Thiết Kế và Điều Khiển Máy Rút Tiền Tự Động cho Quản Lý và Bán Hàng

Luận văn tốt nghiệp kỹ thuật nghiên cứu tốt nghiệp kỹ thuật máy tính thiết kế và điều khiển thiết bị quản lý và bán hàng tự động, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

• Tác giả: Nguyen Dinh Nhat Minh
• Người hướng dẫn: TS. Nguyen Hoai Nhan
• Trường học: Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Máy Tính
• Đề tài: Thiết Kế và Điều Khiển Máy Rút Tiền Tự Động
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• 1.1. Tổng quan về đề tài
• 1.2. Các nghiên cứu quốc tế
• 1.3. Các nghiên cứu trong nước
• 1.4. Ý tưởng của đề tài
• 1.5. Mục tiêu và phạm vi đề tài
• 1.5.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.5.2. Phạm vi đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ
• 2.1. ESP32 Board
• 2.2. Một số cơ cấu phần cứng quan trọng
• 2.3. Một số linh kiện khác
• 2.4. Công nghệ và môi trường phát triển Website
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH YÊU CẦU VÀ ĐẶC TẢ HỆ THỐNG
• 3.1. Phân tích yêu cầu
• 3.2. Thiết kế hệ thống
• 3.2.1. Kiến trúc tổng quan hệ thống
• 3.2.2. Kiến trúc kệ hàng và cơ cấu phân phối sản phẩm
• 4. CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI HIỆN THỰC HỆ THỐNG
• 4.1. Triển khai hiện thực Front-end
• 4.2. Triển khai hiện thực Back-end
• 4.2.1. Triển khai tính năng cập nhật thông tin thời gian thực
• 4.2.2. Triển khai ở phía Server
• 4.2.3. Triển khai ở phía Client
• 4.2.4. Triển khai lập lịch tác vụ nền với Hangfire
• 4.2.5. Triển khai tích hợp cổng thanh toán Momo
• 4.2.6. Triển khai sử dụng Firebase để lưu trữ hình ảnh
• 4.2.7. Tải lên hình ảnh
• 4.2.8. Xây dựng kệ hàng
• 4.2.9. Xây dựng cơ cấu phân phối sản phẩm
• 4.2.10. Bộ điều khiển và xử lý đơn hàng
• 4.2.11. Khung B — Trục Y và Khung C - Trục Z
• 4.2.12. Cơ chế phản hồi từ máy bán hàng đến quản trị viên
• 5. CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN
• 5.1. Kết quả đạt được
• 5.2. Hướng cải thiện và phát triển
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Tóm tắt

I. Tổng quan về Thiết Kế và Điều Khiển Máy Rút Tiền Tự Động

Máy rút tiền tự động (ATM) đã trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống ngân hàng hiện đại. Thiết kế và điều khiển máy ATM không chỉ đơn thuần là việc cung cấp dịch vụ rút tiền mà còn bao gồm nhiều tính năng khác như kiểm tra số dư, chuyển khoản và thanh toán hóa đơn. Việc tối ưu hóa thiết kế và điều khiển máy ATM giúp nâng cao trải nghiệm người dùng và đảm bảo an toàn trong giao dịch.

1.1. Lịch sử phát triển của máy rút tiền tự động

Máy rút tiền tự động đầu tiên được giới thiệu vào những năm 1960. Kể từ đó, công nghệ đã phát triển mạnh mẽ với nhiều tính năng mới được tích hợp, từ việc chấp nhận thẻ tín dụng đến thanh toán di động.

1.2. Tầm quan trọng của máy ATM trong hệ thống ngân hàng

Máy ATM không chỉ giúp giảm tải cho các chi nhánh ngân hàng mà còn cung cấp dịch vụ 24/7 cho khách hàng, từ đó nâng cao sự hài lòng và tiện lợi cho người sử dụng.

II. Các thách thức trong thiết kế máy rút tiền tự động

Mặc dù máy rút tiền tự động mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như bảo mật, bảo trì và khả năng tương thích với công nghệ mới là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế.

2.1. Vấn đề bảo mật trong máy ATM

Bảo mật là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế máy ATM. Các biện pháp như mã hóa dữ liệu và xác thực hai yếu tố cần được áp dụng để bảo vệ thông tin của khách hàng.

2.2. Khó khăn trong việc bảo trì và sửa chữa

Máy ATM thường được đặt ở những vị trí xa xôi, việc bảo trì và sửa chữa có thể gặp khó khăn. Do đó, cần có kế hoạch bảo trì định kỳ để đảm bảo máy hoạt động ổn định.

