HỆ THỐNG NHÚNG & ROBOTICS

TK VI MẠCH & PHẦN CỨNG

XỬ LÝ TÍN HIỆU & ỨNG DỤNG

TƯƠNG TÁC NGƯỜI - MÁY

TIN ẢNH

Đội CENIT - Những kinh nghiệm khi tham gia và đạt giải nhất cuộc thi VMAC

1. Giới thiệu cuộc thi VMAC

  VMAC (Vietnam MicroController Application Contest) là cuộc thi ứng dụng vi điều khiển Việt Nam lần thứ nhất. Cuộc thi do Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM và ĐHQG TP.HCM tổ chức và do Trung tâm Nghiên cứu và Đào tạo Thiết kế Vi mạch (ICDREC) thực hiện trên qui mô toàn quốc. Mục đích của cuộc thi là quảng bá MCU SG8V1 (chip thương mại đầu tiên mang thương hiệu Việt) và trình biên dịch SG8V1-ASM/C ra thị trường trong nước thông qua các sản phẩm ứng dụng cụ thể.

Thông tin chi tiết về cuộc thi VMAC: http://icdrec.edu.vn/vmac-2013

2. Mô hình tham gia cuộc thi của đội CENIT

  Ý tưởng tham gia cuộc thi của đội CENIT là robot hút bụi tự động sử dụng vi điều khiển SG8V1. Ban tổ chức tài trợ cho đội board mạch, linh kiện, riêng phần khung robot và bộ sạc do đội tự thiết kế và thực hiện.

Sản phẩm Robot dự thi và bộ sạc pin tự động cho Robot

  Cơ chế hoạt động của robot: Robot sẽ tự động di chuyển và hút bụi trong nhà. Khi phát hiện vật cản, robot sẽ đổi hướng. Robot cũng đồng thời hiển thị các thông số nhiệt độ, dung lượng pin trong lúc hoạt động. Khi gần hết pin, robot sẽ tắt chức năng hút bụi, sau đó tự di chuyển về bộ sạc và tự động sạc pin. Người sử dụng có thể khởi động và tắt robot bằng nút nhấn trên robot hoặc điều khiển từ xa.

                   Mô tả hoạt động của Robot

3. Quá trình tham gia và kinh nghiệm đúc kết qua từng giai đoạn

  Cuộc thi kéo dài hơn 10 tháng, từ tháng 12/2013 đến tháng 10/2014

Giai đoạn 1: Ý tưởng (2 tháng)

Trong 1 tháng đầu tiên, đội đưa ra ý tưởng và nộp bài mô tả ý tưởng cho ban tổ chức (BTC). Sau đó BTC sẽ xem xét và chọn ra 14 đội có ý tưởng tốt nhất vào vòng phỏng vấn trực tiếp.

Kinh nghiệm rút ra sau giai đoạn này:

  -   Khi đưa ra ý tưởng, cần nghiên cứu kỹ về tính ứng dụng, khả thi và nổi bật. Bao gồm các dự trù về kinh phí, thời gian và khả năng thực hiện, so sánh ý tưởng với các sản phẩm sẵn có trên thị trường.

  -   Bài mô tả ý tưởng cần viết đúng và đủ theo yêu cầu của BTC. Bên cạnh đó, cần phải viết chi tiết, thêm nhiều hình ảnh để cho thấy tính khả thi của ý tưởng và khả năng thực hiện của đội.

  -   Khi phỏng vấn trực tiếp với BTC nên trình bày rõ ràng mục tiêu, cách thức thực hiện ý tưởng cũng như kinh nghiệm của đội. Nên ghi chép lại những câu hỏi và những góp ý của BTC. Đây là những ghi chú có giá trị tương đương như tiêu chuẩn đánh giá mô hình sau này, đồng thời cũng thể hiện cách làm việc nghiêm túc, chỉnh chu.

 Giai đoạn 2: Thiết kế (2 tháng)

Sau khi vượt qua vòng sơ khảo, 14 đội sẽ nộp bảng Specification (chi tiết thiết kế) để BTC chọn ra 10 đội vào vòng chung kết (VCK). 10 đội vào VCK đều được BTC phân công một kỹ sư để hỗ trợ kỹ thuật cho đội. Các đội làm việc trực tiếp với kỹ sư nàyđể hoàn thành Schematic (sơ đồ mạch) và danh sách linh kiện cho mô hình.

