Luận Văn Thiết kế và thi công mô hình hệ thống kiểm soát quá trình sản xuất Andon

Ch

ng 1. T NG QUAN
TV N

1.1.

Andon là m t thu t ng s n xu t đ c p đ n m t h th ng đ thông báo cho
qu n lỦ, b o trì và các công nhân khác v v n đ ch t l

ng ho c quy trình.

H th ng Andon theo quan ni m c là nhân viên qu n lỦ ph i ghi chép b ng tay
và th ng kê các s c x y ra. H th ng Andon th h ti p theo đ

c thi t k d a trên

công ngh Vi x lỦ, giao ti p tr c tuy n v i máy tính thông qua m t h th ng đ

c

thi t k chuyên d ng, g i thông tin m i s c trong su t quá trình s n xu t. Các thông
tin v s c s đ
H th ng đ

c l u tr trong c s d li u s n xu t chung.
c thi t k đ ghi nh n chi ti t các s ki n

t ng công đo n quan

tr ng, trong quá trình s n xu t. H th ng làm vi c theo th i gian th c (Realtime) có

kh n ng c nh báo t c th i nh ng s c gián đo n quá trình nh : thi t b có s c ,
thi u nguyên v t li u, bán thành ph m, phát hi n l i trên s n ph m b i nhân viên ậ
công nhân tham gia s n xu t.
Nh x lỦ và truy n s li u trên m ng và b i kh n ng k t n i tr c tuy n, ng

i

qu n lỦ d dàng ki m soát m i s c x y ra trong s n xu t ngay trên màn hình máy
tính ngoài b ng hi n th và c nh báo ngay t i x

ng. H th ng có th cho ra nh ng

báo cáo chi ti t ho c t ng k t v các s c x y ra

1.2.

M C TIểU
Thi t k và thi công mô hình mô hình h th ng ki m soát quá trình s n xu t

Andon.
Báo s c t i n i x y ra s c thông qua nút nh n ho c remote.
Hi n th , c nh báo l i trong quá trình s n xu t theo th i gian th c.

1.3.

N I DUNG NGHIểN C U

 N I DUNG 1: Nghiên c u v lỦ thuy t Andon
 N I DUNG 2: Tìm hi u cách đ h th ng Andon có th truy n d li u qua
m ng.

 N I DUNG 3: Thi t k , tính toán và l p đ t mô hình v i chi phí phù h p.
1


 N I DUNG 4: Thi t k Web.
 N I DUNG 5: ánh giá k t qu th c hi n.
GI I H N

1.4.

H th ng ph i đ m b o luôn đ

-

c k t n i v i m ng WiFi đ t i u trong vi c

đi u khi n, g i ậ nh n d li u t h th ng t i trang Web.
-

M ng WiFi c a h th ng c n đ

-

Mô hình ki m soát trong các công đo n l p ráp, may,ầ đ n gi n.

-

Mô hình áp d ng cho ít h n 3 công đo n.
B

1.5.

c c đ nh và tránh thay đ i sau khi thi t l p.

C C

 Ch

ng 1: T ng Quan

Ch

ng này trình bày v v n đ ch n đ tài, các gi i h n c a đ tài, m c tiêu

c a đ tài, n i dung nghiên c u c ng nh b c c c a quy n báo cáo.
 Ch

ng 2: C S LỦ Thuy t.

Ch

ng này trình bày v v n đ n n t ng lỦ thuy t có liên quan t i đ tài.

 Ch

ng 3: Thi t K và Tính Toán

Ch

ng này trình bày v v n đ thi t k , l a ch n các ph

ng án sao cho phù

h p nh t v i m c tiêu đ tài đ a ra d a vào s đ kh i và ch c n ng c a t ng
kh i.
 Ch
Ch

ng 4: Thi Công
ng này nói v v n đ thi công h th ng t ph n c ng t i ph n m m d a

trên các tiêu chí l a ch n đư đ
 Ch
Ch

c tính toán và thi t k

ch

ng tr

c.

ng 5: K t Qu , Nh n Xét và ánh Giá
ng này trình bày v k t qu đư th c hi n đ

c qua đó đánh giá, kh c ph c

nh ng m t còn h n ch .
 Ch

Ch
h

ng 6: K t Lu n và H

ng Phát Tri n

ng này trình bày v k t lu n chung c a h th ng sau khi kh c ph c l i và
ng phát tri n trong t

ng lai c a h th ng.

2


Ch

ng 2. C

S

Lụ THUY T

T NG QUAN V ANDON

2.1

2.1.1 Khái ni m
Andon là m t thu t ng s n xu t đ c p đ n m t h th ng đ thông báo cho qu n
lỦ, b o trì và các công nhân khác v v n đ ch t l

th đ
đ
ph

ng ho c quy trình. C nh báo có

c kích ho t b ng tay b i m t công nhân s d ng dây kéo ho c nút ho c có th

c kích ho t t đ ng b i chính thi t b s n xu t. H th ng có th bao g m m t
ng ti n đ ng ng s n xu t đ v n đ có th đ

c kh c ph c. M t s h th ng

c nh báo hi n đ i k t h p báo đ ng âm thanh, v n b n ho c màn hình khác.

