BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
---------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CỬA HÀNG
GIẶT SẤY TỰ PHỤC VỤ

GVHD: ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa
SVTH: Lê Trung Hậu
MSSV: 15141154
SVTH: Phạm Thanh Tuấn
MSSV: 15141322

Tp. Hồ Chí Minh - 7/2019


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
---------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CỬA HÀNG

MSSV: 15141322

Chuyên ngành:

Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Mã ngành:

41

Hệ đào tạo:

Đại học chính quy

Mã hệ:

1

Khóa:

2015

Lớp:

151412

I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CỬA HÀNG GIẶT SẤY TỰ PHỤC
VỤ
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
- Nguyễn Văn Hiệp (2014), “Giáo trình công nghệ nhận dạng bằng sóng vô tuyến”, Nhà
xuất bản Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh.

ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa

BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

iii


TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
----o0o---Tp. HCM, ngày 05 tháng 07 năm 2019

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Lê Trung Hậu

Lớp: 15141DT1A

MSSV:15141154

Họ tên sinh viên 2: Phạm Thanh Tuấn

Lớp: 15141DT1C

MSSV:15141322

Tên đề tài.: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CỬA HÀNG


- Tìm hiểu cách hoạt động của máy giặt, đưa ra
giải pháp điều khiển

Tuần 6

- Lập trình truyền nhận dữ liệu giữa Arduino và
module RFID

( 25/3 – 31/3 )
Tuần 7
( 1/4 – 7/4 )

- Tìm hiểu lập trình giao diện Visual Studio và
gửi nhận dữ liệu với máy tính.

iv


Tuần 8
( 8/4 – 14/4 )
Tuần 9
( 15/4 – 21/4 )
Tuần 10
( 22/4 – 28/4 )
Tuần 11
( 29/4 – 5/5 )
Tuần 12
( 6/5 – 12/5 )
Tuần 13-14

LỜI CAM ĐOAN

Chúng em xin cam đoan đề tài này là do nhóm tự thực hiện dựa trên một số tài
liệu có trước đó và sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn.
Nhóm thực hiện đề tài
Lê Trung Hậu
Phạm Thanh Tuấn

vi


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên hướng dẫn
là Ths. Nguyễn Thanh Nghĩa đã trực tiếp hướng dẫn, góp ý, chia sẻ nhiều kinh nghiệm
quý báu cũng như tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt đề tài
này.
Nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Điện – Điện tử đã tạo
điều kiện thuận lợi và có những ý kiến đóng góp quý báu cho chúng em hoàn thành đề
tài này.
Nhóm em cũng gửi lời cảm ơn đến gia đình và tập thể các bạn lớp 15141DT1 đã
có sự giúp đỡ, động viên, chia sẻ kinh nghiệm, trao đổi những kiến thức và những kinh
nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện đề tài
Lê Trung Hậu
Phạm Thanh Tuấn

vii


2.4.2. Module cảm biến dòng ACS712 ............................................................... 19
2.5. MODULE GIẢM ÁP AMS1117......................................................................20
2.6. MODULE RELAY MỘT KÊNH ....................................................................22
viii


2.7. KHỐI HIỂN THỊ LCD ....................................................................................24
2.7.1. Giới thiệu về màn hình LCD 16x2 ...........................................................24
2.7.2. Module giao tiếp I2C – LCD .....................................................................25
2.8. CÁC CHUẨN GIAO TIẾP TRUYỀN DỮ LIỆU ..........................................26
2.8.1. Giao thức truyền dữ liệu bất đồng bộ USART .......................................27
2.8.2. Chuẩn truyền dữ liệu I2C .........................................................................28
2.8.3. Chuẩn giao tiếp SPI ...................................................................................30
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ .............................................................. 32
3.1. GIỚI THIỆU .....................................................................................................32
3.1.1. Yêu cầu thiết kế .........................................................................................32
3.1.2. Yêu cầu đề tài ............................................................................................. 32
3.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ...................................................32
3.2.1. Sơ đồ khối của hệ thống ............................................................................32
3.2.2. Tính toán và thiết kế mạch .......................................................................34
CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG .....................................................................40
4.1. GIỚI THIỆU .....................................................................................................40
4.2. THI CÔNG HỆ THỐNG .................................................................................40
4.2.1. Thi công mạch điện ...................................................................................40
4.2.2. Lắp ráp và kiểm tra ...................................................................................44
4.3. THI CÔNG MÔ HÌNH ....................................................................................49
4.4. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG ...............................................................................50
4.4.1. Lưu đồ giải thuật .......................................................................................50
4.4.2. Phần mềm lập trình cho máy tính ...........................................................55
4.5. TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CỦA HỆ THỐNG ............................ 61

