ĐỒ ÁN CƠ SỞ 2Đề tài: THÙNG RÁC THÔNG MINH Giảng viên hướng dẫn: TS. HUỲNH NGỌCTHỌ

THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

ĐỒ ÁN CƠ SỞ 2
Đề tài: THÙNG RÁC THÔNG MINH

Giảng viên hướng dẫn: TS. HUỲNH NGỌCTHỌ.
CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM:
1. HUỲNH QUANG TRUNG-18IT1-18IT043.
2. BÙI XUÂN TƯỜNG -18IT3-18IT187.

Đà Nẵng,ngày 23 tháng 12 năm 2019
Trang 1


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Trang 2


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

MỞ ĐẦU
Giới thiệu tổng quan về đề tài
Internet kết nối vạn vật (IoT) là một khái niệm mà trong đó các đối
tượng xung quanh được kết nối với nhau thơng qua mạng có dây, không dây và

không cần sự can thiệp của con người. Dịch vụ thông minh, tiên tiến dựa trên
nền tảng IoT được cung cấp cho người dùng thông qua kết nối và trao đổi
thông tin giữa các đối tượng với nhau. Những tiến bộ gần đây trong việc tích
hợp nhiều bộ cảm biến, mô-đun giao tiếp cùng với các công nghệ mạng như
3G, Wi-Fi và LTE vào các thiết bị di động đã đưa ứng dụng IoT càng ngày
càng gần gũi với đời sống của con người. Công nghệ IoT hiện tại có thể thực
hiện các cơng việc như: cảm nhận, khởi động, thu thập dữ liệu, lưu trữ và xử lý
thông qua kết nối Internet giữa các thiết bị vật lý hoặc thiết bị ảo. Với các chức
năng này, những ứng dụng dựa trên nền tảng IoT như: Giám sát môi trường,
theo dõi đối tượng, quản lý giao thông, chăm sóc sức khoẻ và thành phố thơng
minh … đang ngày càng được chú trọng và phát triển.
Trong lĩnh vực môi trường, vấn nạn xả thải bừa bãi không qua xử lý của
các nhà máy, khu cơng nghiệp hoặc thói quen vứt bỏ chất thải bừa bãi của cộng
đồng dân cư ngày càng gia tăng. Bên cạnh đó, tình trạng khơng có hệ thống
giám sát, thu gom và quản lý chất thải hoặc có nhưng hệ thống này đã lỗi thời,
làm việc không hiệu quả đã gây ra những vấn đề nghiêm trọng về ô nhiễm môi
trường, làm tăng gánh nặng chi phí cho vấn đề xử lý chất thải. Với những tính
năng của IoT nêu trên, nhiều ứng dụng của IoT để quản lý chất thải đã được
thử nghiệm và đưa vào sử dụng ở nhiều nước trên thế giới.

Trang 3


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện và hoàn thành tốt đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ và
hướng dẫn rất tận tình của các thầy cơ thuộc Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin Và

Truyền Thông – Đại Học Đà Nẵng. Em xin cảm ơn các thầy cô thuộc bộ môn
chuyên ngành đã cung cấp cho chúng em các thông tin, kiến thức vô cùng quý báu
và cần thiết trong suốt thời gian qua để em có thể thực hiện và hồn thành đồ án của
mình. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thành Thầy TS Huỳnh Ngọc Thọ người
đã trực tiếp hướng dẫn chúng em trong thời gian thực hiện đồ án này.
Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn các bạn trong ngành công nghệ thông tin đã
ủng hộ, giúp đỡ, chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm và tài liệu có được giúp chúng tơi
trong q trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Do giới hạn về mặt thời gian và kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn nên
đề tài khơng tránh khỏi những sai xót. Em rất mong nhận được sự thơng cảm của q
thầy cơ và mong đón nhận những góp ý của thầy cơ và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Trang 4


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

NHẬN XÉT
CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
........................................................
Đà Nẵng, ngày 23 tháng 12 năm 2019
Giảng Viên Hướng Dẫn

TS Huỳnh Ngọc Thọ

Trang 5


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

MỤC LỤC
Chương 1............................................................................................................... 7
GIỚI THIỆU.........................................................................................................7
1.1Giới thiệu đề tài........................................................................................................................7
1.2 Phương pháp thực hiện...........................................................................................................8
1.3 Cấu trúc đồ án..........................................................................................................................8

Chương 2............................................................................................................... 8
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN............................................................................8
2.1 Các dự án tương tự..................................................................................................................8
2.2Kết luận......................................................................................................................................8

Chương 3............................................................................................................... 9
PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG...............................................................9
3.1 Xác định Actor..........................................................................................................................9

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.........................................................20
5.1 Kết quả....................................................................................................................................20
5.2 Ưu điểm..................................................................................................................................20
- Giúp cải thiện môi trường và không để lại quá nhiều rác trong thùng....................................20
- Hiện đại hóa thùng rác...............................................................................................................20
5.3 Nhược điểm...........................................................................................................................20
- Sản phẩm chưa được hoàn thiện..............................................................................................20
- Các chức năng còn hạn chế chưa được linh hoạt.....................................................................20
- Thẩm mỹ không đẹp..................................................................................................................20
5.4 Hướng phát triển...................................................................................................................21
Chương 6......................................................................................................................................21
Tổng kết........................................................................................................................................21

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Trang 6


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Chương 1

GIỚI THIỆU

1.1 Giới thiệu đề tài
Dự án “ THÙNG RÁC THÔNG MINH ” được hình thành từ ý tưởng ban
đầu là giúp người dân có thể giữ gìn vệ sinh thành phố, và giúp cho doanh nghiệp
có thể dễ quản lý rác thải hơn.

