đồ án thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh ( có code và mạch in)

đồ án thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh. bạn nào cần bản vẽ mạch và code liên hệ mail nguyentaithu2512gmail.com. có trọn bộ đồ án tốt nghiệp. Nguyên lý hệ thống:+++ tự động: Khi cảm biến phát hiện trời đang mưa hoặc trời đang nắng bộ xử lý trung tâm sẽ nhận tín hiệu từ cảm biến và đưa ra tín hiệu điều khiển cho động cơ mở mái bạt xếp ra. Khi trời không mưa hoặc không nắng bộ xử lý trung tâm đưa tín hiệu điều khiển cho động cơ thu mái bạt xếp về.+++ bằng tay: Công tắc gạt: công tắc gạt có chức năng chuyển từ chế độ điều khiển tự động sang điều khiển chế độ bằng tayNút bấm 1: nút bấm 1 có chức năng mở mái bạt xếp.Nút bấm 2: nút bấm 2 có chức năng thu mái bạt xếp.Nút bấm 3: nút bấm 3 có chức năng dừng mái bạt khi mái bạt xếp đang thực hiện thu hoặc mở mái bạt.Nút bấm 4: nút bấm 4 có chức năng bật tắt bóng đèn.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

NGUYỄN TÀI THU

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG

THÔNG MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

THÁI NGUYÊN, NĂM 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tài Thu Lớp : CNKTĐ-ĐT - K14A Giáo viên hướng dẫn : Th.S Lê Thị Thu Phương

THÁI NGUYÊN, NĂM 2020

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Lê Thị Thu Phương đã tận tình

hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình em thực hiện đồ án tốt nghiệp

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Côngnghệ thông tin và Truyền thông Thái Nguyên nói chung, các thầy cô trong khoa Côngnghệ tự động hóa nói riêng đã dạy cho em kiến thức về các môn đại cương cũng nhưcác môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiệngiúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình đã luôn tạo điều kiện, quan tâm,giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp đạtkết quả cao

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong bản đồ án này là trungthực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thựchiện bản đồ án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong bản đồ án đã đượcchỉ rõ, nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố

MỤC LỤCThái Nguyên, ngày 06 tháng 06 năm 2020

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tài Thu

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

LỜI NÓI ĐẦU

 Lý do chọn đề tài

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, cũng như nhu cầu đòi hỏi củacon người ngày càng cao trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội Trong đó có nhucầu về một cuộc sống tiện nghi, thông minh Điều này đã thôi thúc những nhà khoahọc thiết kế chế tạo ra những sản phẩm đáp ứng những tiện nghi, thông minh đó Mộttrong số đó cần kể tới là mái che xếp thông minh

Mái che xếp thông minh là một thiết bị khá phổ biến trên thị trường hiện nay vàkhá được người dùng ưa chuộng Tuy nhiên, hầu hết tất cả các mái che xếp trên thịtrường hiện nay đều được điều khiển một cách hết sức thô sơ

Trong đời sống hiện nay, tự động hóa các thiết bị để chúng hoạt động hiệu quả

hơn là một xu thế tất yếu Đề tài “Thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh”

cũng nhằm thiết kế một hệ thống mái che hoạt động hiệu quả hơn mà không cần nhiềuđến sự điều khiển trực tiếp từ người sử dụng, giúp tiết kiệm thời gian, công sức vàcũng làm tăng tuổi thọ mái che so với các mái che truyền thống khác

Trong khuôn khổ đồ án này, em sẽ đưa ra phương án kĩ thuật để thiết kế hệthống mái che hoạt động tự động Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của bản thân,phương án em đưa ra cũng có thể chưa hẳn là giải pháp tối ưu nhất và cũng khó có thểtránh được những thiếu sót, em rất mong nhận được những góp ý từ quý thầy cô và cácbạn nhằm hoàn thiện hơn sản phẩm này

 Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Hệ thống mái che xếp di động thông minh theo thời tiết lúc đầu chỉ đơn giản là:nếu ban ngày, trời mát, không có nắng và cũng không có mưa thì mái che sẽ tự độngcuốn vào; nếu như trời nắng, hoặc mưa thì mái che sẽ tự động cuốn ra che Như thế,người sử dụng sẽ không cần phải quay một cách thô sơ như trước nữa mà vẫn sử dụngmái đó đúng mục đích

Một yêu cầu nữa đặt ra là khi con người muốn can thiệp vào sự điều khiển đó,

mà không cần đến yếu tố tự động thì mạch xử lý của chúng ta cũng đáp ứng được.Nghĩa là, sẽ có hai chế độ, một là điều khiển một cách tự động, hai là có sự can thiệpcủa con người Điều khiển tự động theo sự thay đổi của thời tiết, còn khi có bàn tay

người điều khiển sẽ có một hệ thống bảng điều khiển với các nút ấn: điều khiển mở ra

và điều khiển thu vào

Bên cạnh những yêu cầu trên còn có một yêu cầu hết sức quan trọng đó làtrường hợp khi sự cố mất điện hệ thống mái che của chúng ta sẽ không hoạt độngđược Vì vậy, em đã đưa ra ý tưởng làm thêm bộ ắc quy dự phòng trường hợp mất điệnmái che vẫn duy trì hoạt động bình thường không ảnh hưởng đến nhu cầu của người sửdụng

Như vậy, em sẽ thiết kế một bộ điều khiển có hai chế độ: Tự động và Bằng tay.+ Chế độ Tự động:

- Ban đêm: mái che thu vào

- Ban ngày: nếu trời nắng hoặc mưa: mái che kéo ra; nếu trời dâm hoặc khôngmưa thì mái che thu vào

- Khi trời tối và có người đèn tự động bật

+ Chế độ Bằng tay:

- Có tín hiệu điều khiển ra: mái che kéo ra

- Có tín hiệu điều khiển vào: mái che thu vào

 Yêu cầu của đề tài.

