Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh ngành kỹ thuật điện điện tử

Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện điện tử trình bày thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh, ứng dụng công nghệ hiện đại, tiện ích cao.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

đồ án tốt nghiệp

2020

70
16
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH HIỆN NAY

1.1. Tổng quan về các loại mái che hiện nay

1.2. Mái che cố định

1.3. Mái che xếp di động thông minh hiện nay

1.3.1. Giới thiệu chung

1.3.2. Cấu tạo mái che xếp

1.3.3. Ứng dụng trong thực tế

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH

3.1. Sơ đồ khối hệ thống

3.2. Chức năng các khối

3.3. Nguyên lý hoạt động

3.4. Thiết kế phần cứng

3.5. Thiết kế phần cơ khí

3.6. Một số hình ảnh kết quả

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tóm tắt

I. Tổng quan về mái che xếp di động thông minh

Mái che xếp di động thông minh là một giải pháp hiện đại trong việc che chắn không gian ngoài trời. Hệ thống này kết hợp công nghệ tự động hóa để điều khiển mái che dựa trên điều kiện thời tiết. Mái che thông minh không chỉ che nắng, mưa mà còn tăng tính thẩm mỹ và tiện nghi cho không gian sống. Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc thiết kế một hệ thống mái che tự động, sử dụng các công nghệ điện và điện tử để tối ưu hóa hiệu suất.

1.1. Giới thiệu chung

Mái che xếp di động thông minh đang trở thành xu hướng trong các công trình nhà hàng, quán cà phê. Hệ thống này giúp che chắn hiệu quả mà không cần sự can thiệp thủ công. Mái che thông minh được điều khiển tự động dựa trên cảm biến ánh sáng và mưa, mang lại sự tiện lợi tối đa cho người dùng.

1.2. Cấu tạo mái che xếp

Cấu tạo của mái che xếp di động bao gồm khung kim loại, bạt chuyên dụng, dây kéo và bánh xe. Khung mái thường làm từ nhôm hoặc inox, bạt mái có thể là vải Canvas hoặc lưới. Hệ thống này được thiết kế để chịu được gió mạnh và mưa lớn, đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ cao.

II. Thiết bị và công nghệ sử dụng trong hệ thống

Hệ thống mái che xếp di động thông minh sử dụng các thiết bị điện tử như Arduino, cảm biến ánh sáng và mưa, cùng các module điều khiển. Kỹ thuật điệnkỹ thuật điện tử là nền tảng để thiết kế và vận hành hệ thống này. Arduino đóng vai trò là bộ xử lý trung tâm, điều khiển các thiết bị chấp hành như động cơ và bóng đèn.

2.1. Giới thiệu về Arduino

Arduino là một nền tảng mã nguồn mở, được sử dụng rộng rãi trong các dự án điện tử. Trong hệ thống mái che thông minh, Arduino đảm nhận vai trò xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều khiển các thiết bị chấp hành. Phần mềm Arduino IDE hỗ trợ lập trình và mô phỏng hệ thống.

2.2. Cảm biến và thiết bị chấp hành

Hệ thống sử dụng cảm biến ánh sáng BH1750 và cảm biến mưa để phát hiện điều kiện thời tiết. Các thiết bị chấp hành bao gồm động cơ DC, bóng đèn LED và module chuyển nguồn dự phòng. Những thiết bị này giúp hệ thống hoạt động ổn định và tự động hóa cao.

III. Thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh

Phần này trình bày chi tiết về quy trình thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh. Hệ thống được chia thành các khối chức năng: khối nguồn, khối cảm biến, khối điều khiển và khối chấp hành. Thiết kế mái che tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của hệ thống.

3.1. Sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ khối hệ thống bao gồm các thành phần chính: khối nguồn, khối cảm biến, khối điều khiển và khối chấp hành. Khối nguồn cung cấp điện cho toàn hệ thống, khối cảm biến thu thập dữ liệu thời tiết, khối điều khiển xử lý tín hiệu và khối chấp hành thực hiện các lệnh điều khiển.

3.2. Nguyên lý hoạt động

Hệ thống hoạt động dựa trên tín hiệu từ cảm biến ánh sáng và mưa. Khi trời nắng hoặc mưa, hệ thống tự động kéo mái che ra. Khi trời tối, hệ thống thu mái che vào và bật đèn LED. Hệ thống cũng hỗ trợ chế độ điều khiển bằng tay thông qua các nút bấm.