Hình 2.1 Minh h a h th ng Andon
2.1.2 L ch s phát tri n
H th ng Andon là m t trong nh ng y u t chính c a ph
ch t l

ng pháp ki m soát

ng Jidoka do Toyota tiên phong là m t ph n c a H th ng s n xu t Toyota

và do đó hi n là m t ph n c a ph

ng pháp Lean. Nó cung c p cho ng

i lao đ ng

kh n ng, và h n n a là trao quy n, ng ng s n xu t khi phát hi n ra l i và ngay l p
t c g i tr giúp. Các lỦ do ph bi n đ kích ho t Andon th công là s thi u h t m t
ph n, l i đ
Công vi c đ

c t o ho c tìm th y, tr c tr c công c ho c s t n t i c a v n đ an toàn.
c d ng l i cho đ n khi m t gi i pháp đư đ

c tìm th y. Các c nh báo
3


có th đ

c ghi vào c s d li u đ chúng có th đ

c nghiên c u nh là m t ph n

c a quá trình c i ti n liên t c.
2.1.3 L i ích
H th ng ANDON mang l i nhi u l i ích cho nhà máy trong s n xu t và công tác
qu n lỦ. Trong s n xu t, h th ng ANDON đ m b o an toàn s n xu t cho ng

i và

kéo dài tu i th thi t b s d ng. H th ng ANDON c ng ng n s n ph m l i đ n tay
khách hàng, đ ng th i tránh đ x y ra hi n t
ph m. Thêm n a, ng

ng sai sót hàng lo t trên nhi u s n

i h tr khi nh n bi t có s c , h bi t chính xác c n đ n khu

v c nào và gi i quy t v n đ gì, ti t ki m th i gian kh c ph c s c .
Trong qu n lỦ, ANDON tr

c tiên cho phép nhóm v n hành s n xu t tiêu t n ít

th i gian và ít công s c h n đ ng i tr c bên c nh máy móc theo dõi tình hình. Thay
vào đó, h có nhi u th i gian h n đ x lỦ s c . Ti p theo, h th ng c nh báo s n
xu t ch ra nh ng ch b t h p lỦ trong dây chuy n s n xu t hi n t i. Kh c ph c nh ng
s b t th

ng x y ra là c h i đ gi m sai sót th hi n qua t n su t d ng l i kh c ph c

s c . Nh c p nh t quá trình s d ng thi t b và quá trình s a ch a, b o trì, nhóm
v n hành có th theo dõi thi t b và nhân viên s a ch a chính xác. Cu i cùng, h
th ng c nh báo s n xu t nh là m t ch

ng trình giao ti p hai chi u: khi đèn báo

chuy n v màu xanh, có ngh a là h th ng ho t đ ng bình th
Ng

ng.

c l i, có m t s hi u nh m v kh n ng c a h th ng ANDON. Th nh t,

h th ng c nh báo s n xu t ANDON có th thông báo l i phát sinh nh ng không th
t gi i quy t l i phát sinh đó. Th hai, h th ng c nh báo s n xu t không th t lo i

các khi m khuy t hi n có trên dây chuy n c ng nh trên s n ph m mà ph i đ
ng

c con

i lo i b . N u không trong nh ng l n v n hành ti p theo, h th ng c nh báo s n

xu t ti p t c báo l i và cho d ng dây chuy n. Th ba, m c dù có th thông báo tình
tr ng l i hay bình th
nên đ
ng

ng c a dây chuy n, h th ng c nh báo s n xu t ANDON không

c coi là công c giao ti p gi a con ng

i v i con ng

i. N u công nhân và

i giám sát c n trao đ i v i nhau, h v n c n liên l c v i nhau. Cu i cùng, h

th ng ANDON không th đ m b o hàng hóa s n xu t ra đáp ng nhu c u khách hàng.

4


GI I THI U DỂY CHUY N MAY ÁO S

2.2

MI

Dây chuy n may còn g i là h th ng s n xu t. Dây chuy n may là m t t ch c
s n xu t bao g m ng

i và máy có nhi m v may và l p ráp các chi ti t thành s n

ph m may theo m t quy trình và ph

ng pháp s n xu t nh t đ nh.

Dây chuy n nhi u hàng áp d ng cho s n ph m có các chi ti t đ i x ng, quy trình may
trung bình nh qu n âu, áo s mi.
Dây chuy n may nhi u hàng t p h p nhi u hàng d c. G m nhi u hàng riêng bi t
may c m chi ti t d n t i v trí t p trung ki m tra sau đó chuy n đ n hàng láp ráp. M i
hàng d c may m t c m chi ti t hay c m láp ráp s n ph m nh hàng may c m thân
tr

c, c m thân sau, c m bâu, c m l p ráp áoầ

Nhóm áp d ng đ tài cho dây chuy n nhi u hàng may áo s mi, ít h n ba công đo n:
hàng may bâu; hàng may thân sau, tay; hàng may thân tr

c.

Hình 2.2: Dây chuy n nhi u hàng may áo s mi
 M t s l i th







ng g p trong s n xu t áo s mi:

Máy may không ho t đ ng.
H t nguyên li u.
B m i.
Gãy kim.
May nh n, co rút.
5



t ch .
 May không đ u.
TRUY N THÔNG KHÔNG DỂY WIFI

2.3

2.3.1 Khái ni m
WiFi là ph

ng th c k t n i không dây s d ng sóng vô tuy n, đ

c tri n khai

trên h u h t các thi t b đi n t thông minh hi n nay đ có th k t n i v i nhau và k t
n i Internet. WiFi đ

c tri n khai v i m c đích truy n d li u không dây t c đ cao,

không c n đ u n i dây hay cáp m ng, tri n khai h t ng m ng m t cách nhanh chóng.
WiFi hi n t i đang s d ng chu n k t n i IEEE 802.11.
2.3.2 Nguyên lý h a đ ng
M ng Internet s đ

c các ISP (Internet Services Provider ậ nhà cung c p d ch

v internet) truy n đ n b gi i mư tín hi u s (Modem), thông qua b đ nh tuy n
(Router) hay chúng ta th

ng g i là “b phát Wifi” chuy n tín hi u h u tuy n thành

k t n i vô tuy n và đ a đ n các thi t b di đ ng không dây thông qua chu n k t n i
WiFi.
Các thi t b không dây ti p nh n sóng WiFi thông qua m t thi t b chuy n đ i tín
hi u g i là Adapter (card WiFi) đ
tuy n s đ

c cài đ t tr c ti p trên các thi t b . Tín hi u vô

c gi i mư ngay trên thi t b , t đây ng

Internet nh bình th

i dùng có th tr c ti p truy c p

ng.