Thiết bị bao gồm các yêu cầu sau:

✔ Thiết kế hệ thống mạch điều khiển nhỏ, gọn thân thiện với người sử dụng

✔ Quá trình hoạt động ổn định, chính xác

✔ Chế độ tự động mở bạt và thu bạt phải hoạt động theo đúng yêu cầu đặt ra

✔ Chế độ điều khiển bằng tay phải chính xác và dễ dàng sử dụng

✔ Khi sự cố mất điện hệ thống chuyển sang sử dụng nguồn dự phòng (ắc quy)

 Phương pháp nghiên cứu

✔ Nghiên cứu lý luận: Tổng hợp các tài liệu kỹ thuật, công nghệ, phân tích vàđánh giá nội dung liên quan đến đề tài

✔ Phương pháp thực nghiệm: Khảo sát, phân tích, thiết kế và đánh giá nội dungnghiên cứu trong quá trình chế tạo hệ thống mái che xếp thông minh Từ đó đưa

ra phương án chế tạo thiết bị cho phù hợp

 Đồ án được trình bày gồm:

Nội dung chính của đồ án được chia làm ba chương:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH HIỆN NAY

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁI CHE XẾP DI ĐỘNG THÔNG MINH

HIỆN NAY

Ngày nay, kỹ thuật điện tử đã liên tục có những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt làtrong kỹ thuật chế tạo vi mạch điện tử và công nghệ chế tạo cảm biến Sự ra đời vàphát triển nhanh chóng của kỹ thuật điện tử mà đặc trưng là kỹ thuật vi xử lý và kỹthuật công nghệ chế tạo cảm biến đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng trong sự pháttriển của khoa học kỹ thuật tạo tiền đề cho việc chế tạo các sản phẩm máy móc có tínhnăng tự động hóa cao hơn và thông minh hơn

Với mục đích đơn giản, nếu ban ngày, trời mát, không có nắng và cũng không

có mưa thì mái che sẽ tự động cuốn vào; nếu như trời nắng, hoặc mưa thì mái che sẽ tựđộng cuốn ra che Như thế, người sử dụng sẽ không cần phải quay một cách thô sơ như trước nữa mà vẫn sử dụng mái che đó đúng mục đích tạo sự tiện nghi cho cuộc sống hằng ngày, em đã bắt tay vào nghiên cứu thực hiện đề tài “thiết kế hệ thống máiche xếp di động thông minh’’

1.1 Tổng quan về các loại mái che hiện nay

Mái hiên, mái che là một trong những kiến trúc, vật dụng có tác dụng che mưa,nắng và tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống

Mái hiên nhà là thiết kế mái che trước nhà được phủ gắn với tường ngoài củacăn nhà, tòa nhà và dùng để che mưa năng nhưng nếu như thiết kế mái hiên đẹp hàihòa với cấu trúc của nhà ở và không gian thì nó còn là kiến trúc có chức năng làm đẹpbên ngoài nhà ở hay, trước cửa nhà, quán cafe, nhà hàng

Mái che được hiểu rộng nó bao gồm cả mái hiên và có chức năng che chắn mưanắng ở trước nhà và cả ngoài trời với nhiều loại không gian như: mái che bể bơi, máiche hồ cá, mái che nhà xe, mái che cửa hàng, nhà hàng, quán Thiết kế mái che cũngphân thành nhiều loại từ cố định, di động, chất liệu mái che…

Nhìn chung mái hiên nhà và mái che đều là kiến trúc hoặc vật dụng có chứcnăng che mưa, nắng, bảo vệ không gian bên dưới mái trước tác động của thời tiết vàđảm bảo tính năng thẩm mỹ

Mái hiên (mái che) là một thuật ngữ chung Chỉ những loại trang bị có côngdụng chính là che mưa nắng cho công trình Dựa vào tính chất hoạt động người ta chialàm 2 loại:

❖ Mái hiên, mái che cố định: đây là loại mái che nắng mưa được lắp đặt thi công gắn vớicấu trúc nhà và không thể thay đổi kích thước dài, rộng, cao trong quá trình sử dụng.

❖ Mái che, mái hiên di động: là loại mái che nắng mưa lắp đặt theo nhiều kiểu khác nhaunhưng quá trình sử dụng có thể thay đổi được hình thái kích thước Hiện nay mái hiên

di động, mái che di động khá được nhiều người sử dụng nhờ chi phí lắp đặt thấp, cóthể sửa chữa thay thế dễ dàng, sử dụng bằng quay tay cầm hoặc remote để điều chỉnhkhông gian dưới mái che Mái hiên và mái che di động sử dụng với nhiều chất liệu và

có thể đặt các bảng quảng cáo cũng thích hợp với các không gian cần tính di động nhưquán hàng, nhà để xe

1.2 Mái che cố định

Nhắc tới dòng sản phẩm mái cố định hiện nay thì người ta nghĩ ngay ra 1 số mái như: mái ngói, mái tôn, mái nhựa, mái hiên làm bằng kính cường lực Những sản phẩm này đều được cấu tạo cố định với độ bền cao Tuy nhiên các loại mái cố định lại tồn tại không ít những nhược điểm và bất tiện:

+ Thời gian lắp đặt, thi công lâu

1.3 Mái che xếp di động thông minh hiện nay

1.3.1 Giới thiệu chung

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và xã hội thì đời sống của người dân cũng ngày càng được cải thiện và nâng cao Các công trình nhà hàng, quán ăn, quán cà phê vì thế cũng được xây dựng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cho nhu cầu ăn uống của con người Tuy nhiên để

có thể che nắng, che mưa tạo ra không gian thoáng mát giúp cho bữa

ăn của khách hàng được thoải mái, thuận lợi mà không bị ảnh hưởng bởi những tác động xấu của thời tiết, đồng thời góp phần tạo nên nét đẹp độc đáo giúp thu hút khách hàng thì các chủ kinh doanh nhà hàng, quán ăn, quán nhậu đã lắp đặt và sử dụng sản phẩm mái xếp thông minh.

