữ liệu theo chế độ 0, trong đó mỗi gói dữ liệu đều có mã kích hoạt chế độ wake-up Khi nhận, LoRa hoạt động theo chế độ Nomal.

 Chế độ hoạt động tiết kiệm pin (M0 = 0, M1 = 1)

Truyền: LoRa sẽ không truyền được dữ liệu

LoRa sẽ nhận dữ liệu khi nhận được mã đánh thức ở chế độ 1 Sau khi hoàn tất việc nhận gói dữ liệu, chân AUX sẽ trở lại mức cao.

Bảng 2.3: Theo dõi dòng điện khi ở chế độ tiết kiệm pin của nhà sản xuất

92uA 63uA 48uA 39uA 34uA 30uA 27uA

63uA 43uA 34uA 27uA 24uA 21uA 19uA

 Chế độ hoạt động ngủ (M0=1, M1=1)

Truyền: LoRa sẽ không thể truyền tải dữ liệu

Nhận: LoRa sẽ không nhận được dữ liệu

Chế độ “ngủ” này dùng để cấu hình LoRa Thay đổi thông số cài đặt.

GIỚI THIỆU MUDULE LORA

2.2.1 Giới thiệu về chân AUX

Chân AUX là chân ngõ ra dùng để xác định tín hiệu truyền nhận của LoRa Khi không có tín hiệu truyền hoặc nhận, chân AUX sẽ ở mức thấp Tín hiệu được truyền theo kiểu nối tiếp (Serial).

Hình 2.4: Mô tả hoạt động của chân AUX trong việc truyền dữ liệu

Chân AUX sẽ ở mức 1 và giảm xuống mức 0 trong khoảng 1-2ms khi TX và RX bắt đầu truyền và nhận dữ liệu Sau khi hoàn tất việc truyền hoặc nhận gói dữ liệu, chân AUX sẽ trở lại mức 1.

Cấu hình (khi LoRa ở chế độ ngủ)

Hình 2.5: Mô tả hoạt động của chân aux khi cấu hình

Chân AUX sẽ ở mức 0 khi LoRa còn trong quá trình cấu hình các thông số hoạt động và sẽ lên mức 1 khi cấu hình xong

 Chân AUX ở mức 0 nếu LoRa đang hoạt động có nghĩa là LoRa ko truyền nhận được

 Khi LoRa truyền nhận, AUX sẽ chuyển mức hoạt động trong 2ms

 Khi chuyển chế độ từ ngủ qua bình thường chân AUX sẽ ở hoạt động mức 0

2.2.2 Các chế độ truyền của lora

 Chế độ truyền điểm- điểm (Point to Point)

Chế độ truyền điểm - điểm trong hình thức truyền LoRa cho phép cả hai thiết bị được đặt cùng địa chỉ và kênh, không phân biệt thiết bị nào là địa chỉ Host hay địa chỉ thường.

 Chế độ truyền cố định

Trong chế độ truyền cố định, một module có khả năng giao tiếp với module khác ngay cả khi chúng thuộc kênh và địa chỉ khác nhau Để sử dụng chế độ này, cần chọn chế độ chỉ định (Target) trong phần cài đặt chế độ truyền (Transmit mode).

 Truyền theo chế độ Broadcast

Hình thức truyền broadcast cho phép một module được cấu hình với địa chỉ FF FF, từ đó phát dữ liệu đến tất cả các module trên cùng một kênh Để gửi dữ liệu đến một địa chỉ cụ thể, cần chuyển module sang chế độ Target.

Khi chọn chế độ này thì phải chọn chế độ truyền liên tục (Transparent) trong mục chế độ truyền (Transmit mode).

Giới thiệu vi điều khiển AVR

Vi điều khiển AVR, thuộc họ vi điều khiển do Atmel sản xuất, được thiết kế dựa trên kiến trúc RISC với tập lệnh rút gọn Ngoài những tính năng cơ bản như các vi điều khiển khác, AVR còn tích hợp nhiều tính năng tiện lợi cho việc thiết kế và lập trình Sự phát triển của AVR đáp ứng nhu cầu thực tế khi lập trình vi điều khiển thường sử dụng ngôn ngữ bậc cao như C, mặc dù ngôn ngữ Assembly giúp giảm kích thước mã biên dịch Atmel nhận thấy sự cần thiết trong việc cải tiến công nghệ này để tối ưu hóa quy trình lập trình.

Bộ môn Điện tử Công nghiệp – Y sinh 12 đã phát triển một cấu trúc đặc biệt cho ngôn ngữ C nhằm giảm thiểu sự chênh lệch kích thước mã Kết quả là vi điều khiển AVR ra đời, giúp giảm kích thước đoạn mã khi biên dịch, đồng thời thực hiện lệnh đúng trong một chu kỳ máy với 32 thanh ghi tích lũy, đạt tốc độ nhanh hơn từ 4 đến 12 lần so với các họ vi điều khiển khác.

AVR nổi bật hơn các chip vi điều khiển khác nhờ vào tính ứng dụng dễ sử dụng và chức năng đa dạng Người dùng hầu như không cần lắp thêm linh kiện phụ, bao gồm cả nguồn xung clock, vì AVR có thể hoạt động mà không cần các khối thạch anh Việc lập trình cho AVR cũng rất đơn giản, với nhiều loại mạch nạp chỉ cần vài điện trở Đặc biệt, một số dòng AVR hỗ trợ lập trình on-chip thông qua bootloader mà không cần mạch nạp Hơn nữa, cấu trúc của AVR được thiết kế tương thích với ngôn ngữ lập trình C, bên cạnh ASM.

