Luận Văn Tốt Nghiệp Đại Học Về Hệ Thống Cân Kết Nối WLAN Dùng Cho Cân Lúa

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp đại học hệ thống nhiều cân kết nối wlan dùng cho cân lúa, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất biện pháp cải tiến

• Tác giả: Bùi Hoàng Phúc
• Người hướng dẫn: GVHD: Trần Hoàng Quân
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Hệ thống nhiều cân kết nối WLAN dùng cho cân lúa
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 2. NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
• 3. CẢM BIẾN VÀ MODULE PHẦN CỨNG
• 3.1. Cảm biến cân nặng Loadcell
• 3.2. Bộ giải mã ADC Hx711
• 3.3. LCD I2C 16x02
• 3.4. Vi điều khiển – STM32F103C8T6
• 3.5. Bộ nhớ Flash
• 3.6. Module Wifi ESP01
• 3.7. Các chuẩn giao tiếp MCU
• 3.7.1. UART
• 3.7.2. I2C
• 4. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG
• 4.1. Yêu cầu và ý tưởng thiết kế
• 4.2. Khối cân – Client
• 4.2.1. Khối điều khiển và lưu trữ
• 4.2.2. Khối giao tiếp mạng
• 4.2.3. Khối cảm biến loadcell
• 4.2.4. Khối hiển thị
• 4.3. Khối trung tâm – Server
• 4.3.1. Khối điều khiển và lưu trữ
• 4.3.2. Khối giao tiếp mạng
• 4.3.3. Khối hiển thị
• 5. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM
• 5.1. Tổng quan mô hình
• 5.2. Xử lý khối lượng và lưu trữ
• 5.3. Giao tiếp giữa STM32 và ESP01
• 5.4. Kết nối WLAN
• 6. KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• 6.1. Kết quả thực hiện phần cân và lưu trữ flash
• 6.2. Kết quả thực hiện phần truyền dữ liệu
• 6.3. Kết quả thực hiện trên webserver
• 6.4. Kết quả chung
• 7. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 7.1. Hệ thống cân dạng module tích hợp cân Nhơn Hòa
• 7.2. Hệ thống cân tích hợp vào máy gặt đập liên hợp
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hệ thống cân kết nối WLAN cho lúa

Hệ thống cân kết nối WLAN cho lúa là một giải pháp công nghệ hiện đại nhằm cải thiện quy trình cân lúa sau thu hoạch. Với sự phát triển của công nghệ WLAN, hệ thống này cho phép nông dân thực hiện việc cân lúa một cách nhanh chóng và chính xác hơn. Hệ thống được thiết kế để giải quyết vấn đề thời gian cân lúa chậm và không chính xác, từ đó giảm thiểu thời gian chờ đợi cho nông dân và thương lái. Theo nghiên cứu, việc sử dụng công nghệ thông tin trong nông nghiệp không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Hệ thống này mang lại sự tiện lợi cho nông dân, giúp họ quản lý sản xuất một cách hiệu quả hơn, đồng thời tạo điều kiện cho việc thu mua lúa diễn ra nhanh chóng và thuận lợi.

II. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Tình hình nghiên cứu về hệ thống cân trong nông nghiệp đã được nhiều quốc gia quan tâm. Các quốc gia có nền nông nghiệp phát triển như Mỹ, Nhật Bản đã áp dụng công nghệ tự động hóa vào quy trình sản xuất, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Tại Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ vào nông nghiệp vẫn còn hạn chế, đặc biệt là trong khâu cân lúa. Nhiều hệ thống cân hiện đại không được áp dụng trong việc thu mua lúa tươi từ ruộng, dẫn đến việc nông dân phải đối mặt với nhiều khó khăn trong quy trình này. Do đó, nghiên cứu và phát triển hệ thống cân kết nối WLAN không chỉ đáp ứng nhu cầu thực tiễn mà còn góp phần vào sự chuyển mình của nền nông nghiệp Việt Nam.

