ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUẢN LÝ THƯ VIỆN TỰ ĐỘNG (CÓ PHẦN MỀM ĐI KÈM, VIDEO MÔ TẢ)

Mục Lục
Lời cảm ơn...................................................................................................................... i
Lời cam đoan.................................................................................................................ii
Mục Lục........................................................................................................................ iii
Danh mục hình ảnh.......................................................................................................vi
MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài..........................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài...............................................................................2
3. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................................2
4. Ý nghĩa................................................................................................................... 2
5. Bố cục đề tài..........................................................................................................3
Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU..............................................................................4
1.1. Khái niệm quản lý thư viện.................................................................................4
1.2. Giới thiệu thư viện tự động hóa Joe and Rika Mansueto.....................................5
1.3. Công nghệ QR Code............................................................................................7
1.4. Phần mền QT Creator..........................................................................................8
1.5. Phần mền Arduino IDE........................................................................................9
Chương II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................10
2.1. Bản vẽ mô hình..................................................................................................10
2.2. Các thiết bị, vật liệu sử dụng trong mô hình......................................................11
2.2.1. Raspberry pi 3B+........................................................................................11
i


2.2.2. Camera........................................................................................................13
2.2.3. Arduino nano..............................................................................................14
2.2.4. Module điều khiển động cơ........................................................................18
2.2.5. Module điều khiển động cơ DRV8833.......................................................19
2.2.6. Động cơ giảm tốc........................................................................................20
2.2.7. Động cơ servo.............................................................................................21
2.2.8 Công tắc hành trình......................................................................................22

2.3. Lập trình ứng dụng cho raspberry pi bằng QT Creator......................................23
2.3.1. Cài hệ điều hành cho raspberry pi...............................................................23
2.3.2. Viết ứng dụng cho raspberry pi...................................................................24
2.4. Phân tích hệ thống quản lý thư viện tự động......................................................31
2.5. Sơ đồ nguyên lý.................................................................................................33
2.6. Sơ đồ điều khiển................................................................................................34
2.7. Nguyên lý điều khiển.........................................................................................36
Chương III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................41
3.1. Kết quả..............................................................................................................41
3.1.1. Mô hình thư viện........................................................................................41
3.1.2. Phần mềm...................................................................................................42
3.1.3. Chạy thử mô hình.......................................................................................45
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN....................................................................52
1. Kết luận................................................................................................................52
2. Kiến nghị..............................................................................................................52


TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................53
PHỤ LỤC..................................................................................................................... 54


Danh mục hình ảnh
Hình 1.1: Hệ thông lưu trữ và truy xuất tự động dưới lòng đất thư viện Joe and Rika
Mansueto........................................................................................................................6
Hình 1.2: Mã QR code....................................................................................................7
Hình 1.3: Giao diện phần mềm QT Creator....................................................................9
Hình 1.4: Giao diện phần mềm arduino......................................................................................................9

Hình 2.1: Bản vẽ mô hình……………………………………………………………..10
HÌnh 2.2: Máy tính nhúng Raspberry pi.......................................................................13

Hình 2.3: Camera cho raspberry pi...............................................................................14
Hình 2.4: Mạch arduino................................................................................................15
Hình 2.5: Sơ đồ cổng IPSC...........................................................................................17
Hình 2.6: Mạch điều khiển động cơ L298....................................................................19
Hình 2.7: Module điều khiển động cơ DRV8833.........................................................20
Hình 2.8: Động cơ giảm tốc..........................................................................................20
Hình 2.9: Động cơ servo...............................................................................................21
Hình 2.10: Công tắc hành trình.....................................................................................22
Hình 2.11: Cài hệ điều hành cho raspberry pi...............................................................23
Hình 2.12: Chọn project...............................................................................................24
Hình 2.13: Cài vị trí lưu project....................................................................................24
Hình 2.14: Chọn trình biên dịch...................................................................................25
Hình 2.15: Thiết kế giao diện.......................................................................................25