Với 32 thanh ghi trong tệp thanh ghi được kết nối trực tiếp với ALU (Arithmetic Logic Unit) – đơn vị luận lý số học và nó cũng được xem như là CPU(Central Processing Unit – đơn vị xử lý trung tâm) của AVR bằng hai đường Vì thế ALU có thể truy xuất cùng lúc hai thanh ghi trong tệp thanh ghi chỉ trong một chu kỳ xung clock Còn các lệnh được chứa trong bộ nhớ chương trình dưới dạng các thanh ghi 16 bit và được truy cập trong mỗi chu kỳ xung clock Một lệnh sẽ được nạp vào thanh ghi lệnh, thanh ghi lệnh sẽ tác động và lựa chọn các thanh ghi trong tệp thanh ghi cũng như lựa chọn RAM cho ALU thực thi Trong lúc thực thi chương trình, địa chỉ của dòng lệnh đang thực thi được quyết định bởi bộ đếm chương trình - PC (program counter) Đó chính là cách thức hoạt động cơ bản của các chip AVR

2.3.2 Kiến trúc vi điều khiển Atmega32

Chip ATmega32, giống như các loại chip AVR khác, được thiết kế dựa trên kiến trúc RISC (Reduced Instructions Set Computer), nổi bật với tập lệnh ngắn gọn và đơn giản hơn so với kiến trúc CISC (Complex Instructions Set Computer) Điều này giúp chip RISC thực thi nhanh hơn, mang lại hiệu suất cao cho các bộ vi xử lý và vi điều khiển hiện nay.

Bộ môn Điện tử Công nghiệp - Y sinh 13 sử dụng kiến trúc RISC phổ biến như PIC, ARM, DEC Alpha và AVR của Atmel Kiến trúc RISC mang lại nhiều chức năng phù hợp cho việc sử dụng phần mềm, vì phần mềm dễ dàng thay đổi, cập nhật và phát triển nhanh chóng hơn phần cứng Nhờ đó, các máy tính dựa trên kiến trúc RISC có khả năng nâng cấp nhanh hơn, cho phép điều chỉnh và cải tiến các chương trình cũng như thuật toán một cách hiệu quả.

Hình 2.9: Sơ đồ chân của Atmega32

2.3.3 Một số đặc tính của Atmega32

 Vi điều khiển 8 bit công suất thấp, hiệu năng cao

Kiến trúc RISC mở rộng bao gồm một tập lệnh với 131 lệnh, hầu hết trong số đó được thực thi trong một chu kỳ xung clock Nó có một tập thanh ghi gồm 32 thanh ghi 8 bit, và tất cả các chip thuộc họ AVR đều sử dụng tập thanh ghi này Tần số tối đa của kiến trúc này có thể đạt tới 16MHz.

 Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu: o 32 Kbyte bộ nhớ lập trình được (flash), có thể nạp lại 10.000 lần

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 14 o 1024 Byte EEPROM, có thể nạp lai 100.000 lần o 2 Kbyte SRAM nội

Giao tiếp chuẩn JTAG (IEEE) hỗ trợ chế độ Debug mở rộng trên chip, cho phép lập trình Flash, EEPROM, thiết lập Fuse bit và lock bit một cách hiệu quả thông qua chuẩn giao tiếp này.

Thiết bị ngoại vi có những đặc điểm nổi bật như sau: bao gồm 2 bộ Timer/Counter 8 bit hoạt động độc lập, 1 bộ Timer/Counter 16 bit với chế độ so sánh và chế độ ghi nhận, cùng với bộ đếm thời gian thực tích hợp bộ tạo dao động riêng Thiết bị còn được trang bị 4 kênh PWM (Modulator Độ rộng xung) và 8 kênh ADC 10 bit Ngoài ra, nó hỗ trợ giao tiếp chuẩn nối tiếp 2 dây và lập trình truyền thông nối tiếp USART Cuối cùng, bộ WatchDog Timer có khả trình với bộ tạo dao động riêng trên chip.

Microcontrollers feature unique characteristics, including both internal and external interrupts They also offer six sleep modes: Idle, ADC noise reduction, Power-save, Power-down, Standby, and Extended Standby, allowing for efficient power management in various applications.

 I/O và hình thức đóng gói: o 32 đường I/O lập trình được o 40 pin - PDIP, 44 lead - TQFP, 44 pad MLF

 Điện thế hoạt động: o 2.7 – 5.5V cho ATmega32L o 4.5- 5.5V cho ATmega32

Ngắt, hay còn gọi là interrupts, là tín hiệu khẩn cấp gửi đến bộ xử lý, yêu cầu ngừng ngay lập tức các hoạt động hiện tại để chuyển hướng thực hiện một nhiệm vụ khẩn cấp Nhiệm vụ này được gọi là trình phục vụ ngắt (ISR).

