Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây

Chia sẻ: Xylitol Extra | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:114

Thêm vào BST

Báo xấu

81
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế và thi công mô hình thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may, sử dụng bảng Led để hiển thị các vấn đề liên quan đến sự cố xảy ra và sau đó đưa dữ liệu lên cơ sở dữ liệu thông qua mạng Wi-Fi. Nội dung thực hiền gồm: tìm hiểu các mô hình báo lỗi hiện nay, cách truyền dữ liệu không dây giữa các Module ESP với nhau, thiết kế giao diện các trang web, thiết kế thi công mô hình, viết chương trình điều khiển, viết báo cáo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây

i
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày ... tháng ... năm 20... NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Lệ Hằng MSSV: 15150063 Nguyễn Thị Tươi MSSV: 15141326 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 141 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2015 Lớp: 15141DT2C I. TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG THU THẬP THÔNG TIN VÀ GỌI HỖ TRỢ SẢN XUẤT TRONG XƯỞNG MAY DÙNG CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: Đối tượng nghiên cứu trong xưởng may, công nghệ không dây, ứng dụng hệ thống gọi hỗ trợ sản xuất. Kiến thức cơ bản về ESP8266, LCD, Led 7 đoạn, kiến thức lập trình cho vi điều khiển, các ngôn ngữ để viết web. 2. Nội dung thực hiện: Thiết kế và xây dựng hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây gồm: tìm hiểu các mô hình báo lỗi hiện nay, cách truyền dữ liệu không dây giữa các Module ESP với nhau, thiết kế giao diện các trang web, thiết kế thi công mô hình, viết chương trình điều khiển, viết báo cáo. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/03/2019 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03/07/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: GVC. ThS. Trương Ngọc Anh CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ii
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày 13 tháng 3 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Lệ Hằng Lớp:15141DT2C MSSV: 15150063 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Thị Tươi Lớp: 15141DT2C MSSV: 15141326 Tên đề tài: Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây Xác nhận của Tuần/ngày Nội dung chính cần thực hiện GVHD Gặp GV bộ môn để nghe phổ biến yêu cầu làm đồ Tuần 1 án, nhận giấy giới thiệu làm đồ án. Gặp GVHD để (18/2 – 23/2) chọn đề tài. Tuần 2 GVHD tiến hành xét duyệt đề tài và viết đề cương (25/2 – 2/3) nộp lại. Tìm hiểu thực trạng các mô hình báo lỗi hiện nay Tuần 3 đặc biệt là trong xưởng may. Các loại máy may (4/3 – 9/3) trong xưởng may và các lỗi tương ứng. - Tìm hiểu Module 8 Led 7 đoạn quét, ma trận phím. Tuần 4 - Mô phỏng hoạt động cơ bản trên proteus. (11/3 – 16/3) - Kết nối các Module ngoài thực tế để xem hoạt động. - Tìm hiểu về ESP8266, cách giao tiếp giữa hai Tuần 5 ESP8266 với nhau. (18/3 – 23/3) - Giao tiếp với hai Module ESP8266 trong thực tế: 1 server + 1 client. iii
- Tìm hiểu các bước để tạo ra một trang web. - Giao tiếp với ba Module ESP8266 ngoài thực tế: 1 server + 2 clients. Tuần 6 - Nghiên cứu, tìm hiểu cách đưa dữ liệu lên (25/3 – 30/3) googlesheet thông qua ESP8266. - Tìm hiểu cách tạo một cơ sở dữ liệu dùng MyPHPAdmin. - Nghiên cứu, tìm hiểu cách đưa dữ liệu lên googlesheet thông qua ESP8266. Tuần 7 - Lên ý tưởng cho trang web và thống nhất các nội (1/4 – 6/4) dung sẽ hiển thị lên web. - Tìm hiểu ngôn ngữ HTML vận dụng nó để tạo ra trang web. Tuần 8 Tìm hiểu ngôn ngữ CSS để thêm màu sắc, kiểu cách (8/4 – 13/4) cho các trang web đã viết sử dụng HTML. - Tìm hiểu ngôn ngữ JavaScript để áp dụng vô việc Tuần 9 kiểm tra thông tin đăng nhập của người dùng. (15/4 – 20/4) - Tìm hiểu ngôn ngữ SQL để truy vấn, làm việc với Tuần 10 những dữ liệu đã có trên cơ sở dữ liệu. (22/4 – 27/4) - Tìm hiểu Module I2C và cách thức hoạt động. - Tìm hiểu ngôn ngữ PHP và kết hợp với SQL để kiểm tra các thông tin đăng nhập vô trang web giám sát. Tuần 11 - Tìm hiểu về LCD16x2 kết hợp với Module I2C để (29/4 – 4/5) hiển thị nội dung theo yêu cầu. - Hoàn thành trang web giới thiệu, trang đăng nhập tài khoản người dùng. iv