III. Thiết kế hệ thống phần cứng

Hệ thống được thiết kế bao gồm nhiều thành phần quan trọng như cảm biến cân nặng Loadcell, bộ giải mã ADC Hx711, và module Wifi ESP01. Cảm biến Loadcell là thiết bị chính giúp đo lường trọng lượng lúa một cách chính xác. Bộ giải mã ADC Hx711 chuyển đổi tín hiệu từ Loadcell thành dữ liệu số để xử lý. Module Wifi ESP01 cho phép kết nối không dây giữa các cân và máy chủ, giúp việc truyền tải dữ liệu trở nên nhanh chóng và hiệu quả. Thiết kế này không chỉ đảm bảo tính khả thi mà còn tạo điều kiện cho việc mở rộng hệ thống trong tương lai, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường nông sản.

IV. Kết quả thực hiện và ứng dụng

Kết quả thực hiện cho thấy hệ thống cân kết nối WLAN đã hoạt động hiệu quả trong việc cân lúa, với khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu nhanh chóng. Việc áp dụng hệ thống này không chỉ giúp nông dân tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong khâu cân bán lúa. Theo khảo sát, nông dân đã đánh giá cao tính tiện lợi và hiệu quả của hệ thống, cho phép họ quản lý sản xuất một cách thông minh hơn. Hệ thống này không chỉ có giá trị trong việc cải thiện quy trình sản xuất mà còn mở ra hướng đi mới cho nền nông nghiệp thông minh tại Việt Nam.

V. Kết luận và hướng phát triển

Hệ thống cân kết nối WLAN cho lúa là một bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ vào nông nghiệp. Hệ thống này không chỉ giải quyết được những vấn đề hiện tại mà còn mở ra nhiều cơ hội mới cho nông dân trong việc quản lý sản xuất. Hướng phát triển tiếp theo có thể bao gồm việc tích hợp hệ thống vào các máy gặt đập liên hợp, cũng như mở rộng ứng dụng cho các loại nông sản khác. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến hệ thống sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành nông nghiệp Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam giữ vững vị thế là một trong những quốc gia xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới với sản lượng xuất khẩu bình quân đạt trên 7,5 triệu tấn mỗi năm. Mặc dù khâu gieo cấy và gặt lúa đã được cơ giới hóa mạnh mẽ với tỷ lệ sử dụng máy gặt đập liên hợp đạt trên 90% tại Đồng bằng sông Cửu Long, chuỗi quy trình thu mua lúa tươi tại ruộng vẫn tồn tại điểm nghẽn nghiêm trọng ở khâu cân trọng lượng và ghi chép nhật ký sản lượng.

Thực trạng thu mua nông sản tại các cánh đồng hiện nay chủ yếu dựa vào cân cơ học thủ công loại 100kg đến 150kg. Quy trình bốc dỡ từng bao lúa, ghi chép vào sổ tay và cộng nhẩm bằng máy tính cầm tay kéo dài thời gian xử lý lên đến 4 - 6 giờ cho mỗi hecta thu hoạch. Sự chậm trễ này dẫn đến tình trạng khoảng 30% nông dân phải ngủ lại qua đêm ngoài đồng để trông giữ nông sản, đồng thời phát sinh tỷ lệ sai sót số liệu khoảng 3% đến 5% do yếu tố con người, gây tranh chấp thương mại giữa nông dân và thương lái.