Hình 2.16: Viết code chính cho phần mềm...................................................................26
Hình 2.17: Cài đặt qt5 và serial....................................................................................26
Hình 2.18: Build project...............................................................................................27
Hình 2.19: Mở phần mềm.............................................................................................27
Hình 2.20: Bảng accounts.............................................................................................28
Hình 2.21: Bảng books.................................................................................................28
Hình 2.22: Bảng logs....................................................................................................29
Hình 2.23: Cấu trúc thư mục phần mềm.......................................................................30
Hình 2.24: Sơ đồ nguyên lý..........................................................................................33
Hình 2.25: Sơ đồ mạch điều khiển................................................................................34
Hình 2.26: Thuật toán điều khiển tổng.........................................................................36
Hình 2.27: Thuật toán điều khiển robot....................................................................................................38

Hình 3.1: Mô hình hoàn chỉnh………………………………………………………...39
Hình 3.2: Màn hình đăng nhập.....................................................................................40

Hình 3.3: Thông tin tài khoản.......................................................................................40
Hình 3.4: Quản lý thư viện...........................................................................................41
Hình 3.5: Quản lý tài khoản..........................................................................................41
Hình 3.6: Tủ sách người dùng......................................................................................42
Hình 3.7: Thư viện sách................................................................................................42
Hình 3.8: Đăng nhập vào phần mềm quản lý thư viện..................................................43
Hình 3.9: Chọn sách cần mượn.....................................................................................43
Hình 3.10: Robot đến vị trí của sách trong giá sách và lấy sách...................................44


Hình 3.11: Đợi người dùng lấy sách.............................................................................44
Hình 3.12: Hãy lấy sách trong khay.............................................................................45
Hình 3.13: Thông báo “bạn đã lấy sách”......................................................................45
Hình 3.14: Chọn sách cần trả và nhấn “trả sách”..........................................................46
Hình 3.15: Đặt sách cần trả vào trong khay để sách.....................................................46
Hình 3.16: Camera chụp ảnh kiểm tra..........................................................................47
Hình 3.17: Thông báo sau quá trình kiểm tra sách........................................................47
Hình 3.18: Robot cất sách.............................................................................................48
Hình 3.19: Robot về lại vị trí ban đầu...........................................................................48
Hình 3.20: Thông báo trả sách thành công...................................................................49


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong thời gian gần đây thuật ngữ “Cách mạng 4.0” được dư luận và xã hội quan
tâm, nhắc đến rất nhiều. Thuật ngữ này xuất hiện trên các tin tức phóng sự, tạp chí
chuyên ngành, và thậm chí là cả những nghiên cứu mang tính học thuật cao. Trước sự
tác động mạnh mẽ của cuộc Cách mạng 4.0 đã có nhiều hội thảo nghiên cứu và đánh
giá, đặc biệt trong lĩnh vực thông tin – thư viện đã có nhiều hội thảo gồm nhiều bài
nghiên cứu chuyên sâu về chủ đề này, có thể kể đến như: Hội thảo Khoa học Thông tin

– Thư viện: Tác động của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đến hoạt động thông tin –
thư viện (2017), Hội thảo Tác động của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 tới hoạt
động thông tin khoa học và công nghệ (2018), Hội thảo Tác động của cách mạng công
nghiệp lần thứ 4 vào lĩnh vực thư viện (2019). Trong khuôn khổ đề tài này tôi muốn
hướng tới một giải pháp tối ưu tự động hóa trong lĩnh vực thông tin - thư viện là áp
dụng công nghệ QR Code, hệ thống robot để đáp ứng và phù hợp với cuộc cách mạng
4.0 đang dần rõ nét hiện nay.
Xuất phát từ ý tưởng mang đến sự hiện đại cho không gian văn hóa đọc, nơi bổ ích
nhưng kém hấp dẫn với những bạn trẻ năng động. Thư viện Mượn Sách Tự động giúp
người dùng không tốn quá nhiều thời gian khi mượn sách, xếp hàng đợi chờ khi đông
đúc, giảm việc lệ thuộc vào người thủ thư, vậy nên em đã thực hiện đồ án “Thiết kế hệ
thống quản lý thư viện tự động” dưới sự hướng dẫn của giảng viên xxxxxxxxxxxxx.