IV. Ứng dụng và kết luận

Hệ thống mái che xếp di động thông minh có tính ứng dụng cao trong các không gian ngoài trời như quán cà phê, nhà hàng, bể bơi. Giải pháp mái che này không chỉ mang lại sự tiện nghi mà còn tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của mái che. Đồ án tốt nghiệp này đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của hệ thống trong thực tế.

4.1. Tính ứng dụng thực tế

Hệ thống mái che thông minh có thể lắp đặt ở nhiều địa hình khác nhau, từ quán cà phê sân vườn đến bể bơi. Tính linh hoạt và độ bền của hệ thống giúp nó trở thành giải pháp tối ưu cho các không gian ngoài trời.

4.2. Kết luận và hướng phát triển

Đồ án tốt nghiệp đã thiết kế thành công hệ thống mái che xếp di động thông minh, kết hợp công nghệ điện và điện tử để tạo ra một giải pháp hiệu quả. Hướng phát triển trong tương lai là tích hợp thêm các tính năng như điều khiển từ xa và kết nối IoT để nâng cao tính tiện ích của hệ thống.

12/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH HIỆN NAY Ngày nay, kỹ thuật điện tử đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt là trong kỹ thuật chế tạo vi mạch điện tử và công nghệ chế tạo cảm biến. Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử mà đặc trưng là kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật công nghệ chế tạo cảm biến đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật tạo tiền đề cho việc chế tạo các sản phẩm máy móc có tính năng tự động hóa cao hơn và thông minh hơn. Với mục đích đơn giản, nếu ban ngày, trời mát, không có nắng và cũng không có mưa thì mái che sẽ tự động cuốn vào; nếu như trời nắng, hoặc mưa thì mái che sẽ tự động cuốn ra che. Như thế, người sử dụng sẽ không cần phải quay một cách thô sơ như trước nữa mà vẫn sử dụng mái che đó đúng mục đích tạo sự tiện nghi cho cuộc sống hằng ngày, em đã bắt tay vào nghiên cứu thực hiện đề tài “thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh’’.

Tổng quan về các loại mái che hiện nay Mái hiên, mái che là một trong những kiến trúc, vật dụng có tác dụng che mưa, nắng và tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống. Mái hiên nhà là thiết kế mái che trước nhà được phủ gắn với tường ngoài của căn nhà, tòa nhà và dùng để che mưa năng nhưng nếu như thiết kế mái hiên đẹp hài hòa với cấu trúc của nhà ở và không gian thì nó còn là kiến trúc có chức năng làm đẹp bên ngoài nhà ở hay, trước cửa nhà, quán cafe, nhà hàng. Mái che được hiểu rộng nó bao gồm cả mái hiên và có chức năng che chắn mưa nắng ở trước nhà và cả ngoài trời với nhiều loại không gian như: mái che bể bơi, mái che hồ cá, mái che nhà xe, mái che cửa hàng, nhà hàng, quán. Thiết kế mái che cũng phân thành nhiều loại từ cố định, di động, chất liệu mái che… Nhìn chung mái hiên nhà và mái che đều là kiến trúc hoặc vật dụng có chức năng che mưa, nắng, bảo vệ không gian bên dưới mái trước tác động của thời tiết và đảm bảo tính năng thẩm mỹ.

Mái hiên (mái che) là một thuật ngữ chung. Chỉ những loại trang bị có công dụng chính là che mưa nắng cho công trình. Dựa vào tính chất hoạt động người ta chia làm 2 loại: 11 ❖ Mái hiên, mái che cố định: đây là loại mái che nắng mưa được lắp đặt thi công gắn với cấu trúc nhà và không thể thay đổi kích thước dài, rộng, cao. trong quá trình sử dụng.

❖ Mái che, mái hiên di động: là loại mái che nắng mưa lắp đặt theo nhiều kiểu khác nhau nhưng quá trình sử dụng có thể thay đổi được hình thái kích thước. Hiện nay mái hiên di động, mái che di động khá được nhiều người sử dụng nhờ chi phí lắp đặt thấp, có thể sửa chữa thay thế dễ dàng, sử dụng bằng quay tay cầm hoặc remote để điều chỉnh không gian dưới mái che. Mái hiên và mái che di động sử dụng với nhiều chất liệu và có thể đặt các bảng quảng cáo cũng thích hợp với các không gian cần tính di động như quán hàng, nhà để xe. Mái che cố định Nhắc tới dòng sản phẩm mái cố định hiện nay thì người ta nghĩ ngay ra 1 số mái như: mái ngói, mái tôn, mái nhựa, mái hiên làm bằng kính cường lực.

