đặt vấn đề, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, giới hạn và bố cục đề tài. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương này trình bày về cách hoạt động của các thành phần có trong hệ thống và toàn bộ hệ thống. Giới thiệu phần cứng các thiết bị được sử dụng trong đề tài. Chương 3: Tính toán và thiết kế Chương này trình bày giới thiệu hệ thống, lựa chọn các linh kiện, tính toán thiết kế phù hợp với điều kiện thực tế, sơ đồ nguyên lý của các mạch.
Chương 4: Thi công hệ thống Chương này trình bày các bước thi công hệ thống, thi công mô hình, quá trình lập trình hệ thống cho từng phần khác nhau, lưu đồ giải thuật và hướng dẫn sử dụng hệ thống chi tiết. Chương 5: Kết quả thực hiện, nhận xét, đánh giá Chương này trình bày kết quả đạt được, nhận xét các kết quả đạt được từ mô hình và mức độ hoàn thiện đề tài. Chương 6: Kết luận, phương hướng phát triển của đề tài Chương này trình bày kết luận rút ra được sau quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài. Kết luận về hoạt động của hệ thống trong thực tế qua đó rút ra được hướng phát triển cho đề tài sau này.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 4 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIẶT SẤY TỰ PHỤC VỤ 2. Tìm hiểu về cửa hàng giặt sấy tự phục vụ Tại các nước phát triển, hầu hết mọi người đã quen với việc giặt sấy quần áo tại các cửa hàng giặt sấy tự bên ngoài, nhờ dịch vụ chu đáo, nhanh chóng, tiện lợi và giá cả rất phải chăng. Đặc biệt, máy giặt tại các cửa hàng giặt sấy tự động thường hiện đại , có nhiều tính năng và đắt tiền hơn rất nhiều so với máy giặt trong gia đình.
Tuy nhiên, tại Việt Nam mặc dù xuất hiện cách đây nhiều năm, các cửa hàng giặt sấy chỉ là giải pháp dành cho những tình huống cấp bách như mưa gió, giặt chăn mền hoặc quần áo bẩn quá tải sau một chuyến du lịch dài ngày. Các dịch vụ này đang dần trở nên xuống cấp và lạc hậu so với nhu cầu ngày càng cao và khó tính của khách hàng. Cửa hàng giặt sấy tự động Để nắm bắt nhu cầu mở rộng các dịch vụ giặt sấy tự động, các hãng sản xuất máy giặt lớn đã phát triển nhiều dòng máy giặt dành cho mô hình giặt sấy tự động. Tuy nhiên, giá cả của các dòng máy giặt này rất cao nên đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu cho một cửa hàng giặt sấy tự động thường rất lớn.
Điều này là cản trở không nhỏ cho các nhà đầu tư có nguồn vốn hạn chế. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 5 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để giải quyết vấn đề này thì đã có giải pháp kết hợp công nghệ RFID cùng với vi điều khiển để biến các máy giặt loại cũ thành một hệ thống giặt sấy tự phục vụ. Cách này vừa giải quyết vấn đề chi phí đầu tư lớn đồng thời tận dụng lại các máy giặt đời cũ để áp dụng vào một cửa hàng giặt sấy tự phục vụ loại nhỏ. Mô hình tổng quan Sau khi nghiên cứu tổng quan các hệ thống giặt sấy tự phục vụ được sử dụng đã có trước đó, nhóm đã đưa ra mô hình cơ bản của hệ thống như sau: Quản lý Máy tính Cơ sở dữ liệu Người dùng Vi điều khiển Máy giặt/sấy Hình 2.
Mô hình hoạt động tổng quát Mô tả hoạt động: Để sử dụng dịch vụ giặt sấy, trước tiên khách hàng cần lấy thẻ RFID và đăng kí thông tin cơ bản như: tên, số điện thoại, giới tính,… Sau đó khách hàng thực hiện việc nạp tiền vào tài khoản để sử dụng dịch vụ. Khi sử dụng, khách hàng thực hiện việc quét thẻ, hệ thống sẽ truy xuất cơ sở dữ liệu, nếu thông tin đúng và có tiền trong tài khoản thì tiến hành mở máy. Khách hàng tiến hành chọn các chế độ giặt trên máy và chờ hoàn tất quá trình giặt. Khi giặt xong hệ thống sẽ tự động ngắt nguồn máy giặt.
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG RFID 2. Công nghệ RFID Sự ra đời của công nghệ RFID là một phát minh quan trọng trong kĩ thuật điện tử. Trên thế giới, công nghệ RFID đã được áp dụng và phát triển ở nhiều lĩnh vực: quân BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 6 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT sự, y học, giao thông, thương mại, nông nghiệp, bưu chính viễn thông,… đem lại nhiều lợi ích và tiện lợi. Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến, cho phép một thiết bị đọc có thể đọc thông tin chứa trong một thiết bị khác ở một khoảng cách gần mà không cần phải có một sự tiếp xúc vật lý nào.