Ngắt dịch vụ (interrupt service routine) là quá trình mà sau khi hoàn thành nhiệm vụ trong ISR, bộ đếm chương trình sẽ được khôi phục giá trị trước đó để bộ xử lý tiếp tục thực hiện các nhiệm vụ còn lại Ngắt có mức độ ưu tiên cao nhất thường được sử dụng để xử lý các sự kiện bất ngờ mà không tiêu tốn quá nhiều thời gian Các tín hiệu gây ra ngắt có thể đến từ các thiết bị bên trong chip, như ngắt báo bộ đếm timer/counter tràn hoặc ngắt báo quá trình gửi dữ liệu bằng RS232 kết thúc, hoặc từ các tác nhân bên ngoài như ngắt báo có nút bấm được nhấn hay ngắt báo có gói dữ liệu đã được nhận Ngắt là một trong hai kỹ thuật cơ bản để "bắt" sự kiện, bên cạnh kỹ thuật hỏi vòng (Polling).

Bảng 2.4: Các vector ngắt và reset trên atmega32

Vector số Địa chỉ chương trình Nguồn ngắt Định nghĩa

1 $000 RESET Reset toàn bộ vi điều khiển

2 $002 INT0 Yêu cầu ngắt ngoài 0

5 $008 TIMER2 COMP Timer/counter 1 so sánh

6 $00A TIMER2 OVF Timer/counter 1 đếm tràn

7 $00C TIMER1 CAPT Timer1 bắt được sự kiện

8 $00E TIMER1 COMPA Timer1 so sánh với A

9 $010 TIMER1 COMPB Timer2 so sánh với B

10 $012 TIMER1 OVF Timer/counter 2 đếm tràn

11 $014 TIMER0 COMP Timer/counter 0 so sánh

12 $016 TIMER0 OVF Timer/counter 0 đếm tràn

13 $018 SPI, STC Truyền dũ liệu nối tiếp xong

14 $01A USART, RXC Nhận dữ liệu xong

16 $01E USART, TXC Truyền dữ liệu xong

17 $020 ADC Chuyển đổi ADC xong

18 $022 EE_RDY EEPROM sẵn sàng

19 $024 ANA_COMP Bộ so sánh analog

20 $026 TWI Giao tiếp 2 dây nối tiếp

21 $028 SPM_RDY Bộ nhớ lưu chương trình sẵn sàng

Ngắt ngoài: là cách rất hiệu quả để thực hiện giao tiếp giữa người dùng và chip

Trên chip atmega32 có 2 ngắt ngoài có tên là INT0 và INT1 tương ứng 2 chân số 4 (PD2) và số 5 (PD3)

Thanh ghi điều khiển MCU (MCUCR) là một thanh ghi 8 bit quan trọng trong việc thiết lập chế độ ngắt cho ngắt ngoài Đối với chức năng này, chúng ta chỉ cần chú ý đến 4 bit thấp của MCUCR, vì 4 bit cao được sử dụng cho quản lý nguồn và chế độ ngủ Bốn bit thấp này bao gồm các bit điều khiển cảm biến ngắt (ISC).

Bit ISC11 và ISC10 được sử dụng cho INT1, trong khi bit ISC01 và ISC00 dành cho INT0 Để hiểu rõ chức năng của các bit này, bạn có thể tham khảo bảng tóm tắt dưới đây, nơi cung cấp thông tin chi tiết về giá trị của bit ISC11 và ISC10 Bảng giá trị cho các bit ISC01 và ISC00 cũng tương tự như vậy.

Hình 2.11: Thanh ghi điều khiển MCU – MCUCR

 Thanh ghi điều khiển MCU – MCUCSR (MCU Control Status Register) : đây là thanh ghi trạng thái điều khiển ngắt ngoài số 2 (INT2) Ở đây chúng ta quan tâm bit số

Bit ISC2 trong thanh ghi MCUCSR điều khiển ngắt ngoài số 2 ở chế độ bất đồng bộ Khi ISC2 = 0, ngắt sẽ xảy ra khi có tác động cạnh xuống ở chân INT2, trong khi ISC2 = 1 sẽ kích hoạt ngắt khi có tác động cạnh lên Sự thay đổi trạng thái của bit ISC2 dẫn đến việc kích hoạt ngắt Mặc định, ngắt INT2 thường bị vô hiệu hóa, và việc cho phép ngắt này hoạt động được cấu hình trong thanh ghi GICR.

Hình 2.12 : Thanh ghi điều khiển MCU – MCUCSR

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ DS18B20

DS18B20 là IC cảm biến nhiệt độ, chỉ bao gồm 3 chân Đặc điểm DS18B20:

 IC đo nhiệt độ,giao tiếp với VDK qua giao thức 1 dây

 Mỗi thiết bị có 1 mã code 64 bit riêng biệt

 Nguồn cung cấp 3V-5.5V,có thể cấp nguồn thông qua chân dữ liệu

 Có thể đo được khoảng nhiệt độ từ -55 o C đến +125 o C

 Độ chính xác 0.5 o C trong khoảng nhiệt độ đo từ -10 o C đến 85 o C

 Độ phân giải cảm biến 9 -12 bit

 Thời gian chuyển đổi lớn nhất 750ms tương ứng với độ phân giải 12bit

 VDK giao tiếp với DS18B20 theo từng chu kì

 Mỗi lần truy xuất dữ liệu từ DS18B20 phải trải qua 3 bước: o Bước 1: Khởi tạo o Bước 2: Gửi mã lệnh ROM o Bước 3: Gửi lệnh chức năng cho DS18B20 thực hiện