Mái che xếp thông minh đang là sản phẩm được sử dụng làm mái che ngoài trờigiá rẻ rất được ưa chuộng hiện nay Đây không chỉ đơn giản có khả nắng che mưa, chenắng tốt mà còn đáp ứng mọi yêu cầu về chất lượng, thẩm mĩ và hiện đại Với cấu tạođặc biệt cùng những lợi ích mà dòng sản phẩm này mang lại giúp cho mọi người càngtin tưởng hơn khi lựa chọn mái che xếp thông minh

Hình 1.2 Hình ảnh mái che xếp

Hiện nay trên thực tế, mái hiên di động, mái che thông minh được sử dụng rấtphô biến với ưu điểm vì có độ bền và thẩm mỹ cao Do khung mái hiên di động, máiche thông minh sử dụng hợp kim đặc biệt có độ cứng cao nên sản phẩm này có khảnăng chịu được sức gió mạnh, mưa lớn, ánh sáng cao,…

1.3.2 Cấu tạo mái che xếp

Hình 1.3: Cấu tạo mái che xếp [2]

Cấu tạo của một mái che xếp di động gồm 4 phần chính:

❖ Khung mái xếp (được làm bằng kim loại): thường dùng nhôm đối với mái kíchthước nhỏ, thép hoặc inox đối với mái có kích thước trung bình trở lên

❖ Bạt mái xếp: là tấm bạt chuyên dụng có thể được phủ 1 lớp hoặc 2 lớp nhựa

Có 2 loại chính: tấm bạt vải Canvas có tác dụng che nắng mưa và chống nónghiệu quả, còn tấm bạt lưới dùng để che mưa và hiệu quả lấy ánh sáng tốt hơn

❖ Phần dây kéo bạt: Có thể sử dụng dây cáp hoặc dây dù (đường kính từ 3mmđến 8mm)

❖ Bánh xe: là phần bánh xe treo giúp giữ thanh ngang của bạt và giúp bạt chạytrên thanh ray khi thu và mở mái Thường thì trên mỗi thanh ngang kim loại

đó có 2 đến 3 bánh xe treo trên hệ chuyển động [2]

1.3.3 Ưu điểm

Mái xếp di động đã khắc phục hoàn hảo các nhược điểm của mái hiên cố định.Nhằm khắc phục được hoàn toàn nhược điểm của mái hiên cố định thì dòng mái hiên

thông minh và tính thẩm mĩ cao Sản phẩm mái hiên di động được cấu tạo từ chất liệu

bạt cao cấp có đặc tính cực kỳ ưu việt mà có tuổi thọ lại không hề thua kém so với cácloại mái hiên cố định.[3]

⮚ Sự tiện dụng

Không thể phủ nhận sự tiện dụng của mái xếp di động mang lại cho cuộc sống conngười Trước đây, khi chưa có mái xếp di động ngôi nhà của bạn thường xuyên phảichịu một lượng bức xạ mặt trời lớn, dù cây cối có nhiều bao phủ xung quanh thì ánhsáng mặt trời vẫn làm căn phòng nóng lên Quán cà phê cũng vậy, đa số khách hàngkhông thích ngồi trong quán cà phê bốn bề là tường, người ta vẫn thích ngồi ở nhữngđịa điểm hòa hợp với thiên nhiên nhưng đảm bảo đủ bóng râm Khi mái xếp di độngxuất hiện, bài toán khó về việc giải nhiệt cho căn hộ, địa điểm đỗ xe cho quán xá, tiệcđứng ngoài trời hay những quán cà phê vườn đã có hồi kết Với mái xếp di động, ngôinhà của bạn sẽ được mát mẻ cả ngày do không chịu ảnh hưởng trực tiếp từ mặt trời,quán cà phê lại có thêm không gian để cho khách ngồi hay dù nắng hay mưa thì nhữngbữa tiệc ngoài trời vẫn được tổ chức bình thường

Bên cạnh đó mái xếp di động thông minh còn đáp ứng tối đa sự linh hoạt cho người

sử dụng Mái xếp thông minh sẽ tự động kéo bạt ra khi thời tiết mưa hoặc nắng màkhông cần con người can thiệp vào kéo bạt hoặc mở bạt như những mẫu mái xếptruyền thống

So với mái tôn thì mái xếp di động tiện lợi trong cách sử dụng hơn Vì bạn có thểđiều chỉnh ánh sáng dễ dàng thông qua việc cuốn vào hay thả ra Trong khi đó mái tônkhông có chức năng cuốn xếp và di chuyển Chúng khá cồng kềnh và khó lắp đặt hơnmái xếp Do đó, sự ra đời của mái xếp che mưa che nắng là giải pháp hoàn hảo giúptạo không gian thoáng mát và sống động hơn

⮚ Giá thành thấp

Tiếp theo là một ưu điểm ưu việt của mái xếp di động Đây là một sản phẩm mànhà nhà ai cũng có thể sở hữu Đa số nhà sản xuất hiểu được mức độ hiệu quả trongkinh doanh của các quán cà phê, mức sống thu nhập của khách hàng nên có rất nhiềumức giá khác nhau cho mái xếp di động, khách hàng có thể thoải mái chọn lựa sảnphẩm phù hợp Nếu bạn cần tới 1 số tiền khá lớn để làm các loại mái hiên cố định nhưmái ngói, mái tôn, thì khi lắp đặt mái xếp di động bạn lại không cần phải quá lo đếnkhoản chi phí Bởi lắp đặt mái hiên di động chi phí rẻ hơn rất nhiều so với các loại máiche cố định truyền thống trước đây

⮚ Tiết kiệm thời gian lắp đặt

Việc thi công lắp đặt sản phẩm mái xếp di động được diễn ra 1 cách nhanh chóng,

không mất nhiều thời gian như các sản phẩm mái hiên cố định Quá trình lắp đặt nhanhchóng, gọn gàng nhưng vẫn đáp ứng được mọi yêu cầu kỹ thuật về độ chắc chắn, hay