- Tìm hiểu cách đưa dữ liệu lên cơ sở dữ liệu thông qua ESP8266. Tuần 12 - Xây dựng trang web hiển thị quá trình hoạt động (6/5 – 11/5) của hệ thống. - Lấy dữ liệu từ cơ sở dữ liệu để hiển thi lên trang web giám sát -Thiết kế, lắp ráp mô hình của hệ thống. -Chạy kết hợp các Module với nhau và gửi dữ liệu lên cơ sở dữ liệu. Tuần 13 - Kiểm tra hoạt động của phần cứng và các dữ liệu (13/5 – 18/5) hiển thị trên web giám sát đúng yêu cầu chưa. -Thêm chức năng xuất file excel các dữ liệu theo yêu cầu của người dùng. -Tiếp tục hoàn thiện lại trang web. Tuần 14 -Viết báo cáo đồ án tốt nghiêp. (20/5 – 25/5) -Kiểm tra hoạt động của hệ thống. -Tiếp tục viết báo cáo. -Kiểm tra lại hệ thống để đảm bảo hệ thống làm việc Tuần 15 đúng với yêu cầu đặt ra. (27/5 – 1/6) -Kiểm tra lại hiển thị của trang web giám sát để đảm bảo đúng với yêu cầu. Tuần 16 Hoàn thiện quyển ĐATN và gửi cho GVHD xem xét (3/6 – 8/6) góp ý lần cuối trước khi in và báo cáo. Tuần 17 Viết quyển tóm tắt báo cáo đồ án tốt nghiệp. (10/6 – 15/6) Tuần 18 Tiếp tục hoàn thiện báo cáo. (17/6 – 22/6) v
Tuần 19 -Làm slide thuyết trình. (24/6 – 29/6) -In các giấy tờ, phiếu điểm để bảo vệ. Tuần 20 -Nộp quyển ĐATN vào ngày 10/6. (1/7 – 6/7) -Chuẩn bị cho ngày bảo vệ. GV HƯỚNG DẪN ThS. Trương Ngọc Anh vi
LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do chính nhóm chúng em thực hiện trong suốt học kỳ. Trong quá trình thực hiện nhóm đã tham khảo một số tài liệu trước đó để có thêm thông tin kiến thức phục vụ cho việc làm đề tài. Nhóm cam kết không sao chép bất kỳ nội dung ở các tài liệu khác. Nếu có sự gian lận trong việc làm đề tài thì nhóm xin chịu trách nhiệm theo quy định. Họ tên sinh viên 1 Họ tên sinh viên 2 Nguyễn Lệ Hằng Nguyễn Thị Tươi vii
LỜI CẢM ƠN Nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trương Ngọc Anh giảng viên hướng dẫn của nhóm trong việc thực hiện đồ án tốt nghiệp học kỳ này. Nhờ sự chỉ dẫn tận tình cũng như những định hướng của thầy mỗi khi nhóm gặp khó khăn đã giúp nhóm tìm ra hướng giải quyết khó khăn trong quá trình thực hiện để hoàn thành đề tài. Nhóm cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Thanh Giàu đã hỗ trợ chúng em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Nhóm gửi lời cảm ơn đến toàn bộ các thầy cô đã giảng dạy chúng em trong suốt quá trình học tại trường. Đặc biệt, là các giảng viên khoa Điện – Điện tử đã dạy bảo, chia sẻ các kiến thức về chuyên ngành để nhóm có thể áp dụng vô đồ án tốt nghiệp và cho công việc sau này của bản thân. Nhóm cũng cảm ơn đến bạn bè, anh chị đã có những chia sẻ, trao đổi kiến thức, kinh nghiệm thực tế của mọi người cho nhóm khi gặp khó khăn. Và cuối cùng là lời cảm ơn đến các bậc phụ huynh, người thân trong gia đình. Nhờ sự quan tâm, ủng hộ và những lời động viên của mọi người đã giúp nhóm hoàn thành xong chương trình đại học để có những kiến thức vào đời. Xin chân thành cảm ơn! Họ tên sinh viên 1 Họ tên sinh viên 2 Nguyễn Lệ Hằng Nguyễn Thị Tươi viii
MỤC LỤC Trang bìa .................................................................................................................. i Nhiệm vụ đồ án ....................................................................................................... ii Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp ..................................................................... iii Lời cam đoan ....................................................................................................... vii Lời cảm ơn ........................................................................................................... viii Mục lục .................................................................................................................. ix Liệt kê hình vẽ ...................................................................................................... xii Liệt kê bảng .......................................................................................................... xv Tóm tắt ................................................................................................................. xvi CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ....................................................................... 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1 1.2. MỤC TIÊU .................................................................................................. 1 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................ 2 1.4. GIỚI HẠN.................................................................................................... 2 1.5. BỐ CỤC ....................................................................................................... 3 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................... 4 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI MÁY MAY .................................................. 