Những sản phẩm này đều được cấu tạo cố định với độ bền cao. Tuy nhiên các loại mái cố định lại tồn tại không ít những nhược điểm và bất tiện: + Thời gian lắp đặt, thi công lâu + Giá thành cao + Kiểu dáng khá đơn điệu + Tháo dỡ rất phức tạp + Thiếu độ thông thoáng [1] Hình 1.1: Mái che cố định [1] 12 1. Mái che xếp di động thông minh hiện nay 1.1 Giới thiệu chung Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và xã hội thì đời sống của người dân cũng ngày càng được cải thiện và nâng cao. Các công trình nhà hàng, quán ăn, quán cà phê vì thế cũng được xây dựng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cho nhu cầu ăn uống của con người.

Tuy nhiên để có thể che nắng, che mưa tạo ra không gian thoáng mát giúp cho bữa ăn của khách hàng được thoải mái, thuận lợi mà không bị ảnh hưởng bởi những tác động xấu của thời tiết, đồng thời góp phần tạo nên nét đẹp độc đáo giúp thu hút khách hàng thì các chủ kinh doanh nhà hàng, quán ăn, quán nhậu đã lắp đặt và sử dụng sản phẩm mái xếp thông minh. Mái che xếp thông minh đang là sản phẩm được sử dụng làm mái che ngoài trời giá rẻ rất được ưa chuộng hiện nay. Đây không chỉ đơn giản có khả nắng che mưa, che nắng tốt mà còn đáp ứng mọi yêu cầu về chất lượng, thẩm mĩ và hiện đại. Với cấu tạo đặc biệt cùng những lợi ích mà dòng sản phẩm này mang lại giúp cho mọi người càng tin tưởng hơn khi lựa chọn mái che xếp thông minh.

Hình ảnh mái che xếp Hiện nay trên thực tế, mái hiên di động, mái che thông minh được sử dụng rất phô biến với ưu điểm vì có độ bền và thẩm mỹ cao. Do khung mái hiên di động, mái che thông minh sử dụng hợp kim đặc biệt có độ cứng cao nên sản phẩm này có khả năng chịu được sức gió mạnh, mưa lớn, ánh sáng cao,… 13 1. Cấu tạo mái che xếp Hình 1.3: Cấu tạo mái che xếp [2] Cấu tạo của một mái che xếp di động gồm 4 phần chính: ❖ Khung mái xếp (được làm bằng kim loại): thường dùng nhôm đối với mái kích thước nhỏ, thép hoặc inox đối với mái có kích thước trung bình trở lên. ❖ Bạt mái xếp: là tấm bạt chuyên dụng có thể được phủ 1 lớp hoặc 2 lớp nhựa.

Có 2 loại chính: tấm bạt vải Canvas có tác dụng che nắng mưa và chống nóng hiệu quả, còn tấm bạt lưới dùng để che mưa và hiệu quả lấy ánh sáng tốt hơn. ❖ Phần dây kéo bạt: Có thể sử dụng dây cáp hoặc dây dù (đường kính từ 3mm đến 8mm). ❖ Bánh xe: là phần bánh xe treo giúp giữ thanh ngang của bạt và giúp bạt chạy trên thanh ray khi thu và mở mái. Thường thì trên mỗi thanh ngang kim loại đó có 2 đến 3 bánh xe treo trên hệ chuyển động.

Ưu điểm Mái xếp di động đã khắc phục hoàn hảo các nhược điểm của mái hiên cố định. Nhằm khắc phục được hoàn toàn nhược điểm của mái hiên cố định thì dòng mái hiên di động thông minh đem đến cho người sử dụng dòng sản phẩm mái hiên hiện đại, thông minh và tính thẩm mĩ cao. Sản phẩm mái hiên di động được cấu tạo từ chất liệu bạt cao cấp có đặc tính cực kỳ ưu việt mà có tuổi thọ lại không hề thua kém so với các loại mái hiên cố định.[3] 14 ⮚ Sự tiện dụng Không thể phủ nhận sự tiện dụng của mái xếp di động mang lại cho cuộc sống con người. Trước đây, khi chưa có mái xếp di động ngôi nhà của bạn thường xuyên phải chịu một lượng bức xạ mặt trời lớn, dù cây cối có nhiều bao phủ xung quanh thì ánh sáng mặt trời vẫn làm căn phòng nóng lên.

