TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  - HUỲNH TẤN PHÁT NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÁT SỐ THỨ TỰ SẮP HÀNG TỪ XA QUA MẠNG SMS ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PNU Đà Nẵng: 12/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP PHÁT SỐ THỨ TỰ SẮP HÀNG TỪ XA QUA MẠNG SMS CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PNU GVHD : Th.s Trần Lê Thăng Đồng SVTH : Huỳnh Tấn Phát LỚP : K25 EDD-PNU MSSV : 25211609413 Năm: 2019-2024 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan với Ban giám hiệu nhà trường đây là công trình nghiên cứu của em, do nỗ lực học hỏi và cố gắng của bản thân để hoàn thành được đồ án này Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và không trùng lặp với bất kỳ công trình nào khác đã được công bố Đây là lần đầu tiên em thực hiện nghiên cứu về đề tài này nên sẽ có nhiều thiếu sót vì vậy kính mong các thầy cô cho lời khuyên, nhận xét và chỉ bảo cho em để đề tài này được hoàn thiện hơn Đà Nẵng, ngày 17 tháng 12 năm 2023 Sinh viên thực hiện Huỳnh Tấn Phát NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Giảng viên hướng dẫn Th.s Trần Lê Thăng Đồng LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn các Thầy/Cô trong trường Đại học Duy Tân nói chung và các Thầy/Cô trong khoa Điện-Điện tử nói riêng đã truyền đạt những kiến thức quý báu về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, những buổi thực hành nhiệt tình của các Thầy/Cô giúp chúng em có được những kiến thức vững vàng để có tiền đề hoàn thành đề tài cũng như trong sự nghiệp sau này Lời tiếp theo, em xin được phép gửi đến Thầy Trần Lê Thăng Đồng lòng biết ơn và lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất trong suốt thời gian hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp Cuối cùng, em cũng xin cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người cũng đã hỗ trợ, quan tâm, giúp đỡ và động viên trong suốt quá trình học tập cũng như hoàn thành Đồ Án Tốt nghiệp Mặc dù đã cố gắng hoàn thành mục tiêu đề tài đặt ra nhưng do kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô thông cảm, mong nhận được những ý kiến chân thật, em sẽ luôn học hỏi và khắc phục để có được kết quả tốt nhất Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .1 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài .2 1.4 CÁCH TIẾP CẬN - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2 1.4.1 Cách tiếp cận của đề tài 2 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu của đề tài .2 1.5 CẤU TRÚC BÁO CÁO 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 4 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT .4 2.1.1 Giới thiệu về IoT 4 2.1.2 Đặc tính cơ bản của IoT .5 2.1.3 Ứng dụng của IoT 5 2.1.4 Giới thiệu về giao thức MQTT .6 2.1.4.1 Tổng quan về MQTT 6 2.1.4.2 Làm việc với MQTT 6 2.1.4.3 Kiến trúc của MQTT 7 2.1.4.4 Ưu điểm của MQTT 8 2.1.4.5 Ứng dụng của MQTT 8 2.1.4.6 Cách tạo MQTT Server .9 2.1.5 Tổng quan về phần mềm QMS System 12 2.2 CÁC LINH KIỆN VÀ THIỆT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 13 2.2.1 Node MCU ESP32 .13 2.2.1.1 Tổng quan .13 2.2.1.2 Nguyên lý hoạt động .13 2.2.1.3 Chức năng trong hệ thống .13 2.2.1.4 Thông số kỹ thuật 14 2.2.1.5 Sơ đồ chân .14 2.2.2 Module SIM800L .15 2.2.2.1 Tổng quan .15 2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động .15 2.2.2.3 Chức năng trong hệ thống .16 2.2.2.4 Thông số kỹ thuật 16 2.2.2.5 Sơ đồ chân Module SIM800L 17 2.2.3 Ic lm2596 18 2.2.3.1 Thông số kỹ thuật 18 2.2.3.2 Sơ đồ chân .19 2.2.3.3 Chức năng trong hệ thống .19 2.2.4 Module LM2595S 19 2.2.4.1 Thông số kỹ thuật 19 2.2.4.2 Chức năng trong hệ thống .20 2.3 TỔNG KẾT CHƯƠNG 20 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG .21 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 21 3.2 PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG 22 3.2.1 Tổng quan về phần mềm Altium Designer 22 3.2.2 Các tính