độ căng phủ của mái bạt tạo nên độ bền cao

⮚ Tính thẩm mỹ cao

Sản phẩm mái xếp di động đem đến tính thẩm mỹ cao Với thiết kế gọn gàng mẫu

mã đa dạng, không giới hạn về sự sáng tạo, giúp người dùng có nhiều lựa chọn trongviệc lắp đặt Mái xếp di động với kiểu dáng mẫu mã khác nhau: mái vòm, mái hiênchữ A, mái hiên lượn sóng mái chảy, tất cả các loại mái hiên này đều được cấu tạo hếtsức tinh vi và đẹp mắt

Đặc biệt dòng mái xếp di động được cấu tạo từ các loại bạt chất lượng cao vớinhiều màu sắc để lựa chọn, bạn có thể lựa chọn bạt theo màu sắc ưa thích hay theomệnh phong thủy của bạn, có các loại bạt: bạt in hoa văn, bạt kẻ sọc, bạt 1 màu đơngiản hay bạt quảng cáo Đặc biệt vải bạt mái hiên còn được nhà sản xuất lựa chọn cẩnthận với màu sắc tươi sáng có thể hạn chế hấp thụ các tia bức xạ để tạo cho không gianmái hiên thêm sinh động và bắt mắt hơn

Hình 1.4: Thiết kế mái bạt xếp ở nhà hàng

⮚ Tính đa dạng

Mái xếp di động không chỉ đa dạng về kiểu dáng, màu sắc mà nó còn đa dạng vềchủng loại: mái hiên quay tay, tự cuốn, hay bạt xếp lớn…Điều này giúp cho người sửdụng có thêm nhiều lựa chọn phù cho không gian sử dụng về cả tiêu chí tài chính, sởthích hay thậm chí là thẩm mỹ

Hình 1.5: Các mẫu vải bạt mái xếp

⮚ Mái xếp không gây tiếng ồn khó chịu khi trời mưa

Thực tế, chúng ta đều biết rằng khi ngồi dưới mái tôn lúc trời mưa thì chẳng khácnào như “tiếng trống đánh bên tai cả” Trong khi sử dụng mái xếp di động thì vấn đềnày đã được giải quyết một cách triệt để Vì mái xếp được làm từ chất liệu bạt nên hạtmưa sẽ phân tán Dẫn đến tiếng ồn đã giảm tải đáng kể và giúp bạn có được nhữngphút giây thư giãn tuyệt vời hơn

⮚ Mái xếp thông thoáng, không gây bức bí

Với thiết kế các trụ xung quanh mà không cần phải xây dựng các bức tường kiên

cố nên đem lại cho mái xếp một không gian thông thoáng hơn các loại mái che truyềnthống như mái tôn, mái bờ rô xi măng, …

Do cấu tạo của loại mái xếp là những lớp vải bạt nên không khí bên trong có phầnmát mẻ, không bức bí bằng khi lắp mái tôn, bờ rô xi măng hoặc mái nhựa Đặc biệtbạn lựa chọn màu sắc cũng giúp cho mái xếp có khả năng hấp thụ nhiệt kém đi sẽkhiến không gian mát mẻ hơn [3]

1.3.4 Ứng dụng trong thực tế

Tính ứng dụng của mái xếp di động thông minh:

✔ Mái xếp di động thông minh có tính ứng dụng cực kỳ cao, có thể sử dụng, lắpđặt ở nhiều địa hình mặt bằng, khác nhau mà vẫn đảm bảo được sự chắc chắncũng như tính thẩm mỹ của mái che

✔ Không như một số loại mái khác, mái xếp có thể sử dụng phù hợp với nhiềulĩnh vực khác nhau mà vẫn làm nổi bật nên không gian được lắp đặt

✔ Mái có thể được sử dụng để lắp cho quán bia, quán cafe sân vườn, làm mái chenhà để xe, làm mái che cho các sân cầu lông, lắp mái che ở bể bơi…

Kết luận

Với những ưu điểm, nhược điểm và tính ứng dụng trong thực tế cao nên em đưa ra

giải pháp về hệ thống “Mái che xếp di động thông minh” bao gồm các chức năng sau:

❖ Có khả năng che mưa, che nắng hiệu quả

❖ Hệ thống đảm bảo quá trình hoạt động chính xác và ổn định

❖ Chế độ tự động: hệ thống tự động mở mái khi trời mưa hoặc trời nắng, khi trờitối hoặc tắt nắng hệ thống tự thu mái xếp vào

❖ Ở chế độ tự động: khi trời tối và cảm biến phát hiện có người sẽ tự động bật đèn

❖ Chế độ điều khiển bằng tay:

● Khi tín hiệu điều khiển mở mái xếp: mái xếp mở ra

● Khi tín hiệu điều khiển thu mái xếp: mái xếp thu vào

● Chế độ bật tắt bóng đèn bằng tay

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 2.1 Đặt vấn đề

2.1.1 Khảo sát và phân tích hệ thống

Đề tài: “Thiết kế hệ thống mái che xếp di động thông minh”

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và xã hội thì đời sống của người dâncũng ngày càng được cải thiện và nâng cao Các công trình nhà hàng, quán ăn, quán càphê vì thế cũng được xây dựng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cho nhu cầu ăn uốngcủa con người

Mái che xếp thông minh đang là sản phẩm được sử dụng làm mái che ngoài trờigiá rẻ rất được ưa chuộng hiện nay Đây không chỉ đơn giản có khả nắng che mưa, chenắng tốt mà còn đáp ứng mọi yêu cầu về chất lượng, thẩm mĩ và hiện đại Với cấu tạođặc biệt cùng những lợi ích mà dòng sản phẩm này mang lại giúp cho mọi người càngtin tưởng hơn khi lựa chọn mái che xếp thông minh

Từ những nhu cầu thực tế đó em đã khảo sát và đưa ra phương án thiết kế “hệthống mái che xếp di động thông minh” bao gồm các phần sau:

✔ Chế độ tự động:

Dựa vào tín hiệu thu thập được thông qua cảm biến mưa và cảm biến ánh sáng

bộ xử lý trung tâm sẽ xử lý và đưa ra tín hiệu cho động cơ để:

● Khi cảm biến mưa có tín hiệu trời đang mưa hoặc cảm biến ánh sáng có

tín hiệu trời đang nắng khi đó mái che sẽ tự động mở ra.

