Giáo án điện tử chuyên đề Công nghệ 12 Điện - Điện tử Cánh diều Bài 4: Khái quát chung về dự án nghiên cứu lĩnh vực hệ thống nhúng

CHÀO MỪNG CẢ LỚP

ĐẾN BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Kể tên một số dự án về hệ thống nhúng mà em biết.

Hệ thống nghe nhìn.

Xe ô tô.

Đồ gia dụng thông minh.

Máy công nghiệp.

CHUYÊN ĐỀ 2. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU

LĨNH VỰC HỆ THỐNG NHÚNG

BÀI 4. ĐẶC ĐIỂM VÀ CÁC NỘI DUNG LIÊN QUAN TRONG MỘT DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THUỘC

LĨNH VỰC HỆ THỐNG NHÚNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

I. Khái niệm về hệ thống nhúng

II. Khái niệm, đặc điểm dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

III. Nội dung liên quan trong một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

IV. Hình thành ý tưởng và lập kế hoạch nghiên cứu

I. KHÁI NIỆM VỀ

HỆ THỐNG NHÚNG

Thảo luận nhóm đôi, nghiên cứu SGK tr.18 và trả lời câu hỏi:

1. Nêu khái niệm về hệ thống nhúng.

2. Lấy ví dụ về ứng dụng hệ thống nhúng trong thực tế.

Hệ thống nhúng: hệ thống kết hợp giữa phần cứng và phần mềm để thực hiện một chức năng chuyên dụng nào đó.

Ứng dụng trong nhiều ngành: Công nghiệp, nông nghiệp, y tế,…

II. KHÁI NIỆM, ĐẶC ĐIỂM

DỰ ÁN NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC HỆ THỐNG NHÚNG

Thảo luận nhóm đôi, đọc nội dung mục II.1 SGK và trả lời câu hỏi:

1. Thế nào là một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng? Lấy ví dụ.

2. Kể tên các giai đoạn của dự án nghiên cứu thuộc hệ thống nhúng.

1. Khái niệm dự án nghiên cứu

thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

Là các hoạt động có tính tổ chức của một nhóm nghiên cứu bao gồm các thành viên có chuyên môn đa ngành nhằm nghiên cứu và phát triển các máy móc, thiết bị,… trên cơ sở ứng dụng hệ thống nhúng đáp ứng yêu cầu đặt ra trong điều kiện nguồn lực và thời gian cho phép.

1. Khái niệm dự án nghiên cứu

thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

Ví dụ: Dự án nghiên cứu hệ thống tưới nước tự động hoặc điều khiển từ xa.

1. Khái niệm dự án nghiên cứu

thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

Yêu cầu nhóm thực hiện: có trình độ chuyên môn tham gia về cài đặt các cảm biến phù hợp để hệ thống làm việc đúng chức năng theo yêu cầu.

Thời gian thực hiện: phù hợp với nguồn kinh phí.

Hình thành ý tưởng.

Lập kế hoạch.

Triển khai thực hiện.

Báo cáo kết quả.

Các giai đoạn của dự án:

Thảo luận nhóm đôi, đọc nội dung mục II.2 SGK và trả lời câu hỏi:

1. Nêu các đặc điểm của một hệ thống nhúng.

2. Lấy ví dụ một dự án thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng và phân tích một số đặc điểm chính.

2. Đặc điểm của dự án nghiên cứu

thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng

Sản phẩm thực hiện nhiệm vụ chuyên dụng, là hệ thống phức tạp nằm bên trong thiết bị mà nó điều khiển.

Sản phẩm yêu cầu chất lượng ổn định, độ tin cậy cao, quy trình kiểm tra và được thử nghiệm cẩn thận.

Người tham gia dự án phải có kiến thức chuyên môn như điện, điện tử, CNTT,…

Đặc điểm

Ví dụ: Dự án thuyền gom rác trên sông, hồ.

Thực hiện một chức năng chuyên dụng.

Sản phẩm của dự án có thể phát hiện rác thải thông qua cảm biến và cánh tay robot thu gom rác lại.

Những người tham gia dự án phải có kiến thức chuyên môn về hệ thống nhúng như điện, điện tử, CNTT.

ĐẶC ĐIỂM

Thuyền robot của Clearbot vớt rác thải ở tuyến đường thủy Hồng Kông

Chiếc thuyền thu gom rác có tên gọi tên Interceptor 003 do tổ chức Làm sạch biển (The Ocean Cleanup) của Hà Lan sáng chế đã được bàn giao cho TP.Cần Thơ vào năm 2022

Cần Thơ có tàu thu gom rác tự động trên sông

III. NỘI DUNG LIÊN QUAN TRONG MỘT DỰ ÁN

NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC HỆ THỐNG NHÚNG

Thảo luận nhóm bốn, nghiên cứu nội dung SGK và trả lời câu hỏi:

Trình bày những nội dung liên quan trong một dự án nghiên cứu thuộc lĩnh vực hệ thống nhúng.

1. Nội dung kĩ thuật

Kiến thức cơ khí: hệ thống có kết cấu và chuyển động cơ khí. Kiến thức về tính toán thiết kế kết cấu, hệ thống chuyển động,…

Kiến thức điện - điện tử: tính toán và lựa chọn các thiết bị chấp hành, thiết bị điều khiển trong hệ thống nhúng.

Kiến thức về CNTT: phần cứng, lập trình nhúng,…

Ví dụ: Dự án xe tự động thu gom rác:

Kiến thức

Cơ khí: tính toán, thiết kế cơ khí phần khung xe, truyền động,…

Điện - điện tử: tính toán lựa chọn động cơ điện, hệ thống điều khiển sử dụng vi điều khiển,…

CNTT: lập trình xe gom rác theo chức năng.

Xe gom rác tự động chạy khí CNG ở Mỹ

2. Các nội dung khác

Kiến thức toán học, vật lí,…

Kiến thức quản lí dự án: kiểm soát, điều chỉnh các nội dung công việc để dự án đạt hiệu quả cao nhất trong thời hạn về thời gian, tài chính và nguồn lực.

Kiến thức tài chính: đảm bảo cung cấp nguyên liệu, công cụ, thiết bị, năng lượng và nguồn nhân lực cho dự án.

Ví dụ: Dự án tưới nước tự động hoặc điều khiển từ xa:

Kiến thức

Tính toán chính xác diện tích tưới, vị trí và số máy bơm,… các dữ liệu này sẽ làm cơ sở cho dự toán kinh phí.

Lập kế hoạch thực hiện dự án và phân bố số người tham gia hợp lí, thời gian thực hiện trong từng giai đoạn.

Người quản lí tài chính dựa trên thiết kế dự trù ngân sách trong phạm vi cho phép với thiết bị hợp lí.

Ví dụ: Dự án tưới nước tự động hoặc điều khiển từ xa:

Dự án sử dụng kinh phí là bao nhiêu, kinh phí được cấp từ doanh nghiệp, cơ sở nghiên cứu nào?

Thời gian thực hiện dự án trong bao lâu, thời gian bắt đầu và kết thúc dự án?

Hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng

Điều khiển từ xa các thiết bị điện tử trong gia đình

IV. HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG VÀ LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU

------------------------------

----------------- Còn tiếp ------------------