Báo-Cáo-Đề-Tài- Thùng Rác Đa Năng (Final) (1).Doc

BÁO CÁO KẾT QUẢ

ĐỀ TÀI

“THÙNG RÁC ĐA CHỨC NĂNG”
Lĩnh vực: ………………

NHĨM THỰC HIỆN:
1. ...........................

Nhóm trưởng

2. …………………

Thành viên

3. …………………

Thành viên

Thành Phố……..


Mục lục
Lời cám ơn..................................................................trang 1 1
I.

Tên đề tài.................................................................trang 2

II.

Vấn đề nghiên cứu..................................................trang 2

III.

Mục tiêu...................................................................trang 4

IV.

Nội dung nghiên cứu ..............................................trang 7


LỜI CÁM ƠN
Cám ơn ban tổ chức cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho chúng tôi đã tạo ra
một sân chơi khoa học thật bổ ích, giúp chúng tơi phát huy được khả năng học và
tự học. Biết tận dụng những kiến thức mà giáo viên đã truyền đạt vào trong cuộc
sống .
Cám ơn các nhà khoa học, các chuyên gia đã đặt cho chúng em những câu hỏi
thật hay và ý nghĩa, từ đó giúp cho chúng tơi có những định hướng đúng đắn hơn.
Cám ơn sự hướng dẫn giáo viên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi
nghiên cứu.
Và chúng em xin chúc cho hội thi khoa học kỹ thuật thành công rực rỡ.


I.

TÊN ĐỀ TÀI:
“THÙNG RÁC ĐA CHỨC NĂNG”

II.

ĐẶT VẤN ĐỀ:
Trong những năm vừa qua, ngành y tế Việt Nam nói chung và ngành quân y

có bước phát triển đáng kể nhờ ứng dụng thành công nhiều thành tựu y học hiện
đại, ngăn chặn thành công những dịch bệnh nguy hiểm, củng cố mạng lưới y tế
các tuyến, góp phần nâng cao an sinh xã hội và từng bước nâng cao chất lượng
sức khỏe cho người dân.
Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển, mở rộng của các cơ sở y tế là vấn đề về ô
nhiễm môi trường, ô nhiễm rác thải y tế đang đặt ra nhiều vấn đề nghiêm trọng.
Theo thống kê, tính đến hết năm 2017, cả nước có 13.583 cơ sở y tế công và tư.
Theo số liệu của Cục Quản lý môi trường y tế, Bộ Y tế (năm 2015), trung bình
hàng ngày thải ra 47 tấn chất thải y tế nguy hại (chiếm khoảng 15 - 20% tổng
lượng chất thải rắn y tế phát sinh), tổng lượng nước thải y tế phát sinh cần xử lý
lên tới 125.000 m3/ngày. Trong thời gian qua, để hạn chế những tác động xấu từ
chất thải y tế, nhiều nguồn lực đã được đầu tư cho công tác bảo vệ môi trường y
tế, tuy nhiên, công tác bảo vệ môi trường trong lĩnh vực y tế vấn còn bộc lộ nhiều
hạn chế.


Trước hết, chúng ta cùng tìm hiểu rác thải y tế là gì? Rác thải y tế là nguồn rác
từ những hoạt động trong lĩnh vực y tế tại các bệnh viện, cơ sở, trung tâm y tế,
phịng thí nghiệm, văn phịng bác sĩ… Nhìn chung, đó là nguồn rác thải có khả
năng cao nhiễm các loại vi khuẩn, virus nguy hiểm, có thể gây bệnh cho con
người và làm ơ nhiễm mơi trường. Chính vì lý do trên, xử lý rác thải y tế cũng
cần được thực hiện một cách an tồn, hiệu quả nhất để khơng gây ra những hệ lụy
cho môi trường, sức khỏe con người. Hiện nay nguồn rác thải y tế thải ra môi
trường mỗi năm là rất lớn, do đó nhu cầu xử lý cũng đã tăng cao. Để làm tốt vấn
đề này, việc phân loại rác thải để tìm ra phương pháp làm sạch hợp lý, hiệu quả
nhất gần như là điều bắt buộc. Tại Việt Nam, rác thải y tế được phân loại như
sau:

Một là, chất thải truyền nhiễm: đây được coi là một trong những loại chất thải
nguy hiểm nhất, cần được xử lý một cách tối ưu trước khi đưa về mơi trường
phân hủy. Nếu khơng, chúng có thể phát tán mầm bệnh cho con người một cách
dễ dàng và để lại nhiều hệ lụy cho xã hội.
Hai là, chất thải bệnh lý: loại chất thải này thường là các bộ phận của người
bệnh bị hỏng, mô cơ thể, mẫu máu, nước tiểu…
Ba là, chất thải sắc nhọn: Một số loại chất thải sắc nhọn điển hình nhất mà mọi
người đều biết trong lĩnh vực y tế có thể kể đến như dao mổ, kim tiêm… Loại
chất thải này cũng cần được khử trùng thật kỹ càng để không mang mầm bệnh ra
môi trường sống.
Bốn là, chất thải độc hại: là loại chất thải có khả năng gây tổn thương, ảnh
hưởng mạnh mẽ đến môi trường và đặc biệt là sức khỏe của con người. Chúng có
khả năng gây ung thư, đột biến, ảnh hưởng đến thai nhi…


Không giống như những loại rác thải thông thường khác, rác thải y tế luôn
chứa nhiều thành phần đặc biệt, nguy hiểm và có khả năng gây hại rất lớn cho
môi trường của chúng ta nếu không được xử lý tốt.