4 2.1.1 Máy may 1 kim (MM1K) .......................................................................... 4 2.1.2 Máy đính cúc (MĐC) ................................................................................ 4 2.2 GIỚI THIỆU MODULE ESP8266............................................................... 5 2.2.1 Sơ đồ chân của ESP8266 ........................................................................... 5 2.2.2 Thông số phần cứng .................................................................................. 6 2.2.3 Các loại Module ESP8266 trên thị trường ................................................ 6 ix
2.3 MODULE ESP-12E NODE MCU ............................................................... 7 2.4 MODULE 8 LED 7 ĐOẠN MAX7129 ....................................................... 9 2.5 LCD 1602 VÀ MODULE I2C ................................................................... 12 2.5.1 LCD1602 ................................................................................................. 12 2.5.2 Module I2C .............................................................................................. 13 2.6 MA TRẬN PHÍM 4X4 ............................................................................... 14 2.7 KHÁI QUÁT VỀ MẠNG KHÔNG DÂY WI-FI ...................................... 15 2.7.1 Giới thiệu ................................................................................................. 15 2.7.2 Nguyên tắc hoạt động .............................................................................. 15 2.7.3 Một số chuẩn Wi-Fi ................................................................................. 16 2.8 WEBSERVER VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU ....................................................... 17 2.8.1 Tổng quan về Website và các ngôn ngữ lập trình Website ..................... 17 2.8.2 Khái quát về ngôn ngữ HTML ................................................................ 18 2.8.3 Khái quát về ngôn ngữ CSS .................................................................... 19 2.8.4 Khái quát về ngôn ngữ JavaScript ........................................................... 19 2.8.5 Khái quát về ngôn ngữ PHP .................................................................... 20 2.8.6 Khái quát về cơ sở dữ liệu SQL .............................................................. 20 2.8.7 Khái quát về phpMyAdmin ..................................................................... 21 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ. ........................................... 23 3.1 GIỚI THIỆU ............................................................................................... 23 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ............................................ 23 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống ................................................................... 23 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch ...................................................................... 27 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch ..................................................................... 32 3.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM ............................................................................ 33 x
3.3.1 Lựa chọn môi trường để thiết kế, quản trị và lưu dữ liệu trên database . 33 3.3.2 Thiết kế trang webserver ......................................................................... 34 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ................................................. 35 4.1 GIỚI THIỆU .............................................................................................. 35 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG ............................................................................ 35 4.2.1 Thi công bo mạch .................................................................................... 35 4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra .................................................................................. 37 4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ................................................... 38 4.3.1 Đóng gói bộ điều khiển ........................................................................... 38 4.3.2 Thi công mô hình .................................................................................... 