Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu và ứng dụng board Arduino trong môi trường công nghiệp

Bài viết phân tích nội dung một đồ án tốt nghiệp tại HCMUTE (Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) với đề tài: "Nghiên cứu và ứng dụng Arduino trong môi trường công nghiệp". Đồ án tập trung vào việc khai thác tiềm năng của board Arduino như một giải pháp thay thế hiệu quả cho PLC truyền thống trong tự động hóa công nghiệp.

Nghiên cứu xuất phát từ thực tế tự động hóa công nghiệp đang là xu hướng tất yếu, nhưng chi phí cao của các hệ thống điều khiển truyền thống là rào cản lớn. Arduino, với tính linh hoạt, chi phí thấp và cộng đồng người dùng rộng lớn, nổi lên như một giải pháp tiềm năng.

Arduino là một nền tảng phần cứng và phần mềm mã nguồn mở, dễ tiếp cận và sử dụng. Board Arduino có thể đọc tín hiệu từ nhiều loại cảm biến, điều khiển đèn, động cơ và các thiết bị khác, từ đó tạo nên nhiều ứng dụng IoT (Internet of Things) đa dạng.

Trong công nghiệp, ứng dụng Arduino đang được chú ý phát triển từ những dự án tự động hóa quy mô nhỏ đến các hệ thống phức tạp hơn.

Đồ án tập trung vào việc thiết kế và xây dựng một hệ thống điều khiển dựa trên board Arduino, mô phỏng một số chức năng cơ bản của PLC. Các nội dung chính bao gồm:

• Thiết kế Module mở rộng cho board Arduino Mega2560, bao gồm module input, output và giao tiếp.
• Xây dựng hệ thống demo minh họa khả năng điều khiển của Arduino với các thiết bị ngoại vi trong môi trường công nghiệp.
• Lập trình giao diện điều khiển và chương trình điều khiển cho hệ thống.
• Chạy thử nghiệm và đánh giá hiệu năng hoạt động.

Đồ án đã thành công trong việc xây dựng một hệ thống điều khiển đơn giản dựa trên Arduino, chứng minh tiềm năng ứng dụng của Arduino trong công nghiệp. Hệ thống có thể thu thập dữ liệu từ các cảm biến, xử lý thông tin và điều khiển các thiết bị ngoại vi thông qua các Module mở rộng.

Tuy nhiên, đồ án cũng chỉ ra một số hạn chế của Arduino khi so sánh với PLC chuyên dụng, ví dụ như khả năng xử lý, độ ổn định trong môi trường công nghiệp, khả năng mở rộng hệ thống...

Nghiên cứu ứng dụng board Arduino trong công nghiệp tại HCMUTE là một hướng đi mới mẻ và tiềm năng. Đồ án đã góp phần khẳng định khả năng ứng dụng của Arduino trong tự động hóa công nghiệp, đồng thời cũng chỉ ra những hạn chế cần được khắc phục.

Trong tương lai, Arduino có thể được ứng dụng rộng rãi hơn trong công nghiệp 4.0, đặc biệt là trong các hệ thống IoT, hệ thống nhúng, giám sát và thu thập dữ liệu. Việc nghiên cứu và phát triển các Module mở rộng, giải pháp kết nối và phát triển sản phẩm dựa trên Arduino sẽ là chìa khóa để đưa công nghệ này vào ứng dụng thực tế.