III. Phương pháp thiết kế máy rút tiền tự động hiệu quả

Để thiết kế một máy ATM hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp hiện đại trong cả phần cứng và phần mềm. Việc lựa chọn linh kiện chất lượng và phát triển phần mềm điều khiển thông minh là rất quan trọng.

3.1. Lựa chọn linh kiện phần cứng cho máy ATM

Việc lựa chọn linh kiện như bộ vi điều khiển, cảm biến và màn hình hiển thị cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao cho máy ATM.

3.2. Phát triển phần mềm điều khiển máy ATM

Phần mềm điều khiển cần được thiết kế để dễ dàng tương tác với người dùng, đồng thời đảm bảo tính bảo mật và khả năng xử lý giao dịch nhanh chóng.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy rút tiền tự động

Máy ATM không chỉ được sử dụng trong ngân hàng mà còn có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như siêu thị, cửa hàng tiện lợi và các khu vực công cộng. Điều này giúp mở rộng khả năng tiếp cận dịch vụ tài chính cho người dân.

4.1. Máy ATM trong siêu thị và cửa hàng tiện lợi

Việc tích hợp máy ATM trong siêu thị giúp khách hàng dễ dàng thực hiện giao dịch mà không cần phải đến ngân hàng, từ đó tiết kiệm thời gian và công sức.

4.2. Tương lai của máy ATM trong xã hội hiện đại

Với sự phát triển của công nghệ, máy ATM có thể được tích hợp thêm nhiều tính năng mới như thanh toán qua điện thoại di động, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của máy rút tiền tự động

Máy rút tiền tự động đã chứng minh được vai trò quan trọng trong hệ thống tài chính hiện đại. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, máy ATM sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

5.1. Đánh giá hiệu quả của máy ATM hiện nay

Máy ATM đã giúp giảm thiểu thời gian chờ đợi và nâng cao sự tiện lợi cho khách hàng, đồng thời giảm tải cho các chi nhánh ngân hàng.

5.2. Xu hướng phát triển máy ATM trong tương lai

Trong tương lai, máy ATM sẽ ngày càng thông minh hơn với khả năng tích hợp công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và blockchain, từ đó nâng cao tính bảo mật và hiệu suất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. GIỚI THIEU DE TÀI .--2-- 2£ E£+E£+EE£EE£EEE+EE£EEEZEEEEEerkerrerree 2 1. Téng quan về đề tài.---:- +S++St+EE‡EEEEE1221211211211211211211 121. _ Các nghiên cứu quốc tẾ.--- +: 25+ ++EE+E++EE2EE+EEEEEEEEEErrrrrrred 2 1.

Cac nghiên cứu trong NƯỚC .--- c6 6 1xx vn ngư6 1. Ý tưởng của đề tài. Mục tiêu và phạm vi đề tài. Muc tiêu của đề tai sec cccccccccsesssessesseessessesssessessesssessessesssessesseeseeseesses 8 1.

Phạm vi đề tain .ccccccccccccscsssessssssssssessuesssessesssesssesssecssecsusesuesseesseesseeees 8 Chương2. CƠ SỞ LÝ THUYET VÀ LỰA CHON CÔNG NGHỆ .Ăc CS 2021221 HH HH ggrrrrưe 9 2. Một số cơ cấu phần cứng quan trong. Nguồn tổ ong 24V-]A.

Động Cơ Bước Size 42mm Nema 17. Mạch điều khiến động cơ bước (Driver TB6600 4. Động Cơ RC Servo MGO996. G3111 011 1n vn kg vn 15 2.

Một số linh kiện khác. Giao thức MQTTT. cành TH HH TH TH HH ri 18 2. LH HH HH HH TH TH TH HH HH 20 2.

_ Công nghệ và môi trường phát triển Website. Kiến trúc phan mềm: Mô hình 3 lớp (three-layers). Back-end: ASP.NET Core - Entity Framework kết hợp với Microsoft S60) ca ma. Front-end: Razor Page va Ajax.

Giao diện thời gian thực với SignalR. Môi trường phát triển máy chủ: Microsoft AZure. Microsoft Azure App S€TVICC.- cv HH ng cư, 26 2. Microsoft Azure SQL Database.- HH ng ng re.