39 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG .......................................................................... 41 4.4.1 Lưu đồ giải thuật ..................................................................................... 41 4.4.2 Nguyên lý hoạt động của mạch ............................................................... 46 4.4.3 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển ..................................................... 52 4.4.4 Phần mềm lập trình cho máy tính ............................................................ 57 4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC ....................... 62 4.5.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng .............................................................. 62 4.5.2 Quy trình thao tác .................................................................................... 65 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ .......................... 66 5.1 KẾT QUẢ ................................................................................................... 66 5.1.1 Kết quả phần cứng ................................................................................... 66 5.1.2 Kết quả phần mềm ................................................................................... 66 5.1.3 Kết quả chạy trong thực tế ...................................................................... 68 5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ .................................................................... 74 5.2.1 Về phần cứng ........................................................................................... 74 xi
5.2.2 Về phần mềm ........................................................................................... 75 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. ...................... 76 6.1 KẾT LUẬN ................................................................................................ 76 6.2 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................... 76 6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................................................. 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 78 PHỤ LỤC .................................................................................................. 79 xii
LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2-1: Máy may 1 kim ........................................................................................... 4 Hình 2-2: Máy đính cúc .............................................................................................. 5 Hình 2-3: Sơ đồ chân của ESP6266MOD................................................................... 6 Hình 2-4: Sơ đồ chân của Module ESP8266-12E Node MCU ................................... 8 Hình 2-5: Các bit dữ liệu tương ứng với các đoạn của mã 7 đoạn ........................... 11 Hình 2-6: Hình ảnh mặt trước của LCD 16x2 .......................................................... 12 Hình 2-7: Module chuyển đổi I2C cho LCD16x2 .................................................... 13 Hình 2-8: Sơ đồ nguyên lý của ma trận phím 4x4 .................................................... 14 Hình 2-9: Sơ đồ nguyên lý của mạch chia áp ........................................................... 15 Hình 2-10: Mô hình Wi-Fi ........................................................................................ 16 Hình 2-11: Giao diện của phpMyAdmin .................................................................. 22 Hình 3-1: Sơ đồ khối của đề tài................................................................................. 24 Hình 3-2: Nguồn adapter ........................................................................................... 31 Hình 3-3: Sơ đồ nguyên lý của khối tiếp nhận lỗi .................................................... 32 Hình 3-4: Sơ đồ nguyên lý của khổi hiển thị ở phòng giám sát ................................ 33 Hình 4-1: Mạch in của mạch chia áp ........................................................................ 35 Hình 4-2: Vị trí các linh kiện của mạch chia áp........................................................ 36 Hình 4-3: Hình 3D của mạch chia áp ........................................................................ 36 Hình 4-4: Mạch chia áp ............................................................................................. 37 Hình 4-5: Lắp ráp và kiểm tra khối tiếp nhận lỗi ...................................................... 