TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
 BÁO CÁO
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

ĐỀ TÀI:
HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU VÀ TRUYỀN
THÔNG QUA MẠNG KHÔNG DÂY HOÀNG TRỌNG ĐẠI
NGUYỄN VĂN HÙNG
Biên Hòa, tháng 11 năm 2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG
KHOA CƠ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
 BÁO CÁO

Vina và tập thể công nhân viên công ty đã giúp đỡ chúng em nhiệt tình trong quá trình
thực hiện đề tài này.
Cuối cùng nhóm xin gửi đến ba mẹ lời cảm ơn vì đã quan tâm, chăm sóc tạo mọi
điều kiện để nhóm hoàn thành tốt đồ án nghiên cứu này.
Tuy nhiên, do trình độ còn hạn chế, thời gian thực hiện có hạn và đây là đề tài
đầu tiên thực hiện một cách có hệ thống nên chắc chắn trong bài báo cáo này sẽ không
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của
quý thầy cô và các bạn để đề tài này hoàn chỉnh hơn.
Nhóm xin chân thành cám ơn! NHẬN XÉT BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
I. NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Điểm: (Bằng chữ: )
ĐH Lạc Hồng, ngày tháng năm 2013
GVPB
(GVPB ký và ghi rõ họ tên)
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại công nghệ phát triển mạnh mẽ, các thiết bị số đang đóng vai trò
quan trọng với công nghiệp và đời sống con người và đang dần chiếm ưu thế về số
lượng và chủng loại. Công nghệ số được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong cuộc
sống, chủ yếu làm nhiệm vụ chính như: đo lường, điều khiển cơ cấu máy, truyền thông
giữa các thiết bị…tạo sự tiện dụng của con người khi sử dụng các thiết bị điện tử.
Với tính ưu việt của vi điều khiển với các hệ thống vừa và nhỏ thực hiện một
hoặc nhiều quá trình, trong đề tài này hệ thống vi điều khiển được dùng trong lĩnh vực
thường gặp khi nhắc tới vi điều khiển: đếm sự kiện. Một trong những ứng dụng của nó
trong thực tế là đếm sản phẩm trong các dây chuyền công nghiệp hiện nay.
Việt Nam đang bước vào kỷ nguyên Tự Động Hóa & Hiện Đại Hóa hòa mình
cùng thế giới để phát triển. Việc xây dựng các hệ thống điều khiển ứng dụng trong các
quá trình công nghệ vào công nghiệp tự động hóa của nước nhà là điều vô cùng quan
trọng. Trên cơ sở tiếp thu tri thức của nhân loại để phục vụ cho việc đi tắt, đón đầu là
một vấn đề vô cùng cấp thiết. Đề tài hướng vào việc tìm hiểu, khám phá lĩnh vực điều
khiển chính xác và làm rõ bản chất của vi điều khiển để điều khiển một quá trình để
phục vụ cho yêu cầu điều khiển thực tế.
Từ những kiến thức đã học và tìm hiểu tham khảo thêm nhiều nguồn thông tin
cùng với sự trợ giúp của thầy cô và bạn bè. Với mong muốn nắm vững kiến thức về

2.3 Thực trạng và giải pháp 13
Thực trạng 13
Giải pháp 13
2.4 Phương án thiết kế hệ thống 14
Đếm và hiển thị dùng vi điều khiển 14
Lựa chọn giải pháp truyền thông 15
2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 16
Tình hình trong nước 16 Tình hình ngoài nước 17
2.6 Mục tiêu hướng đến của đề tài 17
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 18
3.1 Thiết kế phần cứng Slave 18
Thiết kế khối xử lý trung tâm (vi xử lý) 18
Thiết kế khối LED 7 đoạn 21
Thiết kế khối hiển thị LCD 22
Thiết kế khối giao tiếp cảm biến 23
Thiết kế khối nút nhấn tác động từ bên ngoài 24
Thiết kế khối phát hiện mất nguồn 25
Thiết kế khối cảnh báo 26
Chọn module giao tiếp uart 26
Thiết kế vỏ hộp 30
Thiết kế khối nguồn 31
3.2 Thiết kế phần cứng Master 33
Sơ đồ tổng quan Master 33
Chọn chip điều khiển 33
Chọn chuẩn giao tiếp 36
3.3 Lập trình 36
Giải thuật điều khiển Slave 36

