Chương 1: Giới thiệu Trình bày tổng quan về quản lý kho hàng bằng mã vạch và những thách thức hiện tại. Đưa ra phương pháp giải quyết cho đề tài. Chương 2: Cơ sở lý luận Giới thiệu và phân tích các cơ sở lý thuyết liên quan được áp dụng trong hệ thống. Giới thiệu về các phần cứng và công nghệ sử dụng để xây dựng mô hình.
Chương 3: Thiết kế và triển khai hệ thống Phân tích yêu cầu, đặc tính kỹ thuật và tính năng của hệ thống. Thiết kế cả phần cứng và phần mềm để tạo thành một mô hình có tính ứng dụng cao. Chương 4: Xây dựng và thử nghiệm Thực hiện lắp ráp và kiểm tra các thành phần của hệ thống đã thiết kế. Bao gồm việc vẽ sơ đồ và tính toán chi tiết về hệ thống.
Chương 5: Đánh giá và phân tích kết quả Trình bày các kết quả thu được từ việc vận hành mô hình hệ thống đã xây dựng. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Tổng kết lại quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, đưa ra những kết luận và đề xuất hướng phát triển cho đề tài trong tương lai. 5 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về quản lý hàng hóa hiện đại Quản lý hàng hóa bằng mã vạch là một phương pháp tổ chức và theo dõi hàng hóa trong suốt quá trình lưu trữ, vận chuyển và bán hàng thông qua việc sử dụng mã vạch. Mã vạch bao gồm một chuỗi các vạch đen và khoảng trắng được in trên nhãn hoặc thẻ của sản phẩm, chứa đựng thông tin quan trọng như mã sản phẩm, ngày sản xuất, ngày hết hạn và các chi tiết khác về sản phẩm.
Hệ thống quản lý hàng hóa bằng mã vạch bao gồm các thành phần sau: • Gắn Mã Vạch: Mỗi sản phẩm được đánh dấu một mã vạch duy nhất, thông qua việc in mã vạch lên nhãn hoặc tag của sản phẩm. • Thiết Bị Quét Mã Vạch: Các thiết bị quét mã vạch được sử dụng để đọc thông tin từ các mã vạch trên sản phẩm. Các thiết bị này có thể là máy quét cầm tay hoặc thiết bị tích hợp trong hệ thống quản lý kho. • Phần Mềm Quản Lý Kho: Hệ thống phần mềm quản lý kho được dùng để tổ chức và quản lý thông tin về hàng hóa, bao gồm cả các chi tiết như mã vạch, số lượng tồn kho, lưu trữ và thông tin chi tiết về sản phẩm.
6 • Quá Trình Quét và Ghi Nhận: Khi hàng hóa di chuyển trong hệ thống, nhân viên sẽ quét mã vạch của từng sản phẩm để cập nhật thông tin vào hệ thống quản lý kho. • Theo Dõi và Kiểm Tra Tồn Kho: Hệ thống quản lý kho tự động cập nhật về số lượng tồn kho sau mỗi lần quét mã vạch, giúp nhân viên dễ dàng theo dõi và kiểm tra tồn kho một cách chính xác. • Quản Lý Vận Chuyển và Bán Hàng: Mã vạch cũng được sử dụng trong quá trình vận chuyển và bán hàng để xác định số lượng và thông tin chi tiết về sản phẩm. Quản lý hàng hóa thông qua mã vạch đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường tính chính xác và đáng tin cậy, giảm thiểu sai sót và lãng phí, đồng thời cung cấp thông tin chính xác và đầy đủ để hỗ trợ quyết định kinh doanh và tối ưu hóa quá trình vận hành [1] .1 Mô hình quản lý hàng hóa Hình 2.1: Mô hình quản lý hàng hóa Mô hình quản lý hàng hóa bằng mã vạch là một hệ thống tích hợp các phần cơ bản như băng tải camera nhập hàng hóa, camera xuất hàng hóa và laptop để xử lý dữ liệu 7 (như hình 2.