Hình 2.18: Cấu trúc vùng nhớ mã ROM 64 bit của DS18B20

Hình 2.19: Sơ đồ vùng nhớ DS18B20

IC MAX7219

Là driver điều khiển cho nhiều led 7 đoạn (tối đa là 7) hoặc diver cho led ma trận 8x8

Hình 2.20: Sơ đồ chân MAX7219 (dạng DIP)

Chân 1  DIN: là dữ liệu đầu vào nối tiếp Dữ liệu được lưu vào thanh ghi 16bits của MAX7219 khi chân 13 có xung cạnh lên

Chân 2, 3, 4, 5 – 8, 10, 11  DIG0 – 7: là 8 đầu ra sink hút dòng cho led, có điện áp 0V khi ở trạng thái bật, Vcc khi ở trạng thái tắt

Chân 12  LOAD: load dữ liệu gần nhất của thanh ghi 16 bits của MAX7219 và đưa ra đầu ra Dữ liệu được đưa ra khi có xung sườn lên trên chân này

Chân 13  CLK: clock nối tiếp (tối đa 10MHz) Dữ liệu nối tiếp được dịch vào thanh ghi 16 bits khi có sườn lên của xung CLK

Chân 14 – 17, 20 – 23  SEG A – SEG DP: là các chân source cấp dòng cho led, có điện áp Vcc khi ở trạng thái mở, 0V khi ở trạng thái tắt

Chân 18  ISET: nối với Vcc qua điện trở Rset Giá trị dòng đi vào chân ISET sẽ là dòng đỉnh cấp cho từng chân Segment

Chân 19  VCC: nguồn dương nuôi MAX7219

Chân 4, 9  GND: nối đất cho MAX7219

Chân 24  DOUT: Dữ liệu ra nối tiếp Dữ liệu vào ở DIN sẽ ra ở DOUT sau 16,5 chu kì xung nhịp Chân này dung để ghép nối nhiều MAX7219 với nhau DOUT của chip này sẽ nối với chân DIN của chip tiếp theo.

GIỚI THIỆU IC 74HC595

IC ghi dịch 8 bit kết hợp chốt dữ liệu, đầu vào nối tiếp đầu ra song song

Trong các mạch quét LED 7 và LED matrix, việc sử dụng kết nối nối tiếp giúp tiết kiệm tối đa số chân vi điều khiển, chỉ cần 3 chân Phương pháp này cho phép mở rộng số chân vi điều khiển một cách linh hoạt mà không cần sử dụng thêm IC, bằng cách kết nối đầu vào dữ liệu của các IC với nhau.

Hình 2.21: Sơ đồ chân 74HC595

Chân 14: Đầu vào dữ liệu nối tiếp Tại 1 thời điểm xung clock chỉ đưa vào được 1 bit

Q0  Q7 : Trên các chân (15,1,2,3,4,5,6,7) Xuất dữ liệu khi chân 13 ở tích cực ở mức thấp và có một xung tích cực ở sườn âm tại chân chốt 12

Chân 13: Chân cho phép tích cực ở mức thấp Khi ở mức cao, tất cả các đầu ra của 74HC595 trở về trạng thái điện trở cao, không có đầu ra nào được cho phép

Chân 9: Chân dữ liệu nối tiếp Nếu dùng nhiều 74595 mắc nối tiếp nhau thì chân này đưa vào đầu vào của con tiếp theo khi đã dịch đủ 8 bit

Chân 11: Chân vào xung clock Khi có 1 xung clock tích cực ở sườn dương thì 1 bit được dịch vào ic

Chân 12: Xung clock chốt dữ liệu Khi có 1 xung clock tích cực ở sườn dương thì cho phép xuất dữ liệu trên các chân output

Chân 10: Khi chân này ở mức thấp thì dữ liệu trên chip sẽ bị xóa

Chân 8, 16: Cấp nguồn VCC và GND cho ic hoạt động.

MODULE THỜI GIAN THỰC DS1307

Module thời gian thực DS1307 (RTC) lưu trữ thông tin về ngày, tháng, năm và giờ, phút, giây Hoạt động như một chiếc đồng hồ, module này xuất dữ liệu qua giao thức I2C Đi kèm là viên pin cho phép lưu trữ điện trong vòng 1 năm mà không cần nguồn 5V bên ngoài, cùng với EEPROM AT24C32 có khả năng lưu trữ thêm 32 Kbit thông tin.

Vbat là nguồn cung cấp năng lượng cho chip, với mức điện áp từ 2V đến 3.5V Chúng ta có thể sử dụng pin 3V để đảm bảo chip hoạt động liên tục Nhờ vào Vbat, chip DS1307 vẫn duy trì hoạt động theo thời gian ngay cả khi không có nguồn Vcc.

Vcc là nguồn cung cấp cho giao tiếp I2C, với điện áp chuẩn là 5V và được sử dụng chung với vi xử lý Trong trường hợp Vcc không có nhưng Vbat vẫn tồn tại, chip DS1307 vẫn hoạt động bình thường, tuy nhiên không thể ghi và đọc dữ liệu.

