Đồ án hệ thống nhúng: Thiết kế hệ thống cửa tự động thông minh cho tương lai

Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước đang diễn ra mạnh mẽ, yêu cầu về các giải pháp kỹ thuật tự động hóa ngày càng trở nên cấp thiết. Lĩnh vực điện tử, đặc biệt là hệ thống nhúng, đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao năng suất và tiện ích trong cả sản xuất công nghiệp và đời sống sinh hoạt. Đồ án này tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một mô hình cửa tự động thông minh, nhằm khắc phục những hạn chế của cửa truyền thống và mang lại sự tiện lợi tối đa cho người sử dụng. Mục tiêu là cung cấp một giải pháp thiết thực, đồng thời phục vụ như một công cụ học tập hiệu quả, giúp sinh viên nắm vững kiến thức về vi điều khiển, cảm biến và lập trình ứng dụng.

Sinh viên, kỹ sư và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử, tự động hóa, kỹ thuật điều khiển và hệ thống nhúng, đặc biệt quan tâm đến thiết kế và lập trình vi điều khiển ứng dụng thực tế.

Đồ án trình bày quy trình thiết kế và triển khai một mô hình cửa tự động thông minh, sử dụng vi điều khiển AT89C51 làm bộ não điều khiển trung tâm. Mục tiêu chính là tạo ra một hệ thống cửa có khả năng tự động mở khi phát hiện người hoặc vật thể đến gần và tự động đóng lại khi không còn vật cản, đồng thời tích hợp các tính năng an toàn và hiệu quả. Phương pháp tiếp cận bao gồm việc phân tích yêu cầu kỹ thuật chi tiết cho cả phần cứng và phần mềm, từ đó lựa chọn các linh kiện phù hợp như IC ổn áp 7805, bộ chuyển đổi ADC0804, cảm biến hồng ngoại và IC điều khiển động cơ L298 để xây dựng mạch điện. Logic điều khiển thông minh được phát triển để điều chỉnh tốc độ đóng mở của cửa, bao gồm việc giảm tốc độ tại các hành trình cuối để tránh va chạm và đảm bảo an toàn, cùng với khả năng đảo chiều mở ngay lập tức nếu phát hiện vật cản trong quá trình đóng. Phần mềm điều khiển được lập trình bằng hợp ngữ (Assembly) trên nền tảng vi điều khiển AT89C51, mô phỏng và kiểm thử bằng phần mềm Proteus. Giá trị ứng dụng của mô hình này không chỉ nằm ở khả năng tự động hóa tiện ích cho các không gian công cộng và dân dụng, mà còn ở việc cung cấp một công cụ học tập thực tiễn. Nó giúp sinh viên chuyên ngành điện tử, điện và cơ khí nắm vững kiến thức về thiết kế hệ thống nhúng, giao tiếp cảm biến và lập trình điều khiển, chuẩn bị cho việc phát triển các hệ thống tự động phức tạp hơn trong tương lai.