Những năm gần đây, việc quản lý, xử lý chất thải y tế tại các bệnh viên luôn
được quan tâm. Nếu khơng được xử lý đúng cách có thể gây ra nhiều nguy hại
cho sức khỏe của cộng đồng hay thậm chí là của nhân viên y tế. Mỗi bệnh viện
hiện nay đều nhận thức được tầm quan trọng của quy trình này. Vì vậy, hệ thống
xử lý được đầu tư bài bản. Trong các bệnh viện lớn, thậm chí quy trình này cịn
được xem là một trong nhiều quy trình then chốt trong khám và điều trị bệnh.
Dựa vào kiến thức đã học của mơn lập trình chúng em cũng tạo ra được mơ
hình thùng rác đa năng có thể nhận diện người bỏ rác giúp hỗ trợ trong khi làm
phẫu thuật và có hệ thống sát khuẩn tự đông mà không cần phải chạm tay vào
nắp thùng rác mới bỏ rác như bình thường.

III.

MỤC TIÊU
- Thiết kế được một chiếc thùng rác có khả năng nhận biết được người bỏ rác
- Có câu nhắc nhở mọi người và cảm ơn vì đã bảo vệ môi trường
- Hệ thống cung cấp nước sát khuẩn giúp tay người bỏ rác luôn sạch sẽ
- Thiết kế được một chiếc thùng rác có khả năng nhận biết được rác đầy trong
thùng.

IV.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

1. Phương pháp nghiên cứu
- Viết chương trình cho Arduino
- Thiết kế, thi cơng và lập trình khối nhận tín hiệu.
- Thiết kế, thi cơng và lập trình khối cảm biền
- Thiết kế, thi cơng và lập trình khối cảm biến khoảng cách.

2. Vật tư và linh kiện cần chuẩn bị theo bảng sau
+ Board arduino nano (Xử lý các tín hiệu của cảm biến gửi về)

+ Cảm biến siêu âm (Nhận biết vật cản khi dơ tay lên trước cảm biến và chuyển tín hiệu
về xử lý)


+ Mạch phát âm thanh DFPlayer (Phát âm thanh mong muốn theo lệnh của vi xử lý)

+ Servo12g loại tốt (để mở và đóng nắp thùng rác)

+ Loa phát âm thanh


+ Cảm biến hồng ngoại (Nhận biến rác đầy)

+ Mạch sạc pin (sạc cho pin 18650 từ pin năng lượng mặt trời hoặc apdapter 5V)


+
+ Công tắc nguồn

+ Jack nguồn cái (Cấp nguồn từ pin năng lượng mặt trời hoặc sạc pin 5V của điện
thoại)


+ Pin 18650 (cấp nguồn cho mạch khi khơng có điện từ pin năng lượng mặt trời hoặc
từ adapter)


+ Thùng rác

+ dụng cụ khác như: Dây điện, súng bắn keo…


3. Các bước thực hiện:
Bước 1: Lắp cảm biến siêu âm

Bước 2: Lắp Servo mở nắp thùng rác

Bước 3: Lắp cảm biến hồng ngoại nhắc rác đầy

Bước 4: Lắp pin


Bước 5: Lắp mạch điều khiển

Bước 6: Lắp công tắc nguồn và jack nguồn


Bước 7: Lắp loa


4. Nguyên lý hoạt động của mạch:
- Khi bật công tắc cấp nguồn thì sẽ khởi động tồn bộ mạch và phát âm thanh “ thùng rác
đã được khởi động”
* Khi dơ tay trước cảm biến siêu âm thì cảm biến nhận biết khoảng cách và gửi tín hiệu
về -> vi xử lý để tính tốn khoảng cách -> nếu khoảng cách =< 25cm
- Tình huống 1: Nếu cảm biến hồng ngoại (được gắn trên nắp thùng) nhận biết là thùng
rác chưa đầy (khơng nhận được tín hiệu phản hồi của rác trong thùng) thì vi xử lý sẽ điều
khiển servo quay 1 góc 145 độ để mở thùng rác đồng thời sẽ điều khiển mạch dfplayer
phát ra loa âm thanh “xin mời bỏ rác vào thùng” sau 4 giây thùng rác sẽ tự động đóng lại
và vi xử lý tiếp tục điều khiển mạch DFplay phát ra âm thanh “cảm ơn bạn đã bảo vệ mơi
trường”
- Tình huống 2: Nếu cảm biến hồng ngoại (được gắn trên nắp thùng) nhận biết là rác đầy
(nhận được tín hiệu phản hồi của rác trong thùng) thì vi xử lý sẽ điều khiển mạch
dfplayer phát ra âm thanh “thùng rác đã đầy và yêu cầu đi đổ rác” và sẽ không mở nắp
thùng rác, yêu cầu người phải đi đổ rác.