● Khi cảm biến mưa không phát hiện có mưa và cảm biến ánh sáng không

có tín hiệu trời nắng khi đó mái che sẽ tự động thu lại.

Bên cạnh đó cảm biến quang sẽ phát hiện chuyển động và cảm biến ánh sángđưa về giá trị trời tối đèn sẽ tự động bật

✔ Chế độ bằng tay:

Khi nhấn nút mở mái che có tín hiệu: mái che sẽ mở ra

Khi nhấn nút thu mái che có tín hiệu: mái che sẽ thu lại

✔ Chế độ tự động chuyển sang nguồn dự phòng (Ắc quy) khi sự cố mất điện

2.2 Giới thiệu chung về Arduino

2.2.1 Lịch sử hình thành của Arduino

- Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là nhữngngười tự chế ra sản phẩm của mình) trên toàn thế giới trong vài năm gần đây, gầngiống với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động, số lượng ngườidùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làmcho ngay cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến [4]

Hình 2.1: Những thành viên khởi xướng Arduino [4]

- Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tạicác trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Camegie Mellon phải sử dụng; hoặcngay cả Google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK dùng đểphát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác

- Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác vớicác thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác Đặc điểmnổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với mộtngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu vềđiện tử và lập trình Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp vàtính chất nguồn mở từ phần cứng đến phần mềm Chỉ với khoảng $30, người dùng đã

có thể sở hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng

ấy thiết bị

- Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vuavào thế kỷ thứ 9 là King Arduin Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm

2005 như là một công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư MassimoBanzi, là một trong những người phát triển Arduino, tại trường Interaction DesignInstistute Ivrea (IDII) Mặc dù hầu như không được tiếp thị gì cả, tin tức về Arduinovẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tốt đẹp của nhữngngười dùng đầu tiên Hiện nay Arduino nổi tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivreachỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra Arduino.

- Arduino đã và đang được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới, và ngày càng chứng tỏđược sức mạnh của chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo của người dùng trongcộng đồng nguồn mở (open- source) Tuy nhiên tại Việt Nam Arduino vẫn còn chưađược biết đến nhiều

- Arduino cơ bản là một nền tảng mẫu mở về điện tử (open-source electronicsprototyping platform) được tạo thành từ phần cứng lẫn phần mềm Về mặt kỹ thuật cóthể coi Arduino là 1 bộ điều khiển logic có thể lập trình được Đơn giản hơn, Arduino

là một thiết bị có thể tương tác với ngoại cảnh thông qua các cảm biến và hành vi đượclập trình sẵn Với thiết bị này, việc lắp ráp và điều khiển các thiết bị điện tử sẽ dễ dànghơn bao giờ hết Arduino được phát triển nhằm đơn giản hóa việc thiết kế, lắp ráp linhkiện điện tử cũng như lập trình trên vi xử lý và mọi người có thể tiếp cận dễ dàng hơnvới thiết bị điện tử mà không cần nhiều về kiến thức điện tử và thời gian Sau đây lànhưng thế mạnh của Arduino so với các nền tảng vi điều khiển khác:

+ Chạy trên đa nền tảng: Việc lập trình Arduino có thể thể thực hiện trên các hệđiều hành khác nhau như Windows, Mac Os, Linux trên Desktop, Android trên di động

+ Ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu

+ Nền tảng mở: Arduino được phát triển dựa trên nguồn mở nên phần mềmchạy trên Arduino được chia sẻ dễ dàng và tích hợp vào các nền tảng khác nhau

+ Mở rộng phần cứng: Arduino được thiết kế và sử dụng theo dạng module nênviệc mở rộng phần cứng cũng dễ dàng hơn

+ Đơn giản và nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình và sử dụng thiết bị

+ Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với nhau mà không lolắng về ngôn ngữ hay hệ điều hành mình đang sử dụng

+ Arduino có rất nhiều module, mỗi module được phát triển cho một ứngdụng.Về mặt chức năng, các bo mạch Arduino được chia thành hai loại: loại bo mạch

chính có chip Atmega và loại mở rộng thêm chức năng cho bo mạch chính Các bomạch chính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu hình như sốlượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau Một số bo mạch cótrang bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth Các bo mạch mở rộngchủ yếu mở rộng thêm một số tính năng cho bo mạch chính.

2.2.2 Khái niệm về Arduino

- Arduino là một board mạch Vi Điều Khiển sử dụng chip AVR 8bit nhưAtmega328, Atmega168, ATmega8 của Atmel

- Board mạch Arduino sử dụng dòng vi xử lý 8-bit megaAVR của Atmel với haichip phổ biến nhất là ATmega328 và ATmega2560 Các dòng vi xử lý này cho phéplập trình các ứng dụng điều khiển phức tạp do được trang bị cấu hình mạnh với cácloại bộ nhớ ROM, RAM và Flash, các ngõ vào ra digital I/O trong đó có nhiều ngõ cókhả năng xuất tín hiệu PWM, các ngõ đọc tín hiệu analog và các chuẩn giao tiếp đadạng như UART, SPI, TWI (I2C)

❖ Sức mạnh xử lý:

● Xung nhịp: 16MHz

● EEPROM: 1KB (ATmega328) và 4KB (ATmega2560)

● SRAM: 2KB (Atmega328) và 8KB (Atmega2560)

● Flash: 32KB (Atmega328) và 256KB (Atmega2560)

