Thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư viện

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Trần Thanh Bình
12CĐ-ĐT1

Thiết Kế Mạch Điều Khiển Kệ Sách Cho Thư Viện

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
TIỂU LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

TP. HỒ CHÍ MINH – 2013


TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
---------------

Trần Thanh Bình

Thiết Kế Mạch Điều Khiển Kệ Sách
Cho Thư Viện

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
TIỂU LUẬN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
NGUYỄN HUỲNH LIÊN

TP. HỒ CHÍ MINH – 2013

2


PHẦN NHẬN XÉT CỦA GV HƯỚNG DẪN

....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................
....................................................................................
……………………………………............................

3


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

5

PHẦN Ý TƯỞNG

6

PHẦN NỘI DUNG

9

CHƯƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KỆ SÁCH

9

CHƯƠNG II
CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KỆ SÁCH

9

CHƯƠNG III
THỰC NGHIỆM KHOA HỌC CỦA THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KỆ SÁCH

10

KẾT LUẬN – KHIẾN NGHỊ

12

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

13

PHỤ LỤC
 Phiếu hỏi

14

4


Danh mục từ các từ viết tắt
 NĐ-CP: nghị định – chấp pháp
 QH: quốc hội
 TNHH: trách nhiệm hữu hạn
Danh mục các hình ảnh
• Kệ sách (trang 6)
• Bản vẽ thiết kế sơ bộ mạch điều khiển kệ sách (trang 10)

5


ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
Đề tài:

Thiết Kế Mạch Điều Khiển Kệ Sách Cho Thư Viện
Dự kiến sản phẩm nghiên cứu: Đây là một sản phẩm rất tiện ích giúp ta tìm kiếm

sách một cách dễ dàng mà không cần phải nhờ tới thủ thư, sản phẩm có khả năng
tìm sách thông qua nhiều cách thức một cách nhanh chóng và hiệu quả, tạo thuận
lợi cho mọi người, nó sẽ là sản phẩm vô cùng tiện lợi và hữu dụng.
A. PHẦN Ý TƯỞNG
1. Lý do chọn đề tài:
Như mọi người cũng đã biết, việc đọc sách trong thư viện rất tốt cho chúng ta, một
không gian yên tĩnh để thưởng thức những quyển sách hay, nhưng việc tìm kiếm
một quyển sách trong khối lượng sách khổng lồ ở thư viện là hết sức khó khăn, như
vậy thật là bất tiện khi chúng ta muốn tìm một quyển sách để đọc hay tham khảo, từ
đó chúng tôi nghĩ ra ý tưởng thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư viện.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu:
Kệ sách là một thứ vật dụng được thiết kế để chứa đựng, lưu trữ và bảo quản các
quyển sách. Kệ sách được thiết kế hầu như luôn luôn là kệ ngang được sử dụng để
lưu trữ sách một cách dễ tìm kiếm và tiết kiệm được nhiều diện tích chứa đựng
hơn. Một kệ sách bao gồm 1-2 hoặc nhiều ngăn. Kệ sách có thể được cố định hoặc
điều chỉnh vị trí khác nhau trong nhiều trường hợp theo yêu cầu của người sử
dụng.

6


3. Mục tiêu nghiên cứu:
Tạo sự thuận lợi cho người đọc sách, giúp tìm sách một cách dễ dàng hơn, tiết
kiệm thời gian.
4. Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu:
• Khách thể nghiên cứu: người đọc sách, sách, mạch điều khiển, cảm biến giọng
nói, cảm biến hình ảnh, camera, băng chuyền.
• Đối tượng nghiên cứu: mạch điều khiển kệ sách.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu:

• Làm rõ cơ sở lý luận của đề tài thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư
viện.
• Nguyên cứu mô tả và phân tích đánh giá thực trạng của mạch điều khiển kệ
sách cho thư viện.
• Đề xuất giải pháp thực hiện và kiến nghị thiết kế mạch điều khiển kệ sách
cho thư viện.
6. Phạm vi nghiên cứu:
• Không gian: Trên cả nước.
• Thời gian: 4 năm.
• Vấn đề nghiên cứu: Thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư viện.
7. Giả thuyết khoa học:
Sản phẩm sẽ tự động tìm kiếm sách thông qua hình ảnh hoặc giọng nói của người
đọc sách. Người đọc sách có thể tìm kiếm sách bằng cách đưa một hình ảnh liên
quan đến quyển sách cần tìm, hệ thống camera có gắn cảm biến nhận dạng hình
ảnh sẽ tự động sàn lọc để tìm kiếm sách và sau đó mạch điều khiển sẽ đưa quyển
sách cần tìm đến người đó sách nhờ bộ phận băng chuyền được gắn trong kệ sách.
Người đọc sách cũng có thể tìm sách thông qua giọng nói, nhờ cảm biến giọng nói
trong kệ sách sẽ xác định quyển sách từ dữ liệu mà người đọc cung cấp.
8. Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
• Phương pháp quan sát.
• Phương pháp thực nghiệm.
• Phương pháp thống kê toán học.