Trang 7


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

1.2 Phương pháp thực hiện
- Trước tiên ta phải nêu bài toán, phân tích và thiết kế, hệ thống của sản
phẩm.
- Sau đó sử dụng ngôn ngữ Arduino để viết mã code, và lắp các mạch cần
thiết lại để hoàn thành sản phẩm.
1.3 Cấu trúc đồ án
- Nghiên cứu tổng quan.
- Phân tích thiết kế, lắp ghép các mạch.
- Triển khai xây dựng.
- Kết luận và hướng phát triển.
Chương 2

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
2.1 Các dự án tương tự
Hiện nay có rất nhiều sản phẩm về “ THÙNG RÁC THÔNG MINH ” được
ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới.

2.2.1 Các phần mềm lập trình

-

Arduino

-

App Inventor 2

2.2 Kết luận

Trang 8


THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Vì kết quả nghiên cứu cuối cùng là tạo ra một ứng dụng được áp dụng cho
thực tế, nên nhóm đã rất cẩn thận và nghiên cứu kỹ càng. Độ chính xác, bền bỉ
nhằm đáp ứng nhu cầu của người dùng.

Chương 3

PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1 Xác định Actor
- Người sử dụng
3.2 Sơ đồ tổng quát

3.3 Use case
- Người sử dụng:

+ Mở hệ thống cảm biến.
+ Tắt hệ thống cảm biến.
+ Xem tín hiệu báo ra từ thùng rác.
Trang 9


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

+ Nhận dữ liệu từ thùng rác qua Bluetooth bằng Android.
3.4 Mô tả use case
a. Mở cảm biến
- Use case sử dụng: Người sử dụng
- Mơ tả: Khách hàng dùng điện thoại có cài sẵn App kết nối
bluetooth để mở cảm biến
- Dữ liệu vào:
+ Tải ứng dụng (App)
+ Kết nối Bluetooth
- Kết quả:
+ Mở thành công nếu kết nối đúng tên Bluetooth và bấm nút
ON
+ Mở không thành công nếu chưa kết nối bluetooth
- Quá trình xử lý: Sau khi bấm nút ON số “1” sẽ được gởi từ ứng
dụng android qua Bluetooth nếu bên xử lý nhận được số “1” sẽ mở
hệ thống cảm biến.
b. Tắt cảm biến
- Use case sử dụng: Người sử dụng
- Mô tả: Khách hàng dùng điện thoại có cài sẵn App kết nối
bluetooth để tắt cảm biến

- Dữ liệu vào:
+ Tải ứng dụng (App)
+ Kết nối Bluetooth
- Kết quả:
+ Tắt thành công nếu kết nối đúng tên Bluetooth và bấm nút
OFF
+ Tắt không thành công nếu chưa kết nối bluetooth
- Quá trình xử lý: Sau khi bấm nút OFF số “0” sẽ được gởi từ ứng
dụng android qua Bluetooth nếu bên xử lý nhận được số “0” sẽ tắt
hệ thống cảm biến.
c. Xem tín hiệu báo ra từ thùng rác
- Use case sử dụng: Người sử dụng
- Mô tả: Khi lượng rác trong thùng lên khoảng 60% thì thùng rác sẽ
báo cịi và đèn nhấp nháy.
- Dữ liệu vào: Rác trong thùng
- Kết quả:
+ Báo tín hiệu nếu lượng rác trong thùng lên khoảng 60%
(còn trống 40% )
+ Khơng báo tín hiệu nếu lượng rác trong thùng không vượt
quá 60%
Trang 10


THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

- Q trình xử lý: Cảm biến siêu âm sẽ đo khoảng cách từ trên đỉnh
thùng xuống đáy thùng.
d. Nhận dữ liệu từ thùng rác qua Bluetooth bằng Android

- Use case sử dụng: Người sử dụng
- Mô tả: Sử dụng điện thoại để biết được thùng rác đầy hay chưa
thông qua bluetooth
- Dữ liệu vào:
+ Tên Bluetooth (địa chỉ Bluetooth)
+ khoảng cách đo được từ cảm biến siêu âm
- Kết quả:
+ Hiển thị được trạng thái nếu kết nếu có kết nối Bluetooth
và bấm nút ON để bât hệ thống cảm biến
+ Không hiển thị được trạng thái nếu chưa kết nối Bluetooth
và bấm On để bật hệ thống cảm biến
3.5 Sơ đồ Use Case Thùng Rác Thông Minh

3.6 Biểu đồ hoạt động
Trang 11


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

a. Biểu đồ hoạt động cho use-case: Mở hệ thống cảm biến.

b. Biểu đồ hoạt động cho use-case: Tắt hệ thống cảm biến.