năng của phần mềm Altium Designer 22 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của mạch điện 23 3.2.3.1 Nguyên lý hoạt động .24 3.2.4 Sơ đồ đi dây của mạch điện .25 3.2.5 Sơ đồ 3D của mạch điện 26 3.2.5 Thiết kế vỏ hộp bằng mica 26 3.2.5.1 Bản vẽ thiết kế trên phần mềm Auto card .26 3.2.5.2 Quá trình cắt CNC vỏ hộp bằng mica .28 3.2.5.3 Vỏ hộp sau khi hoàn thiện .28 3.2.6 Tổng quan về mô hình máy lấy số thứ tự 32 3.3 PHẦN MỀM CỦA HỆ THỐNG 35 3.3.1 Lưu đồ tổng quan .35 3.3.2 Chương trình gửi tin nhắn lên MQTT Server .37 3.3.3 Chương trình từ MQTT Server gửi tin nhắn về cho người dùng 39 3.3.4 Giao diện của phần mềm QMS Server .41 3.3.5 Giao diện quản lý của QMS Server 41 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KIỂM THỬ, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 42 4.1 KẾT QUẢ VÀ KIỂM THỬ 42 4.1.1 Kết quả .42 4.1.1.1 Tổng quan board mạch sau khi hoàn thiện 42 4.1.2 Kiểm thử 45 4.1.2.1 Kịch bản kiểm thử 45 4.1.2.2 Kết quả kiểm thử .47 4.1.3 Nhận xét và đánh giá 50 4.1.3.1 Ưu điểm 50 4.1.3.2 Nhược điểm .50 4.2 KẾT LUẬN .51 4.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2 1: Internet of things .4 Hình 2 2: Hình ảnh tổng quan của giao thức MQTT 6 Hình 2 3: Mô hình kiến trúc của MQTT 7 Hình 2 4: Hình ảnh HiveMQ 9 Hình 2 5: Hình ảnh HiveMQ Cloud 9 Hình 2 6: Hình ảnh đăng ký tài khoản 10 Hình 2 7: Hình ảnh mở Gmail để hoàn tất đăng ký 10 Hình 2 8: Hình ảnh đăng nhập tài khoản HiveMQ .11 Hình 2 9: Hình ảnh thông tin URL và PORT .11 Hình 2 10: Hình ảnh tạo tên người dùng 12 Hình 2 11: Hệ thống quản lý QMS .12 Hình 2 12: Hình ảnh của ESP32 13 Hình 2 13: Sơ đồ chân ESP32 14 Hình 2 14: Hình ảnh của Module SIM800L 15 Hình 2 15: Sơ đồ chân của Module SIM800L 17 Hình 2 16: Hình ảnh của ic lm2596 18 Hình 2 17: Sơ đồ chân 19 Hình 2 18: Hình ảnh của Module LM2596S 19 Hình 3 1: Sơ đồ khối của hệ thống .21 Hình 3 2: Sơ đồ nguyên lý của board mạch 23 Hình 3 3: Sơ đồ đi dây – PCB layout của board mạch 25 Hình 3 4: Sơ đồ 3D của board mạch .26 Hình 3 5: Bản vẽ thiết kế hộp đựng board mạch trên phần mềm Auto cad 27 Hình 3 6: Hình ảnh thực tế khi cắt CNC mica 28 Hình 3 7: Hình ảnh thực tế tổng quan của vỏ hộp mica 28 Hình 3 8: Hình ảnh thực tế mặt nắp của vỏ hộp mica 29 Hình 3 9: Hình ảnh thực tế mặt đáy của vỏ hộp mica 29 Hình 3 10: Hình ảnh thực tế mặt trên của vỏ hộp mica 30 Hình 3 11: Hình ảnh thực tế mặt dưới của vỏ hộp mica .30 Hình 3 12: Hình ảnh thực tế mặt hông phải của vỏ hộp mica .31 Hình 3 13: Hình ảnh thực tế mặt hông trái của vỏ hộp mica 31 Hình 3 14: Hình ảnh tổng quan của máy lấy số thứ tự 32 Hình 3 15: Hình ảnh mặt sau của máy lấy số thứ tự .32 Hình 3 16: Hình ảnh màn hình của máy lấy số thứ tự 33 Hình 3 17: Hình ảnh nút nhấn lấy số và máy in phiếu 33 Hình 3 18: Hình ảnh bên trong tủ của máy lấy số thứ tự 34 Hình 3 19: Hình ảnh cục wifi của hệ thống lấy số thứ tự 34 Hình 3 20: Hình ảnh giao diện của mô hình 41 Hình 3 21: Hình ảnh giao diện quản lý 41 Hình 4 1: Hình ảnh thực tế của board mạch đã hàn linh kiện và gắn anten 42 Hình 4 2: Hình ảnh thực tế bên dưới của board mạch 43 Hình 4 3: Hình ảnh thực tế của board mạch khi đã ngắn trụ vít cố định .44 Hình 4 4: Hình ảnh thực tế của board mạch khi đã cấp nguồn .44 Hình 4 5: Hình ảnh thực tế của board mạch đã cố định trong hộp mica .45 Hình 4 6: Hình ảnh board mạch khi ta cấp nguồn để kiểm thử .46 Hình 4 7: Hình ảnh thực tế của máy khi đã cấp nguồn 46 Hình 4 8: Hình ảnh khi nhắn DK lần 1 trên Serial monitor 47 Hình 4 9: Hình ảnh khi nhắn DK lần 2 trên Serial monitor 48 Hình 4 10: Kết quả trên MQTT.fix .48 Hình 4 11: Kết quả trên giao diện 49 Hình 4 12: Kết quả trên giao diện quản lý 49 Hình 4 13: Kết quả gửi tin nhắn SMS về điện thoại .50 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ IoT Internet of things MQ Telemetry Transport MQTT Quality of service QoS Aiternating current-Direct current Printed circuit board AC-DC Quality management system PCB QMS