Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển giám sát võng cho trẻ em

• Tác giả: Võ Lê Công Hậu
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Văn Hiệp
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điện tử Truyền thông
• Đề tài: Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển và giám sát võng cho trẻ em
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC TIÊU
• 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1.4. GIỚI HẠN
• 1.5. BỐ CỤC
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. CÁC LOẠI VÕNG TRẺ EM TRÊN THỊ TRƯỜNG
• 2.1.1. Võng trẻ em truyền thống
• 2.1.2. Võng tự động cho trẻ em
• 2.1.3. Võng tự động cho trẻ em được cải tiến
• 2.2. ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ BẰNG PWM
• 2.2.1. Nguyên lý điều chế độ rộng xung PWM
• 2.2.2. Phương pháp điều chế độ rộng xung PWM
• 2.3. TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU QUA WI-FI
• 2.3.1. Nguyên tắc hoạt động
• 2.3.2. Một số chuẩn kết nối
• 2.4. TẠO CƠ SỞ DỮ LIỆU TRỰC TUYẾN VỚI FIREBASE
• 2.4.1. Giới thiệu Firebase
• 2.4.2. Các chức năng chính của Firebase
• 2.4.3. Firebase Realtime Database
• 2.5. TỔNG QUAN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống
• 3.2. Tính toán và thiết kế mạch điều khiển
• 3.3. Tính toán và thiết kế cơ sở dữ liệu trực tuyến
• 3.4. Thiết kế ứng dụng trên di động
• 4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG
• 4.1. Thi công bo mạch điều khiển
• 4.2. Lắp ráp và kiểm tra
• 4.3. ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
• 4.3.1. Đóng gói mạch điều khiển
• 4.3.2. Đóng gói mạch camera
• 4.3.3. Thi công mô hình
• 4.4. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG
• 4.4.1. Phần mềm lập trình cho vi điều khiển
• 4.4.2. Phần mềm lập trình cho ứng dụng di động
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ
• 5.1. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 5.2. NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. KẾT LUẬN
• 6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống

Phần này tập trung vào thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát võng cho trẻ em. Hệ thống được thiết kế dựa trên vi điều khiển NodeMCU ESP8266, kết nối Wi-Fi để trao đổi dữ liệu với cơ sở dữ liệu trực tuyến. Ứng dụng Android được thiết kế để điều khiển và giám sát hệ thống từ xa. Các chức năng chính bao gồm điều khiển tốc độ động cơ đưa võng bằng PWM, phát nhạc ru ngủ, và giám sát hình ảnh qua camera ESP32-CAM.

1.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ khối hệ thống bao gồm các thành phần chính: vi điều khiển NodeMCU ESP8266, module điều khiển động cơ L298, module phát nhạc DFPlayer Mini, và camera ESP32-CAM. Các thành phần này được kết nối với nhau thông qua giao tiếp Wi-Fi và được điều khiển từ ứng dụng Android.

1.2. Thiết kế mạch điều khiển

Mạch điều khiển được thiết kế để điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp PWM. Mạch sử dụng module L298 để điều khiển động cơ DC, với khả năng điều chỉnh tốc độ linh hoạt. Mạch cũng tích hợp module DFPlayer Mini để phát nhạc ru ngủ.

II. Thi công hệ thống

Phần này mô tả quá trình thi công hệ thống, bao gồm lắp ráp các linh kiện, kiểm tra hoạt động, và đóng gói mô hình. Hệ thống được thi công dựa trên thiết kế đã đề xuất, với mục tiêu đảm bảo tính thẩm mỹ, an toàn, và tiết kiệm năng lượng.

2.1. Thi công bo mạch điều khiển

Bo mạch điều khiển được thi công bằng cách lắp ráp các linh kiện lên PCB. Các linh kiện bao gồm vi điều khiển NodeMCU ESP8266, module L298, và các linh kiện phụ trợ khác. Bo mạch được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng.

2.2. Lắp ráp và kiểm tra

Sau khi thi công bo mạch, hệ thống được lắp ráp hoàn chỉnh và kiểm tra hoạt động. Các chức năng như điều khiển tốc độ động cơ, phát nhạc, và giám sát hình ảnh được kiểm tra để đảm bảo hoạt động ổn định.

III. Ứng dụng và đánh giá

Phần này đánh giá hiệu quả và ứng dụng thực tế của hệ thống. Hệ thống được thiết kế để hỗ trợ các bậc phụ huynh trong việc chăm sóc trẻ em, giúp tiết kiệm thời gian và công sức. Hệ thống cũng được đánh giá về tính thẩm mỹ, an toàn, và mức tiêu thụ năng lượng.

3.1. Kết quả đạt được

Hệ thống đã hoàn thành các chức năng chính như điều khiển tốc độ động cơ, phát nhạc ru ngủ, và giám sát hình ảnh. Hệ thống hoạt động ổn định và đáp ứng được các yêu cầu thực tế.

3.2. Nhận xét và đánh giá

Hệ thống được đánh giá cao về tính ứng dụng thực tế, đặc biệt là trong việc hỗ trợ các bậc phụ huynh chăm sóc trẻ em. Tuy nhiên, hệ thống còn phụ thuộc vào chất lượng mạng Wi-Fi và khả năng chịu tải cần được cải thiện.