Hình 2.3: Nguyên lý ho t đ ng c a WiFi
6


2.3.3 M t s chu n k t n i Wifi ph bi n
Các chu n m ng Wi-Fi mà chúng ta s d ng hi n nay đ u thu c b tiêu chu n
IEEE 802.11 đi kèm m t ho c nhi u ch cái phía sau. IEEE là ch vi t t t cho
Institute of Electrical and Electronics Engineers, t m d ch là Hi p h i các k s
và

i n

i n T , c quan có trách nhi m phê chu n c u hình c ng nh thúc đ y s phát

tri n c a Wi-Fi. T n m 1999 đ n nay, các chu n m ng Wi-Fi đ

c s d ng r ng rãi

bao g m:


802.11: Wi-Fi th h th nh t, có th mang l i t c đ 1Mb/s và 2Mb/s, s d ng
b ng t n 2,4GHz c a sóng radio ho c h ng ngo i.



802.11b: Wi-Fi th h th hai, có kh n ng mang l i t c đ 11Mb/s b ng t n
2.4 GHz trên sóng radio.



802.11A: Wi-Fi th h th ba, tuy nhiên nó l i ra m t cùng th i đi m v i
802.11b. Chu n A mang l i t c đ truy n t i nhanh h n, lên đ n 54Mb/s vì s
d ng b ng t n 5GHz nh ng l i b h n ch v t m ph sóng so v i 802.11b.



802.11g: Wi-Fi th h th ba, t c đ truy n t i 54Mb/s và s d ng b ng t n
2,4GHz.

ây là chu n m ng v n còn xu t hi n

nhi u thi t b đ n t n ngày

hôm nay.


802.11n: Wi-Fi th h th t , t c đ t i đa 600Mb/s (trên th tr

ng ph bi n

có các thi t b 150Mb/s, 300Mb/s và 450Mb/s). Chu n này có th ho t đ ng
trên c hai b ng t n 2,4GHz l n 5GHz và n u router h tr thì hai b ng t n
này có th cùng đ


c phát sóng song song nhau.

802.11ac: t c đ t i đa hi n là 1730Mb/s (s còn t ng ti p) và ch ch y b ng

t n 5GHz. M t s m c t c đ th p h n ( ng v i s lu ng truy n d li u th p
h n) bao g m 450Mb/s và 900Mb/s.

Hình 2.4: M t s chu n WiFi ph bi n
7


2.4

GIAO TI P GI A HAI ESP8266 THÔNG QUA SOCKET

2.4.1 Gi i thi u v socket
a. Khái ni m
Góc đ m ng: Socket là 1 trong 2 đi m cu i c a đ
ch

ng n i k t hai chi u gi a hai

ng trình th c thi trên m ng.
Góc đ ng

v i m t ch

i l p trình: Socket là giao di n l p trình ng d ng dùng đ k t n i

ng trình khác ch y trên m t máy tính khác trên Internet. Ch

m ng có th s d ng nhi u. Socket cùng m t lúc, nh đó nhi u ch

ng trình

ng trình có th

s d ng Internet cùng m t lúc.
b. Các ch đ giao ti p
TCP (Transmission Control Protocol): có n i k t.
UDP (User Datagram Protocol): không n i k t.
c. C ch giao ti p
M t trong hai quá trình ph i công b s hi u c ng c a socket mà mình s d ng
đ nh n và g i d li u.
Các quá trình khác có th giao ti p v i quá trình đư công b c ng c ng b ng cách
t o ra m t socket.

Hình 2.5: Mô hình k t n i socket
d. Port
có th th c hi n các cu c giao ti p, m t trong hai quá trình ph i công b s
hi u c ng c a socket mà mình đang s d ng. M i công giao ti p ph i th hi n m t
đ a ch xác đ nh trong h th ng. Khi quá trình đ

c gán m t s hi u c ng, nó có th

nh n d li u g i đ n ch này t quá trình khác.
2.4.2 Khái ni m v đ a ch vƠ c ng (Address, Port)

8


Khi c n trao đ i d li u cho nhau thì 2 ng d ng c n ph i bi t thông tin t i thi u
là IP và sô hi u c ng c a ng d ng kia.
 Hai ng d ng có th n m cùng trên m t máy.

 Hai ng d ng cùng n m trên m t máy không đ

c cùng s hi u c ng.

