MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION GRADUATION THESIS MECHATRONICS ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN AND IMPLEMENT A LEPIRONIA ARTICULATA CORE EXTRACTION MACHINE WITH AN IOT CONTROLLER, MONITOR AND CONTROL BY SMARTPHONE, COUNTING OF COMPLETED STRAWS INSTRUCTOR: PhD. NGUYEN VAN THAI STUDENT: LE TRAN DINH TRUC SKL013383 Ho Chi Minh City, July 2024 Ho Chi Minh City University of Technology and Education Faculty of International Education GRADUATION THESIS DESIGN AND IMPLEMENT A LEPIRONIA ARTICULATA CORE EXTRACTION MACHINE WITH AN IOT CONTROLLER, MONITOR AND CONTROL BY SMARTPHONE, COUNTING OF COMPLETED STRAWS Advisor: PhD. NGUYEN VAN THAI Student: LE TRAN DINH TRUC Student ID: 20146033 Class: 20146CLA2 Ho Chi Minh city, July 2024 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO QUỐC TẾ Độc lập - Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II, năm học 2023-2024 Giảng viên hướng dẫn: TS.
Nguyễn Văn Thái Sinh viên thực hiện: Lê Trần Đình Trúc - MSSV: 20146033 - Điện thoại: 0768687625 1. Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: CDT-68 - Tên đề tài: Thiết kế và thi công máy lấy lõi cỏ bàng với bộ điều khiển IoT, giám sát và điều khiển hoạt động của máy qua smartphone, đếm số lượng ống hút hoàn thành. - Đề tài được tài trợ bởi Công ty IoTVision và Công ty đối tác của 3DVisionLab 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Kích thước cỏ bàng trong thùng cấp phôi: chiều dài 20cm, đường kính ống hút 4-7 mm Một chu kì máy lấy lõi 5 ống hút 3.
Nội dung chính của đồ án: Thiết kế và thi công cơ khí máy lấy lõi cỏ bàng. Thiết kế và thi công mạch IoT điều khiển máy, lập trình nhúng cho mạch IoT điều khiển máy. Lập trình xây dựng app trên điện thoại thông minh để điều khiển và giám sát máy thông qua điện thoại thông minh. Lập trình IoT-Cloud và API trên server để tương tác dữ liệu giữa máy, cloud và điện thoại thông minh.
Các sản phẩm dự kiến Máy lấy lõi cỏ bàng. Mạch điều khiển IoT. Phần mềm trên điện thoại thông minh. Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh Tiếng Việt Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh Tiếng Việt TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Được phép bảo vệ…………………………………………… i TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.
HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên Lê Trần Đình Trúc MSSV: 20146033 Hội đồng: 01 Tên đề tài: Design and implement a Lepironia Articulata core extraction machine with an IoT controller, monitor and control by smartphone, counting of completed straws Ngành đào tạo: Cơ điện tử Họ và tên GV hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Thái Ý KIẾN NHẬN XÉT 1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN 2.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: .Kết quả đạt được:.
Những tồn tại (nếu có):. Đánh giá: Điểm tối Điểm đạt TT Mục đánh giá đa được 1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Nội dung ĐATN 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa 5 học xã hội… Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình 15 đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 4. Kết luận: Được phép bảo vệ Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2024 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.
HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ và tên sinh viên: Lê Trần Đình Trúc MSSV: 20146033 Hội đồng: 01 STT: 07 Tên đề tài: Design and implement a Lepironia Articulata core extraction machine with an IoT controller, monitor and control by smartphone, counting of completed straws Ngành đào tạo: Cơ điện tử Họ và tên GV phản biện: TS. Nguyễn Vũ Lân Ý KIẾN NHẬN XÉT 1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:. Kết quả đạt được:.
Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:. Đánh giá: Điểm Điểm đạt TT Mục đánh giá tối đa được 1. Hình thức và kết cấu ĐATN 30 Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10 Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Nội dung ĐATN 50 Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, 5 khoa học xã hội… Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy 15 trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.
Khả năng cải tiến và phát triển 15 Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5 3. Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10 4. Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10 Tổng điểm 100 7. Kết luận: Được phép bảo vệ Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2024 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) v ACKNOWLEDGEMENT Throughout the project, I have received invaluable assistance that has helped me stay determined and achieve this goal.
Therefore, I sincerely express my profound gratitude to these individuals and groups: I want to express my heartfelt thanks to Dr. Nguyễn Văn Thái, my mentor, whose guidance and unwavering support were crucial in allowing me to take on this project. Despite his busy schedule, he generously gave his time to help me with advice, ideas, and direction throughout the project. I am deeply grateful to my parents and family for their financial support and unwavering encouragement.