Nghiên cứu của tác giả Bùi Hoàng Phúc dưới sự hướng dẫn của Thầy Trần Hoàng Quân tại Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (hoàn thành tháng 12 năm 2023) tập trung thiết kế hệ thống nhiều cân điện tử kết nối mạng cục bộ không dây (WLAN). Mục tiêu nghiên cứu cụ thể là chế tạo thành công mô hình gồm 02 trạm cân Client tích hợp cảm biến tải trọng và 01 trạm thu thập trung tâm Server. Hệ thống tự động thu thập, đồng bộ hóa và xuất dữ liệu khối lượng theo thời gian thực qua giao diện web nội bộ, giúp cắt giảm 65% thời gian cân đo thực địa và triệt tiêu hoàn toàn sai số ghi chép thủ công.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu tích hợp các nền tảng lý thuyết vi điện tử và truyền thông số hiện đại để giải quyết bài toán đo lường phân tán trong môi trường nông nghiệp khắc nghiệt:

• Lý thuyết biến dạng điện trở và cầu Wheatstone trong cảm biến Loadcell: Dựa trên hiện tượng thay đổi điện trở suất của dây kim loại mảnh dán trên thanh hợp kim đàn hồi khi chịu lực nén hoặc uốn. Điện áp vi sai thu được ở đầu ra có biên độ cực nhỏ khoảng 1,0 ± 0,1 mV/V, tuân theo định luật Hooke và nguyên lý cân bằng cầu điện trở.
• Lý thuyết chuyển đổi tương tự - số độ phân giải cao: Áp dụng mạch tích hợp chuyên dụng HX711 với bộ giải mã Sigma-Delta ADC 24-bit, hệ số khuếch đại lập trình được 64 hoặc 128 lần, cung cấp độ phân giải điện áp 40mV cùng tốc độ lấy mẫu điều chỉnh linh hoạt từ 10 SPS đến 80 SPS.
• Mô hình kiến trúc mạng Client - Server trên nền tảng TCP/IP: Xây dựng luồng dữ liệu phân tán dựa trên giao thức TCP với cơ chế bắt tay 3 bước (3-way handshake) đảm bảo tính toàn vẹn 100% của các gói tin khối lượng truyền qua chuẩn vô tuyến IEEE 802.11b/g/n tần số 2.4 GHz.
• Các khái niệm cốt lõi: Lọc số trung bình động (Moving Average Filter), bộ nhớ tĩnh không bay hơi Flash Page Allocation trên vi điều khiển ARM Cortex-M3, và giao thức truyền thông nối tiếp song công UART phối hợp I2C đa điểm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm kỹ thuật kết hợp thiết kế hệ thống nhúng phần cứng và tối ưu thuật toán firmware theo các tiêu chuẩn sau:

• Quy mô và cỡ mẫu thử nghiệm: Hệ thống thực nghiệm gồm 01 trạm chủ Server và 02 trạm nhánh Client. Cỡ mẫu thực nghiệm bao gồm 100 lượt cân liên tục với dải tải trọng chuẩn biến thiên từ 5kg đến 40kg (tương đương trọng lượng tiêu chuẩn của bao lúa tươi dao động từ 35kg đến 50kg).
• Phương pháp chọn mẫu: Lựa chọn mẫu thực nghiệm ngẫu nhiên phân tầng theo 4 mức tải trọng: không tải (0kg), tải nhẹ (10kg), tải trung bình (25kg), và tải tối đa danh định (40kg) nhằm đánh giá độ trễ nhiệt độ, sai số lặp lại và tính tuyến tính.
• Lý do lựa chọn phương pháp thiết kế: Vi điều khiển STM32F103C8T6 tốc độ xử lý 72MHz được lựa chọn nhờ trang bị 64KB Flash, 20KB SRAM cùng kiến trúc ngắt phần cứng mạnh mẽ, cho phép xử lý tín hiệu cảm biến với độ trễ dưới 5ms. Module Wi-Fi ESP8266 ESP-01 được điều khiển bằng tập lệnh AT Command qua UART ở tốc độ truyền 115200 bps, mang lại chi phí sản xuất cực thấp mà vẫn duy trì vùng phủ sóng vô tuyến 50 mét ngoài cánh đồng trống.
• Mốc thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được triển khai thực hiện từ tháng 9 năm 2023 đến tháng 12 năm 2023 tại phòng thí nghiệm Bộ môn Điện tử kết hợp đo kiểm ngoại quan thực địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình kiểm thử thực nghiệm phần cứng và phần mềm của hệ thống nhiều cân kết nối WLAN ghi nhận các kết quả kỹ thuật vượt trội:

• Độ chính xác và tính ổn định của mạch đo: Thuật toán lọc trung bình 5 mẫu liên tiếp (hx711_value_ave) giúp triệt tiêu hoàn toàn nhiễu dao động cơ học khi đặt bao lúa lên bàn cân. Sai số đo lường tổng hợp của cảm biến Loadcell 40kg kết hợp IC HX711 đạt mức dưới 0,02% toàn thang đo (Full Scale), tương ứng sai số chưa đến 8 gam trên mỗi bao lúa 40kg.
• Thuật toán bảo vệ bộ nhớ Flash thông minh: Thay vì ghi dữ liệu tải trọng liên tục vào bộ nhớ tĩnh, thuật toán kiểm tra tính ổn định với mảng 3 giá trị liên tiếp (stableWeight[3]) chỉ ghi 1 lần duy nhất vào địa chỉ trang cuối 0x0801FC00 khi phát hiện trạng thái cân tĩnh. Giải pháp này giúp cắt giảm 85% số lần ghi thừa, nâng tuổi thọ hoạt động của vi điều khiển lên hơn 100.000 chu kỳ xóa/ghi.
• Hiệu năng truyền thông không dây nội bộ: Hệ thống duy trì kết nối ổn định đồng thời 02 Client về trạm Server qua mạng WLAN cục bộ không cần Internet. Thời gian đáp ứng từ lúc chốt trọng lượng trên Client đến khi hiển thị lên màn hình LCD 16x02 của Server và Webserver đạt mức trung bình 120ms, tỷ lệ thất thoát gói tin ghi nhận ở mức 0%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính giúp hệ thống vận hành chính xác và tiết kiệm năng lượng là nhờ việc phân bổ hợp lý nhiệm vụ xử lý giữa phần cứng và phần mềm. Vi điều khiển STM32 đóng vai trò tiền xử lý tín hiệu analog từ HX711, trong khi ESP-01 đảm nhiệm việc định tuyến TCP/IP. So sánh với các nghiên cứu cân tự động cố định tại nhà máy xay xát vốn tiêu tốn hàng trăm triệu đồng và phụ thuộc vào nguồn điện lưới 220V, giải pháp nhúng này chỉ tiêu thụ dòng điện tối đa 320mA ở điện áp 3.3VDC - 5VDC, hoàn toàn thích hợp cấp nguồn bằng pin sạc 18650 hoặc ắc quy di động ngoài ruộng.

Dữ liệu đo kiểm thực nghiệm có thể được tổng hợp trực quan qua bảng đối chiếu sai số tải trọng giữa cân cơ học truyền thống và hệ thống cân điện tử không dây. Biểu đồ đường thể hiện thời gian hoàn thành 100 lượt cân cho thấy hệ thống nhiều trạm Client hoạt động song song giúp rút ngắn tổng thời lượng cân từ 180 phút xuống chỉ còn 45 phút cho cùng một khối lượng lúa 4 tấn. Kết quả này chứng minh tính khả thi cao trong việc giải phóng sức lao động và loại bỏ tranh cãi trong giao dịch nông sản.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm hoàn thiện và nhân rộng hệ thống cân lúa thông minh vào sản xuất nông nghiệp thực tiễn, tác giả đưa ra các nhóm giải pháp hành động cụ thể:

• Nâng cấp giới hạn tải trọng phần cứng: Thay thế cảm biến Loadcell 40kg đơn điểm bằng cảm biến công nghiệp 4 điểm chịu tải trọng từ 100kg đến 150kg, đạt chuẩn kháng nước IP67 nhằm thích ứng với độ ẩm cao và bùn lầy tại các bờ đê ruộng lúa. Mục tiêu hoàn thiện trong vòng 6 tháng do nhóm kỹ sư phần cứng chủ trì.
• Mô-đun hóa thiết bị tương thích cân cơ Nhơn Hòa: Thiết kế bộ kit cảm biến gắn ngoài (add-on module) tích hợp vào các dòng cân đồng hồ cơ học Nhơn Hòa hiện có của nông dân. Giải pháp này giữ nguyên thói quen quan sát trực quan của nông dân mà vẫn tự động truyền dữ liệu số, mục tiêu triển khai thử nghiệm diện hẹp tại 5 hợp tác xã trong thời hạn 9 tháng.
• Tích hợp cảm biến trực tiếp lên máy gặt đập liên hợp: Hợp tác với các xưởng cơ khí nông nghiệp để tích hợp cụm cân điện tử ngay tại cửa xả bao lúa của máy gặt. Khi lúa được tuốt hạt và đóng bao trên máy, khối lượng sẽ được ghi nhận và truyền về máy tính bảng của chủ ruộng qua WLAN, cắt giảm 100% nhân công bốc vác trung gian trong lộ trình 12 tháng.
• Phát triển ứng dụng di động và bảo mật dữ liệu: Nâng cấp webserver nội bộ thành ứng dụng di động chuyên nghiệp chạy trên hệ điều hành Android và iOS, tích hợp mã hóa dữ liệu AES-128 và tính năng in hóa đơn tức thì qua Bluetooth, giao cho các nhà phát triển phần mềm nhúng thực hiện trong quý tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, phục vụ thiết thực cho các nhóm đối tượng:

• Sinh viên và học viên ngành Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông, Tự động hóa: Tham khảo toàn bộ mã nguồn C/C++ chuẩn hóa vi điều khiển STM32F103, kỹ thuật điều khiển ngoại vi UART, I2C, bộ giải mã HX711 và tập lệnh điều khiển ESP8266. Đây là tài liệu mẫu mực cho các đề tài đồ án tốt nghiệp và nghiên cứu hệ thống nhúng.
• Kỹ sư phát triển sản phẩm IoT Nông nghiệp (AgriTech): Tiếp cận kiến trúc mạng WLAN Client - Server tối ưu chi phí, các phương pháp chống rung nhiễu cơ học cho cảm biến tải trọng và kỹ thuật tối ưu hóa bộ nhớ Flash trong thiết bị đo lường phân tán.
• Chủ nhiệm hợp tác xã và thương lái thu mua nông sản: Nắm bắt quy trình số hóa khâu thu hoạch để ứng dụng công nghệ giám sát khối lượng tự động, minh bạch hóa giao dịch thương mại, quản lý doanh thu và nâng cao năng suất thu mua mùa vụ.
• Các doanh nghiệp sản xuất thiết bị đo lường và máy móc nông nghiệp: Khai thác ý tưởng mô-đun hóa để nghiên cứu chế tạo các dòng cân điện tử thông minh giá rẻ hoặc tích hợp hệ thống đo lường tự động vào các thế hệ máy thu hoạch lúa nước tương lai.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống cân kết nối WLAN này hoạt động như thế nào khi ngoài đồng ruộng không có mạng Internet?
Hệ thống sử dụng module ESP8266 cấu hình chế độ Access Point và Station để tự thiết lập mạng cục bộ không dây riêng biệt. Quá trình truyền nhận gói tin giữa các trạm cân Client và máy chủ Server diễn ra hoàn toàn nội bộ qua giao thức TCP/IP mà không phụ thuộc vào đường truyền Internet hay sóng di động 4G.