2.5 L P TRÌNH PHP VÀ MYSQL
2.5.1 Gi i thi u ngôn ng PHP
Hi n nay có r t nhi u ngôn ng l p trình web, trong đó có th k đ n các ngôn
ng n i ti ng nh PHP, Perl, Ruby, Python, ASP.netầ Các ngôn ng l p trình k
trên đ u có v th riêng trong l nh v c thi t k web, n i b t trong s đó, PHP là m t
ngôn ng l p trình mư ngu n m , v i c ng đ ng h tr m nh m

kh p m i n i trên

th gi i. Vi c tìm hi u ngôn ng l p trình này giúp ti t ki m th i gian và chi phí m t
cách đáng k , kèm theo đó đây là ngôn ng l p trình web m nh m và thông d ng
nh t hi n nay.
PHP - vi t t t h i quy c a "Hypertext Preprocessor", là m t ngôn ng l p trình
k ch b n đ

c ch y phía server nh m sinh ra mư HTML trên client. PHP đư tr i qua

r t nhi u phiên b n và đ

c t i u hóa cho các ng d ng web. Do đ

c t i u hóa

cho các ng d ng web, t c đ nhanh, nh g n, cú pháp gi ng C và Java, d h c và
th i gian xây d ng s n ph m t

ng đ i ng n h n so v i các ngôn ng khác nên PHP

đư nhanh chóng tr thành m t ngôn ng l p trình web ph bi n nh t th gi i.
PHP ch y trên môi tr
d li u nên PHP th

ng Webserver và l u tr d li u thông qua h qu n tr c s

ng đi kèm v i Apache, MySQL và h đi u hành Linux (LAMP).

 Apache là m t ph n m m web server có nhi m v ti p nh n request t trình duy t
ng

i dùng sau đó chuy n giao cho PHP x lỦ và g i tr l i cho trình duy t.

 MySQL c ng t

ng t nh các h qu n tr c s d li u khác (Postgress, Oracle,

SQL server...) đóng vai trò là n i l u tr và truy v n d li u.
Linux: H đi u hành mư ngu n m đ
Thông th

ng các phiên b n đ

c s d ng r t r ng rưi cho các webserver.

c s d ng nhi u nh t là RedHat Enterprise Linux,

Ubuntu...

9


2.5.2 Cú pháp c a PHP
PHP ch phân tích các đo n mư n m trong nh ng d u gi i h n c a nó. B t c mư
nào n m ngoài nh ng d u gi i h n đ u đ
b i PHP. Các d u gi i h n th

c xu t ra tr c ti p không thông qua x lỦ

ng dùng nh t là <?php và ?> , t

ng ngv i d u

gi i h n m và đóng.
Các d u gi i h n <script language="php"> và </script> c ng đôi
khi đ

c s d ng. Cách vi t d u gi i h n d ng th ng n c ng có th đ

thông báo b t đ u đo n mư PHP, là
c dùng đ

c s d ng đ in ra

(echo) các xâu ký t hay bi n) v i th thông báo k t thúc đo n mư PHP là ?> .
Nh ng th này th

ng xuyên đ

c s d ng, tuy nhiên gi ng v i nh ng th

ki u ASP ( <% hay <%= và %> ), chúng không có tính di đ ng cao b i có th b vô
hi u khi c u hình PHP. B i v y, vi c dùng các th d ng ng n hay các th ki u ASP
không đ

c khuy n khích. M c đích c a nh ng d u gi i h n này là ng n cách mư

PHP v i nh ng đo n mư thu c ngôn ng khác, g m c HTML. M i đo n mư bên
ngoài các d u này đ u b h th ng phân tích b qua và đ

c xu t ra m t cách tr c

ti p.
Các bi n đ
c n xác đ nh tr

c xác đ nh b ng cách thêm vào tr

c m t d u đô la ($) và không

c ki u d li u. Không gi ng v i tên hàm và l p, tên bi n là tr

ng

h p nh y c m. C d u ngo c kép ( "" ) và kỦ hi u đánh d u v n b n ( <<EOF; ) đ u có th dùng đ truy n xâu và giá tr bi n. PHP coi xu ng dòng nh
m t kho ng tr ng theo ki u nh m t ngôn ng d ng t do (free-form language) (tr
khi nó n m trong trích d n xâu), và các phát bi u đ

c k t thúc b i m t d u ch m

ph y. PHP có ba ki u cú pháp chú thích: /* */ cho phép m t đo n chú thích tùy ý,
trong khi đó // và # cho phép chú thích trong ph m vi m t dòng. Phát
bi u echo là m t trong nh ng l nh c a PHP cho phép xu t v n b n (vd. ra m t trình
duy t web).
V cú pháp các t khóa và ngôn ng , PHP t

ng t h u h t các ngôn ng l p

trình b c cao có cú pháp ki u C. Các phát bi u đi u ki n If , vòng
10


l p for và while , các hàm tr v đ u t

ng t

cú pháp c a các ngôn ng

nh C, C++, Java và Perl.

Hình 2.6: M t đo n code PHP
2.5.3 Gi i thi u JSON
JSON là m t d ng d li u tuân theo m t quy lu t nh t đ nh mà h u h t các ngôn
ng l p trình hi n nay đ u có th đ c đ

c, d li u có th s d ng l u nó vào m t

file, m t record trong CSDL r t d dàng. JSON có đ nh d ng đ n gi n, d dàng s
d ng và truy v n h n XML r t nhi u nên tính ng d ng c a nó hi n nay r t là ph
bi n.
Cú pháp c a JSON r t đ n gi n là m i thông tin d li u s có 2 ph n đó là key
và value, đi u này t

ng ng trong CSDL là tên field và giá tr c a nó

m t record

nào đó. Chính vì s thu n ti n này, khi truy n t i d li u t web server xu ng ng
d ng trên đi n tho i, có th d dàng l y đ

c d li u và l u tr l i vào c s d li u.

