A. PHẦN CHUNG:

I. Lý do chọn đề tài.

Trong trường THCS Đông Lỗ, nơi chúng em đang học tập có một thư viện với khá nhiều các loại sách và tài liệu tham khảo khác nhau. Hàng tuần, chúng em đều xuống thư viện của trường để đọc và mượn sách. Mặc dù cô phụ trách thư viện đã sắp xếp sách theo khối lớp nhưng vệc tìm kiếm một quyển sách vẫn mất nhiều thời gian và công sức. Đó còn chưa kể đến việc cô phải vào sổ, sắp đặt lại  sách khi học sinh trả sách...

Mặt khác trong thời đại công nghệ thông tin hiện nay, mỗi bạn học sinh muốn tìm kiếm thông tin  chỉ cần vào các trang mạng để đọc tất cả các loại sách, tuy nhiên tính chính xác của tài liệu đó sẽ không được đảm bảo.

Như một chìa khóa vạn năng, sách là kho tàng kiến thức, đọc sách giúp cho mỗi học sinh chúng ta rèn luyện kĩ năng nghiên cứu, tư duy, sự tập chung để chắt lọc những tinh hoa của nhân loại, hoàn thiện nhân cách của bản thân, đọc sách giúp con người thêm trí tuệ,bổ sung tri thức, nâng cao năng lực sáng tạo. Sách là những người bạn cũng là những người thầy quý. Chính vì vậy trên thực tế vẫn có rất nhiều những  thư viện tại các trường ở các nước khác nhau nhằm đảm bảo tính xác thực của những tài liệu ấy.

 Từ thực tiễn chủ quan và khách quan trên, trong đầu chúng em đã le lói một ý tưởng làm thế nào để có một hệ thống quản lí và sử dụng thư viện một cách hiệu quả và khoa học. Đặc biệt với những thư viện lớn. Từ đó chúng em đã nảy sinh ý tưởng làm mô hình sản phẩm “Giá sách thông minh”.

II. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của dự án.

1.Ý nghĩa khoa học:

Dự án “ Giá sách thông minh” là một sản phẩm kết hợp tính sáng tạo của cả 3 lĩnh vực cơ khí, điện  và tin học. Trong quá trình làm sản phẩm chúng em đã tìm hiểu và được khắc sâu các kiến thức khoa học của các môn như Vật Lý, Toán , Tin học,.... Đồng thời chúng em cũng được trải nghiệm rất nhiều công việc lý thú khích lệ tính tò mò và sự sáng tạo của bản thân từ đó chúng em cảm thấy yêu quý các môn học hơn, tạo động lực giúp chúng em say mê nghiên cứu khoa học.

          Với sản phẩm “ Giá sách thông minh” thì khi muốn mượn sách chúng em chỉ cần ghi tên sách cần mượn, cô thư viện vào phần mềm quản lí sách: Phần“Thao tác” chọn “lấy sách” và đánh tên sách hoặc mã sách rồi ấn “Enter”  hệ thống máy tính sẽ kiểm tra thông tin trên cơ sở dữ liệu định vị mã và vị trí của sách nếu đánh tên sách ( Còn nếu ấn mã sách thì  hệ thống máy tính sẽ kiểm tra thông tin định vị tên sách và vị trí của  sách trên giá đồng thời lưu lại thông tin và lịch sử thực hiện. Sau đó bấm vào nút “Thực thi” máy tính truyền tín hiệu điều khiển hệ thống đến các Rơle đóng mở một cách hợp lí để động cơ hoạt động và van khí mở điều khiển xilanh đến vị trí đặt sách đưa sách ra vị trí nhất định. Ta lấy sách sử dụng. Khi đó trên máy tính đã hiển thị sách không còn trên giá bằng bảng mầu trắng.

          Khi trả sách cô thư viện chỉ việc đặt sách vào vị trí nhất định, nhập mã sách hoặc dùng đầu đọc mã cốt để nhập mã sách. Vào “Thao tác” chọn “nhập sách”  rồi ấn “Enter” hệ thống máy tính sẽ kiểm tra thông tin trên cơ sở dữ liệu định vị mã và vị trí của sách sau đó bấm vào nút “Thực thi”,. Máy tính truyền tín hiệu điều khiển hệ thống đến các Rơle đóng mở một cách hợp lí để động cơ hoạt động và van khí mở điều khiển xilanh để đưa sách về đúng vị trí ban đầu trên giá. Lúc này máy tính lại hiển thị ở vị trí đó là mầu đỏ thể hiện sách đã có trên giá.

          Nếu không còn sách trên giá mà chúng ta vẫn chọn thao tác lấy sách thì hệ thống máy tính sẽ báo lỗi.

          Trong quá trình làm mô hình sản phẩm chúng em đã sử dụng hệ thống máy tính nhúng - Một hệ thống máy tính mini quản lí rộng nhưng giá thành không đáng kể so với những máy tính thông thường ta đang sử dụng. Ngoài ra cơ sở dữ liệu này có thể đẩy lên mạng internet để quản lí thư viện trực tuyến. Khi muốn xem ta chỉ việc vào phần “ Tổng hợp” có thể theo dõi được số lần lấy sách và nhập sách với tên sách và thời gian cụ thể. thậm chí còn có thể tích hợp tên học sinh sử dụng sách nhiều....