37 Hình 4-6: Lắp ráp và kiểm tra khối hiển thị lỗi ........................................................ 38 Hình 4-7: Bản vẽ 2D của khối hiển thị ở phòng giám sát ......................................... 38 Hình 4-8: Bản vẽ 2D của khối tiếp nhận lỗi ............................................................ 39 Hình 4-9: Bản vẽ 3D của khối hiển thị lỗi và khối tiếp nhận lỗi .............................. 39 Hình 4-10: Các phần của mô hình............................................................................. 40 Hình 4-11: Mô hình khối hiển thị trong phòng giám sát .......................................... 40 Hình 4-12: Mô hình khối tiếp nhận lỗi ..................................................................... 40 Hình 4-13: Lưu đồ giải thuật của hệ thống ở máy may 1 kim .................................. 42 xiii
Hình 4-14: Lưu đồ chương trình con gửi dữ liệu tới khối ở phòng giám sát ............ 43 Hình 4-15: Lưu đồ chương trình con gửi dữ liệu lên cơ sở dữ liệu .......................... 43 Hình 4-16: Lưu đồ chương trình con chuyển trang .................................................. 44 Hình 4-17: Lưu đồ giải thuật khối hiển thị trong phòng giám sát ............................ 45 Hình 4-18: Lưu đồ giải thuật của giao diện người dùng trên web ............................ 46 Hình 4-19: Trang web giám sát khi xảy ra lỗi trên máy may 1 kim ......................... 47 Hình 4-20: Khối hiển thi ở phòng giám sát (bên trái) và khối tiếp nhận lỗi (bên phải) khi xảy ra lỗi trên máy may 1 kim ................................................................... 48 Hình 4-21: Trang web giám sát khi lỗi trên máy may 1 kim đang được xử lý ......... 48 Hình 4-22: Khối hiển thị ở phòng giám sát (bên trái) và khối tiếp nhận lỗi (bên phải) khi lỗi trên máy may 1 kim đang được xử lý ................................................... 49 Hình 4-23: Trang web giám sát khi lỗi ở máy may 1 kim xử lý lỗi xong ................ 49 Hình 4-24: Khối hiển thị ở phòng giám sát (bên trái) và khối tiếp nhận lỗi (bên phải) khi lỗi trên máy may 1 kim được xử lý xong................................................... 50 Hình 4-25: Khối tiếp nhận lỗi khi xảy ra các trường hợp mất kết nối ...................... 51 Hình 4-26: Trang tải phần mềm Arduino IDE .......................................................... 52 Hình 4-27: Hình lựa chọn các dạng tải phầm mềm .................................................. 53 Hình 4-28: Giao diện làm việc của Arduino IDE ..................................................... 54 Hình 4-29: Hộp thoại Preferences đã thêm đường link vào ô Additional Board Manager URLs .......................................................................................................... 55 Hình 4-30: Hộp thoại Board Manager ...................................................................... 56 Hình 4-31: Cửa sổ chọn Board và Port cho Module ESP-12E Node MCU ............. 56 Hình 4-32: Cửa sổ kiểm tra cài đặt .NET Framework 4.5.2 ..................................... 57 Hình 4-33: Trang tải phần mềm Visual Studio Code................................................ 57 Hình 4-34: Biểu tượng cài đặt Visual Studio Code .................................................. 58 Hình 4-35: Cài đặt Visual Studio Code bước 1 ........................................................ 58 Hình 4-36: Cài đặt Visual Studio Code bước 2 ........................................................ 59 Hình 4-37: Cài đặt Visual Studio Code bước 3 ........................................................ 59 Hình 4-38: Cài đặt Visual Studio Code bước 4 ........................................................ 60 Hình 4-39: Giao diện của Visual Studio Code .......................................................... 60 Hình 4-40: Tạo file mới trong Visual Studio Code................................................... 61 Hình 4-41: Giao diện viết chương trình của Visual Studio Code ............................. 61 xiv