7


9. Dự kiến kết cấu của công trình nghiên cứu
• PHẦN MỞ ĐẦU
• CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận của thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư viện

1.1. Khái niệm
1.1.1. Thiết kế
1.1.2. Mạch điều khiển
1.1.3. Kệ sách
1.1.4. Cảm biến giọng nói
1.1.5. Cảm biến hình ảnh
1.2. Vị trí và tầm quan trọng
• CHƯƠNG 2: Cơ sở thực tiễn của thiết kế mạch điều khiển kệ
2.1. Ưu điểm
2.2. Khuyết điểm
• CHƯƠNG 3: Thực nghiệm khoa học của thiết kế mạch điều khiển kệ sách
3.1. Định hướng
3.2. Các bước thực hiện đề tài
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
10. Kế hoạch nghiên cứu
TT
Nội dung công việc
Thời
gian
1 Lựa chọn đề tài, xây 2 tuần
dựng và bảo vệ đề cương
2

Soạn thảo
nghiên cứu

3

cụ 1 tuần

Sản phẩm mong đợi
Đề cương hoàn chỉnh

100.000đ

Không có

Tất cả công cụ liên
quan đến nghiên cứu

50.000đ

Không có

Không có

Không có

Bản dự thảo báo cáo
hoàn chỉnh
Kết quả nghiên cứu

5

Nghiên cứu và viết dự 3 tuần
thảo báo cáo đề tài
Kiểm tra kết quả nghiên 2 tuần
cứu

Viết báo cáo chính thức 2 tuần

Không có

Không có

6

Hoàn chỉnh đề tài

1 tuần

Không có

Không có

7

Bảo vệ đề tài

1 tuần

Không có

Không có

4

công

Kinh phí và
Người phối
nguồn kinh phí
hợp
Không có
Không có

Bản báo cáo chính
thức
Đề tài được hoàn
chỉnh
Bảo vệ đề tài thành
công

11. Danh mục tài liệu tham khảo
 Mạch điều khiển
 Kệ sách
 Cảm biến hình ảnh
 Cảm biến giọng nói

8


B. PHẦN NỘI DUNG

• PHẦN MỞ ĐẦU
Như chúng ta đã thấy hiện nay việc đọc sách rất có ích cho mỗi người, việc lựa
chọn nơi yên tĩnh để đọc sách không đâu khác ngoài thư viện, nhưng việc tìm
kiếm một quyển sách trong vô số sách ở trên kệ sách là rất khó khăn, nên chúng
tôi nghĩ ra ý tưởng thiết kế kệ sách điều khiển kệ sách giúp ta tìm kiếm một quyển

sách một cách dễ dàng hơn.
CHƯƠNG 1: Cơ sở lý luận của thiết kế mạch điều khiển kệ sách cho thư viện
1.1. Khái Niệm.
1.1.1. Thiết kế:
Thiết kế là những gì liên kết sự sáng tạo về đổi mới. Nó định hình các ý
tưởng để trở thành những đề xuất thực tiễn và hấp dẫn người dùng hoặc khách
hàng. Thiết kế có thể được mô tả như sự triển khai sáng tạo đến một mục đích cụ
thể nào đó.
1.1.2. Mạch điều khiển:
Mạch điều khiển là mạch điện thực hiện trước hết đưa ra các tín hiệu điều
khiển để linh kiện công suất trong mạch động lực làm việc theo đúng nguyên tắc
biến đổi và đảm bảo nhiệm vụ xử lý thông tin từ các ngõ vào và ra, để đưa ra các
tín hiệu sao cho vững mục tiêu điều khiển đã đặt ra.
1.1.3. Kệ sách:
Kệ sách là dụng cụ để chứa đựng sách, có nhiều kích thước tùy vào người sử
dụng và khoảng rộng của căn phòng, kệ sách có nhiều vật liệu khác nhau như gỗ
hoặc sắt.
1.1.4. Cảm biến giọng nói:
Cảm biến nhận dạng giọng nói là thiết bị sẽ nhận dạng nội dung của giọng
nói và đưa tín hiệu đến các thiết bị khác thực hiện dữ liệu mà người nói đưa ra.
1.1.5. Cảm biến hình ảnh:
Cảm biến hình ảnh là thiết bị nhận dạng hình ảnh mà người dùng cung cấp,
thiết bị sẽ nhận dạng các dữ liệu từ hình ảnh và đưa tín hiệu đến các thiết bị
khác để hoạt động.
1.2. Vị trí và tầm quan trọng
Đây là sản phẩm rất tiện ích cho người đọc sách. Sản phẩm giúp người đọc
sách tìm kiếm sách một cách dễ dàng nhờ mạch điều khiển được gắn trong kệ
sách.
CHƯƠNG 2: Cơ sở thực tiễn của thiết kế mạch điều khiển kệ sách
Hiện tại đề tài nghiên cứu sản phẩm mạch điều khiển kệ sách có một số ưu

