I. Giới thiệu về Đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp mang tên Đồ án tốt nghiệp thiết kế và thi công mô hình máy xử lý rác được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề rác thải ngày càng gia tăng trong xã hội hiện đại. Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế một mô hình máy phân loại rác tự động, giúp tối ưu hóa quy trình xử lý rác thải, đặc biệt là rác thải nhựa. Việc thiết kế và thi công mô hình này không chỉ mang lại lợi ích cho môi trường mà còn nâng cao nhận thức cộng đồng về việc quản lý rác thải. Đồ án được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Trương Đình Nhơn, với sự tham gia của hai sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa.
1.1. Mục tiêu của đồ án
Mục tiêu của đồ án là phát triển một mô hình máy có khả năng phân loại rác tự động thành các loại như lon, chai và rác không tái chế. Hệ thống sẽ được tích hợp công nghệ IoT để theo dõi dung tích thùng rác và gửi thông báo đến người quản lý khi có tình trạng bất thường. Việc ứng dụng công nghệ này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả trong việc quản lý rác thải mà còn tạo ra một hệ thống thưởng cho người dùng khi tham gia vào việc phân loại rác.
II. Thiết kế mô hình máy xử lý rác
Quá trình thiết kế mô hình máy xử lý rác bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc nghiên cứu lý thuyết đến thực hiện các bản vẽ kỹ thuật. Mô hình được thiết kế dựa trên các linh kiện như Raspberry Pi 4 và ESP32, cùng với các cảm biến để nhận diện và phân loại rác. Việc sử dụng các linh kiện này giúp tăng cường khả năng xử lý và tự động hóa của hệ thống. Hệ thống sẽ được trang bị các cảm biến khoảng cách, cảm biến hồng ngoại và camera để nhận diện các loại rác khác nhau. Điều này không chỉ giúp phân loại rác một cách chính xác mà còn giảm thiểu thời gian xử lý.
2.1. Các linh kiện sử dụng
Các linh kiện chính được sử dụng trong mô hình bao gồm Raspberry Pi 4, ESP32, động cơ servo và các cảm biến. Raspberry Pi 4 đóng vai trò là bộ xử lý trung tâm, giúp điều khiển toàn bộ hệ thống. ESP32 được sử dụng để kết nối với các cảm biến và thực hiện các tác vụ IoT. Động cơ servo được sử dụng để thực hiện các cơ cấu phân loại rác, trong khi các cảm biến giúp nhận diện và phân loại rác một cách chính xác. Việc lựa chọn các linh kiện này không chỉ đảm bảo tính hiệu quả mà còn giúp giảm thiểu chi phí sản xuất.
III. Thi công mô hình
Quá trình thi công mô hình máy xử lý rác được thực hiện theo các bước cụ thể, từ việc lắp ráp các linh kiện đến việc lập trình cho hệ thống. Các sinh viên đã tiến hành lắp ráp các bộ phận cơ khí và điện tử, đảm bảo rằng mọi linh kiện được kết nối chính xác. Sau khi hoàn thành việc lắp ráp, nhóm đã tiến hành lập trình cho Raspberry Pi và ESP32 để hệ thống có thể hoạt động tự động. Việc lập trình bao gồm việc thiết lập các giao thức giao tiếp giữa các linh kiện và xây dựng giao diện người dùng trên web để theo dõi tình trạng của thùng rác.
3.1. Quy trình thi công
Quy trình thi công được chia thành nhiều giai đoạn, bao gồm lắp ráp phần cứng, lập trình phần mềm và kiểm tra hệ thống. Trong giai đoạn lắp ráp, các sinh viên đã sử dụng các công cụ và thiết bị chuyên dụng để đảm bảo rằng mọi linh kiện được lắp ráp chính xác. Sau khi hoàn thành lắp ráp, nhóm đã tiến hành lập trình cho hệ thống, bao gồm việc thiết lập các cảm biến và động cơ để đảm bảo rằng mô hình hoạt động như mong đợi. Cuối cùng, nhóm đã thực hiện các bài kiểm tra để đảm bảo rằng mô hình hoạt động ổn định và hiệu quả.
IV. Kết quả đạt được
Kết quả của đồ án cho thấy mô hình máy xử lý rác hoạt động hiệu quả trong việc phân loại rác thải. Hệ thống có khả năng nhận diện và phân loại các loại rác khác nhau với độ chính xác cao. Việc ứng dụng công nghệ IoT đã giúp theo dõi tình trạng của thùng rác một cách dễ dàng và nhanh chóng. Các sinh viên đã thành công trong việc xây dựng một mô hình có thể áp dụng thực tế, góp phần vào việc giải quyết vấn đề rác thải trong cộng đồng.
4.1. Đánh giá hiệu quả
Mô hình máy xử lý rác đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc phân loại rác thải. Hệ thống có thể phân loại rác thành ba loại chính: lon, chai và rác không tái chế. Việc sử dụng công nghệ IoT đã giúp nâng cao khả năng quản lý và theo dõi tình trạng của thùng rác. Các sinh viên đã thực hiện các bài kiểm tra để đánh giá hiệu quả của mô hình, và kết quả cho thấy mô hình hoạt động ổn định và đáng tin cậy. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển và ứng dụng mô hình trong thực tế.
V. Kết luận và hướng phát triển
Đồ án tốt nghiệp thiết kế và thi công mô hình máy xử lý rác đã đạt được những kết quả đáng khích lệ. Mô hình không chỉ giúp phân loại rác một cách hiệu quả mà còn nâng cao nhận thức cộng đồng về việc quản lý rác thải. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc mở rộng khả năng phân loại cho nhiều loại rác khác nhau và cải thiện tính năng của hệ thống IoT. Việc nghiên cứu và phát triển thêm các giải pháp công nghệ mới sẽ giúp mô hình ngày càng hoàn thiện và có thể áp dụng rộng rãi hơn trong thực tế.
5.1. Hướng phát triển
Hướng phát triển của mô hình có thể bao gồm việc tích hợp thêm các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo để nâng cao khả năng nhận diện và phân loại rác. Ngoài ra, việc mở rộng khả năng kết nối với các thiết bị thông minh khác cũng sẽ giúp nâng cao hiệu quả của hệ thống. Các sinh viên có thể tiếp tục nghiên cứu và phát triển mô hình để đáp ứng nhu cầu thực tế và góp phần vào việc bảo vệ môi trường.