1


2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Trong quá trình thực hiện chuyên đề cần nắm vững các kiến thức cần thiết để xây
dựng được một mô hình thư viện từ hệ thống điều khiển đến cơ cấu xử lý
- Phân tích làm rõ trang thư viện tự động, nó có phổ biến hay không
- Mô tả thực trạng: Tại sao các thư viện cổ điển lại cần một hệ thống tự động…
- Hỗ trợ tốt cho công việc quản lý sách báo và tài liệu của thư viện, giúp người
dùng tìm kiếm tiếp cận dễ dàng đến thư viện hơn.
- Phân tích thiết kế hệ thống thư viện tự động với các chức năng cần thiết để phục vụ
cho việc mượn trả sách trong thư viện.
- Nâng cao kỹ năng phân tích khảo sát người dùng để đưa ra những thay đổi để hệ
thống được tối ưu.
- Giúp cho việc quản lý thông tin được tối ưu, thông báo dễ dàng thuận tiện, nhanh
chóng phục vụ tốt cho một thư viện.

3. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam với việc nghiên cứu chế
tạo thực hiện mô hình quản lý thư viện tự động.
4. Ý nghĩa
Theo đó, người dùng chỉ cần đăng ký tài khoản do thư viện cấp nên không cần
mang thẻ thư viện hoặc tiền cọc, thủ thư không cần phải luôn luôn túc trực ghi phiếu
mượn để phục vụ khi có người dùng. Thủ thư chỉ trợ giúp người mượn sách khi có
sự cố xảy ra.
Thư viện sẽ quản lý dễ dàng hơn, có thể mở cửa 24/24. Tạo ra sự thuận tiện cho
người dung, thu hút giới trẻ nhiều hơn. Từ đó thấy việc thiết kế “hệ thống quản lý
thư viện tự động” là rất cần thiết cho xã hội hiện đại ngày nay.


5. Bố cục đề tài
Gồm 4 phần:
- Phần mở đầu
- Phần nội dung:
+ Chương I: Tổng quan tài liệu
+ Chương II: Phân tích và thiết kế hệ thống
+ Chương III: Kết quả
- Phần kết luận và hướng phát triển
- Phần tài liệu tham khảo
- Phụ lục


Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái niệm quản lý thư viện
Trong một số tài liệu chuyên môn về thư viện đã có các định nghĩa về quản lý thư
viện (QLTV) như sau:
Là sự tác động có chủ đích tới tập thể người lao động để tổ chức và phối hợp hoạt

động của họ trong quá trình thực hiện các mục đích và nhiệm vụ đề ra. QLTV dựa trên
quyền hạn được quy định và cùng với nó là sự tác động tổ chức, điều hành .
Là hoạt động được các cán bộ lãnh đạo và tập thể viên chức thực hiện một cách tự
giác và có kế hoạch nhằm đảm bảo cho sự hoạt động và phát triển bình thường của thư
viện, bao gồm: kế hoạch, tổ chức và kích thích lao động, quản lý các quá trình thư viện,
thống kê và kiểm tra công việc, công tác cán bộ (tổ chức cán bộ)
Quản lý thư viện hiện đại
Thư viện hiện đại là một loại thư viện được áp dụng những thành tựu mới nhất của
khoa học kỹ thuật mà cụ thể là công nghệ thông tin (CNTT). Dưới tác động của ứng
dụng CNTT, thư viện hiện đại có rất nhiều thay đổi: từ cơ cấu tổ chức, nguồn nhân lực
cho đến cơ sở vật chất trang thiết bị. Tuỳ thuộc vào mức độ ứng dụng CNTT vào hoạt
động của thư viện mà người ta xây dựng thư viện hiện đại với các cấp độ khác nhau và
tương ứng với chúng là những tên gọi khác nhau như: thư viện đa phương tiện, thư
viện lai, thư viện điện tử , thư viện số, thư viện ảo… Nói một cách khác, nhắc đến tên
các thư viện này thì ta đều hiểu chúng là các thư viện hiện đại. Ví dụ, thư viện đa
phương tiện hay thư viện lai là thư viện hiện đại ở mức độ sơ khai được chuyển tiếp từ
thư viện truyền thống sang thư viện có ứng dụng CNTT. Trong thư viện này vừa tồn tại
tài liệu truyền thống vừa có các dạng tài liệu hiện đại. Hay thư viện số là thư viện hiện
đại ở cấp độ cao hơn. Trong thư viện này không còn tài liệu dạng truyền thống mà
chúng đã được số hoá và được sử dụng bằng máy tính, phương tiện truyền thông.