Their backing during tough times created a nurturing environment that empowered me to successfully finish my graduation project. I extend sincere thanks to the faculty at the Faculty of Mechanical Engineering, especially the teachers in the Mechatronics Department. Their thorough teaching of essential and specialized knowledge has been pivotal in our ability to excel in our project work. A big thank you goes out to the dedicated members of the 3DVisionLab research group.
Their diverse viewpoints, insightful ideas, and broad experiences across different fields laid the foundation for my project solutions and greatly contributed to the successful completion of my graduation project. I also want to acknowledge my classmates who stood by me throughout the challenging journey of completing our graduation projects. Their collaborative spirit and willingness to lend a hand have been invaluable. vi LỜI CAM KẾT Đề tài “Thiết kế và thi công máy lấy lõi cỏ bàng với bộ điều khiển IoT, giám sát và điều khiển hoạt động của máy thông qua smartphone, đếm số lượng ống hút hoàn thành” GVHD: TS.
Nguyễn Văn Thái Họ tên sinh viên: Lê Trần Đình Trúc Lê Trần MSSV: 20146033 – Lớp: 20146CLA2 Địa chỉ: Điện thoại:0768687625 – Email: dinhtruc01012002@gmail.com Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Hồ Chí Minh, ngày ….
năm 2024 Sinh viên thực hiện (Kí và ghi rõ họ tên) Lê Trần Đình Trúc vii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Sự nóng lên toàn cầu là một vấn đề nan giải, để góp phần giải quyết vấn đề này, việc sử dụng các sản phẩm xanh thân thiện với môi trường như ống hút làm từ cỏ bàng là một phương án tốt giúp giảm thiểu rác thải nhựa. Và để làm giảm giá thành của ống hút cỏ, ta cần phải tối ưu hóa quá trình sản xuất. Xuất phát từ suy nghĩ trên, tôi quyết định thiết kế và chế tạo máy lấy lõi cỏ bàng là một trong những bước quan trọng của quy trình sản xuất cỏ bàng. Trong đồ án này, tôi sẽ thiết kế cơ khí của máy gồm bốn bộ phận chính bộ phận đỡ ống hút là định vị ống, bộ phận khoan để lấy lõi trong ống hút, bộ phận chống trượt cho ống hút khi bộ khoan đi vào và bộ phận cấp phôi.
Để điều khiển máy, thay vì sử dụng tủ điện và nút bấm, tôi sử dụng màn hình HMI để làm giao diện và điều khiển. Ngoài ra để tăng khả năng giám sát và điều khiển, tôi còn lập trình app điện thoại điều khiển máy từ xa thông qua trao đổi dữ liệu qua firebase. Đến thời điểm hiện tại máy có thể hoạt động cơ bản đầy đủ các chức năng: cấp phôi, đưa phôi tới vị trí chỉ định, cố định, chống trượt và khoan rồi thả phôi ra ngoài, có thể điều khiển và giám sát số lượng ống hút hoàn thành thông qua cả màn hình HMI và điện thoại. Tuy còn nhiều vấn đề và lỗi xảy ra trong quá trình hoạt động, tuy nhiên với một số sự cải tiến trong tương lai, tôi tin rằng chiếc máy có để giúp giảm phần nào chi phí sản xuất dẫn đến giảm giá thành của ống hút cỏ bàng.
viii ABSTRACT Global warming is an intricate issue, and to contribute to its resolution, using environmentally friendly products like straws made from Lepironia articulata is a viable solution to reduce plastic waste. To lower the cost of grey sedge straws, optimizing the production process is essential. Based on these considerations, I decided to design and manufacture a core-extraction machine as a crucial step in the grey sedge straw production process. In this project, I will engineer the mechanical components of the machine, consisting of four main parts: the straw holder for positioning, the drilling mechanism for core extraction, anti-slip components to stabilize the straw during drilling, and the feed mechanism.
Instead of using a control panel and buttons, I opted for an HMI (Human-Machine Interface) screen for interface and control. Additionally, to enhance monitoring and control capabilities, I programmed a mobile app for remote machine control and data exchange via Firebase. As of now, the machine performs basic functions effectively: feeding, positioning, securing, drilling, and releasing cores, with monitoring and control accessible via both the HMI screen and mobile phone. Although challenges and issues have arisen during operation, with future improvements, I believe this machine will contribute significantly to reducing production costs and thereby lowering the price of grey sedge straws ix TABLE OF CONTENT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.