❖ Đọc tín hiệu cảm biến ngõ vào:

Digital:

Các board mạch Arduino đều có các cổng digital có thể cấu hình làm ngõ vàohoặc ngõ ra bằng phần mềm Do đó người dùng có thể linh hoạt quyết định số lượngngõ vào và ngõ ra

Tổng số lượng cổng digital trên các mạch dùng Atmega328 là 14, và trênAtmega2560 là 54

Với tính năng đọc analog, người dùng có thể đọc nhiều loại cảm biến như nhiệt

độ, áp suất, độ ẩm, ánh sáng, gyro, accelerometer…

❖ Xuất tín hiệu điều khiển ngõ ra:

Digital output

Tương tự như các cổng vào digital, người dùng có thể cấu hình trên phần mềm

để quyết định dùng ngõ digital nào là ngõ ra

Tổng số lượng cổng digital trên các mạch dùng Atmega328 là 14, và trênAtmega2560 là 54

Số lượng cổng Serial cứng của Atmega328 là 1 và của Atmega2560 là 4

Với tính năng giao tiếp nối tiếp, các bo Arduino có thể giao tiếp được với rấtnhiều thiết bị như PC, touchscreen, các game console…

USB:

Các board Arduino tiêu chuẩn đều có trang bị một cổng USB để thực hiện kếtnối với máy tính dùng cho việc tải chương trình Tuy nhiên các chip AVR không cócổng USB, do đó các board Arduino phải trang bị thêm phần chuyển đổi từ USB thành

tín hiệu UART Do đó máy tính nhận diện cổng USB này là cổng COM chứ khôngphải là cổng USB tiêu chuẩn.

SPI:

Đây là một chuẩn giao tiếp nối tiếp đồng bộ có bus gồm có 4 dây Với tính năngnày các board Arduino có thể kết nối với các thiết bị như LCD, bộ điều khiển videogame, bộ điều khiển cảm biến các loại, đọc thẻ nhớ SD và MMC…

TWI (I2C):

Đây là một chuẩn giao tiếp đồng bộ khác nhưng bus chỉ có hai dây Với tínhnăng này, các bo Arduino có thể giao tiếp với một số loại cảm biến như thermostat củaCPU, tốc độ quạt, một số màn hình OLED/LCD, đọc real-time clock, chỉnh âm lượngcho một số loại loa…

2.2.3 Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình cho Arduino.

Arduino IDE là 1 phần mềm giúp chúng ta nạp code đã viết vào board mạch vàthực thi ứng dụng Arduino IDE là chữ viết tắt của Arduino Integrated DevelopmentEnvironment, một công cụ lập trình với các board mạch Arduino Nó bao gồm cácphần chính là Editor (trình soạn thảo văn bản, dùng để viết code), Debugger (công cụgiúp tìm kiếm và sửa lỗi phát sinh khi build chương trình), Compiler hoặc interpreter(công cụ giúp biên dịch code thành ngôn ngữ mà vi điều khiển có thể hiểu và thực thicode theo yêu cầu của người dùng)

- Thiết kế bo mạch nhỏ gọn, trang bị nhiều tính năng thông dụng mang lại nhiềulợi thế cho Arduino, tuy nhiên sức mạnh thực sự của Arduino nằm ở phần mềm Môitrường lập trình đơn giản dễ sử dụng, ngôn ngữ lập trình Wiring dễ hiểu và dựa trênnền tảng C/C++ rất quen thuộc với người làm kỹ thuật Và quan trọng là số lượng thưviện code được viết sẵn và chia sẻ bởi cộng đồng nguồn mở là cực kỳ lớn

- Arduino IDE là phần mềm dùng để lập trình cho Arduino Môi trường lậptrình Arduino IDE có thể chạy trên ba nền tảng phổ biến nhất hiện nay là Windows,Macintosh osx và Linux Do có tính chất nguồn mở nên môi trường lập trình này hoàntoàn miễn phí và có thể mở rộng thêm bởi người dùng có kinh nghiệm

- Ngôn ngữ lập trình có thể được mở rộng thông qua các thư viện C++ Và dongôn ngữ lập trình này dựa trên nền tảng ngôn ngữ c của AVR nên người dùng hoàn

toàn có thể nhúng thêm code viết bằng AVR vào chương trình nếu muốn Hiện tại,Arduino IDE có thể download từ trang chủ http://arduino.cc/ bao gồm phiên bản sau:Arduino 1.8.8 [5]

2.2.4 Giao diện phần mền Arduino IDE

Hình 2.2: Giao diện phần mềm Arduino IDE

Giao diện của phần mềm Arduino IDE có nhiều phần, tuy nhiên chúng ta chú ýđến những phần quan trọng như được nêu ra trong hình trên Chức năng của từng phầnnhư sau:

- Nút kiểm tra chương trình: Dùng để kiểm tra xem chương trình được viết có

lỗi không Nếu chương trình bị lỗi thì phần mềm Arduino IDE sẽ hiển thị thông tin lỗi

ở vùng thông báo thông tin

- Nút nạp chương trình xuống bo Arduino: Dùng để nạp chương trình được viết

xuống mạch Arduino Trong quá trình nạp, chương trình sẽ được kiểm tra lỗi trước sau

đó mới thực hiện nạp xuống mạch Arduino

- Hiển thị màn hình giao tiếp với máy tính: Khi nhấp vào biểu tượng cái kính

lúp thì phần giao tiếp với máy tính sẽ được mở ra Phần này sẽ hiển thị các thông số

mà người dùng muốn đưa lên màn hình Muốn đưa lên màn hình phải có lệnhSerial.print() mới có thể đưa thông số cần hiển thị lên màn hình

- Vùng lập trình: Vùng này để người lập trình thực hiện việc lập trình cho

chương trình của mình

- Vùng thông báo thông tin: Có chức năng thông báo các thông tin lỗi của

chương trình hoặc các vấn đề liên quan đến chương trình được lập

2.2.5 Sử dụng một số menu thông dụng trên phần mềm Arduino IDE

* Phần Example (ví dụ):