Bởi vậy, khi nói đến QLTV hiện đại là nói đến việc quản lý tất cả các dạng thư viện
như đã nêu bao gồm: thư viện đa phương tiện, thư viện lai, thư viện số, thư viện ảo…
Nói một cách khác, khi nói đến quản lý một trong các dạng thư viện này thì về bản chất
đều là QLTV hiện đại.
Vậy QLTV hiện đại là gì? QLTV hiện đại có khác gì so với QLTV truyền thống?
Theo tác giả để định nghĩa được QLTV hiện đại cần phân biệt các điểm giống và khác
nhau giữa QLTV truyền thống và QLTV hiện đại.
1.2. Giới thiệu thư viện tự động hóa Joe and Rika Mansueto

Thư viện Joe and Rika Mansueto của trường đại học Macquarie Úc
Trong các hệ thống giá đỡ tự động mật độ cao, các quyển sách có mã vạch được
phân loại theo kích thước và được lưu trữ trong các thùng. Công nghệ về giá đỡ tự
động mật độ cao (được gọi là hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động, hoặc ASRS) đã
được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác trong nhiều năm. Ford và GM lưu trữ
xe mới trong các hệ thống như vậy.
Chỉ trong những năm gần đây, loại công nghệ lưu trữ tự động mật độ cao này mới
được điều chỉnh từ các ngành quy mô lớn để sử dụng trong thư viện nghiên cứu hiện
đại.
ASRS của Thư viện Joe and Rika Mansueto xếp tài liệu dưới lòng đất theo kích
thước thay vì phân loại trong thư viện trong giá cao 50 feet, với khả năng chứa tài liệu
trong một phần bảy không gian của các kệ thông thường.


Hình 1.1: Hệ thông lưu trữ và truy xuất tự động dưới lòng đất thư viện Joe and
Rika Mansueto
Tất cả các mục được chọn cho ASRS đều đã được quét mã vạch và được đặt trong
các thùng có mã vạch được lưu trữ trong ASRS. Mỗi mục sẽ được quét bất cứ khi nào
nó được lấy ra khỏi và trở lại ASRS, cũng như thùng mới mà mục đó được gửi
vào. Điều này cho phép hệ thống máy tính của thư viện theo dõi vị trí của tất cả các tài
liệu được lưu trữ trong ASRS tại mọi thời điểm và cho phép những người sử dụng thư
viện yêu cầu tài liệu từ bất kỳ máy tính nào có kết nối Internet, thông qua danh mục
thư viện. Các tài liệu quý hiếm và lưu trữ từ trung tâm nghiên cứu, bộ sưu tập đặc biệt
được lưu trữ trong các hộp có mã vạch và được lưu trữ trong các giá đỡ đặc biệt cùng
với các tài liệu cực lớn và được lấy theo cách tương tự. Theo yêu cầu, một cần trục
robot lấy các thùng được lưu trữ trong ASRS gần như ngay lập tức (trong vòng vài
phút sau khi có lệnh của người dùng).
Các cài đặt ASRS nhỏ hơn hiện đang được sử dụng hoặc được lên kế hoạch cho một
số ít thư viện nghiên cứu của Hoa Kỳ.