Mỗi thành phần trong hệ thống đóng vai trò quan trọng trong quá trình quản lý hàng hóa, từ việc nhập hàng vào kho đến việc xuất hàng ra khỏi kho. Dưới đây là mô tả chi tiết về từng thành phần: • Băng tải camera nhập hàng hóa: Đây là một phần của quy trình nhập hàng hóa vào kho. băng tải được trang bị camera để quét mã vạch trên sản phẩm khi chúng di chuyển qua. Khi camera quét được mã vạch, thông tin về sản phẩm sẽ được trích xuất và tự động nhập vào form đơn hàng trên hệ thống.
• Camera xuất hàng hóa: Trong quy trình xuất hàng hóa từ kho, camera được sử dụng để quét mã vạch của sản phẩm trước khi chúng được đưa ra ngoài. Thông tin từ mã vạch sẽ được gửi đến laptop để xác định sản phẩm cũng như cập nhật tình trạng xuất kho. • Laptop xử lý dữ liệu: Laptop là trung tâm của hệ thống, nơi mà dữ liệu từ các camera được gửi đến để xử lý. Laptop sẽ nhận dữ liệu từ camera, trích xuất thông tin từ mã vạch, và sau đó cập nhật vào hệ thống quản lý hàng hóa.
Laptop cũng có thể thực hiện các chức năng như in ra báo cáo tồn kho, đơn đặt hàng, và quản lý thông tin sản phẩm dựa trên những thông tin được thu thập từ trên Form hàng hóa thông qua cơ sở dữ liệu. Mô hình tận dụng công nghệ mã vạch để tự động hóa quy trình quản lý hàng hóa từ việc nhập kho đến việc xuất kho, giúp tăng cường tính chính xác và hiệu quả của quy trình. Đồng thời, cũng giảm thiểu sự can thiệp của con người và giảm thiểu sai sót trong quản lý hàng hóa.2 Nguyên lý hoạt động của mô hình Nguyên lý hoạt động của mô hình quản lý hàng hóa bằng mã vạch dựa trên các yếu tố chính: quét mã vạch, phân loại hàng hóa và lưu trữ thông tin trong cơ sở dữ liệu. Đầu tiên trong quy trình là quét mã vạch của hàng hóa.
Để thực hiện điều này, hệ thống sử dụng camera OV2640 tích hợp trên ESP32 CAM. Camera có khả năng 8 chụp ảnh với độ phân giải cao và chất lượng hình ảnh tốt, cho phép ESP32-CAM quét và nhận dạng các mã vạch trên sản phẩm một cách chính xác và nhanh chóng. Khi camera nhận diện được mã vạch, thông tin tương ứng sẽ được trích xuất và xử lý bởi hệ thống sau đó dữ liệu sẽ được gửi và lưu trữ ở cơ sở dữ liệu. Khi hàng hóa được đưa lên băng tải cảm biến siêu âm HY-SR04 đóng quan trọng giúp nhận diện hàng hóa và đưa thông tin đến ESP32-CAM để chụp ảnh.
Sau đó, mọi thông tin về hàng hóa, từ mã vạch cho đến vị trí lưu trữ, đều được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Điều này tạo ra một nguồn thông tin tập trung và dễ dàng truy cập, giúp quản lý và theo dõi hàng hóa một cách linh hoạt và hiệu quả. Với sự kết hợp hoàn hảo giữa quét, phân loại và lưu trữ, mô hình này đem lại sự tự động hóa và tiện ích trong quản lý kho hàng.2 Tổng quan về phần cứng 2.1 ESP32 WROOM32 ESP32-WROOM-32 là một module WiFi và Bluetooth dựa trên chip ESP32 của Espressif Systems. ESP32-WROOM-32 là một module phổ biến trong lĩnh vực phát triển các ứng dụng IoT (Internet of Things) và các ứng dụng nhúng khác.
Module ESP32 WROOM32 có lõi chính là chip ESP32-D0WDQ6, được thiết kế với khả năng mở rộng và thích nghi. Module này đi kèm hai lõi CPU có thể điều khiển độc lập và có thể điều chỉnh tần số xung nhịp từ 80 MHz đến 240 MHz. Nguồn CPU có thể được tắt để chuyển sang sử dụng bộ xử lý thấp công suất, cho phép liên tục giám sát các thiết bị ngoại vi và phát hiện các thay đổi hoặc vượt ngưỡng. Ngoài ra Module ESP32 WROOM32 còn tích hợp nhiều thiết bị ngoại vi như cảm biến cảm ứng điện dung, cảm biến Hall, thẻ SD, Ethernet, giao tiếp SPI tốc độ cao, UART, I2S và I2C.