Lý do lựa chon Microsoft ÀZUT€.- G5 c1 13s vrsrererre 28 Chương 3. PHAN TÍCH YÊU CAU VÀ ĐẶC TẢ HỆ THÓNG. Phân tích yêu cầu.-----:- +2 ©E+Ek+EE#EESEEEEEEEEEEEEE1221211211 1. Tổng quan về kết quả của đề tài.

Những chức năng Can cÓ. Phạm vi kết quả. Dac tả các use-case cho hệ thống "—. THIET KE HE THÓNG.-----2 2 £+£+EE+EE£+EE+EErEzzreerxee 33 4.

_ Kiến trúc tổng quan hệ thống. Kiến trúc tông quan giao diện Web App. Thiết kế cơ sở dữ liỆu. Lưu đồ giải thuật điều khiển phần cứng (Cơ cấu phân phối sản pham).

Kiến trúc kệ hàng và cơ cau phân phối sản phẩm. Kién trúc kệ hàng. Kiến trúc cơ cau phân phối sản phẩm:. TRIÊN KHAI HIỆN THUC HỆ THÓNG.

_ Triển khai hiện thực Front-end.---s- - s+s+xeEk+E+EEE+EeEzE+Eerkzkerrxsrcrx 47 5. _ Triển khai hiện thực Back-end. Triển khai tinh năng cập nhật thông tin thời gian thực. Triển khai ở phía SeTVT.

--2- 2 + 5E+SE+EE+EE£EEEEEEEEEErrrrrrrrrei 57 5. Triển khai ở phía Client. Triển khai lập lich tác vụ nền với Hangfire. Triển khai tích hợp cong thanh toán Momo.

_ Triển khai sử dụng Firebase để lưu trữ hình ảnh. _ Tải lên hình ảnh. _ Xây dựng kệ hàng.- -- ch HH HH key 65 5. Xây dựng cơ cấu phân phối sản phẩm.

BO điều khiển và xử lý đơn hàng. LH HH HH ngư 67 5. Khung B — Trục Y và Khung C - Truc ZZ. Cơ chế phản hồi từ máy bán hàng đến quản trị viên.

_ ĐÁNH GIÁ KET QUA VÀ KET LUẬN. Kết quả đạt được. Ăn TH TH ngàn Hàn ng 75 6. Cơ cau phân phối sản phẩm.

Hướng cải thiện và phát triển.---:---¿+¿©+©2+++++zx++rxezrxrzrxrrrxee 82 DANH MỤC HÌNH Hình 1. Máy bán thuốc tây ở Nhật.----- ¿52-52 SE2SE‡E2EE2EE2 1221211211212, 3 Hình 1.2: Máy bán đồ uống đóng chai/lon.--- 2-2 2 2 £+S£+££2££+E£+EzE£zEzzzzxez 4 Hình 1. Kho hàng tự động với Robot Kiva của AmazZOH. --- 5 «se csecsx 5 Hình 1.

Kho hang tự động của công ty CaITI1aO.- - - c vn sieeerrse 5 Hình 1. Siêu thị tự động Amazon O. 9v HH ng 6 Hình 1. Máy bán bánh mì tự động .- -- -- ¿+5 + + SE + E+EEExetrrrrrerrrrrrerrrxre 7 Hình 2.- - --- + s1 TH TH HH HH nh 10 Hình 2.2: Nguén tỔ ong.

- 2-2: 22 5£+E++EE2EE22EEEEEEE2E122112711271127112711221 221cc 10 Hinh 2.4: Nguyên lý hoạt động của động cơ DUOC.----- + +++sxs++sssseresess 12 Hình 2.5: Cấu tạo bên ngoài động cơ DưỚc.6: Cấu tạo bên trong động cơ bước.----2: + ©+2+s++x++x++zx++zxtzrxzzxez 13 Hình 2.7: Driver động cơ bước TTB66U. Động cơ RC Servo .- 2G 3 1121321111111 9 111 111 11111 1H ng rệt 15 Hình 2.9: Cách hoạt động của trục VI(IT€.10: Minh họa cho MQ TTT”.-- cG E2 222211111162211 1111115111118 1 ccrrey 18 Hình 2.11: Mô hình hoạt động của MT T”. Minh họa mô hình hoạt động của Hangfire .13: Ung dụng web truyền thống với ứng dung AJAX.14: Minh họa về việc ứng dụng SignalR trong xây dựng website.15: Dashboard của App Service trên Microsoft AZUFe. Dashboard của SQL databases trên Microsoft ÀZure.1: Sơ đồ Use-case cho người mua hàng .-- 2-2 2 2+52+£++£z+zzxe+xzez 30 Hình 3.2: Sơ đồ Use-case cho người quản trị .------: 2 s¿s++cx++zx2zxvzrxzrsez 32 Hình 4.1: Kiến trúc tong quan hệ thống.Kién trúc tổng quan của Web App theo Mô hình ba lớp.3: Biểu đồ CSDL của hệ thống .- 2-2 522S222E22EE2EEttrxerrxrrrrees 36 Hình 4.4: Bảng mô tả chỉ tiết của USCIS .5: Bảng mô tả chỉ tiết của produCts.6: Bảng mô tả chỉ tiết của categories.