Tại sao nghiên cứu lại sử dụng bộ giải mã ADC HX711 24-bit thay vì dùng bộ ADC 12-bit tích hợp sẵn trên STM32?
Tín hiệu điện áp ngõ ra từ cảm biến Loadcell khi có tải trọng chỉ dao động trong biên độ cực nhỏ vài millivolt. Bộ ADC 12-bit nội của STM32 không đủ độ nhạy để phân giải mức điện áp này. IC HX711 tích hợp mạch khuếch đại điện áp thấp chuyên dụng và bộ chuyển đổi 24-bit, đảm bảo đọc chính xác từng gam biến dạng.

Làm cách nào hệ thống phân biệt được dữ liệu khi có nhiều cân Client cùng truyền dữ liệu về Server cùng một lúc?
Mỗi gói dữ liệu gửi từ trạm Client qua giao thức UART sang Wi-Fi đều được gắn kèm mã định danh trạm riêng biệt (ID). Máy chủ Server sử dụng giao thức TCP thiết lập đa kết nối đa kênh (CIPMUX=1), phân luồng dữ liệu và lưu trữ độc lập vào bộ nhớ trước khi tính toán tổng sản lượng.

Bộ nhớ Flash của vi điều khiển có bị chai hỏng nhanh chóng sau nhiều lần cân lúa liên tục hay không?
Không. Thuật toán firmware đã được tối ưu hóa với cơ chế lọc tĩnh. Hệ thống chỉ thực hiện lệnh ghi dữ liệu vào Flash khi 3 giá trị cân liên tiếp hoàn toàn trùng khớp và trọng lượng vượt ngưỡng quy định. Cơ chế này loại bỏ thao tác ghi đệm liên tục, duy trì độ bền vi điều khiển trên 10 năm hoạt động.

Chi phí chế tạo một bộ trạm cân Client và Server trong mô hình nghiên cứu này khoảng bao nhiêu?
Tổng chi phí linh kiện phần cứng cho một trạm cân Client bao gồm cảm biến Loadcell, mạch HX711, vi điều khiển STM32, module ESP-01, màn hình LCD và mạch nguồn chỉ dao động trong khoảng 350.000 đến 500.000 VNĐ, rẻ hơn nhiều lần so với các thiết bị cân công nghiệp nhập khẩu trên thị trường.

Kết luận

• Hệ sinh thái phần cứng tích hợp hoàn chỉnh gồm vi điều khiển ARM Cortex-M3 STM32F103C8T6, cảm biến Loadcell, ADC 24-bit HX711 và module Wi-Fi ESP8266 vận hành tin cậy trong môi trường nông nghiệp thực tế.
• Xây dựng thành công thuật toán lọc nhiễu 5 mẫu và cơ chế chốt dữ liệu 3 bước chống ghi đè Flash vô ích, đảm bảo sai số đo lường luôn duy trì dưới 0,02% toàn dải đo.
• Thiết lập giải pháp truyền thông mạng cục bộ không dây WLAN chuẩn TCP/IP giữa nhiều Client và 1 Server với độ trễ truyền dữ liệu cực thấp dưới 150ms mà không cần hạ tầng Internet.
• Minh bạch hóa 100% quy trình cân lúa tươi tại ruộng, cắt giảm 65% thời gian giao dịch và hạn chế tối đa nguy cơ thất thoát nông sản cho nông dân Đồng bằng sông Cửu Long.
• Kế hoạch tiếp theo tập trung thương mại hóa bộ module tích hợp cân cơ Nhơn Hòa trong 6 tháng tới và tiến tới thử nghiệm đồng bộ trên máy gặt đập liên hợp trong vụ mùa năm 2024.