Hình 2.3: Lấy ví dụ có sẵn trong Arduino IDE

Phần Example (ví dụ) đưa ra các ví dụ sẵn để người lập trình có thể tham khảo,giảm bớt thời gian lập trình

* Chọn loại board sử dụng:

Hình 2.4: Lựa chọn loại board sử dụng

Khi mới kết nối bo Arduino với máy tính ta click vào Tools->board để chọn loại board sử dụng Phần mềm chọn sẵn kiểu bo là bo Arduino Uno, nếu người dùng

dùng kiểu bo khác thì chọn kiểu bo đang dùng

* Chọn cổng COM

Hình 2.5: Chọn cổng COM

Khi lần đầu gắn mạch Arduino vào máy tính, người sử dụng cần nhấn chọn

cổng COM bằng cách vào Tools -> Serial Port (một số phiên bản dùng từ Port) sau đó

nhấn chọn cổng COM, ví dụ như COM5 Những lần sau khi đưa chính board Arduino

đó vào máy tính thì không cần chọn cổng COM, nếu đưa bo Arduino khác vào máy thìcần phải chọn lại cổng COM

2.2.6 Cấu trúc của một chương trình Arduino IDE

*Khai báo biến

#define

Nghĩa của từ define là định nghĩa, hàm #define có tác dụng định nghĩa, hay còngọi là gán, tức là gán một chân, một ngõ ra nào đó với 1 cái tên.[5]

Ví dụ #define led 13

Chú ý: sau #define thì không có dấu “,” (dấu phẩy)

Khai báo các kiểu biến khác như: int (kiểu số nguyên), float, …

* Thiết lập (void setup ( ))

void setup ()

{

………

}

Cấu trúc của nó có dấu ngoặc nhọn ở đầu và ở cuối, nếu thiếu phần này khi kiểmtra chương trình thì chương trình sẽ báo lỗi

Phần này dùng để thiết lập các tốc độ truyền dữ liệu, kiểu chân là chân ra haychân vào Trong đó:

Bảng 2.1 Lựa chọn tốc độ truyền dữ liệu, kiểu chân vào ra

Serial.begin(9600) Dùng để truyền dữ liệu từ board Arduino

lên máy tínhpinMode(bien,kiểu vào hoặc ra);

*Một số câu lệnh, cấu trúc thường gặp

Bảng 2.2 Một số câu lệnh, cấu trúc thường gặp

//

Dấu // dùng để giải thích, khi nộidung giải thích nằm trên 1 dòng, khi kiểm tra chươngtrình thì phần kiểm tra sẽ bỏ qua phần này, không

kiểm tra

#Define biến chân

Define nghĩa là định nghĩa, xác định Câu lệnh nàynhằm gán tên 1 biến vào 1 chân nào đó Ví dụ #define

led 13/*…

… */ Ký hiệu này cũng dùng để giải thích, giải thích dành

cho 1 đoạn, tức có thể xuống dòng được

DigitalWrite(chân, trạng thái);

Dùng để tắt, mở 1 chân ra Cú pháp của nó làdigitalWrite(chân,trạng thái chân).Ở đây trạng thái cóthể là HIGH hoặc LOW Ví dụ: digital(led,HIGH); ,

hoặc digital(led,LOW);

AnalogWrite(chân, giá trị); Có ý nghĩa dùng để băm xung (PWM), thường dùng

để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng led,DigitalRead(chân); Read nghĩa là đọc, lệnh này dùng để đọc giá trị digital

tại chân muốn đọcAnalogRead(chân); Read nghĩa là đọc, lệnh này dùng để đọc giá trị analog

tại chân muốn đọc

Delay(thời gian);

Delay nghĩa là chờ, trì hoãn, duy trì Lệnh này dùng

để duy trì trạng thái đang thực hiện chờ một thời gian

Thời gian ở đây được tính bằng mili giâyIf()

{Các câu lệnh

}Else ()

{Các câu lệnh

delay(1000);//chờ 1s

}else nghĩa là ngược lạiSerial.print() In ra màn hình máy tính, lệnh này in không xuống

dòngSerial.println() In ra màn hình máy tính, in xong xuống dòng, giá trị

tiếp theo sẽ được in ở dòng kế tiếp

2.2.7 Phần mềm hỗ trợ Proteus 8.6

Proteus Professional 8.6 là một phần mềm mô phỏng mạch điện tử một cáchchính xác nhất so với các trương trình tương tự Nó có thể thiết kế mạch, chạy thửnghiệm, thiết kế các mạch in Với giao diện cực kì trực quan, thao tác dễ dàng chỉ việckéo thả các link kiện, kéo thả kết nối các chân kết nối với nhau một cách nhanh chóng

✔ Giao diện proteus 8.6:

Hình 2.6: Giao diện khi bắt đầu mở Proteus 8.6

✔ Ưu điểm của Proteus:

- Dễ dàng tạo ra một sơ đồ nguyên lý đơn giản từ các mạch điện đơn giản, đếncác mạch có bộ lập trình vi xử lý

- Dễ dàng chỉnh sửa các đặc tính của linh kiện trên sơ đồ nguyên lý: chỉnh sửa

số bước của động cơ bước, chỉnh sửa nguồn nuôi cho mạch, thay đổi tần số hoạt động

- Ngoài ra Proteus còn cung cấp cho người sử dụng các công cụ mạnh mà cácphần mềm khác hầu như không có Chẳng hạn thư viện LED với các loại màu sắc khácnhau kể cả led 7 đoạn Những phần hiển thị mạnh nhất mà Proteus cung cấp là LCD,

nó có thể mô phỏng cho rất nhiều LCD từ đơn giản đến phức tạp

- Một cái ưu điểm nữa của Proteus là có thể mô phỏng công cụ phát và thu tín hiệu

từ các mạch giao tiếp với máy tính qua công cụ RS232 Trong đó người sử dụng có thểđiều khiển được quá trình truyền phát, tốc độ Baud… giúp cho người lập trình có thể

mô phỏng các mặt truyền phát tín hiệu

- Một điểm mạnh khác của Proteus là cung cấp cho người sử dụng công cụ biêndịch cho các họ vi xử lý như MSC 51, AVR, HC11 … Qua đó tạo ra các tập tin HEXdùng để nạp cho vi xử lý và tập tin DSI dùng để xem và chạy kiểm tra từng bước trongchương trình mô phỏng