Trang 12


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

c. Biểu đồ hoạt động của use-case: Xem tín hiệu báo ra từ thùng rác.

d. Biểu đồ hoạt động cho use-case: Nhận dữ liệu từ thùng rác qua Bluetooth bằng
Android

Trang 13


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Chương 4

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ GIAO DIỆN
Nếu người dùng sử dụng chỉ cần thực hiện theo các bước:
1. Mở App Smart_Trash lên sẽ có giao diện như sau:

Trang 14


THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Hình 1: Giao diện của ứng dụng Smart_Trash

Trang 15

THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

2. Sau đó chọn Bluetooth để kết nối, sau khi kết nối màn hình sẽ hiển thị đã kết
nối Bluetooth thành cơng.

Hình 2: Hướng dẫn kết nối Bluetooth

Trang 16


THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

3. Sau đó bấm Button ON để bật hệ thống cảm biến đo, sau đó màn hình sẽ hiển
hai thơng báo: Đang hoạt động và Lượng rác trong thùng.

Hình 3: Bật hệ thống cảm biến và giao diện sau khi bật

Trang 17


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

4. Nếu rác trong thùng đầy sẽ có thơng báo “ Thùng rác đã đầy cịn …”.

Hình 4: Giao hiện hiển thị thơng báo khi rác trong thùng đầy

Trang 18


THÙNG RÁC THƠNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

5. Ngồi ra chúng ta có thể tắt hệ thống cảm biển khi khơng cần sử dụng

Hình 5: Tắt hệ thống cảm biến

Trang 19


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

Chương 5

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5.1 Kết quả
Trên cơ sở nghiên cứu về ngôn ngữ Arduino và App Inventor. Dưới sự
hướng dẫn của Thầy Huỳnh Ngọc Thọ, chúng em đã thiết kế thành công được một
sản phẩm Thùng Rác Thông Minh. Tuy kết quả đạt được chưa cao, sản phẩm còn
nhiều điểm hạn chế chưa khắc phục được, nhưng đó cũng là bước khởi đầu để

chúng em có thể hướng tới một sản phẩm hồn thiện và có thể đi vào sử dụng.
Bên cạnh đó, trong q trình xây dựng sản phẩm demo, chúng em cũng đã học hỏi
được rất nhiều, những linh kiện điện tử, thiết bị cảm biến, android để có thể thiết
kế được một sản phảm có chất lượng cao hơn sau này.
Về sản phẩm demo, sau khi chúng em lấy ý kiến của các giảng viên và các
bạn trong khoa. Sản phẩm đạt được những kết quả khả quan, và được đánh giá là
có tiềm năng phát triển rất lớn trong tương lai.
Chúng em mới là những sinh viên bước đầu học lập trình (IOT), nên sản
phẩm cũng không thể tránh khỏi những lỗi, những điểm chưa hợp lí, và đó là
động lực để chúng em có thể làm tốt hơn sau này.
5.2 Ưu điểm
- Giúp cải thiện môi trường và không để lại quá nhiều rác trong thùng
- Hiện đại hóa thùng rác
5.3 Nhược điểm
- Sản phẩm chưa được hồn thiện
- Các chức năng cịn hạn chế chưa được linh hoạt
- Thẩm mỹ không đẹp
Trang 20


THÙNG RÁC THÔNG MINH

GVHD: TS Huỳnh Ngọc Thọ

5.4 Hướng phát triển
Tiếp tục thực hiện và phát triển các chức năng trở nên linh hoạt và nhạy
bén hơn.

Chương 6

Tổng kết
Xuất phát từ nhu cầu thực tế ứng dụng của Internet (IOT) vào thùng rác,
chúng em chọn thực hiện đề tài ”Phân tích và Thiết kế Hệ thống Thùng Rác
Thơng Minh” làm đề tài bài tập lớn cho môn học. Bản phân tích này chỉ dừng ở
phân tích cấu trúc dữ liệu bài tốn, chưa đi sâu vào việc hồn thành ứng dụng.
Tuy nhiên, cấu trúc dữ liệu này đảm bảo ứng dụng vào thực tiễn.
Qua sự hiểu biết và nỗ lực của các thành viên trong nhóm, đã giúp chúng
em hiểu rõ hơn về các kiến thức đã học, và kiểm tra khả năng áp dụng kiến
thức của sinh viên vào các bài tốn thực tế, nhưng vẫn cịn nhiều hạn chế và
thiếu sót.
Chúng em mong nhận được những đóng góp ý kiến, nhận xét của Thầy và
các bạn!
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

Trang 21