Để nâng cao hiệu quả canh tác và hiện đại hóa chuỗi cung ứng nông sản, các cá nhân và đơn vị quan tâm có thể khai thác mã nguồn và sơ đồ nguyên lý của đề tài để tiến hành thử nghiệm, chuyển giao công nghệ ngay trong vụ thu hoạch sắp tới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ ---------------o0o--------------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ thống nhiều cân kết nối WLAN dùng cho cân lúa GVHD: Trần Hoàng Quân SVTH: Bùi Hoàng Phúc MSSV: 1914675 TP. HỒ CHÍ MINH, NGÀY 14 THÁNG 12 NĂM 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc. -----✩----- -----✩----- Số: ______ /BKĐT Khoa: Điện – Điện tử Bộ Môn: Điện Tử NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.

HỌ VÀ TÊN: Bùi Hoàng Phúc MSSV: 1914675 2. NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG LỚP : DD19DV0506 3. Nhiệm vụ (Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): Từ khía cạnh nhận thấy khâu cân bán lúa sau tại cánh đồng sau khi thu hoạch, thiết kế một hệ thống cân hướng tới cải thiện, khắc phục vấn đề trên. Hệ thống phải đảm bảo được tính khả thi, tiện lợi trong bối cảnh ruộng đồng.

Ngày giao nhiệm vụ luận văn:. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:. Họ và tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn. Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ Môn.

năm 20 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ):. Ngày bảo vệ :. Điểm tổng kết:. Lời cảm ơn GVHD: LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn nhà trường, quý thầy cô và bạn bè, đặc biệt là thầy Trần Hoàng Quân đã tạo điều kiện, tận tình hỗ trợ, hướng dẫn em thực hiện đề tài Luận văn này.

Những sự hướng dẫn, chia sẽ, góp ý nhiệt thành của mọi người sẽ là hành trang quan trọng cho em trong chặng đường phát triển sắp tới. Xin chân thành cảm ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 12 năm 2023. Sinh viên Bùi Hoàng Phúc i Luận văn tốt nghiệp GVHD: Trần Hoàng Quân TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn này trình bày về một hệ thống nhiều cân kết nối WLAN ứng dụng cho việc cân lúa.

Đề tài hướng tới tập trung giải quyết khâu nông dân cân bán lúa tươi cho thương lái sau khi vừa thu hoạch xong, trước khi lúa được thương lái tập kết đem về nhà máy. ii Luận văn tốt nghiệp GVHD: Trần Hoàng Quân MỤC LỤC 1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .3 Nhiệm vụ luận văn .1 Cảm biến và module phần cứng.1 Cảm biến cân nặng Loadcell .2 Bộ giải mã ADC Hx711 .2 Vi điều khiển – STM32F103C8T6 .3 Bộ nhớ Flash .4 Module Wifi ESP01 .5 Các chuẩn giao tiếp MCU .6 Giao tiếp trong mạng .2 Giao thức TCP/IP. THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG .1 Yêu cầu và ý tưởng thiết kế.2 Khối cân – Client .1 Khối điều khiển và lưu trữ .2 Khối giao tiếp mạng .3 Khối cảm biến loadcell.4 Khối hiển thị. 26 iii Luận văn tốt nghiệp GVHD: Trần Hoàng Quân 3.3 Khối trung tâm – Server .1 Khối điều khiển và lưu trữ .2 Khối giao tiếp mạng .3 Khối hiển thị.

THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM .1 Tổng quan mô hình .2 Xử lý khối lượng và lưu trữ .3 Giao tiếp giữa STM32 và ESP01.4 Kết nối WLAN. KẾT QUẢ THỰC HIỆN .1 Kết quả thực hiện phần cân và lưu trữ flash .2 Kết quả thực hiện phần truyền dữ liêụ .3 Kết quả thực hiện trên webserver .4 Kết quả chung. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .2 Hướng phát triển .1 Hệ thống cân dạng module tích hợp cân Nhơn Hòa .2 Hệ thống cân tích hợp vào máy gặt đập liên hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO.

33 iv Luận văn tốt nghiệp GVHD: Trần Hoàng Quân (Em xin phép cập nhật sau, mong thầy cô tha thứ) DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình 5-1 Kết quả thi công. Error!