điểm và hạn chế nhất định
2.1. Ưu điểm – Nguyên nhân
- Tìm kiếm sách dễ dàng
- Sản phẩm dễ sử dụng do sử dụng các công nghệ hiện đại
2.2. Nhược điểm – Nguyên nhân
- Giá thành cao do sử dụng các thiết bị công nghệ hiện đại

9


CHƯƠNG 3: Thực nghiệm khoa học của thiết kế mạch điều khiển kệ sách
3.1. Định hướng
Văn bản số 169/2003/NĐ-CP về vấn đề an toàn điện, chương 4 điều 23 khoản 1
có viết :
Các thiết bị điện phải tuân theo các quy định tại "Tiêu chuẩn Việt Nam - Thiết
bị điện hạ áp - Yêu cầu chung về bảo vệ chống điện giật" và "Tiêu chuẩn Việt
Nam - Quy phạm nối đất và nối "không" các thiết bị điện", đảm bảo:
a) Chống tai nạn điện giật do tiếp xúc trực tiếp với điện áp sử dụng: các bộ phận
mang điện như thanh cái, tiếp điểm các khí cụ điện, cọc đấu dây, điểm đấu nối,
lõi dây dẫn phải đảm bảo được các yêu cầu về vỏ bảo vệ, khoảng cách an toàn,
được bố trí, che chắn bảo vệ; đảm bảo tránh được mọi tiếp xúc ngẫu nhiên giữa
người vận hành, người qua lại với các bộ phận mang điện này.
b) Chống tai nạn điện giật do tiếp xúc gián tiếp với điện áp sử dụng: các thiết bị
điện hạ áp phải đảm bảo được các yêu cầu về cách điện, về nối đất và nối
"không" bảo vệ đảm bảo tránh được điện áp chạm nguy hiểm.
3.2. Các bước thực hiện đề tài
Bước 1: Thiết kế.
Làm bản vẽ thiết kế sơ bộ mạch điều khiển kệ sách.
Băng chuyền

3m

Mạch điều khiển

Camera 12MP

20
c

m

10m

10


Bước 2: Chuẩn bị vật liệu.
- Bảng nhựa PVC dày 3-4mm
- Cảm biến giọng nói
- Cảm biến hình ảnh
- Camera thu hình ảnh loại 12MP
- Dây dẫn điện tử
- Chì hàn mạch điều khiển
- Máy khoan mạch
- Thuốc ngâm mạch
- Bút vẽ mạch
- Giấy nhám
- Óc vít
- Kệ sách
- Hộp chứa PVC

Bước 3: Thi công.
- Làm mạch điều khiển:
+ Vẽ mạch in
+ Ngâm mạch in
+ Khoan mạch
+ Hàn linh kiện
+ Hàn cảm biến giọng nói và cảm biến hình ảnh
+ Kết nối nguồn VCC vào bảng mạch
+ Cho mạch vào dụng cụ chứa cách điện
- Lắp ráp các thiết bị
+ Xác định vị trí các thiết bị cần lắp ráp
+ Cho mạch điều khiển và camera thu hình ảnh vào hộp PVC
+ Lắp băng chuyền vào trong kệ sách
+ Đặt hộp PVC chứa mạch điều khiển và camera thu hình ảnh vào vị trí đã
định sẵn
+ Chốt vít thật chặt các thiết bị sao cho không bị rơi ra
+ Kiểm tra thiết bị có lắp đúng hoặc hư hỏng không
Bước 4: Thử nghiệm.
Sản phẩm sẽ được thử nghiệm tại trường, được đặt ở thư viện. Sẽ có người
đóng vai là người đọc sách đi đến kệ sách để tìm kiếm sách. Người thử nghiệm sẽ
đưa các dữ liệu cho kệ sách nhận dạng như hình ảnh hay lời nói. Sản phẩm xác
định được đúng tên sách mà người thử nghiệm yêu cầu là cảm biến giọng nói và
hình ảnh hoạt động tốt
Mạch điều khiển trong kệ sách đưa ra tín hiệu cho băng truyền đưa đúng
sách mà người thử nghiệm yêu cầu. Mạch điều khiển hoạt động tốt

11


Bước 5: Lấy ý kiến đánh giá của người sử dụng sản phẩm.