Một hệ thống RFID thường bao gồm 2 phần chính là thẻ tag (chip RFID chứa thông tin) và bộ đọc (reader) đọc các thông tin trên chip[1]. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần số của sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các thẻ tag đến bộ đọc. Bộ đọc đọc dữ liệu của tag và gửi thông tin để hệ thống để xử lý trên cơ sở dữ liệu. Một hệ thống RFID bao gồm nhiều thành phần phối hợp với nhau tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh và thống nhất[1]: Tag (thẻ gắn vào đối tượng cần nhận dạng): Là thành phần bắt buộc mà bất kì hệ thống RFID nào cũng cần phải có.
Có thể lưu trữ và truyền dữ liệu về Reader bằng sóng vô tuyến. Trong đó các thẻ thường lưu trữ thông tin về các sản phẩm nào đó. Reader (đầu đọc): Là thành phần bắt buộc phải có, làm nhiệm vụ xử lí tín hiệu nhận được từ anten và giao tiếp với mạch điều khiển. Reader Anten: Là thành phần bắt buộc đi cùng với Reader để giao tiếp với Tag.
Mạch điều khiển (Controller): Là thành phần bắt buộc có nhiệm vụ xử lí tín hiệu nhận được từ Reader và giao tiếp với máy chủ dữ liệu. Cảm biến, cơ cấu chấp hành. Máy chủ dữ liệu và phần mềm hệ thống: Có chức năng lưu trữ các dữ liệu và giao tiếp với người sử dụng. Hạ tầng truyền thông (các chuẩn truyền dữ liệu): có nhiệm vụ là cầu nối truyền dữ liệu giữa mạch điều khiển và máy chủ dữ liệu.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 7 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. Sơ đồ khối hệ thống RFID Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống RFID: Thiết bị Reader phát ra sóng điện từ ở một tần số nhất định, khi thiết bị Tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng điện từ này và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị Reader biết ID (mã số) của mình. Từ đó thiết bị RFID reader nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động. Nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID Thẻ RFID là thiết bị có thể lưu trữ và truyền dữ liệu về bộ đọc bằng sóng vô tuyến.
Trong đó các thẻ thường lưu trữ thông tin về các sản phẩm nào đó hoặc các ID (mã nhận diện. Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ (bộ nhớ của chip có thể chứa từ 96 đến 512 bit dữ liệu, nhiều gấp 64 lần so với mã vạch) và anten được thu nhỏ trong một số hình thức đóng gói. Vài thẻ RFID giống như những nhãn giấy và được ứng dụng để bỏ vào hộp và đóng gói. Một số khác được sản xuất thành các miếng da bao cổ tay.
Mỗi thẻ được lập trình với một nhận dạng duy nhất cho phép theo dõi không dây đối tượng hoặc con người đang gắn thẻ đó. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 8 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. Một vài dạng của Tag 2. Ưu và nhược điểm của công nghệ RFID a.
Ưu điểm của công nghệ RFID Một tag RFID có thể được đọc mà không cần phải có sự tiếp xúc với reader. Có thể lưu dữ liệu lên tag RFID nhiều lần, từ đó giúp tiết kiệm chi phí. Một tag RFID có thể lưu trữ vài Bytes dữ liệu hay lớn hơn (tùy từng loại tag). Cho phép sử dụng một reader để đọc nhiều tag trong vùng đọc của nó trong một khoảng thời gian, từ đó giúp tiết kiệm thời gian vận hành.
Tag RFID có thể hoạt động trong những điều kiện bất lợi. Tag RFID ngoài việc có thể mang và truyền dữ liệu còn dùng được vào nhiều nhiệm vụ khác. Có thể đọc chính xác đến 100%. Nhược điểm của công nghệ RFID Hoạt động kém hiệu quả với các vật chắn sóng RF và những vật hấp thụ sóng RF: Kim loại, nước,….
Các yếu tố môi trường xung quanh có tác động mạnh đến việc giao tiếp giữa Reader và Tag (môi trường có nhiều kim loại và chất lỏng). Số lượng Tag có thể đọc được bị giới hạn. Có thể bị nhiễu nếu phần cứng không được bố trí phù hợp (anten đặt sai vị trí). BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 9 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.
Module RFID RC522 Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 của Philips dùng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC tần số 13.56MHz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module này là sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng về ghi đọc thẻ RFID. Module RFID RC522 Đặc điểm kĩ thuật: Nguồn: 3.3VDC Dòng điện hoạt động: từ 13 đến 26mA Dòng ở chế độ chờ (Stand by): từ 10 đến 13mA Dòng ở chế độ nghỉ (Sleep Mode): nhỏ hơn 80µA Dòng tải tối đa: 30mA Tần số sóng mang: 13.56MHz Khoảng cách đọc tối ưu: từ 0 đến 60mm Giao tiếp: SPI Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s Nhiệt độ hoạt động: -20 đến 80 °C Độ ẩm hoạt động: từ 5 đến 95% Các loại thẻ RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare UltraLight, mifare Pro, mifare Desfire Kích thước: 40mm × 60mm Bộ phát bên trong IC MFRC522 có thể điều khiển anten đầu đọc/ghi được thiết kế để giao tiếp với thẻ và bộ tiếp sóng mà không cần thêm mạch bên ngoài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH 10 do an CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Ngoài ra các hệ thống lớn còn được kết nối với các máy tính, hạ tầng mạng để truyền nhận thông tin của thẻ tag, thực hiện các tác vụ như liên kết tài khoản, thông tin, tiền phí.