Hình 4-42: Quá trình kết nối Wi-Fi và kết nối thành công ....................................... 63 Hình 4-43: Các bước vận hành của hệ thống ............................................................ 65 Hình 5-1: Mô hình của các khối trong hệ thống ....................................................... 66 Hình 5-2: Trang giới thiệu của đề tài ........................................................................ 67 Hình 5-3: Trang đăng nhập ....................................................................................... 67 Hình 5-4: Thông báo khi đăng nhập thiếu thông tin ................................................. 67 Hình 5-5: Thông báo khi đăng nhập sai thông tin..................................................... 68 Hình 5-6: Trang web giám sát ................................................................................... 68 Hình 5-7: Kết quả phần cứng trường hợp 1 .............................................................. 71 Hình 5-8: Kết quả phần cứng trường hợp 2 .............................................................. 71 Hình 5-9: Kết quả phần cứng trường hợp 3 .............................................................. 72 Hình 5-10: Kết quả phần cứng trường hợp 4 ............................................................ 72 Hình 5-11: Khối tiếp nhận lỗi khi mất kết nối tới khối hiển thị lỗi .......................... 73 Hình 5-12: Khối tiếp nhận lỗi mất kết nối đến webserver ........................................ 73 Hình 5-13: Toàn hệ thống bị mất kết nối Wi-Fi ....................................................... 74 Hình 5-14: Kết quả khi chuyển trang ........................................................................ 74 xv
LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 1-1: Kích thước của các mô hình ....................................................................... 2 Bảng 2-1: Bảng so sánh các thông số của ESP-01, ESP-12E Node MCU, Wemos D1 mini ........................................................................................................................ 7 Bảng 2-2: Thông số các chân Module ESP-12E Node MCU ..................................... 8 Bảng 2-3: Bảng địa chỉ thanh ghi của MAX7219 ..................................................... 10 Bảng 2-4: Bảng mã nhị phân của các ký tự hiển thị trên Led 7 đoạn ....................... 11 Bảng 2-5: Thông số các chân của LCD16x2 ............................................................ 12 Bảng 2-6: Một số chuẩn Wi-Fi.................................................................................. 16 Bảng 4-1: Giá trị của các linh kiện trong mạch chia áp ............................................ 36 Bảng 4-2: Bảng thông tin các ký tự đặc biệt hiển thị LCD và trạng thái đèn ........... 51 Bảng 4-3: Các mã lỗi trên máy may 1 kim ............................................................... 62 Bảng 4-4: Các mã lỗi trên máy đính cúc ................................................................... 62 Bảng 5-1: Kết quả hoạt động khi chạy riêng ở máy may 1 kim ............................... 69 Bảng 5-2: Kết quả hoạt động khi chạy riêng ở máy đính cúc ................................... 69 Bảng 5-3: Kết quả hoạt động khi chạy ở 2 máy may cùng 1 lúc .............................. 70 xvi
TÓM TẮT Đề tài “Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây” cho phép nhân viên gửi thông báo sản xuất khi nhận thấy bất thường, căn cứ vào tín hiệu hệ thống tiếp nhận lỗi gửi đến phòng giám sát, bộ phận quản lý điều hành quá trình sản xuất điều động người phù hợp đến giải quyết vấn đề. Nội dung của đồ án nhóm sẽ đi sâu vô tìm hiểu cách truyền nhận dữ liệu giữa các vi điều khiển trên Module ESP8266 để điều khiển các thiết bị ngoại vi tương ứng, tìm hiểu cách tạo ra trang web, tạo cơ sở dữ liệu để lưu trữ thông tin cũng như lấy các thông tin đó để hiển thị trên web. Kết quả nhóm đạt được sau khi thực hiện đề tài đó là thiết kế được khối báo lỗi ổn định, khối hiển thị lỗi rõ ràng, dễ quan sát. Và giao diện web thân thiện với người dùng, hiển thị được thông tin hoạt động của các máy may. Các thông tin về tình trạng hoạt động sẽ được lưu lại để tiện cho việc xuất file excel làm báo cáo của người quản lý. xvii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Xã hội luôn phát triển rất nhanh, kéo theo đó là nhu cầu của con người trong cuộc sống ngày càng được quan tâm hơn, họ sẽ chọn những điều tốt cho bản thân và loại bỏ những điều không tốt. Qua đó các công ty, xí nghiệp nói chung và các nhà máy may công nghiệp nói riêng ngày càng mở rộng sản xuất nhưng vẫn đảm bảo về số lượng và chất lượng để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân. Một nhà máy may công nghiệp có rất nhiều xưởng may, trong mỗi một xưởng lại có rất nhiều dây truyền may khác nhau. Số lượng công nhân trong một xưởng may có thể lên tới vài trăm hay hàng ngàn công nhân. Khi xảy ra sự cố nào đó trong quá trình sản xuất, người công nhân phải tìm kiếm, thông báo cho bộ phận quản lý sau đó bộ phận này sẽ ghi chép các thông tin đó