1.3. Công nghệ QR Code
Mã QR hay mã hai chiều là một mã vạch ma trận (hay mã vạch hai chiều, mã phản
hồi nhanh) được phát triển bởi công ty Denso Wave (Nhật Bản) vào năm 1994. Chữ
"QR" xuất phát từ "Quick Response", trong tiếng Anh có nghĩa là đáp ứng nhanh, vì
người tạo ra nó có ý định cho phép mã được giải mã ở tốc độ cao. Các mã QR được sử
dụng phổ biến nhất ở Nhật Bản, Trung Quốc, và hiện là loại mã hai chiều thông dụng
nhất ở Nhật Bản.

Hình 1.2: Mã QR code
Mặc dù lúc đầu mã QR được dùng để theo dõi các bộ phận trong sản xuất xe hơi,
hiện nay nó được dùng trong quản lý kiểm kê ở nhiều ngành khác nhau. Gần đây hơn,
phần mềm đọc mã QR đã được cài vào điện thoại di động có gắn camera (camera
phone) ở Nhật. Điều này đưa đến các ứng dụng mới và đa dạng hướng về người tiêu
dùng, nhằm làm nhẹ nhàng việc nhập dữ liệu vào điện thoại di động, vốn không hấp
dẫn mấy. Mã QR cũng được thêm vào danh thiếp, làm đơn giản đi rất nhiều việc nhập
dữ kiện cá nhân của người mới quen vào sổ địa chỉ trên điện thoại di động.
Người dùng có chương trình thu tín hiệu (capture program) và máy tính có giao diện
RS-232C có thể dùng máy quét ảnh (scanner) để thu dữ liệu.
Tiêu chuẩn Nhật Bản cho các mã QR, JIS X 0510, được công bố vào tháng 1 năm
1999, và Tiêu chuẩn Quốc tế ISO tương ứng, ISO/IEC18004, được chấp thuận vào
tháng 6 năm 2000.


- Khả năng lưu trữ dữ liệu mã QR:
Số đơn thuần: Tối đa 7089 ký tự
Số và chữ cái: Tối đa 4269 ký tự
Số nhị phân (8 bit): Tối đa 2953 byte
Kanji/kana: Tối đa
- Khả năng sửa lỗi:

Mức L: 7% số mã có thể được phục hồi
Mức M: 15% số mã có thể được phục hồi
Mức Q: 25% số mã có thể được phục hồi
Mức H: 30% số mã có thể được phục hồi
1.4. Phần mền QT Creator
Qt Creator là một môi trường phát triển tích hợp đa nền tảng C ++, JavaScript
và QML , giúp đơn giản hóa việc phát triển ứng dụng GUI. Nó là một phần của SDK
cho khung phát triển ứng dụng GUI Qt và sử dụng API Qt, gói gọn các lệnh gọi chức
năng GUI của hệ điều hành. Nó bao gồm một trình gỡ lỗi trực quan và trình thiết kế
biểu mẫu và bố cục GUI WYSIWYG tích hợp . Các biên tập viên có tính năng như cú
pháp nổi bật và tự động hoàn . Qt Creator sử dụng trình biên dịch C ++ từ Bộ sưu tập
Trình biên dịch GNU trên Linux và FreeBSD . Trên Windows, nó có thể sử dụng
MinGW hoặc MSVC với cài đặt mặc định và cũng có thể sử dụng Microsoft Console
Debugger khi được biên dịch từ mã nguồn . Clang cũng được hỗ trợ.
Điểm nổi bật của Qt Creator:
 Cross-platform, nó có thể chạy trên nhiều nền tảng: Mac, Linux,
Windows.
 Có Text-editor đẹp