V.

Công dụng từng linh kiện

- Arduino Nano datasheet chính là bảng dữ liệu cho biết các thông số kỹ thuật của
bảng mạch điện tử Nano này và cho phép bạn tìm hiểu về vai trị của từng thành
phần trong tồn bộ hệ thống mạch. Arduino Nano có ưu điểm là chọn được cơng
suất lớn nhất với hiệu điện thế của nó, có thể lập trình trực tiếp từ máy tính một
cách tiện dụng và đơn giản. Đặc biệt, Arduino Nano pinout có kích thước nhỏ gọn,
chỉ 185 mm x 430 mm với trọng lượng khoảng 7g.
- Cảm Biến hồng ngoại IR Cảm biến siêu âm là thiết bị điện tử đo khoảng cách của
một đối tượng mục tiêu bằng cách phát ra sóng siêu âm, sau đó âm thanh phản xạ
được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Theo đó, bộ phát của cảm biến có khả năng
tạo ra âm thanh nhờ sử dụng tinh thể áp điện. Cịn bộ thu có vai trò tiếp nhận âm
thanh đến và đi từ các vị trí khác nhau.
- High speed Servo là một hệ thống truyền động điều khiển hồi tiếp vịng kín,
nhận tín hiệu và thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác theo lệnh từ PLC.
Bộ servo bao gồm 1 bộ điều khiển servo (servo drive), 1 động cơ servo và 1


encoder để phản hồi tín hiệu từ động cơ về bộ điều khiển. Servo được sử dụng để
điều khiển vị trí chính xác, điều chỉnh mơ-men phù hợp với các ứng dụng khác
nhau và thay đổi tốc độ cực kỳ nhanh (đáp ứng ở ms).
- Mạch sạc pin Nó có tác dụng vơ hiệu hóa hoạt động của phoi pin vĩnh viễn trong
trường hợp vượt quá ngưỡng cho phép. PCB: Có khả năng bảo vệ cục pin khỏi
hiện tượng xả cạn hay sạc điện quá ngưỡng. Dòng xả quá cao thì nó sẽ tự động
reset hay khởi động lại khi đặt pin vào nguồn sạc.
- Mạch Phát Âm Thanh MP3 Kết Hợp Amply DFPlayer Mini Mạch phát âm thanh
MP3 UART tích hợp Amply DFPlayer Mini có thiết kế nhỏ gọn được sử dụng để

phát âm thanh MP3 qua thẻ nhớ MicroSD giao tiếp với Vi điều khiển qua giao tiếp
UART, mạch có tích hợp Amply cơng suất nhỏ nên có thể kết nối trực tiếp với loa
(< 2W) để thực hiện một số ứng dụng về phát âm thanh đơn giản.
- Công tắc V3 là một thiết bị được thiết kế để đóng hoặc ngắt dịng điện trong
mạch tự động hoặc thủ công. Mỗi ứng dụng điện và điện tử sử dụng ít nhất một
cơng tắc để thực hiện thao tác BẬT và TẮT thiết bị. Công tắc điện thường được sử
dụng trong các mạch điện chiếu sáng hoặc đi kèm với đồ dùng điện
- Mạch tăng áp có tác dụng biến điện áp đầu vào thành điện áp lớn hơn ở đầu ra.
- Loa 0.5 W Sử dụng để phát âm thanh cho các thiết bị điện tử
- Motor rung Động cơ rung là một thiết bị có tác dụng biến đổi năng lượng điện
giúp chuyển sang dạng cơ năng với dạng lực rung hoặc lực lắc
- Pin Li-Po Lithium 3.7V Dung Lương Từ 40-4800mAh ng dụng dùng cấp nguồn
cho các thiết bị điện tử như đồng hồ thông minh, tai nghe, loa bluetooth, đồng hồ,
điều khiển, bàn phím. chuột máy tính, đồ chơi trẻ em, robot lập trình, máy ảnh,
máy ghi âm, máy nghe nhạc, cân điện tử, cửa khóa điện tử, thiết bị định vị vị GPS,
camera hành trình, và các thiết bị điện tử khác...
VI.

Quy trình lắp ráp các linh kiện

B1: Tháo nắp thùng rác ra để bắt đầu hàn mạch vào nắp


B2: Gắn mạch Mạch Arduino Nano V3.0 Atmega328P

B3: Lắp cảm biến hồng ngoại vào vị trí chốt đóng mở của thùng rác