Lưu đồ giải thuật phần cứng.8: Kiến trúc kệ hàng và cơ cau phân phối sản phâm. Kiến trúc kệ hàng.---2- 2-2 + SE+SE+EE£EE+EEEEEEEEEEE2EE2EE2E121121222. Cơ cau phân phối sản phẩm. Kích thước các khung.-- --- + xxx vn ngư46 Hình 4.

Mô tả cách sắp xếp các khung. Minh họa giao diện sử dụng AJAX để lấy dữ liệu thông qua API. Cau trúc thư mục của mã nguồn Front-end cho người mua hàng.3: Giao diện danh mục sản phẩm M.4: Giao diện các sản phâm.---¿--¿- 5:22: ©5+£©++EE+2EE++EE++Exezrxesrxerrxee 49 Hình 5.5: Giao diện gid hàng. - óc 112199112 11 9 1 vn ng nh rưy 50 Hình 5.

Giao diện Dashboard.- -- + << SE 22221113113 £228EEEE+EEEEEkkeerereeeeree 50 Hình 5. Giao diện quản lý danh mục sản phẩm. Giao diện quản lý đơn hang. --5- 5c 32+ + +*EE+vveererereerrrerrerree 51 Hình 5.

Giao diện thêm mới một máy bán hang .-- --- -- + 5+ ++£+sx++e++sx 52 Hình 5.10: Cau trúc thư mục của mã nguồn Back-end cho Web API.11: Sơ đồ gói của Web APT.12: Định nghĩa cho lớp SignalRServer .- -- 25 5+ *Sx*sseersrrreereree 57 Hình 5.13: Cau hình Middleware cho SignalR.---2- 2 s2 £+sz+£x+zxzzzz+rxez 58 Hình 5.14: Cau hình endpoint cho SignalR .15: Thư viện SignalR client .c cc ceeeesceecesececeesececeeececeeeeeeeeeeeaeeseeeaeeeees 59 Hình 5.16: Minh họa cho việc kết nối SignalR ở phía client. Minh họa cho việc tạo các tác vụ nỀn.-- - - + +zx+k+EeEx+xererxsxers 60 Hình 5. Minh họa cho hàm thực hiện thêm đơn hàng vào hàng đợi. Các tham số can thiết cho việc tích hợp công thanh toán Momo.

Minh họa cho việc tạo yêu cầu với công thanh toán Momo (1). Minh họa cho việc tạo yêu cầu với công thanh toán Momo(2). Thêm đơn hàng vào hang đợi khi nhận được tín hiệu IPN từ Momo. Minh họa cho Phương thức tải lên hình ảnh lưu trữ với Firebase.

Hình ảnh thực tế kệ 7. Sơ đồ kết nối bộ điều khiển. Mô tả chỉ tiết khung A.---2¿©22522E222E‡EEEE2EEEEErEerkrrkrrrrervee 68 Hình 5. Hình ảnh thực tế Khung A — Trục X.

Hình ảnh thực tẾ tay gap. Tay gap tích hợp cảm biến hồng ngoại. Minh họa danh sách Problems trên giao diện Web App. Minh họa một email được gửi đến quản trị viên.

Minh họa cho công thanh toán MoMo với một don hang. Minh họa gói tin MQTT được gửi đi sau khi thanh toán thành công. Kết qua đăng nhập của 100 máy bán hang bằng jMeter. Kết quả tong hợp của api lay danh mục sản phâm của 100 máy bằng jMeter ey.