 Hỗ trợ vim-editor và miễn phí

Hình 1.3: Giao diện phần mềm QT Creator
1.5. Phần mền Arduino IDE
Môi trường phát triển tích hợp Arduino là một ứng dụng đa nền tảng được viết bằng
các chức năng từ C và C ++. Nó được sử dụng để viết và tải các chương trình lên các
bảng tương thích với Arduino, nhưng cũng với sự trợ giúp của các bên thứ ba, các ban
phát triển nhà cung cấp khác

Hình 1.4: Giao diện phần mềm arduino


Chương II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Bản vẽ mô hình

Hình 2.1: Bản vẽ mô hình
1: Giá sách

8: Cảm biến tiệm cận

2: Máy tình nhúng raspbery pi

9: Tay gạt sách

3: Camera chụp ảnh

10: Động cơ trục X

4: Khay để sách

11: Động cơ trục Y

5: Công tắc hành trình

12: Hộp thiết bị điều khiển

6: Trục X

13: Trục Y

7: Trục Z và động cơ


2.2. Các thiết bị, vật liệu sử dụng trong mô hình
2.2.1. Raspberry pi 3B+
Chức năng: Điều khiển hiển thị, giao tiếp với người dùng, Điều khiển robot lấy sách
Raspberry Pi là cái máy tính giá 35USD kích cỡ như iPhone và chạy HĐH Linux.
Với mục tiêu chính của chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em. Được phát triển
bởi Raspberry Pi Foundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống
mà nhiều người có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau.
Raspberry Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman. Và được phân phối chính
bởi Element14, RS Components và Egoman.
Nhiệm vụ ban đầu của dự án Raspberry Pi là tạo ra máy tính rẻ tiền có khả năng lập
trình cho những sinh viên , nhưng Pi đã được sự quan tầm từ nhiều đối tượng khác
nhau. Đặc tính của Raspberry Pi xây dựng xoay quanh bộ xử lí SoC Broadcom
BCM2835 (là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay được dùng trong điện
thoại di động) bao gồm CPU , GPU , bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác
… tất cả được tích hợp bên trong chip có điện năng thấp này .
Raspberry Pi không thay thế hoàn toàn hệ thống để bàn hoặc máy xách tay . Bạn
không thể chạy Windows trên đó vì BCM2835 dựa trên cấu trúc ARM nên không hỗ
trợ mã x86/x64 , nhưng vẫn có thể chạy bằng Linux với các tiện ích như lướt web , môi
trường Desktop và các nhiệm vụ khác . Tuy nhiên Raspberry Pi là một thiết bị đa năng
đáng ngạc nhiên với nhiều phần cứng có giá thành rẻ nhưng rất hoàn hảo cho những hệ
thống điện tử , những dự án DIY , thiết lập hệ thống tính toán rẻ tiền cho những bài học
trải nghiệm lập trình …
Thông số kỹ thuật chi tiết:
 Vi xử lý: Broadcom BCM2837B0, quad-core A53 (ARMv8) 64-bit SoC @1.4GHz
 RAM: 1GB LPDDR2 SDRAM

 Kết nối: 2.4GHz and 5GHz IEEE 802.11 b/g/n/ac wireless LAN, Bluetooth 4.2,
BLE, Gigabit Ethernet over USB 2.0 (Tối đa 300Mbps).
 Cổng USB: 4 x 2.0
 Mở rộng: 40-pin GPIO
 Video và âm thanh: 1 cổng full-sized HDMI, Cổng MIPI DSI Display, cổng MIPI
CSI Camera, cổng stereo output và composite video 4 chân.
 Multimedia: H.264, MPEG-4 decode (1080p30), H.264 encode (1080p30);
OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics
 Lưu trữ: MicroSD
 Nguồn điện sử dụng: 5V/2.5A DC cổng microUSB, 5V DC trên chân GPIO, Power
over Ethernet (PoE) (yêu cầu thêm PoE HAT).
Hệ điều hành và phần mềm:
Về cơ bản Raspberry Pi có khá nhiều OS linux chạy được nhưng vẫn có sự thiếu
vắng của Ubuntu (do CPU ARMv6). Điểm danh một số Distributions Linux (nhúng)
chạy trên Raspberry Pi như Raspbian, Pidora, openSUSE, OpenWRT, OpenELEC,….