Hình 2.8. ATmega328 dạng chân dán và chân cắm ………….…………..…………..13
Hình 2.9. Sơ đồ chân trong ATmega 328 …………...…………..……………………14
Hình 2.10. Arduino MEGA2560……………………………..…………………….....15
Hình 2.11 ATmega2560 dạng chip dán. ………………………..……..….………..…15
Hình 2.12. Sơ đồ khối bên trong ATmega2560………………..………...............……16
Hình 2.13. Giao diện của phần mềm Arduino IDE ………………….…………....…...17
Hình 2.14. IC 712-5A ………………………………………………....................……19
Hình 2.15. Module cảm biến dòng ACS712 ……………………………………….…19
Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lí của module ACS712 ………………..………..………..….20
Hình 2.17. IC AMS1117 …………………………..……………………………….....20
Hình 2.18. Cấu tạo bên trong IC AMS1117 ……………………….………..…..…….21
Hình 2.19. Sơ đồ nguyên lí module giảm áp ………………………..………..………..21
Hình 2.20. Module giảm áp 3.3V ……………………………………………..………22
Hình 2.21. Relay trong thực tế ……………………………………….………..………23
Hình 2.22. Cấu tạo cơ bản của relay ……………………..…………….……..………..23
Hình 2.23. Sơ đồ nguyên lí module relay 1 kênh ……………..…….…………..……..24
Hình 2.24. Mặt trước của LCD 16x2……………………………............……..………24
Hình 2.25. Module I2C và các chân chức năng …………………………...…...………26
Hình 2.26. Truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ (USART)…………………...………...27
Hình 2.27. Hệ thống giao tiếp theo chuẩn I2C …………………….....………..………28
xi


Hình 2.28. Giao tiếp SPI ………………………………...……….……………..……..30
Hình 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống …………………………..………….....…………..33
Hình 3.2. Tính giá trị Vrms ………………………………………………...………….34
Hình 3.3. Sơ đồ nối dây ACS712 với Arduino MEGA …………..………..…………..35
Hình 3.4. Sơ đồ kết nối MEGA2560 với các module……………………….………….36
Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý khối nhập thông tin…………………..…………..………...38
Hình 3.6. Adapter 5V-2A …………………………………...……………...…………38

Hình 4.26. Khởi tạo Database mới ……………………………………….....…………58
Hình 4.27. Tạo bảng mới ……………...………………………………..……..………59
Hình 4.28. Tạo truy vấn mới mới……………...………………………..……..………59
Hình 4.29. Bảng quanly…………..…...………………………………..……..………60
Hình 4.30. Bảng data_KhachHang……..……………...………………..……..………60
Hình 4.31. Bảng data_DichVu……..…………..……...………………..……..………60
Hình 4.32. Bảng data_DonGia……..………..………...………………..……..………61
Hình 4.33. Giao diện thông tin khách hàng ……………………………………………62
Hình 4.34. Thiết bị Nhập thông tin ……………………………………..…..…...…….62
Hình 4.35. Giao diện đăng nhập hệ thống ………………………………....…………..63
Hình 4.36. Giao diện quản lý khách hàng ……………………………..……..………..63
Hình 4.37. Khung quản lý quét thẻ ……………………………………..…......………64
Hình 4.38. Giao diện quản lý thẻ khách hàng ………………………………...………65
Hình 4.39. Giao diện nạp tiền vào thẻ …………………………………………………66
Hình 4.40. Giao diện phần mềm quản lý hoạt động hệ thống máy giặt ………..……….66
Hình 5.1. Mô hình sản phẩm…………………………………………………………..68
Hình 5.2. Bộ thêm thông tin khách hàng………………………………………………68
Hình 5.3. Khách hàng chưa đăng kí……………………………………………………69
Hình 5.4. Giao diện Quản lí khách hàng……………………………………………….70
Hình 5.5. Giao diện Thông tin khách hàng……………………………………………71
Hình 5.6. Thông báo thẻ mới…………………………………………………………..71
Hình 5.7. Thông báo thêm thành công khách hàng…………………………………….72
Hình 5.8. Giao diện Nạp tiền vào tài khoản khách hàng………………………………72
Hình 5.9. Thông báo Nạp tiền thành công…………………………...………………...73
Hình 5.10. Giao diện Theo dõi hoạt động……………………………………………...73