2.5.4 Gi i thi u MYSQL
MySQL là h qu n tr c s d li u t do ngu n m ph bi n nh t th gi i và
đ

c các nhà phát tri n r t a chu ng trong quá trình phát tri n ng d ng. Vì MySQL

là c s d li u t c đ cao, n đ nh và d s d ng, có tính kh chuy n, ho t đ ng trên
nhi u h đi u hành cung c p m t h th ng l n các hàm ti n ích r t m nh. V i t c đ
và tính b o m t cao, MySQL r t thích h p cho các ng d ng có truy c p CSDL trên
internet. MySQL mi n phí hoàn toàn cho nên b n có th t i v MySQL t trang ch .
Nó có nhi u phiên b n cho các h đi u hành khác nhau: phiên b n Win32 cho các h
đi u hành dòng Windows, Linux, Mac OS X, Unix, FreeBSD, NetBSD, Novell
NetWare, SGI Irix, Solaris, SunOS,...
11

MySQL là m t trong nh ng ví d r t c b n v H Qu n tr C s d li u quan
h s d ng Ngôn ng truy v n có c u trúc (SQL).
MySQL đ

c s d ng cho vi c b tr PHP, Perl, và nhi u ngôn ng khác, nó làm

n i l u tr nh ng thông tin trên các trang web vi t b ng PHP hay Perl,...


u đi m c a MySQL:

T c đ : MySQL r t nhanh. Nh ng nhà phát tri n cho r ng MySQL là c s d
li u nhanh nh t mà b n có th có.
D s d ng: MySQL tuy có tính n ng cao nh ng th c s là m t h th ng c s
d li u r t đ n gi n và ít ph c t p khi cài đ t và qu n tr h n các h th ng l n.
Giá thành: MySQL là mi n phí cho h u h t các vi c s d ng trong m t t ch c.
H tr ngôn ng truy v n: MySQL hi u SQL, là ngôn ng c a s ch n l a cho
t t c các h th ng c s d li u hi n đ i. B n c ng có th truy c p MySQL b ng
cách s d ng các ng d ng mà h tr ODBC (Open Database Connectivity -m t giao
th c giao ti p c s d li u đ

c phát tri n b i Microsoft).

N ng l c: Nhi u client có th truy c p đ n server trong cùng m t th i gian. Các
client có th s d ng nhi u c s d li u m t cách đ ng th i. B n có th truy c p
MySQL t

ng tác v i s d ng m t vài giao di n đ b n có th đ a vào các truy v n

và xem các k t qu : các dòng yêu c u c a khách hàng, các trình duy t Webầ
K t n i và b o m t: MySQL đ
có th đ

c n i m ng m t cách đ y đ , các c s d li u

c truy c p t b t k n i nào trên Internet do đó b n có th chia s d li u

c a b n v i b t k ai, b t k n i nào. Nh ng MySQL ki m soát quy n truy c p cho
nên ng

i mà không nên nhìn th y d li u c a b n thì không th nhìn đ

c.

Tính linh đ ng: MySQL ch y trên nhi u h th ng UNIX c ng nh không ph i
UNIX ch ng h n nh Windows hay OS/2. MySQL ch y đ
t các máy PC

c các v i m i ph n c ng

nhà cho đ n các máy server.

S phân ph i r ng: MySQL r t d dàng đ t đ

c, ch c n s d ng trình duy t web

c a b n. N u b n không hi u làm th nào mà nó làm vi c hay tò mò v thu t toán,
b n có th l y mư ngu n và tìm tòi nó. N u b n không thích m t vài cái, b n có th
thay đ i nó.

12


S h tr : B n có th tìm th y các tài nguyên có s n mà MySQL h tr . C ng
đ ng MySQL r t có trách nhi m. H tr l i các câu h i trên mailing list th
trong vài phút. Khi l i đ

ng ch

c phát hi n, các nhà phát tri n s đ a ra cách kh c ph c

trong vài ngày, th m chí có khi trong vài gi và cách kh c ph c đó s ngay l p t c có
s n trên Internet.

Hình 2.7: Nguyên lý ho t đ ng c a PHP
Thông th

ng khi h c MySQL thì chúng ta s đ

c h c nh ng câu truy v n T-

SQL nh select, insert, update, delete. Chúng ta hưy xem PHP nh là m t con ng
bình th

i

ng, ngh a là nó có th vi t ra các câu truy v n và th c thi các câu truy v n

đó gi ng nh b n v y. Nh ng đi m khác bi t đây là b n s b t PHP th c hi n nh ng
câu truy v n ch không ph i t nó ngh ra.

Ví d : Mình mu n l y danh sách t t c sinh viên trong tr

ng thì s vi t câu

truy v n nh sau.

K t qu ta th c thi câu truy v n này trong PHP MY ADMIN là danh sách các
sinh viên.

13


Nh ta bi t MySQL là m t h qu n tr CSDL nên nó có tính an toàn v b o m t,
ngh a là nó có ch c n ng qu n lỦ User, phân quy n User. Vì v y tr

c khi vào PHP

MY ADMIN c n ph i đ ng nh p.
Nh v y v i PHP thì c ng ph i có b

c đ ng nh p, sau đó s là b

c đ nh ngh a

câu truy v n và cu i cùng là th c thi và l y k t qu .

Hình 2.8: Câu l nh t o đ ng nh p trong MySQL
Tóm l i PHP s có nhi m v c k t n i MySQL và yêu c u MySQL th c thi các
câu truy v n và tr k t qu v cho PHP đ t đó PHP l y k t qu đ x lỦ.
2.5.5 Gi i thi u HTTP

Trong toàn b quá trình, d li u đ
request và đ

c client g i t i web server thông qua HTTP

c server tr l i l i thông qua các HTTP response. ây là hai lo i thông

đi p c a giao th c HTTP cho phép client và server có th giao ti p đ

c v i nhau.