 GND là nguồn Mass chung cho cả Vcc và Vbat

 SCL và SDA là hai bus dữ liệu của DS1307 Thông tin truyền và ghi đều được truyền qua 2 đường truyền này theo chuẩn I2C.

MẠCH CHUYỂN USB UART CP2102

Mạch chuyển USB UART CP2102 sử dụng chip CP2102 của hang SILICON LABS, được dung để chuyển giao tiếp từ USB sang UART TTL và ngược lại

 TXD: chân truyền dữ liệu UART, dùng kết nối đến chân Rx của các module khác, không kết nối trực tiếp đến mức của RS232

 RXD: chân nhận dữ liệu UART, dùng kết nối đến chân Tx của các module khác, không kết nối trực tiếp đến mức của RS232

 GND: chân mass hoặc nối đất

 5V: nguồn điện áp dương (tối đa 500mA)

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

GIỚI THIỆU

Mô hình quản lý dây chuyền sản xuất là một hệ thống giám sát và quản lý thiết thực, được triển khai tại các nhà máy và xí nghiệp Hệ thống này được thiết kế với các yêu cầu cụ thể để đảm bảo hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Dữ liệu ban đầu được nhập từ phần mềm máy tính và sau đó sẽ được truyền không dây về trạm chính để cập nhật lên bảng hiển thị.

Khi dữ liệu tại trạm con thay đổi, nó sẽ được gửi đến trạm chính và máy tính Trạm chính sẽ xử lý dữ liệu nhận được, cập nhật lên bảng hiển thị và gửi tín hiệu xác nhận trở lại trạm con Toàn bộ quá trình truyền dữ liệu giữa trạm con, trạm chính và máy tính đều diễn ra qua kết nối không dây.

 Trong quá trình truyền nhận từ trạm con về trạm chính nếu xảy ra sự cố trong quá trình gửi dữ liệu thì hệ thống phải báo lỗi

 Trong quá trình làm việc của hệ thống nếu xảy ra mất điện thì dữ liệu phải được lưu lại ở cả trạm con và trạm chính

 Bảng hiển thị phải đảm bảo hiển thị to, rõ, nhìn được từ khoảng cách xa

 Dữ liệu của các ca làm việc được lưu lại trên máy tính và có thể xuất dữ liệu ra file excel

3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống a Sơ đồ khối trạm con

Hình 3.1: Sơ đồ khối trạm con

Khối xử lý dữ liệu (Trạm con) nhận tín hiệu từ người điều khiển để xử lý dữ liệu, sau đó gửi thông tin đến module LoRa nhằm truyền về trạm chính và trạm PC Đồng thời, khối này cũng nhận dữ liệu xác nhận từ trạm chính.

 Khối thu phát RF LoRa: truyền nhận dữ liệu giữa các trạm bằng sóng RF

 Khối nút nhấn: để người điều khiển cập nhật dữ liệu

 Khối hiển thị: để hiển thị dữ liệu

 Khối nguồn: cung cấp nguồn cho toàn bộ trạm con

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 29 b Sơ đồ khối trạm chính

Hình 3.2: Sơ đồ khối trạm chính

Khối xử lý dữ liệu (Trạm chính) có nhiệm vụ nhận và xử lý dữ liệu từ các trạm con và máy tính cá nhân, sau đó gửi dữ liệu xác nhận qua module LoRa Nó cũng thực hiện việc đọc nhiệt độ từ cảm biến và thời gian thực từ module thời gian thực, đồng thời cập nhật dữ liệu lên bảng hiển thị.

 Khối cảm biến nhiệt độ: đọc nhiệt độ từ môi trường gửi về khối xử lý

 Khối thời gian thực: cập nhật thời gian thực

 Khối hiển thị: hiển thị dữ liệu

 Khối nguồn: cung cấp nguồn cho toàn bộ trạm chính c Sơ đồ khối trạm PC

Hình 3.3: Sơ đồ khối trạm PC

 Khối xử lý dữ liệu (Trạm PC): gửi dữ liệu về trạm chính, nhận dữ liệu từ các trạm con qua module LoRa, xử lý dữ liệu

 Máy tính (PC): cập nhật dữ liệu ban đầu, hiển thị, lưu trữ dữ liệu d Sơ dồ khối toàn bộ hệ thống

Hình 3.4: Sơ đồ khối toàn bộ hệ thống quản lý dây chuyền sản xuất

Trạm con có chức năng nhận tín hiệu từ người điều khiển, gửi dữ liệu về trạm chính và trạm PC

Người điều khiển thay đổi dữ liệu thông qua nút nhấn, khi nhận tín hiệu từ nút nhấn, vi điều khiển sẽ thực hiện tính toán và gửi dữ liệu đến module LoRa để truyền đi Đồng thời, dữ liệu cũng được cập nhật để hiển thị trên module LED 7 đoạn.

Khi dữ liệu được gửi đi, vi điều khiển sẽ chờ nhận tín hiệu phản hồi để xác nhận việc dữ liệu đã đến trạm chính Nếu không nhận được tín hiệu trong vòng một giây, dữ liệu sẽ tự động được gửi lại Sau ba lần gửi lại mà vẫn không nhận được phản hồi, hệ thống sẽ thông báo lỗi.