xiii


LIỆT KÊ BẢNG

Nội dung chính của đề tài là thiết kế hệ thống giặt sấy tự phục vụ, trong đó:
 Sử dụng board Arduino UNO và MEGA làm vi điều khiển của khối điều khiển
trung tâm.
 Ứng dụng công nghệ nhận dạng RFID trong thanh toán tiền giặt sấy và quản lí
thông tin.
 Thực hiện thanh toán thông qua phần mềm thanh toán.
 Quản lý và lưu trữ thông tin của khách hàng thông qua cơ sở dữ liệu SQL.

xv


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Sự phát triển của cách ngành khoa học và công nghệ đã có tác động mạnh
mẽ tới quá trình toàn cầu hóa, là động lực quan trọng thúc đẩy quá trình này.
Những tiến bộ của khoa học – kỹ thuật và công nghệ bao gồm những phát minh,
sáng chế, các biện pháp kỹ thuật tiên tiến, các phương pháp công nghệ hiện đại,
các lý thuyết và phương thức quản lý mới trong mọi lĩnh vực được áp dụng vào
thực tiễn sản xuất, kinh doanh. Điều này làm tăng năng suất lao động, tạo ra ngày
càng nhiều sản phẩm cung cấp cho xã hội với chi phí thấp hơn, giá rẻ hơn, tạo ra
tiền đề thúc đẩy sự hình thành, phát triển, chuyên môn hóa lao động, sản xuất và
kinh doanh theo ngành nghề, vùng lãnh thổ và giữa các quốc gia.
Ngày nay, các thành phố lớn như Tp. Hồ Chí Minh và Hà Nội có lượng dân
cư ngày càng đông đúc, đồng thời cũng thu hút một lượng lớn khách du lịch từ
nhiều nơi đến. Vì vậy, các cửa hàng giặt ủi mọc lên ngày càng nhiều để phục vụ

 Dễ dàng quản lý tài sản cá nhân.
 Chi phí hoạt động giảm, lợi nhuận cao cho chủ đầu tư.
 Thời gian giặt nhanh vì không phải chờ đủ số lượng đồ giặt, từ đó tiết kiệm
thời gian cho người sử dụng.
 Hạn chế việc lẫn lộn quần áo của nhiều khách hàng với nhau.
Hơn nữa, khi khách hàng tự phục vụ cho nhu cầu giặt sấy, cửa hàng chỉ
việc hướng dẫn và quản lý, nên giảm được chi phí thuê nhân viên và giảm giá
thành dịch vụ.
Bên cạnh đó, hình thức thanh toán nhanh chóng bằng xu hoặc thẻ, phòng
chờ sạch sẽ, văn minh và có sẵn Wifi miễn phí, người dùng sẽ cảm thấy việc giặt
giũ tại cửa hàng thoải mái y như đang giặt giũ tại nhà.
Qua tóm tắt trên chúng em quyết định chọn đề tài: “Thiết kế và thi công
mô hình cửa hàng giặt sấy tự phục vụ”. Hệ thống sử dụng vi điều khiển trung
tâm là module Arduino UNO R3, MEGA2560 và module RFID RC522. Nhờ sử
dụng thẻ từ làm phương thức xác thực người dùng nên khách hàng có thể sử dụng
máy giặt và thanh toán trở nên dễ dàng và nhanh chóng. Ngoài ra, hệ thống được
giám sát bằng phần mềm quản lí chạy trên máy tính cài hệ điều hành Microsoft
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Windows giúp người quản lí dễ dàng đăng kí thẻ thành viên mới, điều chỉnh thông
tin khách hàng, nạp tiền vào tài khoản khách hàng.
1.2.

MỤC TIÊU


phù hợp với thực tiễn.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

 Phần mềm quản lí chỉ đáp ứng được các yêu cầu cơ bản.
 Đề tài được thiết kế hộp bảo vệ bằng bìa cứng.
1.5.