Thông tin trong m t HTTP request bao g m: request url, header, body (ph n body có
th r ng). Các method đ
 GET: ph
dùng ph

c h tr trong m t HTTP request bao g m:

ng th c hay dùng đ l y tài nguyên t URL truy v n. Khi truy v n

ng th c này thì các tham s s đ

không có ph n thân hay ph n thân r ng. Ph
b o m t thông tin kém vì d li u đ

c n i th ng vào URL. Ph

ng th c GET

ng th c này có nhi u h n ch nh vi c

c hi n th ngay trong URL, đ dài d li u h n

ch (t i đa là 1024 byte).
 HEAD: l y ph n đ u c a truy v n, t c thông tin v tài nguyên.

14


 POST: g i d li u v i đ dài không gi i h n t i web server. Khác v i ph
th c GET, ph

ng

ng th c POST dùng ph n thân c a câu truy v n g i d li u lên web

server.
 PUT: dùng đ ch đ nh thay th hay upload m t fileầlên web server theo URL
cung c p.
 DELETE: xoá tài nguyên
 OPTIONS: tr v các ph

máy ch đ

c đ nh v b i URL.

ng th c mà server cung c p cho m t URL xác đ nh

 TRACE: tr v thông tin truy v n mà máy ch nh n đ

c. Ph

ng th c này

cho phép theo dõi m t truy v n đ xem có nh ng thay đ i hay thêm vào nào n u có
do nh ng máy ch chung gian (intermidate server) th c hi n.
Trong đ tài ng
server, d li u đ

i th c hi n s d ng ph

ng th c POST đ truy n t i d li u v i

c nhóm l i v i nhau kèm theo các tag và m t s thông tin nh : tên

host, ki u mư hóa, ngôn ng , đ dài d li u ầ M t chu i Hearder HTTP request có
d ng nh sau:
POST / HTTP/1.1
User-Agent:
Host: www.giamsatsuckhoe.tk
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: length
Accept-Language: en-us
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: Keep-Alive.
2.5.6 Gi i thi u HTML
HTML là vi t t t c a t “Hyper Text Markup Language”, ngôn ng đánh d u
siêu v n b n này ch rõ m t trang Web s đ

c hi n th nh th nào trong m t trình

duy t. HTML không ph i là ngôn ng l p trình, đây là ngôn ng đánh d u (markup
language), bao g m t p h p c a m t nhóm các th đánh d u (các tag) đ mô t trang
web. M t tài li u HTML t o thành m t mư ngu n c a trang Web. Khi đ

c xem trên

trình so n th o, tài li u này là m t chu i các th và các ph n t , mà chúng xác đ nh
trang web hi n th nh th nào. Trình duy t đ c các file có đuôi .htm hay .html và
15


hi n th trang web đó theo các l nh có trong đó. T t c các trang web dù x lỦ ph c
t p đ n đâu đ u ph i tr v d
hi n th lên đ

i d ng mư ngu n HTML đ trình duy t có th hi u và

c.

C u trúc c a m t tài li u HTML bao g m 3 thành ph n c b n:
 Ph n HTML: M i tài li u HTML ph i b t đ u b ng th m HTML <html> và
k t thúc b ng th đóng HTML </html>. Th HTML báo cho trình duy t bi t n i dung
gi a hai th này là m t tài li u HTML.
 Ph n tiêu đ : Ph n tiêu đ b t đ u b ng th <head> và k t thúc b i th </head>.
Ph n này ch a tiêu đ mà đ

c hi n th trên thanh đi u h

ng c a trang Web. Tiêu

đ n m trong th title, b t đ u b ng th <title> và k t thúc là th </title>. Tiêu đ là
ph n khá quan tr ng. Khi ng

i dùng tìm ki m thông tin, tiêu đ c a trang Web cung

c p t khóa chính y u cho vi c tìm ki m.
 Ph n thân: ph n này n m sau ph n tiêu đ . Ph n thân bao g m v n b n, hình
nh và các liên k t hi n th trên trang web. Ph n thân b t đ u b ng th <body> và k t
thúc b ng th </body>.
HTML đ

c t o thành t r t nhi u các th khác nhau, các th này ghép n i v i nhau

đ t o thành m t trang web hoàn ch nh. M t trang web đ

c thi t k th

ng bao g m

các lo i th thông d ng: th tiêu đ (heading) g m 6 lo i t th h1 đ n h6, th đo n
v n (paragraph) và các lo i th đ nh d ng v n b n khác.
Trong n i dung đ tài, nhóm th c hi n đư s d ng k t h p ngôn ng l p trình
PHP và HTML đ thi t k Web Application dành cho bác s , c ng nh thi t k Web
server cho toàn b h th ng.

2.6

GI I THI U PH N C NG

2.6.1 Kh i đi u khi n
Vi đi u khi n là m t máy tính đ

c tích h p trên m t chíp, nó th

ng đ

cs

d ng đ đi u khi n các thi t b đi n t .
M t s lo i vi đi u khi n có trên th tr

ng:

- ATMEL: 89Cxx, AT89Cxx5, ầ
- PIC: 16F887, 17C4, ầ
16


- Arduino: UNO, Mega, ầ.
Trong mô hình này, nh ng ng
NodeMCU Lua V3 CH340 có kích th

i th c hi n s d ng Module Wifi ESP8266
c nh g n và tr ng l

ng nh . Bên trong

Module ESP8266 có s n m t vi đi u khi n Wifi SoC ESP8266EX đ

c tích h p s n

Wifi 2.4GHz nên có th tr c ti p l p trình mà không c n thêm vi x lỦ khác.

Hình 2.9: Module Wifi NodeMCU ESP8266
 M t vài đ c đi m c a Module ESP8266.


i n áp ho t đ ng: 3.3-5VDC, có th s d ng ngu n t cáp USB.