Hình ảnh thực tế và sơ đồ chân của ESP32 WROOM32 qua hình 2. Thông số kỹ thuật của ESP32 WROOM32 thể hiện qua bảng 2.2: Sơ đồ chân ESP32 Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của ESP32 WROOM32[2] STT Thông số Min Max 1 Điện áp hoạt động 3V 3.6V 2 Dòng điện được 0.5A cấp từ nguồn ngoài 3 Nhiệt độ hoạt động -40°C 85°C 4 Điện áp ra mức cao 2.64V 5 Điện áp ra mức 0.33V thấp 6 Dòng ra mức cao 40mA 7 Dòng ra mức thấp 20mA 8 Chip xử lý trung Xtensa Dual-Core LX6 microprocessor (32bit) tâm 9 Giao tiếp SD card, UART, SPI, SDIO, I2C, LED PWM, Motor PWM, I2S, IR, pulse counter, GPIO, capacitive touch sensor, ADC, DAC. 10 Hỗ trợ giao tiếp - Bluetooth v4.2 BR/EDR và Bluetooth LE - Wifi 802.11n up to 150 Mbps) với tần số 2412MHz - 2482 MHz 11 Bộ nhớ - Rom 448 KB - RAM: 520 Kb SRAM liền chip 12 GPIO 36 Pin 13 Tốc độ xung nhịp 40 Mhz - 80 Mhz Bảng 2.1 hiển thị các thông số kỹ thuật của ESP32-CAM, bao gồm các yêu cầu về nguồn cấp, dải nhiệt độ hoạt động, dải tần số và các đặc điểm bộ nhớ và hình ảnh đầu ra.2 Module ESP32-CAM ESP32-CAM là một phiên bản của module ESP32 tích hợp camera OV2640, cho phép người dùng dễ dàng thực hiện các ứng dụng IoT liên quan đến hình ảnh và video. ESP32-CAM được trang bị với camera OV2640, có độ phân giải 2 megapixel.
Điều này cho phép ESP32-CAM chụp ảnh và quay video với chất lượng khá cao, phù hợp cho các ứng dụng như giám sát, nhận dạng khuôn mặt, và chụp ảnh.3: Sơ đồ chân ESP32 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật ESP32-CAM[3] STT Thông số Min Max Đơn vị 1 Nguồn cấp 3.3 5 V 2 Nhiệt độ hoạt động -20 80 °C 3 Dải phổ 2412 2484 Hz 4 RAM 520KB SRAM + 4M PSRAM 5 Hình ảnh đầu ra JPEG, BMP, GRAYSCALE Bảng 2.2 trình bày các thông số kỹ thuật chính của ESP32-CAM. Thiết bị yêu cầu nguồn cấp từ 3.3V đến 5V và có thể hoạt động trong khoảng nhiệt độ từ -20°C đến 80°C. Dải tần số hoạt động của ESP32-CAM là từ 2412Hz đến 2484Hz. ESP32-CAM được trang bị 520KB SRAM và 4M PSRAM.
Thiết bị hỗ trợ các định dạng hình ảnh đầu ra như JPEG, BMP và GRAYSCALE. Với những thông số này, ESP32-CAM là một thiết bị mạnh mẽ và linh hoạt, phù hợp cho nhiều ứng dụng IoT và xử lý hình ảnh.3 Cảm biến siêu âm HY-SRF05 Cảm biến siêu âm HY-SRF05 là một trong những loại cảm biến phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đo khoảng cách và tránh vật cản. Được phát triển bởi ELECHOUSE, HY-SRF05 hoạt động bằng cách sử dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách từ cảm biến đến vật thể gần nhất. Dữ liệu khoảng cách sau đó được truyền về cho các hệ thống điều khiển và xử lý, giúp thực hiện các chức năng như điều hướng tự động, tránh va chạm, và các ứng dụng IoT khác.4: Sơ đồ chân cảm biến siêu âm HY-SRF05 Bảng 2.