2.Ý nghĩa thực tiễn:

Dự án “ Giá sách thông minh” là một sản phẩm thông minh và nếu được đưa vào thực tiễn thì vô cùng hữu ích bởi “ Giá sách thông minh” có thể:

- Quản lý được toàn bộ sách ở trên giá

- Thao tác mượn, trả sách một cách dễ dàng và khoa học

- Lưu lại được lịch sử sử dụng sách, kiểm tra loại sách nào được dử dụng nhiều hay ít. Đặc biệt hơn người đứng đầu có thể quản lí thư viện trực truyến.

- Phát triển ứng dụng trong quản lý thư viện, siêu thị bán hàng tự động, bãi xếp xe tự động ở các khu trung cư, kho hàng thông minh, kho thuốc ở các bệnh viện lớn….

- Dự án đã ứng dụng kết hợp một cách hiệu quả giữa 3 hệ thống cơ khí, điện và phần mềm tin học.

III. Mục tiêu nghiên cứu.

Nghiên cứu nhằm ứng dụng công nghệ thông tin vào thực tế cuộc sống với hệ thống tự động hóa nhằm giảm bớt các thao tác của con người.

Nghiên cứu để giảm bớt công sức và thời gian tìm kiếm tài liệu trong một thư viện lớn.

Nghiên cứu nhằm tăng khả năng vận dụng lý thuyết các môn khoa học như Toán, Vật lí, Tin học... đang học tại trường THCS vào thực tiễn cuộc sống, góp phần trải nghiệm sự hiểu biết của bản thân vào một dự án cụ thể. Từ đó bản thân thêm yêu các môn học, cố gắng phấn đấu để học tập tốt hơn hướng tới một cuộc sống hiện đại trong tương lai.

IV. Giới hạn phạm vi nghiên cứu.

- Đề tài nghiên cứu trên mô hình đơn giản dễ sử dụng với lượng sách ít

- Thời gian nghiên cứu: Thời gian ngắn trong vòng 4 tháng vừa nghiên cứu vừa thiết kế mô hình, viết phần mềm quản lí và sử dụng hệ thống điện để kết nối giữa phần mềm với mô hình.

V. Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng phương pháp tìm hiểu từ các nguồn tài liệu trong sách, trên mạng với sự hướng dẫn của các thầy cô nhằm tìm hiểu về phần mềm tin học, nguyên lý hoạt động của động cơ, sơ đồ mạch điện...

- Sử dụng phương pháp thực nghiệm khoa học, nghiên cứu qua các thí nghiệm, quan sát thu thập thông tin.

VI. Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu kiến thức bộ môn Tin học để tìm hiểu về các phần mềm cần sử dụng

Nghiên cứu kiến thức bộ môn Vật lí để hiểu về nguyên lí hoạt động của động cơ, máy biến áp, Rơle, công tắc hành trình từ đó xây dựng sơ đồ mạch điện cho mô hình.

Nghiên cứu nguyên lí hoạt động của van khí 52.

Nghiên cứu Sự cân bằng để động cơ không bị rơi xuống khi xilanh vào lấy sách do trọng lực của động cơ gây ra.

Nhiên cứu quá trình hoạt động của thư viện trong trường học từ đó ra công mô hình giá sách thông minh.

Nguyên liệu: Mêka, động cơ 24V, máy biến áp, dây điện, van khí, công tắc, hệ thống máy tính mini,các vi mạch,...

          - Chi phí cho sản phẩm không cao nhưng có khả năng ứng dụng vào thực tế rộng.

VII. Những điểm mới và hướng phát triển của dự án.

1. Những điểm mới:

          Tự  nghiên cứu thiết kế xây dựng và làm mô hình sản phẩm

          So với phương pháp truyền thống thì Dự án “ Giá sách thông minh” có su hướng tự động hóa, tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu xuất lao động nhằm hội nhập với xã hội thông minh.

          Đáp ứng với sự phát triển của cuộc cách mạng KHKT trong tương lai.

2. Hướng phát triển:

          Hoàn thiện phần cơ khí để khắc phục những tồn tại mà mô hình còn mắc phải.

          Dán cho tất cả các đầu sách trong thư viện một mã QRcode, sử dụng hệ thống quét QRcode  máy tính sẽ nhận dạng một cách chính sách đặc tính của quyển sách từ đó điều khiển ROBOT, đồng thời phần cơ khí sẽ tính toán cụ thể robot sẽ mở ra bao nhiêu cm với 1 lực bao nhiêu Niutơn để gắp quển sách đó lên băng truyền và đưa ra vị trí nhất định để người sử dụng đọc.

          Phần mền có thể gán thêm đầu sách khi có đầu sách bổ sung, cũng có thể xóa sổ đầu sách với những loại sách không hữu ích hay vì một lý do nào đó không còn trên giá.

          Hệ thống máy tính có thể điều khiển các Robot sắp xếp lại thư viện nếu cần.

B. MỘT SỐ KẾT QUẢ THẢO LUẬN.

Sau khi tiến hành thử nghiệm thu được kết quả là:

- Tự động hóa nhằm giảm các thao tác của con người. Giảm bớt công sức và thời gian tìm kiếm một  tài liệu trong một thư viện lớn.

- Ứng dụng được Công nghệ thông tin vào thực tế cuộc sống.

- Mô hình sản phẩm đơn giản dễ sử dụng

- Quản lí thư viện trực tuyến

- Ứng dụng kết hợp tính ưu việt giữa 3 hệ thống cơ khí, điện và phần mềm tin học

                                                                 Đông Lỗ, ngày 28 tháng 11 năm 2017

                                                                                       Nhóm tác giả

 Trần Trường Giang

 Tạ Đức Minh