 Dòng tiêu th : 10-200mA.
 S d ng giao th c không dây 802.11b/g/n.
 B nh Flash: 4Mbyte.
 H tr STA / AP / STA + AP ba ch đ ho t đ ng.
 Tích h p giao th c TCP / IP đ h tr nhi u k t n i TCP Client (5 MAX).
 RAM: 32K + 80K.
 S chân GPIOs: 17 (ghép v i m t s ch c n ng khác).
 Chân D0 ~ D8, SD1 ~ SD3: s d ng nh GPIO, PWM, I2C.
 Chân A0 là kênh ADC v i đ phân gi i 1024 b

c.

 Dòng đ u ra t i đa trên m i trân IO: 15mA.
 S d ng module k t n i USB-TTL CH340 cho s
n n t ng đ

c h tr , t

n đ nh cao trên t t c các

ng thích Arduino IDE.

 H tr b o m t: WPA/WPA2.

17


Hình 2.10: S đ chân Module ESP8266
 Các chân n ng l

ng:

 Vin: c p ngu n ngoài cho Module ESP8266.
 3.3V: c p đi n áp 3.3V đ u ra.
 GND (Ground): c c âm c a ngu n đi n.
 B nh c a ESP8266
 36kB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá tr các bi n khai báo
khi l p trình s l u
 Không có ROM đ
đ

đây. Khi m t đi n, d li u trên SRAM s b m t.
c l p trình trong SoC. Do đó, ch

ng trình ng

i dùng

c l u tr trong flash SPI bên ngoài.

 Module này đ
trình ng

c g n v i đèn flash SPI ngoài 4 MB đ l u tr các ch

ng

i dùng.

2.6.2 Bàn phím ma tr n 4x4
Ma tr n phím 4x4 g m có 16 nút b m đ

c s p x p theo ma tr n 4 hàng, 4 c t.

Các nút b m trong cùng m t hàng và m t c t đ

c n i v i nhau, vì v y ma tr n

phím 4x4 s có t ng c ng 8 ngõ ra.
18


Ma tr n phím 4x4 cho phép các b n nh p các ch s , ch cái, kỦ hi u vào b đi u
khi n qua đó dùng đ đi u khi n m t thi t b ngo i vi nào đó. Các b n có th m c
thêm tr treo (thông th

ng là 10K) cho các nút b m đ nút b m ho t đ ng n đ nh

h n.

Hình 2.11: Bàn phím ma tr n 4x4
 Thông s k thu t:
 Module bàn phím ma tr n 4x4 lo i phím m m.


dài cáp: 88mm.

 Nhi t đ ho t đ ng 0 ~ 70oC.


u n i ra 8 chân.

 Kích th

c bàn phím 77 x 69 mm.

2.6.3 LED 7 đo n
LED 7 đo n đ

c dùng khá nhi u trong các ng d ng đ hi n th s , kỦ t , ch

th các tr ng thái trong các lo i thi t b t dân d ng đ n công nghi p.
C u t o: g m các bóng LED (8 bóng, trong đó 1 bóng LED đ
đ

c dùng làm d u ch m)

c ghép l i thành các nét c a các ch s và các kỦ t . Có 2 lo i: d

ng chung

(Common Anode) và âm chung (Common Cathode).

19


Hình 2.12: LED 7 đo n Cathode chung và Anode chung
Nguyên lỦ ho t đ ng: mu n LED nào sáng thì LED đó ph i đ
Do đó mu n t o ra ch s nào ta ch c n cho LED

c phân c c thu n.

các v trí t

ng ng sáng lên.

B ng mô t cách t o ra các ch s đ hi n th lên LED 7 đo n du ng chung:
B ng 2.1. B ng hi n th s LED 7 đo n
S nh phân
S

7

6

5

4

3

2

1

0

HEX

dp

g

f

e

d

c

b

a

0

1

1

0

0

0

0

1

0

C0S

1

1

1

1

1

1

0

1

1

F9

2

1

0

1

0

0

1

1

0

A4

3

1

0

1

1

0

0

1

0

B0

4

1

0

0

1

1

0

1

1

99

5

1

0

0

1

0

0

1

0

92

6

1

0

0

0

0

0

1

0

82

7

1

1

1

1

1

0

0

0

8F

8

1

0

0

0

0

0

0

0

80

9

1

0

0

1

0

0

0

0

90

A

1

0

0

0

1

0

0

0

88

B

1

0

0

0

0

0

1

1

83

C

1

1

0

0

0

1

1

0

C6
20


D

1

0

1

0

0

0

0

1

A1

E

1

0

0

0

0

1

1

0

86

F

1

0

0

0

1

1

1

0

8E

2.6.4 IC 7447
7447 là IC gi i mư giành riêng cho LED 7 đo n anode chung. IC chuy n đ i t
mư BCD sang mư LED 7 đo n anode chung.
ng d ng khi ta c n hi n th s trên LED 7 đo n trong m ch s mà không c n
dùng vi đi u khi n, ho c mu n ti t ki m chân cho vi đi u khi n.

Hình 2.13: IC gi i mã 7447

 S đ chân:
 VCC: Chân ngu n 5V.
 GND: Chân ngu n 0V.
 A, B, C, D: Ngõ vào BCD.
 a, b, c, d, e, f, g: Ngõ ra mư 7 đo n.

 LT: Chân ki m tra các đo n c a LED.