Khi xảy ra mất nguồn thì dữ liệu sẽ tự động lưu vào EEPROM của vi điều khiển

Trạm chính thu thập dữ liệu từ các trạm con và máy tính cá nhân để tổng hợp và cập nhật thông tin lên bảng hiển thị.

Khi nhận được dữ liệu được gửi tới, vi điều khiển xử lý dữ liệu nhận được và xuất dữ liệu để hiện thị ra bảng led

Khi mất nguồn, dữ liệu sẽ được tự động lưu vào EEPROM của vi điều khiển Vi xử lý cũng sẽ đọc nhiệt độ từ cảm biến và thời gian từ module thời gian thực, với khả năng cập nhật và cài đặt thời gian thông qua nút nhấn.

Cập nhật dữ liệu ban đầu để gửi đến trạm chính, nhận dữ liệu từ các trạm con để hiển thị và lưu trữ

3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch a Tính toán, thiết kế các mạch trạm con

Trạm con nhận tín hiệu từ người điều khiển qua nút nhấn, sau đó vi điều khiển thực hiện tính toán để tạo ra dữ liệu và gửi thông tin này về trạm chính cũng như trạm PC.

Việc truyền dữ liệu không dây cho phép gửi và nhận thông tin một cách hiệu quả Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, khoảng cách truyền cần đạt trên 200 mét, đồng thời phải ổn định và chống nhiễu tốt trong các môi trường công nghiệp.

Về phần nút nhấn phải đủ lớn có khả năng chống va đập, dễ tác động

Về vi điều khiển có tốc độ xử lý đủ nhanh, có thanh ghi EEPROM, hỗ trợ chuẩn giao tiếp UART

Vi điều khiển Atmega328, được lập trình qua phần mềm Arduino, hỗ trợ nhiều thư viện, giúp đơn giản hóa quá trình lập trình Với khả năng xử lý nhanh, Atmega328 đáp ứng tốt các yêu cầu đặt ra trong các dự án.

Hình 3.5: Vi điều khiển atmega328p – pu

Trong lĩnh vực truyền không dây, các module như nRF24L01 và ESP8266 chỉ có khoảng cách truyền dưới 100m và khả năng chống nhiễu thấp trong môi trường công nghiệp Do đó, module LoRa SX 1278 AS – TTL – 100 là lựa chọn tối ưu với tần số 410 – 441MHz, cho khoảng cách truyền tối đa lên đến 3000m, tốc độ truyền ổn định và khả năng chống nhiễu tốt Nó còn hỗ trợ truyền nhận nhiều module và giao tiếp với vi điều khiển qua giao tiếp UART, giúp đơn giản hóa quá trình điều khiển.

Hình 3.6: Module LORA SX 1278 AS - TTL - 100

Về nút nhấn chọn loại nút nhấn sắt dùng trong công nhiệp, loại nút nhấn này có khả năng chống va đập tốt, dễ tác động

Hình 3.7: Nút nhấn sắt dùng trong công nhiệp

Để vi điều khiển giao tiếp với module LoRa, cần sử dụng 4 chân cho việc điều khiển và truyền nhận dữ liệu Bên cạnh đó, dữ liệu sẽ được hiển thị trên đèn LED 7 đoạn, được điều khiển bởi IC Max 7219, do đó vi điều khiển cần thêm 3 chân để thực hiện điều này.

Người điều khiển cần theo dõi số lượng sản phẩm đạt và sản phẩm lỗi trong quá trình sản xuất Khi nhấn nút, số lượng sản phẩm sẽ thay đổi Để tránh nhầm lẫn trong quá trình làm việc, mỗi mục sản phẩm đạt và lỗi sẽ có hai nút nhấn để tăng và giảm số lượng.

THI CÔNG HỆ THỐNG

GIỚI THIỆU

Sau khi hoàn thiện thiết kế hệ thống, quá trình thi công để xây dựng một hệ thống phần cứng hoàn chỉnh bao gồm nhiều bước quan trọng.

 Vẽ sơ đồ mạch in

 Kiểm tra, chỉnh sửa mạch

 Làm vỏ hộp cho các khối

 Tiến hành lắp ráp kết nối các mạch lại với nhau

 Đóng họp, hoàn thiện sản phẩm

Trong quá trình thi công mạch in, việc vẽ mạch là bước quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm Cần thực hiện vẽ mạch một cách chính xác và kiểm tra kỹ lưỡng trước khi tiến hành Bước gắn và hàn linh kiện cũng yêu cầu sự cẩn thận, tỉ mỉ và chính xác về loại linh kiện cũng như chiều lắp đặt Các bước còn lại cũng cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo sản phẩm không chỉ hoạt động tốt mà còn có tính thẩm mỹ cao.

Phần thi công phần cứng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế mô hình quản lý dây chuyền sản xuất, do đó cần có sự đầu tư và sự cẩn thận, tỉ mỉ trong từng công việc.