Quán cà phê cũng vậy, đa số khách hàng không thích ngồi trong quán cà phê bốn bề là tường, người ta vẫn thích ngồi ở những địa điểm hòa hợp với thiên nhiên nhưng đảm bảo đủ bóng râm. Khi mái xếp di động xuất hiện, bài toán khó về việc giải nhiệt cho căn hộ, địa điểm đỗ xe cho quán xá, tiệc đứng ngoài trời hay những quán cà phê vườn đã có hồi kết. Với mái xếp di động, ngôi nhà của bạn sẽ được mát mẻ cả ngày do không chịu ảnh hưởng trực tiếp từ mặt trời, quán cà phê lại có thêm không gian để cho khách ngồi hay dù nắng hay mưa thì những bữa tiệc ngoài trời vẫn được tổ chức bình thường. Bên cạnh đó mái xếp di động thông minh còn đáp ứng tối đa sự linh hoạt cho người sử dụng.

Mái xếp thông minh sẽ tự động kéo bạt ra khi thời tiết mưa hoặc nắng mà không cần con người can thiệp vào kéo bạt hoặc mở bạt như những mẫu mái xếp truyền thống. So với mái tôn thì mái xếp di động tiện lợi trong cách sử dụng hơn. Vì bạn có thể điều chỉnh ánh sáng dễ dàng thông qua việc cuốn vào hay thả ra. Trong khi đó mái tôn không có chức năng cuốn xếp và di chuyển.

Chúng khá cồng kềnh và khó lắp đặt hơn mái xếp. Do đó, sự ra đời của mái xếp che mưa che nắng là giải pháp hoàn hảo giúp tạo không gian thoáng mát và sống động hơn. ⮚ Giá thành thấp Tiếp theo là một ưu điểm ưu việt của mái xếp di động. Đây là một sản phẩm mà nhà nhà ai cũng có thể sở hữu.

Đa số nhà sản xuất hiểu được mức độ hiệu quả trong kinh doanh của các quán cà phê, mức sống thu nhập của khách hàng nên có rất nhiều mức giá khác nhau cho mái xếp di động, khách hàng có thể thoải mái chọn lựa sản phẩm phù hợp. Nếu bạn cần tới 1 số tiền khá lớn để làm các loại mái hiên cố định như mái ngói, mái tôn, thì khi lắp đặt mái xếp di động bạn lại không cần phải quá lo đến khoản chi phí. Bởi lắp đặt mái hiên di động chi phí rẻ hơn rất nhiều so với các loại mái che cố định truyền thống trước đây. 15 ⮚ Tiết kiệm thời gian lắp đặt Việc thi công lắp đặt sản phẩm mái xếp di động được diễn ra 1 cách nhanh chóng, không mất nhiều thời gian như các sản phẩm mái hiên cố định.

Quá trình lắp đặt nhanh chóng, gọn gàng nhưng vẫn đáp ứng được mọi yêu cầu kỹ thuật về độ chắc chắn, hay độ căng phủ của mái bạt tạo nên độ bền cao. ⮚ Tính thẩm mỹ cao Sản phẩm mái xếp di động đem đến tính thẩm mỹ cao. Với thiết kế gọn gàng mẫu mã đa dạng, không giới hạn về sự sáng tạo, giúp người dùng có nhiều lựa chọn trong việc lắp đặt. Mái xếp di động với kiểu dáng mẫu mã khác nhau: mái vòm, mái hiên chữ A, mái hiên lượn sóng mái chảy, tất cả các loại mái hiên này đều được cấu tạo hết sức tinh vi và đẹp mắt.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh - Đồ án tốt nghiệp kỹ thuật điện điện tử là một nghiên cứu chuyên sâu về việc ứng dụng công nghệ điện tử để tạo ra hệ thống mái che thông minh, có khả năng tự động điều chỉnh theo điều kiện thời tiết. Đồ án này không chỉ tập trung vào thiết kế phần cứng mà còn tích hợp các thuật toán điều khiển thông minh, mang lại sự tiện lợi và hiệu quả cao cho người dùng. Hệ thống này có thể ứng dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng, công nghiệp, giúp tiết kiệm năng lượng và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Nếu bạn quan tâm đến các ứng dụng thông minh trong lĩnh vực điện tử, bạn có thể khám phá thêm về Đồ án hcmute thiết kế và điều khiển tấm lấy sáng mái nhà thông minh, hoặc tìm hiểu sâu hơn về các hệ thống tự động hóa qua Đồ án tốt nghiệp thiết kế chế tạo mô hình nhà thông minh. Ngoài ra, Đồ án hcmute giám sát và điều khiển ngôi nhà thông minh cũng là một tài liệu hữu ích để mở rộng kiến thức về công nghệ nhà thông minh.