HÌnh 2.2: Máy tính nhúng Raspberry pi
2.2.2. Camera
Chức năng: Chụp ảnh sách
Sử dụng để quay video độ nét cao, cũng như chụp hình ảnh tĩnh, đồng thời có rất
nhiều chế độ chụp cho Camera Module như chụp Time-Lapse, Slow-Motion và rất
nhiều ứng dụng khác để tạo các hiệu ứng với chiếc camera này.
Chất lượng hình ảnh, màu sắc trung thực và hiệu suất ánh sáng thấp. Đặc biệt nó
hỗ trợ nhiều chuẩn video, cũng như các chế độ chụp hình.
Tương thích với tất cả các phiên bản của Raspberry Pi 1, 2 và 3.
THÔNG TIN CHI TIẾT:
 Ống kính tiêu cự cố định
 Cảm biến độ phân giải 5 megapixel

 Hỗ trợ video: 1080p30, 720p60 và 640x480p90
 Kích thước: 25x 23x 9mm
 Trọng lượng: 3g
 Kết nối với Raspberry Pi thông qua cáp ribbon đi kèm dài 15 cm
 Camera Module được hỗ trợ với phiên bản mới nhất của Raspbian

Hình 2.3: Camera cho raspberry pi
2.2.3. Arduino nano
Chức năng: Điều khiển các động cơ để lấy sách, cất sách
Thông số:


Thiết kế theo đúng chuẩn chân, kích thước của Arduino Nano chính hãng.



IC chính: ATmega328P-AU.



IC nạp và giao tiếp UART: CH340.



Điện áp cấp: 5VDC cổng USB hoặc 6-9VDC chân Raw.



Mức điện áp giao tiếp GPIO: TTL 5VDC.



Dòng GPIO: 40mA.




Số chân Digital: 14 chân, trong đó có 6 chân PWM.



Số chân Analog: 8 chân (hơn Arduino Uno 2 chân).



Flash Memory: 32KB (2KB Bootloader).



SRAM: 2KB



EEPROM: 1KB



Clock Speed: 16Mhz.



Tích hợp Led báo nguồn, led chân D13, LED RX, TX.



Tích hợp IC chuyển điện áp 5V LM1117.



Kích thước: 18.542 x 43.18mm

Hình 2.4: Mạch arduino
Chức năng của các chân arduino nano
Arduino Nano có 14 ngõ vào/ra digital. Các chân làm việc với điện áp tối đa là 5V.
Mỗi chân có thể cung cấp hoặc nhận dòng điện 40mA và có điện trở kéo lên khoảng
20-50kΩ. Các chân có thể được sử dụng làm đầu vào hoặc đầu ra, sử dụng các hàm
pinMode (), digitalWrite () và digitalRead ().
Ngoài các chức năng đầu vào và đầu ra số, các chân này cũng có một số chức năng
bổ sung.


Chân 1, 2: Chân nối tiếp
Hai chân nhận RX và truyền TX này được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp TTL.
Các chân RX và TX được kết nối với các chân tương ứng của chip nối tiếp USB tới
TTL.
Chân 6, 8, 9, 12, 13 và 14: Chân PWM
Mỗi chân số này cung cấp tín hiệu điều chế độ rộng xung 8 bit. Tín hiệu PWM có
thể được tạo ra bằng cách sử dụng hàm analogWrite ().