WIFI: Wireless Fidelity
RF: Radio Frequency
AGV: Automated Guided Vehicle
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Yêu cầu thiết kế Counter từ Tae Kwang Vina 5
Hình 1.2 Yêu cầu phiên bản 2 7
Hình 1.3 Sản lượng hàng ngày hiển thị trên máy tính 8
Hình 2.1 Công ty Cổ Phần Tae Kwang Vina Industrial 9
Hình 2.2 Hình ảnh máy dập thủy lực 10
Hình 2.3 Tủ điều khiển máy dập thủy lực 11
Hình 2.4 Bản vẽ chi tiết máy dập thủy lực 11
Hình 2.5 Công nhân làm việc với máy dập 12
Hình 2.6 Chip vi điều khiển 14
Hình 2.7 Sơ đồ tổng quát chuyển đổi giữa RS232 và RS485 15
Hình 2.8 Sơ đồ tổng quát hệ thống 16
Hình 2.9 Một số hình dạng Counter 17
Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan Slave 18
Hình 3.2 Vi điều khiển PIC16F887 19
Hình 3.3 Sơ đồ khối trung tâm Slave 20
Hình 3.4 Sơ đồ mạch LED 7 đoạn 21
Hình 3.5 Khối hiển thị LCD 20x4 22
Hình 3.6 Màn hình LCD khi nhập đủ 4 giá trị 23
Hình 3.7 Màn hình LCD khi nhấn PAUSE 23
Hình 3.8 Sơ đồ khối giao tiếp cảm biến 23
Hình 3.9 Sơ đồ khối nút nhấn tác động từ bên ngoài 24
Hình 3.10 Sơ đồ khối phát hiện mất nguồn 25
Hình 3.11 Sơ đồ khối cảnh báo 26

Trong kỷ nguyên của xã hội loài người mọi lĩnh vực trong đời sống đều phát triển
mạnh mẽ trong đó phải kể đến sự bùng nổ của công nghệ thông tin và những thành
công của khoa học kỹ thuật trong vài thập niên gần đây, những ý tưởng sáng tạo đã
đưa con người dù ở cách xa nhau cũng có thể liên lạc được, điển hình phải nói tới là
công nghệ mạng có dây như WRAN, WAN, WLAN, WPAN…hay mạng không dây
như WIFI, RF, sự phát triển này nhằm đáp ứng nhu cầu tất yếu của con người nó ra
đời nhằm đáp ứng nhu cầu chia sẻ thông tin trao đổi dữ liệu người dùng. Ở nước ta
ngành công nghệ thông tin truyền dẫn số liệu tuy phát triển sau nhưng các nhà mạng
như Viettel, Mobiphone, Vinaphone… đã đạt được những thành công rực rỡ, những
thành công này góp phần đóng góp rất lớn vào nền kinh tế Việt Nam, các thành tựu
khoa học và công nghệ đã được ứng dụng vào mọi lĩnh vực của cuộc sống, khoa học
đã làm đảo lộn nhiều quan niệm truyền thống, nó làm cho sức sản xuất xã hội tăng lên
hàng trăm lần so với vài thập niên gần đây.
Ở các trường Đại Học nước ngoài đố án tốt nghiệp là một công trình nghiên cứu
của sinh viên thực hiện vào học kỳ cuối để tốt nghiệp ra trường, các trường Đại Học ở
Việt Nam cũng có một số trường lấy kết quả thi một số môn học mà không phải làm
đồ án tốt nghiệp. Khái niệm đồ án tốt nghiệp cũng tương đương với luận văn tốt
nghiệp, nhưng luận văn mang tính chất lý thuyết, nghiên cứu nhiều hơn, còn đồ án tốt
nghiệp thì mang tính chất thực hành, có thể tạo thành sản phẩm phục vụ cho đời sống
con người.
Với trường Đại Học Lạc Hồng thì mỗi sinh viên cả ngành kỹ thuật và kinh tế
đều phải thực hiện thực tập tại các doanh nghiệp 6 tháng, báo cáo và làm đồ án tốt
nghiệp với những sinh viên có điểm tổng kết 4 năm học từ 7.0 trở nên. Trong thời gian
thực tập tại Công ty AZ là công ty có bề dày kinh nghiệm về sản xuất các sản phẩm tự
động hoá như: Thiết bị vận chuyển hàng thông minh (SmartAGV), hệ thống robot tự
động, hệ thống kho tự động bên cạnh đó công ty còn đi đầu trong việc các giải pháp
tổng thể sự kết hợp hệ thống điện và tự động hóa ứng dụng các công nghệ mới nhất
2