 IC 7447 có 4 ch đ ho t đ ng:

21


 Sáng bình th

ng đ các tr ng thái t 0 ÷ 9 (th

ng dùng nh t). Chân BI/RBO

ph i b tr ng ho c n i lên m c cao, chân RBI ph i b tr ng ho c n i lên m c
cao, chân LT ph i b tr ng ho c n i lên m c cao.
 Chân BI/RBO n i xu ng m c th p thì t t các các đo n c a LED đ u không
sáng b t ch p tr ng thái c a các ngõ vào còn l i.
 B tr ng thái s 0 (khi giá tr BCD t i ngõ vào b ng 0 thì t t c các đo n c a
LED 7 đo n đ u t t). Chân RBI m c th p và chân BI/RBO ph i b tr ng (và
nó đóng vai trò là ngõ ra).
 Chân BI/RBO ph i b tr ng ho c n i lên m c cao và chân LT ph i n i xu ng
m c th p. T t c các thanh c a LED 7 đo n đ u sáng, b t ch p các ngõ vào
BCD. Dùng đ Ki m tra các đo n c a LED 7 đo n (còn sáng hay đư ch t).
2.6.5 IC 74HC595
IC 74HC595 là m t IC thông d ng v i kh n ng d ch bit và ghi nh t m th i 8
bit, đ u vào n i ti p, đ u ra song song. V i kh n ng đó, IC 74HC595 có kh n ng
m r ng s l

ng chân v n đư ít c a Board m ch.

Hình 2.14: IC ghi d ch 74HC595
B ng 2.2. Ch c n ng các chân IC 74HC595
Chân

Kí hi u

Gi i thích

1

Q1

Ngõ ra d li u song song (bit 1)

2

Q2

Ngõ ra d li u song song (bit 2)
22


3

Q3

Ngõ ra d li u song song (bit 3)

4

Q4

Ngõ ra d li u song song (bit 4)

5

Q5

Ngõ ra d li u song song (bit 5)

6

Q6

Ngõ ra d li u song song (bit 6)

7

Q7

Ngõ ra d li u song song (bit 7)

8

GND

Chân n i đ t

9

Q7’

Ngõ ra d li u nôí ti p. Khi dùng nhi u 74HC595 m c n i ti p
nhau thì chân này đ a vào đ u vào (DS) c a IC ti p theo khi đư
d ch đ 8 bit

10

/MR

Master Reset (tích c c m c th p)

11

SH-CP

Ngõ vào xung clock. Khi có 1 xung clock tích c c s
(t 0 lên 1) thì 1 bit đ

12

ST-CP

nd

c d ch vào IC.

Xung clock ch t d li u. Khi có 1 xung clock tích c c
d

ng
s

n

ng (t 0 lên 1) thì cho phép xu t d li u trên các chân

output.
13

/OE

Chân cho phép tích c c

m c th p (0). Khi

m c cao, t t c

các đ u ra c a 74HC595 tr v tr ng thái t ng tr cao, không
có ngõ ra nào đ
14

DS

c cho phép.

Ngõ vào d li u n i ti p. T i 1 th i đi m xung clock ch đ a
vào đ

c 1 bit.

15

Q0

Ngõ ra d li u song song (bit 8)

16

VCC

Chân c p ngu n

23


Hình 2.15: S đ kh i IC ghi d ch 74HC595
Ta đ t d li u vào chân DS, và t o m t xung SHCP thì d li u t i chân DS s
đ

c d ch vào thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER. L n l

(d ch bit cao tr

c), thì ta đ

t làm nh trên 8 l n

c 8 bit trong thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER.

Sau đó ta t o m t xung STCP thì 8 bit trong thanh ghi 8-STAGE SHIFT
REGISTER s đ
n u chân OE

c sao chép sang thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER. Lúc này

m c th p thì ngõ ra s b ng v i giá tr thanh ghi 8-BIT STORAGE

REGISTER, còn n u chân OE

m c cao thì ngõ ra

tr ng thái t ng tr cao (Hi-Z).

Khi d ch d li u vào thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER, và ch a t o xung
STCP thì thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER s gi nguyên tr ng thái và ngõ ra
c ng gi nguyên tr ng thái.
Khi chân MR

m c 0 thì d li u trên thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER

s b xóa, còn thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER s gi nguyên tr ng thái và
ngõ ra c ng gi nguyên tr ng thái.
2.6.6 M ch gi m áp DC LM2596 3A
M ch gi m áp DC LM2596 3A là module gi m áp có kh n ng đi u ch nh đ
dòng ra đ n 3A. LM2596 là IC ngu n tích h p đ y đ bên trong.
 Thông s k thu t:
 Module ngu n không s d ng cách ly.
 Ngu n đ u vào t 4V - 35V.
 Ngu n đ u ra: 1V - 30V.

 Dòng ra Max: 3A
 Kích th c m ch: 53 (mm) x26 (mm).

c

24


Hình 2.16: M ch gi m áp DC LM2596 3A
H

ng d n s d ng: Module có 2 đ u vào IN, OUT, 1 bi n tr đ ch nh áp đ u

ra. Khi c p đi n cho đ u vào (IN) thì ng
m c áp

i dùng v n bi n tr và dùng VOM đ đo

đ u ra (OUT) đ đ t m c đi n áp mà mình mong mu n.

i n áp đ u vào

t 4-35V, đi n áp ra t 1,25-30V, dòng ra t i đa 3A.

2.6.7 Module Hi n Th RGB WS2812
WS2812 là m t đèn LED RGB 5050, đư đ

c tích h p s n con chip Ws2812

ngay bên trong. LED RGB WS2812 có th giao ti p v i Arduino ho c m t s

microcontroller khác đ đi u khi n qua giao ti p m t dây. V i kh n ng hi n th 16
tri u màu v i 256 m c đ sáng khác nhau, Module phù h p v i r t nhi u ng d ng
trang trí, hi n th .

Hình 2.17: Module Hi n Th LED RGB WS2812
25