Chân 5, 6: Ngắt
Khi chúng ta cần cung cấp một ngắt ngoài cho bộ xử lý hoặc bộ điều khiển khác,
chúng ta có thể sử dụng các chân này. Các chân này có thể được sử dụng để cho phép
ngắt INT0 và INT1 tương ứng bằng cách sử dụng hàm attachInterrupt (). Các chân có
thể được sử dụng để kích hoạt ba loại ngắt như ngắt trên giá trị thấp, tăng hoặc giảm
mức ngắt và thay đổi giá trị ngắt.
Chân 13, 14, 15 và 16: Giao tiếp SPI
Khi bạn không muốn dữ liệu được truyền đi không đồng bộ, bạn có thể sử dụng các
chân ngoại vi nối tiếp này. Các chân này hỗ trợ giao tiếp đồng bộ với SCK. Mặc dù
phần cứng có tính năng này nhưng phần mềm Arduino lại không có. Vì vậy, bạn phải
sử dụng thư viện SPI để sử dụng tính năng này.
Chân 16: Led
Khi bạn sử dụng chân 16, đèn led trên bo mạch sẽ sáng.
Chân 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 và 26 : Ngõ vào/ra tương tự
Như đã đề cập trước đó UNO có 6 chân đầu vào tương tự nhưng Arduino Nano có 8
đầu vào tương tự (19 đến 26), được đánh dấu A0 đến A7. Điều này có nghĩa là bạn có
thể kết nối 8 kênh đầu vào tương tự để xử lý. Mỗi chân tương tự này có một ADC có
độ phân giải 1024 bit (do đó nó sẽ cho giá trị 1024). Theo mặc định, các chân được đo


từ mặt đất đến 5V. Nếu bạn muốn điện áp tham chiếu là 0V đến 3.3V, có thể nối với
nguồn 3.3V cho chân AREF (pin thứ 18) bằng cách sử dụng chức năng
analogReference (). Tương tự như các chân digital trong Nano, các chân analog cũng
có một số chức năng khác.
Chân 23, 24 như A4 và A5: chuẩn giao tiếp I2C
Khi giao tiếp SPI cũng có những nhược điểm của nó như cần 4 chân và giới hạn
trong một thiết bị. Đối với truyền thông đường dài, cần sử dụng giao thức I2C. I2C hỗ
trợ chỉ với hai dây. Một cho xung (SCL) và một cho dữ liệu (SDA). Để sử dụng tính
năng I2C này, chúng ta cần phải nhập một thư viện có tên là Thư viện Wire.
Chân 18: AREF

Điện áp tham chiếu cho đầu vào dùng cho việc chuyển đổi ADC.
Chân 28 : RESET
Đây là chân reset mạch khi chúng ta nhấn nút trên bo. Thường được sử dụng để được
kết nối với thiết bị chuyển mạch để sử dụng làm nút reset.

ICSP

Hình 2.5: Sơ đồ cổng IPSC
ICSP là viết tắt của In Circuit Serial Programming , đại diện cho một trong những
phương pháp có sẵn để lập trình bảng Arduino. Thông thường, một chương trình bộ
nạp khởi động Arduino được sử dụng để lập trình một bảng Arduino, nhưng nếu bộ nạp


khởi động bị thiếu hoặc bị hỏng, ICSP có thể được sử dụng thay thế. ICSP có thể được
sử dụng để khôi phục bộ nạp khởi động bị thiếu hoặc bị hỏng.
Mỗi chân ICSP thường được kết nối với một chân Arduino khác có cùng tên hoặc
chức năng. Ví dụ: MISO của Nano nối với MISO / D12 (Pin 15). Lưu ý, các chân
MISO, MOSI và SCK được ghép lại với nhau tạo nên hầu hết giao diện SPI.
Chúng ta có thể sử dụng Arduino để lập trình Arduino khác bằng ICSP này.
2.2.4. Module điều khiển động cơ
Chức năng: Điều khiển động cơ DC
Thông số:


Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H.



Điện áp điều khiển: +5 V ~ +12 V



Dòng tối đa cho mỗi cầu H là: 2A (=>2A cho mỗi motor)



Điện áp của tín hiệu điều khiển: +5 V ~ +7 V



Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 ~ 36mA (Arduino có thể chơi đến 40mA nên khỏe
re nhé các bạn)



Công suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T = 75 ℃)