Kết quả tong hợp check out của 100 máy bán hàng bằng jMeter. Hình ảnh cơ cấu phân phối sản phẩm thực tế( I). Hình anh cơ cấu phân phối sản phẩm thực tế(2).-- 2-2-2 s52: 80 DANH MỤC BANG Bảng 2-3: Bang các linh kiện cần thiết khác.----- 2-2 22 s2 + ++£++££zEzzzzzzez l6 Bang 4-1: Bảng mô tả chỉ tiẾt của roles .---2- 2-52 £S£2S£+EE+EE2E2EE+EzErrerrerreee 36 Bảng 4-2: Bảng mô tả chi tiết của machines.--2: 2 52+2s++cx+2£xzzxrzrxerrxee 39 Bảng 4-3: Bảng mô tả chi tiết của Orders .ccscccssesseessessesssessesssessecsuessecsesssessessecsseeses 39 Bang 4-4: Bang mô tả chỉ tiết của order-detai]s.-- 2-2 2 2 z+£++EzEzzzzzzeee 40 Bang 4-5: Bảng mô tả chỉ tiết của transactiOns.-¿- 2-2 2+s++s++£+EzEzzzrzreee 40 Bang 4-6: Bảng mô tả chỉ tiết của problems.-- 2-2 2 225£ +2££2EzEzzzzzzreee 41 Bảng 5-1: Bang thống kê về các API đã xây dung. Bảng thống kê giời gian phản hồi của Web App .--------- 76 DANH MỤC TU VIET TAT RFID: Radio Frequency Identification MOQTT: Message Queuing Telemetry Transport QoS: Quality of service SQL: Structured Query Language API: Application Programming Interface CSDL: Co sở dữ liệu TÓM TẮT KHÓA LUẬN Trong kỷ nguyên số hiện nay, trên thế giới máy bán hàng tự động đang ngày càng phát trién mạnh mẽ và trở nên phô biến vi tính tiện dụng cho khách hang và cũng giúp giảm bớt chi phí thuê nhân viên, giảm chi phí mặt bang cho các doanh nghiệp.

Tại Việt Nam, hiện tại các máy bán thức uống đóng chai đã dần phô biến, tuy nhiên nhu cầu mua hàng tạp hóa, các mặt hàng phục vụ hàng ngày cũng cao mà chưa có hệ thống giao dịch phục vụ cho lĩnh vực siêu thị và vấn đề cấp thiết cần có các thiết bị giao dịch tự động dùng trong việc buôn bán các mặt hàng tiện dụng hàng ngày này. Có thê xem thiết bị này là một máy bán hàng hoạt động dưới dạng kho hàng tại các siêu thi mimi, cửa hàng tiện lợi. Đề giải quyết vấn đề này, đề tài khóa luận này sẽ nghiên cứu chế tạo một máy bán hàng siêu thị mini tự động. Cụ thể, đề tài sẽ trình bày mục tiêu về nhu cầu của người mua hàng tại siêu thị, từ đó đặt ra các mục tiêu về các tính năng của máy, đặc tính kỹ thuật cần thiết, tính toán thông sé, thiết kế cấu trúc máy, lựa chọn phương thức giao dịch (Vi dụ: Phương thức thanh toán QR code; thanh toán tiền mặt bang doc tién, thanh toan vi dién tt, quet thẻ ATM, quet thẻ may POS) của máy bán hang tu động phục vu bán hang cho siêu thi mini có kho hàng dưới 30 sản phẩm.

Thiết bị bán hàng tự động này gồm có kệ chứa sản phẩm, một cơ cấu phân phối sản phẩm sẽ lay hàng hóa từ kệ hang rồi bỏ vào giỏ hàng dé đưa đến cho khách hàng; các phần tử cảm biến sẽ nhận diện được các vị trí và trạng thái của hệ thống dé từ đó máy tinh nhúng điều khiển hệ thống vận hành theo chương trình thiết kế sẵn; thông tin sẽ được các phần tử kết nối mạng truyền đến máy chủ; toàn bộ hệ thống sẽ được lập trình theo chương trình thiết kế. Thiết bị sẽ tương tác với khách hàng nhờ các phần tử hiển thị như màn hình cảm ứng. Thiết bị sau khi được thiết kế, chế tạo, lắp ráp, lập trình được chạy thử dé kiểm tra tính ồn định, đánh giá độ tin cậy. Kết qua cho thấy máy có thé vận hành tốt, đáp ứng được mục tiêu đặt ra.

GIỚI THIỆU DE TÀI 1. Tổng quan về đề tài Trong bối cảnh hiện nay, thị trường ngày càng cạnh tranh song song đó là sự thúc đây mạnh mẽ của công nghệ, việc thiết kế và điều khiến thiết bi quản lý và bán hàng tự động trở thành một phần gần như không thể thiếu của tập đoàn, doanh nghiệp.