trong lĩnh vực điều khiển như: SCADA, DCS, PCS7, STEP7, CEMAT, BATCH

3

- Thiết kế phần mềm cài đặt ở máy tính, thực hiện lưu trữ thông tin thu
thập ở máy tính và có khả năng xuất báo cáo theo thiết bị, theo ngày tháng,
theo tuần…
- Hệ thống chạy ổn định với môi trường nhiễu cao.
- Giá thành hợp lý khi đi vào sản xuất với số lượng lớn.
- Đề tài là tổng hợp các môn đã học như vi điều khiển, vi điều khiển nâng
cao, chuyên đề tổng hợp, điện tử thông tin và hệ thống viễn thông, chuyên đề
tổng hợp, điện tử công suất, anten và truyền sóng…qua đó giúp nhóm hiểu rõ,
nắm sâu hơn về những kiến thức đã được học tại trường.
1.3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu
 Nội dung
- Nghiên cứu và tạo ra hệ thống nhập số liệu từ đơn hàng mà quản lý giao
cho mỗi công nhân một ngày.
- Xây dựng một mạng truyền thông giữa máy tính, board Master và board
Slave.
- Nghiên cứu dòng vi điều khiển dùng được trong môi trường công
nghiệp.
- Thiết kế board Master.
- Thiết kế board Slave.
- Lập trình.
 Phạm vi nghiên cứu
- Số lượng thiết bị có thể truy cập tối đa là 60 thiết bị.
- Khoảng cách truyền dữ liệu từ Master tới Slave là 250m ở tốc độ baud
9600bps.
- Giá tiền 1 sản phẩm nhỏ hơn 2 triệu.
1.4 Ý nghĩa khoa học
- Xây dựng hệ thống truyền thông theo chuẩn Master –Slave không dây được sử
dụng riêng cho Tae Kwang Vina.

 Từ 10/08/2013 đến 01/09/2013
- Lắp đặt và chạy thử nghiệm trên máy dập ở NOS Plant A, công ty Cổ
Phần Tae Kwang Vina Industrial, KCN Long Bình, thành phố Biên Hòa, Đồng
Nai.
- Nhận yêu cầu từ công ty thiết kế ra bộ đếm Counter phiên bản 2.
 Từ 02/09/2013 đến 09/09/2013
5

- Chọn loại vi điều khiển và thiết kế ra board Main, Slave.
- Chọn Module RF giao tiếp USART với vi điều khiển.
- Chọn loại vật liệu thiết kế hộp.
 Từ 10/09/2013 đến nay
- Tiến hành lắp đặt và chạy thử nghiệm Counter phiên bản 2 tại NOS Plant
D, công ty Cổ Phần Tae Kwang Vina Industrial, KCN Biên Hòa II, thành phố
Biên Hòa, Đồng Nai.
1.9 Yêu cầu của công ty Tae Kwang Vina
 Yêu cầu Phiên bản 1:
- Màn hình LED hiển thị giá trị sản lượng hiện tại
- Màn hình LCD hiển thị số PV (Preset Value), có thể cấu hình giá trị
Layer (số lớp trên một lần dập) và số sản phẩm.
- Chuông (đèn báo) với cường độ tăng dần khi số sản lượng hiện tại còn
đủ 3 lần cắt với cường độ tăng dần. Hình 1.1 Yêu cầu thiết kế Counter từ Tae Kwang Vina
- Nguyên lý hoạt động:
 Nhấn nút set nếu muốn thay đổi các thông số thiết lập.
 Nhấn nút set lần 1 nếu muốn thay đổi các thông số thiết lập.
gói phần mềm cài đặt dùng riêng cho Tae Kwang Vina.
- Phần mềm có khả năng xuất file báo cáo excel, pdf, word cho mục đích
dữ liệu khác nhau.
- Phần mềm cho phép cấu hình thông số thay đổi mã hàng.
- Phần mềm cho phép hiển thị các chức năng theo yêu cầu ở trên của công
ty.
7