THI CÔNG HỆ THỐNG

4.2.1 Thi công bo mạch a MẠCH XỬ LÝ TRẠM CON:

Hình 4.1: Sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ chân của mạch xử lý trạm con

Hình 4.2: Mạch in của mạch xử lý trạm con Bảng 4.1 Danh sách các linh kiện mạch xử lý trạm con

STT Tên linh kiện Giá trị Chú thích

2 IC ổn áp ams1117 5V – 1A Chân dán

3 Tụ điện 10uF, 22uF Tụ hóa

4 Tụ điện 33pF Tụ dán

5 Tụ thạch anh 16MHz Chân cắm

6 Jack cắm nguồn Loại cái

8 Button b Mạch xử lý trạm chính

Hình 4.3: Sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ chân mạch xử lý trạm chính

Hình 4.4: Mạch in của mạch xử lý trạm chính

Bảng 4.2 Danh sách các linh kiện mạch xử lý trạm chính

2 IC ổn áp ams1117 5V – 1A Chân dán

4 Tụ điện 33pF Tụ dán

5 Tụ thạch anh 16MHz Chân cắm

6 Jack cắm nguồn Loại cái

 Module led 7 đoạn loại 1.8 inch

Hình 4.5: Sơ đồ bố trí linh kiện mạch led 7 đoạn 1.8"

Hình 4.6: Mạch in của mạch led 7 đoạn 1.8"

Bảng 4.3 Danh sách các linh kiện mạch led 7 đoạn 1.8"

3 IC ổn áp 7805 0.5A Chân dán

4 Tụ điện 100uF Tụ hóa

6 Led 7 đoạn Loại 1.8 inch, anode chung

Hình 4.7: Sơ đồ bố trí linh kiện và sơ đồ chân mạch led 7 đoạn 1.2"

Hình 4.8: Mạch in mạch led 7 đoạn 1.2"

Bảng 4.4 Danh sách các linh kiện mạch led 7 đoạn 1.2"

2 IC ổn áp ams1117 5V - 1A Chân dán

5 Led 7 đoạn Loại 1.2 inch anode chung

 Module led 7 đoạn dùng Max7219

Hình 4.9: Mạch in lớp top mạch led 7 đoạn dùng Max7219

Hình 4.10: Mạch in lớp bottom mạch led 7 đoạn dùng Max7219

Bảng 4.5 Danh sách các linh kiện mạch led 7 đoạn dùng max7219

Cathde chung d Mạch giao tiếp máy tính

Hình 4.11: Mạch in mạch giao tiếp máy tính Bảng 4.6 Danh sách các linh kiện mạch giao tiếp máy tính

2 Tụ điện 33pF Loại dán

3 Tụ thạch anh 16MHz Loại dán e Mạch báo mất nguồn

Hình 4.12: Mạch in mạch báo mất nguồn

4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra a Lắp ráp mạch xử lý trạm con

Hình 4.13: Mạch xử lý trạm con b Lắp ráp mạch xử lý trạm chính

Hình 4.14: Mạch xử lý trạm chính c Lắp ráp module led 7 đoạn

Hình 4.15: Mạch module led 7 đoạn 1.8"

Hình 4.16: Mạch module led 7 đoạn 1.2"

 Module led 7 đoạn dùng Max7219

Hình 4.17: Module led 7 đoạn dùng Max7219

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 58 d Lắp ráp mạch giao tiếp máy tính

Hình 4.18: Module USB To TTL e Lắp ráp mạch báo mất nguồn

Hình 4.19: Mạch báo mất nguồn

ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

4.3.1 Đóng gói bộ điều khiển

Hình 4.20: Bộ điểu khiển trạm con

Hình 4.21: Trạm thu phát PC

Hình 4.22: Trạm chính, bảng hiển thị

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

4.4.1 Lưu đồ giải thuật a Lưu đồ giải thuật khối xử lý trạm con

Khi cấp điện cho mạch, vi điều khiển thiết lập các thông số ban đầu và bắt đầu chương trình chính Nó kiểm tra trạng thái nút nhấn; nếu không có tín hiệu, vi điều khiển tiếp tục kiểm tra Khi nút nhấn được kích hoạt, vi điều khiển sẽ tính toán và truyền dữ liệu qua module Lora về trạm chính và máy tính, đồng thời hiển thị dữ liệu trên module LED 7 đoạn Sau khi gửi dữ liệu, vi điều khiển chờ tín hiệu xác nhận từ trạm chính trong 1 giây; nếu không nhận được, nó sẽ tự động gửi lại Trong thời gian chờ, các thao tác nhấn nút sẽ không được xử lý, và sau 3 lần không thành công, hệ thống sẽ báo lỗi và ngừng hoạt động.

Hình 4.23: Lưu đồ chương trình điều khiển trạm con

Hình 4.24: Lưu đồ chương trình con để kiểm tra truyền dữ liệu b Lưu đồ giải thuật khối giao tiếp máy tính

Khi được cấp điện, vi điều khiển thiết lập các thông số ban đầu và kiểm tra xem có dữ liệu từ máy tính gửi đến hay không Nếu có, nó sẽ gửi dữ liệu về trạm chính; ngược lại, nếu nhận dữ liệu từ trạm con, vi điều khiển sẽ xử lý và truyền lại cho máy tính Nhiệm vụ chính của khối này là làm trung gian cho việc truyền dữ liệu giữa trạm con và máy tính.