lại và liên hệ với bộ phận hỗ trợ kỹ thuật đến giải quyết vấn đề. Với cách hoạt động truyền thống như vậy bộ phận quản lý phải di chuyển liên tục trong xưởng để xem có sự cố nào xảy ra hay không. Việc này làm mất rất nhiều thời gian của công nhân, bộ phận quản lý. Đến cuối ngày bộ phận quản lý phải ghi nhận, tổng hợp thông tin lại một cách thủ công có thể gây ra những sai sót ảnh hưởng đến việc báo cáo tổng hợp về hoạt động của dây chuyền nào đó. Từ những vấn đề trên, chúng em đề xuất xây dựng mô hình “Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây”. Hệ thống này sử dụng vi điều khiển ESP8266-12E được tích hợp sẵn trên Module ESP8266-12E Node MCU, các bộ nút nhấn, đèn thông báo và bảng Led để hiển thị các thông tin. Người công nhân khi gặp sự cố sản xuất có thể nhấn nút để thông báo ngay lập tức cho bộ phận quản lý để liên hệ với bộ phận hỗ trợ tới xử lý. Thông tin về các lỗi đã xảy ra được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu để thuận tiện cho việc truy xuất thông tin sau này. 1.2 MỤC TIÊU Thiết kế và thi công mô hình thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may, sử dụng bảng Led để hiển thị các vấn đề liên quan đến sự cố xảy ra và sau đó đưa dữ liệu lên cơ sở dữ liệu thông qua mạng Wi-Fi. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu thực trạng của các mô hình thông báo lỗi trong sản xuất công nghiệp đặc biệt là trong xưởng may.  NỘI DUNG 2: Tìm hiểu cách thức truyền dữ liệu giữa các Module ESP8266 với nhau.  NỘI DUNG 3: Thiết kế giao diện để giám sát webserver, tạo cơ sở dữ liệu.  NỘI DUNG 4: Tìm hiểu cách đưa dữ liệu lên cơ sở dữ liệu thông qua ESP8266.  NỘI DUNG 5: Thiết kế và thi công hệ thống báo lỗi, hệ thống hiển thị kết hợp với các bộ nút nhấn, đèn báo hiệu và bảng Led để đáp ứng được các yêu cầu của đề tài.  NỘI DUNG 6: Viết chương trình tạo giao diện web, điều khiển cho vi điều khiển, nạp code và chạy thử nghiệm sản phẩm, chỉnh sửa và hoàn thiện hệ thống.  NỘI DUNG 5: Đánh giá kết quả thực hiện. 1.4 GIỚI HẠN Với đề tài “Hệ thống thu thập thông tin và gọi hỗ trợ sản xuất trong xưởng may dùng công nghệ không dây” nhóm sẽ thiết kế và dừng lại ở các vấn đề sau:  Kích thước của các mô hình thể hiện trong bảng 1-1. Bảng 1-1: Kích thước của các mô hình Khối Kích thước (cm) Khối tiếp nhận lỗi của máy may 1 kim 9x5x11 Khối tiếp nhận lỗi của máy đính cúc 9x5x11 Khối hiển thị thông báo trong phòng giám sát 11x5x6  Trang đăng nhập chỉ cần cung cấp tên và mật khẩu chính xác là có thể truy cập vô trang web giám sát.  Trang web giám sát sẽ hiển thị năm thông tin mới nhất của hai máy, ứng với mỗi trạng thái, đèn sẽ chuyển màu tương ứng. Có ô chọn ngày giúp người BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN dùng chọn ngày muốn xuất file excel và nút nhấn xuất file excel. Nút nhấn đăng xuất để người dùng đăng xuất khỏi trang giám sát đảm bảo sự an toàn.  Tại các máy may, có nút nhấn cho người dùng tương tác khi xảy ra lỗi, màn hình hiển thị các thông tin về lỗi để người dùng dễ dàng sử dụng.  Tại phòng giám sát, hiển thị các thông tin về máy bị lỗi, các lỗi đang xảy ra và các lỗi đang được xử lý. 1.5 BỐ CỤC  Chương 1: Tổng quan Chương này đặt vấn đề dẫn nhập đến lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn, thông số và bố cục của đồ án.  Chương 2: Cơ sở lý thuyết. Nội dung chương 2 tập trung vào những lí thuyết để thực hiện đề tài bao gồm kiến thức về: Module ESP8266, các Module giao tiếp ngoại vi đáp ứng yêu cầu của đề tài, chuẩn giao tiếp I2C. Sử dụng công nghệ không dây Wi-Fi gửi dữ liệu và giao tiếp giữa các khối trong hệ thống với nhau. Giới thiệu các ngôn ngữ để thiết kế Webserver cơ bản và cách tạo ra cơ sở dữ liệu.  Chương 3: Tính toán và thiết kế Chương 3 trình bày chi tiết các bước thiết kế phần cứng cũng như phần mềm, cùng với việc tính toán để phụ hợp với các chức năng của đề tài. Các yêu cầu khi viết chương trình cho ESP8266, giao diện tiếp xúc người dùng và hiển thị thông tin trên Webserver. Chương 4: Thi công hệ thống Nội dung chương 4 trình bày quá trình thi công phần cứng, thi công phần mềm. Quá trình thi công PCB, lắp ráp, kiểm tra mạch.  Chương 5: Kết quả - Nhận xét – Đánh giá Chương này trình bày các kết quả đạt được sau khi hoàn thành hệ thống, đưa ra nhận xét đánh giá về kết quả đạt được.  Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chương 6 nhóm đi đến kết luận hệ thống có đạt yêu cầu đặt ra hay không, cũng như những giới hạn của đề tài và đưa ra hướng phát triển cho đề tài. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3