Sản phẩm được lấy ý kiến từ những người sử dụng qua phiếu hỏi về chất lượng sản
phẩm. Chúng tôi phát ra 200 phiếu và thu về 100 phiếu với kết quả như sau:

Nội dung câu hỏi
Câu 1. Khách hàng
thấy sản phẩm của
chúng tôi như thế
nào?
Câu 2. Khác hàng
thấy chất lượng sản
phẩm của chúng tôi
như thế nào?
Câu 3. Khách hàng
thấy sản phẩm của
chúng tôi cần thêm
hoặc bớt những gì để
sản phẩm được tốt
hơn?

90 phiếu =
90%
Rất tốt

Kết quả nhận được (/100 phiếu)
Tiết kiệm
Dễ sử dụng Hoạt động
thời gian
tốt
95 phiếu = 85 phiếu = 60 phiếu =
95%

85%
60%
Tốt
Trung bình Tệ

95 phiếu =
95%

5 phiếu =
5%

Tiện lợi

-

0 phiếu =
0%

0 phiếu =
0%

Đẹp
30 phiếu =
30%
Rất tệ
0 phiếu =
0%

Thiết kế sản phẩm có nhiều dạng
Tăng tốc độ tìm kiếm sách hơn

Thiết kế sao cho dễ sử dụng hơn

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau khoảng thời gian 4 năm, đề tài nguyên cứu của chúng tôi đã hoàn
thành. Xuất phát từ mục tiêu thiết kế ra sản phẩm tạo sự thuận lợi và tiết kiệm
thời gian cho người đọc sách, từ đó chúng tôi nghiên cứu đề tài thiế kế mạch
điều khiển kệ sách cho thư viện. Sản phẩm mạch điều khiển kệ sách đã giải
quyết được những yếu điểm của kệ sách thông thường là tìm kiếm sách một
cách dễ dàng, tiết kiệm thời gian, tạo sự thuận lợi cho người sử dụng. Trong
quá trình nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã làm rõ cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn
và thực nghiệm khoa học của đề tài nghiên cứu. Tuy nhiên do điều kiện của
bản thân, kinh tế và trình độ còn hạn chế nên chúng tôi chưa giải quyết được
một số vấn đề khác của sản phẩm. Dự định trong thời gian tới chúng tôi sẽ tiếp
tục thực hiện nghiên cứu đề tài để hoàn tất đề tài và giải quyết các vấn đề của
sản phẩm mà chúng tôi chưa thực hiện được.
Chúng tôi hy vọng các Công ty TNHH Điện – Điện tử hoặc những người
đã và đang sử dụng sản phẩm của chúng tôi tạo điều kiện để chúng tôi phát
triển và thực nghiệm sản phẩm thông qua tài trợ về kinh phí. Chúng tôi cám ơn
các công ty và những người đã tài trợ cho chúng tôi được phát triển và quảng
bá sản phẩm.
12


• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Kệ sách: /> Thiết kế là gì: /> Cảm biến hình ảnh: /> Cảm biến giọng nói: />
• PHỤ LỤC

13

PHIẾU KHẢO SÁT DÀNH CHO NGƯỜI SỬ DỤNG SẢN
PHẨM MẠCH ĐIỀU KHIỂN KỆ SÁCH
CÂU 1: Khách hàng vui lòng cho biết độ tuổi của mình?
 A. Dưới 15
 B. Từ 15 đến 25
 C. Từ 25 đến 35
 D. Từ 35 trở lên
CÂU 2: Giới tính của khách hàng?
 Nam
 Nữ
CÂU 3: Khách hàng có sử dụng sản phẩm của chúng tôi không?
 Có
 Không
CÂU 4: Khách hàng sử dụng sản phẩm bao nhiêu lần một tuần?
 A. Ít hơn 1 lần
 B. Từ 1 – 3 lần
 C. Từ 4 – 6 lần
 D. Từ 7 – 9 lần
 E. Từ 10 lần trở lên
CÂU 5: Khách hàng thấy sản phẩm của chúng tôi như thế nào?
 A. Tiện lợi
 B. Tiết kiệm thời gian
 C. Dễ sử dụng
 D. Hoạt động tốt
 E. Đẹp
CÂU 6: Khách hàng thấy chất lượng sản phẩm của chúng tôi như thế nào?
 A. Rất tốt
 B. Tốt
 C. Trung bình
 D. Tệ

 E. Rất tệ
CÂU 7: Khách hàng thấy sản phẩm của chúng tôi cần thêm hoặc bớt những
gì để sản phẩm được tốt hơn?
• ………………………………………………………….
• ………………………………………………………….
• ………………………………………………………….
14


15


16