- Nguyên lý hoạt động:
 No. of Stroke: Mỗi lần máy dập tác động sẽ cộng lên một
 Minus count= Production input-Stroke/Prs
Stroke/Prs= (Layer*Pieces/Die): (Pieces/Prs)
 Production: Số đôi của một đơn hàng
 Pieces/Prs: Số miếng trên một lần dập
 Layer: Số lớp cắt
 Pieces/Die: Loại khuôn cắt
- Dữ liệu hiển thị có thể truy cập từ Counter:
 Downtime (thời gian ngưng máy 20s bắt đầu tính, thời gian nghỉ
trưa, giải lao không tính)

Hình 1.2 Yêu cầu Phiên bản 2
No. of Stroke
Minus count
Screen
Control panel
Production:
Pieces/Prs:
Layer:
Pieces/Die:
1

Target
Real Production
Remain
Downtime
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 9

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM
2.1 Tìm hiểu tình hình thực tiễn tại công ty
Lịch sử công ty Tae Kwang Vina
Công ty Cổ Phần Tae Kwang Vina Industrial là một tập đoàn lớn của Hàn
Quốc, công ty có vốn đầu tư 100% Hàn Quốc. Lĩnh vực sản xuất là giày thể thao
nhãn hiệu Nike. Công ty có hơn 23000 cán bộ - công nhân viên, tại Biên Hòa
Đồng Nai hiện nay công ty có ba chi nhánh, năng lượng, công nghiệp hóa chất và
công nghiệp giải trí.
Hình 2.4 Bản vẽ kỹ thuật máy dập thủy lực
12

Tìm hiểu quy trình làm việc của công nhân
Mỗi ngày làm việc công nhân được giao vật liệu phù hợp để cắt mỗi đơn
hàng với các khuân chi tiết khác nhau. Các chi tiết sau khi qua giai đoạn này
được chuyển qua khâu sản xuất khác để tiếp tục quy trình sản xuất liên tục.
Với các chi tiết, đơn hàng khác nhau công nhân cắt đủ số chi tiết yêu cầu
mà quản lý mỗi chuyền đưa ra, công nhân sẽ tiến hành đếm số đôi (trái, phải của
giày) đủ 12 đôi. Công việc này chỉ được thực hiện khi công nhân đếm đủ sản
lượng từ khi bắt đầu cắt cho tới lúc đủ đơn hàng yêu cầu. Những đơn hàng khác
thực hiện tương tự với số đôi là 12 đôi hoặc 24 đôi.
Một cách thực hiện khác là công nhân đồng thời cắt và đếm đủ 12 đôi
hoặc 24 đôi thì tiến hành cột lại để di chuyển đến chuyền khác tiếp tục dây
chuyền sản xuất.

Hình 2.5 Công nhân làm việc với máy dập
13

2.2 Phân tích quy trình hoạt động
Quy trình làm việc của công nhân như vậy sẽ phải làm đồng thời nhiều việc một
thời điểm dẫn tới tốn thời gian.
Những đơn hàng khác nhau có những chi tiết lớn cắt sẽ nhanh hơn chi tiết nhỏ
dẫn tới thời gian hoàn thành công việc của công nhân khác nhau và sai sót trong quá
trình làm việc với những chi tiết nhỏ.
Một nhược điểm nữa là quản lý không thể biết mỗi ngày công nhân thực hiện
được bao nhiêu lần dập trên mỗi máy dập.
2.3 Thực trạng và giải pháp