- Đối với các mạch vi xử lý Proteus không những cung cấp hình ảnh thực tế củacác linh kiện xuất mà còn cung cấp cho người lập trình rất nhiều các cửa sổ thông báocác nội dung của bộ nhớ, con trỏ, thanh ghi, …

- Proteus có một thư viện khá lớn với hơn 6000 linh kiện các loại và càng ngàycàng được bổ sung Ngoài ra còn có keypad (ma trận phím tạo đơn giản cho ngườithiết kế khi cần thao tác trên các ma trận phím)

2.2 Giới thiệu các thiết bị sử dụng trong hệ thống

2.2.1 Khối nguồn

2.2.1.1 Khối nguồn chính (Adapter 12VDC, 5A)

Khối nguồn cung cấp năng lượng cho toàn bộ các hoạt động trong hệ thống.

Khối nguồn quyết định thời gian sống lâu hay ngắn của thiết bị [6]

Hình 2.7: Adapter 12VDC, 5A [6]

Thông số kỹ thuật:

− Điện áp ngõ vào:100~240VAC, 50/60Hz

− Điện áp ngõ ra: 12VDC

− Dòng điện ngõ ra tối đa: 5A

− Kiểu nguồn: nguồn xung

− Kiểu giắc ngõ ra: Chuẩn Jack DC tròn đường kính ngoài 5.5mm [6]

Ngoại trử kit vi điều khiển Arduino Nano, các thiết bị khác sử dụng nguồn 5V thông qua Module Buck DC to DC giúp dòng ra tối đa lên đến 3A

Hình 2.8: Module LM2596

Thông số kỹ thuật LM2596:

● Điện áp đầu vào: Từ 3V đến 30V

● Điện áp đầu ra: Điều chỉnh được trong khoảng 1.5V đến 30V

● Sử dụng IC LM2596 ADJ

● Dòng đáp ứng tối đa là 3A

● Hiệu suất: 92%

● Công suất: 15W

● Kích thước: 45 (dài) * 20 (rộng) * 14 (cao) mm

2.2.1.2 Khối nguồn dự phòng (ắc quy)

Nguồn điện dự phòng cung cấp cho các thiết bị trong hệ thống mái che xếp diđộng thông minh khi lưới điện bị mất Trong hệ thống này em sử dụng ắc quy 12V làmnguồn dự phòng [7]

Hình 2.9: Bình ắc quy 12V [7]

Ắc quy là nguồn điện thứ cấp, hoạt động dựa vào quá trình biến đổi hóa năngthành điện năng để tiến hành tích trữ và cấp điện cho các thiết bị điện Người dùng cóthể sử dụng máy nạp ắc quy để tái sạc điện và sử dụng ắc quy nhiều lần trước khi thaythế Trong thực tế, ắc quy còn được biết đến với những tên gọi như acquy, bình accu,bình ắc quy, ắc quy lưu điện, ắc quy tích điện.

Cấu tạo của ắc quy:

Hình 2.10: Cấu tạo của bình ắc quy

● Bên trong ắc quy thường được chia thành các ngăn nhỏ, mỗi ngăn gồm các bản cực âm

và bản cực dương Bản cực âm và bản cực dương có tấm chắn ngăn cách, giữa 2 bảncực được điền đầy bằng chất điện phân và được nối với nhau bằng thanh nối

● Bên ngoài ắc quy được bao bọc bằng vỏ bọc, phía trên có các cọc bình dùng để nối ắcquy với tải ngoài hoặc nối các ắc quy với nhau Ngoài ra, với các ắc quy hở, phía trênbình sẽ có thêm nút thông hơi để giúp thoát khí trong bình ra môi trường ngoài

Nguyên lý hoạt động của ắc quy:

● Phóng điện: Khi có thiết bị tiêu thụ điện nối vào bình ắc quy: Xảy ra quá trình phóngđiện Nếu như giữa hai cực ắc quy có một thiết bị tiêu thụ điện, phản ứng hóa học xảy

ra như sau:

+ Tại cực dương: 2PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O + O2

+ Tại cực âm: Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2

+ Phản ứng toàn bình: Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

Quá trình phóng điện kết thúc khi mà PbO2 ở cực dương và Pb ở cực âm hoàntoàn chuyển thành PbSO4 1[7]

Hình 2.11: Nguyên lý phóng điện của ắc quy [7]

● Nạp điện: Khi có dòng điện nạp vào bình ắc quy: Xảy ra quá trình nạp điện. Do tácdụng của dòng điện nạp mà bên trong ắc quy sẽ có phản ứng ngược lại so với chiềuphản ứng trên, phản ứng chung gộp lại trong toàn bình sẽ là:

2PbSO4 + 2H2O = Pb+PbO2+2H2SO4

Kết thúc quá trình nạp thì ắc quy trở lại trạng thái ban đầu: Cực dương gồm:PbO2, cực âm là Pb

Hình 2.12: Nguyên lý nạp điện của ắc quy [7]

2.2.2 Khối xử lý trung tâm

2.2.2.1 Arduino Nano

Board Arduino Nano có cấu tạo, số lượng chân vào ra là tương tự như boardArduino Uno tuy nhiên đã được tối giản về kích thước cho tiện sử dụng hơn Do đượctối giản rất nhiều về kích thước nên Arduino Nano chỉ được nạp code và cung cấp điệnbằng duy nhất 1 cổng mini USB [8]