Hình 4.25: Lưu đồ chương trình khối giao tiếp máy tính c Lưu đồ giải thuật khối xử lý trung tâm (trạm chính)

Khi được cấp nguồn, vi điều khiển thiết lập các thông số ban đầu và kiểm tra xem có dữ liệu gửi đến hay không Nếu không có dữ liệu, vi điều khiển sẽ gửi lệnh đọc nhiệt độ từ cảm biến DS18B20 và sau đó gửi lệnh tới module DS1307 để lấy thông tin thời gian thực Sau khi dữ liệu được cập nhật, vi điều khiển hiển thị thông tin trên các module LED 7 đoạn Nếu có dữ liệu từ các trạm con hoặc máy tính, vi điều khiển sẽ nhận và xử lý dữ liệu để hiển thị thông tin cần thiết trên bảng hiển thị, sau đó tiếp tục thực hiện các bước tương tự như khi không nhận được dữ liệu.

Khi xảy ra mất nguồn, mạch báo mất nguồn sẽ gửi tín hiệu về, và vi điều khiển sẽ kích hoạt chương trình ngắt để lưu trữ dữ liệu vào EEPROM nhờ vào nguồn điện từ tụ điện.

Hình 4.26: Lưu đồ chương trình vi điều khiển khối xử lý trung tâm

4.4.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển a Giới thiệu phần mềm lập trình

Vi điều khiển Atmega328 được sử dụng trong hệ thống, kết hợp với phần mềm lập trình Arduino IDE, mang lại sự dễ dàng trong việc lập trình nhờ vào sự hỗ trợ phong phú từ cộng đồng Arduino.

Hình 4.27: Icon phần mềm Arduino IDE

Hình 4.28: Giao diện phần mềm Arduino IDE b Viết chương trình hệ thống void loop() { count1+=1; if(count1 >= 1000){ sensors.requestTemperatures(); temperature = sensors.getTempCByIndex(0); count1 = 0;

4.4.3 Phần mềm lập trình cho máy tính a Giới thiệu visual studio 2015:

Visual Studio là một trình biên dịch mạnh mẽ do Microsoft phát triển, hỗ trợ việc tạo ra ứng dụng cho Windows, iOS, Android và web Phiên bản 2015 được nâng cấp từ phiên bản 2013, với giao diện cải tiến và bổ sung các tính năng giám sát, biên dịch và gỡ lỗi tiên tiến Phần mềm này giúp các nhà phát triển phần mềm và web xây dựng chương trình máy tính cũng như trang web, đồng thời hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như C, C++, VB.NET và C#.

Các trình biên tập mã thông minh hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Python, Ruby, XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript, CSS và hơn thế nữa Chúng cung cấp các tính năng như hoàn thành mã tự động, khám phá mã, gỡ lỗi tích hợp và thiết kế mẫu, giúp tối ưu hóa quy trình phát triển Đây là công cụ lý tưởng cho việc học tập và hỗ trợ các nhà phát triển ứng dụng.

Hình 4.29: Giao diện phần mềm VisualStudio 2015

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 67 b Giao diện chương trình trên máy tính

Hình 4.30: Giao diện phầm mềm trên máy tính

Khi kết nối với trạm thu phát qua cổng COM, người dùng có thể nhập kế hoạch và số trạm con hoạt động trong ngày để gửi dữ liệu về trạm chính xử lý Sản lượng thực tế và lỗi được cập nhật liên tục trên phần mềm, giúp người giám sát dễ dàng theo dõi Người dùng cũng có khả năng xem và xuất dữ liệu bất cứ lúc nào Giới thiệu về Microsoft SQL Server.

SQL Server is a relational database management system (RDBMS) developed by Microsoft, operating on a client-server model.

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC

4.5.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng

Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn là 220V AC, khi cấp nguồn thì đèn báo hiệu có điện sáng lên

Bước 2: Mở phần mềm dữ liệu trên máy tính, kết nối mạch giao tiếp với máy tính, chọn cổng giao tiếp

Bước 3: Cập nhật thông số ban đầu từ phần mềm trên máy tính xuống trạm chính gồm nhập thông số kế hoạch, số trạm và nhấn gửi dữ liệu

Bước 4: Hệ thống đi vào hoạt động bình thường

Bước 5: Sau khi kết thúc làm việc nhấn lưu kết quả dữ liệu trên phần mềm máy tính

Để khởi động hệ thống, trước tiên cần cấp nguồn cho tất cả các trạm chính, trạm con và trạm PC Sau khi chờ khoảng 1 phút để hệ thống ổn định, chúng ta có thể bắt đầu vận hành hệ thống.

Mở phần mềm quản lý dữ liệu trên máy tính và cập nhật các thông số ban đầu như kế hoạch và số trạm xuống trạm chính Sau khi hoàn tất các bước chuẩn bị, hệ thống sẽ hoạt động bình thường Khi kết thúc ca làm việc, hãy lưu trữ dữ liệu trên phần mềm máy tính để đảm bảo an toàn thông tin.

 Thao tác trên phần mềm

Hình 4.33: Các bước thao tác trên phần mềm

 Bước 1: Chọn cổng COM của trạm trên PC

 Bước 3: Nhập vào kế hoạch và số trạm con của ngày hôm nay

 Bước 4: Cập nhật để lưu dữ liệu và gửi tín hiệu xuống trạm chính

KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ

Tiêu đề	Thiết Kế Và Thi Công Hệ Thống Giám Sát Sản Xuất
Tác giả	Dương Văn Lực
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển - TĐH
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	96
Dung lượng	5,02 MB