BỐ CỤC

 Chương 1: Tổng quan
Chương này trình bày đặt vấn đề, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, giới hạn và bố
cục đề tài.
 Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương này trình bày về cách hoạt động của các thành phần có trong hệ thống
và toàn bộ hệ thống. Giới thiệu phần cứng các thiết bị được sử dụng trong đề tài.
 Chương 3: Tính toán và thiết kế
Chương này trình bày giới thiệu hệ thống, lựa chọn các linh kiện, tính toán thiết
kế phù hợp với điều kiện thực tế, sơ đồ nguyên lý của các mạch.
 Chương 4: Thi công hệ thống
Chương này trình bày các bước thi công hệ thống, thi công mô hình, quá trình
lập trình hệ thống cho từng phần khác nhau, lưu đồ giải thuật và hướng dẫn sử dụng hệ
thống chi tiết.
 Chương 5: Kết quả thực hiện, nhận xét, đánh giá
Chương này trình bày kết quả đạt được, nhận xét các kết quả đạt được từ mô hình
và mức độ hoàn thiện đề tài.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

5


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Để giải quyết vấn đề này thì đã có giải pháp kết hợp công nghệ RFID cùng với
vi điều khiển để biến các máy giặt loại cũ thành một hệ thống giặt sấy tự phục vụ. Cách
này vừa giải quyết vấn đề chi phí đầu tư lớn đồng thời tận dụng lại các máy giặt đời cũ
để áp dụng vào một cửa hàng giặt sấy tự phục vụ loại nhỏ.
2.1.2. Mô hình tổng quan
Sau khi nghiên cứu tổng quan các hệ thống giặt sấy tự phục vụ được sử dụng đã
có trước đó, nhóm đã đưa ra mô hình cơ bản của hệ thống như sau:

Quản lý

Máy tính

Cơ sở dữ liệu

Người dùng

Vi điều khiển

Máy giặt/sấy

Hình 2.2. Mô hình hoạt động tổng quát
Mô tả hoạt động:
 Để sử dụng dịch vụ giặt sấy, trước tiên khách hàng cần lấy thẻ RFID và đăng kí
thông tin cơ bản như: tên, số điện thoại, giới tính,…

bằng sóng vô tuyến. Trong đó các thẻ thường lưu trữ thông tin về các sản phẩm
nào đó.
 Reader (đầu đọc): Là thành phần bắt buộc phải có, làm nhiệm vụ xử lí tín hiệu
nhận được từ anten và giao tiếp với mạch điều khiển.
 Reader Anten: Là thành phần bắt buộc đi cùng với Reader để giao tiếp với
Tag.
 Mạch điều khiển (Controller): Là thành phần bắt buộc có nhiệm vụ xử lí tín
hiệu nhận được từ Reader và giao tiếp với máy chủ dữ liệu.
 Cảm biến, cơ cấu chấp hành.
 Máy chủ dữ liệu và phần mềm hệ thống: Có chức năng lưu trữ các dữ liệu và
giao tiếp với người sử dụng.
 Hạ tầng truyền thông (các chuẩn truyền dữ liệu): có nhiệm vụ là cầu nối truyền
dữ liệu giữa mạch điều khiển và máy chủ dữ liệu.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

7


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Hình 2.3. Sơ đồ khối hệ thống RFID
Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống RFID: Thiết bị Reader phát ra sóng điện
từ ở một tần số nhất định, khi thiết bị Tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng
điện từ này và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị Reader biết ID (mã số)
của mình. Từ đó thiết bị RFID reader nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động.

Hình 2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID
Thẻ RFID là thiết bị có thể lưu trữ và truyền dữ liệu về bộ đọc bằng sóng vô tuyến.
Trong đó các thẻ thường lưu trữ thông tin về các sản phẩm nào đó hoặc các ID (mã nhận

Hoạt động kém hiệu quả với các vật chắn sóng RF và những vật hấp thụ
sóng RF: Kim loại, nước,….



Các yếu tố môi trường xung quanh có tác động mạnh đến việc giao tiếp
giữa Reader và Tag (môi trường có nhiều kim loại và chất lỏng).



Số lượng Tag có thể đọc được bị giới hạn.



Có thể bị nhiễu nếu phần cứng không được bố trí phù hợp (anten đặt sai
vị trí).

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP - Y SINH

9