Một khó khăn mà đội đã gặp trong giai đoạn này khi board mạch của đội lúc thiết kế không giống với board mạch được BTC thực hiện, dẫn đến nhiều rắc rối sau này.

Kinh nghiệm rút ra sau giai đoạn này:

  -  Specification là bảng mô tả chi tiết về thiết kế, bao gồm: sơ đồ khối phần cứng, phần mềm, bản vẽ cấu tạo robot, nguyên lý hoạt động cũng như kế hoạch thực hiện, kinh phí dự trù, v v… Specification rất quan trọng cho bất kì một thiết kế hay dự án nào, nó thể hiện tất cả những đặc điểm của thiết kế/dự án. Do đó, Specification cần phải được viết rõ ràng và chi tiết, nên có nhiều hình ảnh minh hoạ.

  -   Kế hoạch thực hiện được viết trong Specification nên được trình bày bằng giản đồ Gantt hoặc bảng biểu, thể hiện được nội dung công việc, người thực hiện và thời gian hoàn thành. Kế hoạch càng cụ thể càng được đánh giá cao.

 Giai đoạn 3: Chờ nhận mạch (5 tháng)

BTC phải đặt board và linh kiện cho 10 đội, trong đó có những đội ở khu vực miền trung và miền bắc sẽ có những khó khăn trong việc hiệu chỉnh và sửa mạch sau này, do đó BTC đã thực hiện kỹ giai đoạn này để đảm bảo mạch giao cho các đội hoạt động đúng. Vì thế, thời gian chờ đợi trong giai đoạn này khá lâu. Đội CENIT đã sử dụng khoảng thời gian này để đọc kĩ tài liệu về vi điều khiển SG8V1 và IDE iFast. BTC cũng mở một forum để các đội trao đổi những khó khăn khi lập trình. Qua diễn đàn này, đội cũng học được nhiều kinh nghiệm lập trình từ các đội bạn. Vì vi điều khiển SG8V1 rất mới và không có code mẫu nên việc tìm hiểu và lập trình cho chip cũng có nhiều điều thú vị.

Kinh nghiệm rút ra sau giai đoạn này:

  -   Cần có kiến thức nền tảng về vi điều khiển để có thể làm quen nhanh chóng với 1 dòng vi điều khiển mới.

  -   Biết sử dụng thêm một số phần mềm kỹ thuật (như Autocad…) là một lợi thế trong việc thiết kế khung Robot và bộ sạc tự động.

 Giai đoạn 4: Hoàn thành (5 tuần)

Đây là giai đoạn vất vả nhất, thời gian khá gấp rút nên rất cần sự phối hợp làm việc nhóm: 1 người vẽ khung robot, 1 người lập trình và 1 người viết báo cáo.

Phần cơ khí do đội tự làm nên còn một số thiếu sót. Board mạch BTC cung cấp khác với thiết kế ban đầu của đội nên dễ hư hỏng. Linh kiện cũng hư hỏng nhiều nên đội phải tự làm thêm một số module.

Phần lập trình cho vi điều khiển cũng khá khó khăn khi không biết lỗi sai do code, do trình biên dịch, do vi điều khiển hay do board mạch. Đội phải kiểm tra tất cả từ phần cứng đến phần mềm mỗi khi phát hiện sai sót. Để giảm thiểu lỗi, đội đã lập trình và mô phỏng trước trên vi điều khiển AVR để kiểm tra thuật toán, sau đó chuyển đổi sang code của SG8V1. Bên cạnh đó, nhờ vào kinh nghiệm làm đồ án, tham gia cuộc thi lập trình xe đua tự động nên đội đã sửa được đa số các lỗi gặp phải. Tuy nhiên, robot thỉnh thoảng vẫn bị treo và đội chưa khắc phục được cho đến giai đoạn cuối cuộc thi.

Kinh nghiệm rút ra sau giai đoạn này:

  -   Nên kiểm soát được thiết kế phần cứng đúng yêu cầu. Trục trặc về board mạch không đúng thiết kế của đội có nguyên nhân khách quan nhưng cũng là kinh nghiệm quý báu về việc cần phải có một phần cứng chắc chắn để việc lập trình phần mềm được thuận lợi.

  -   Kinh nghiệm tích luỹ được rất quan trọng, nó giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho việc nhận biết lỗi và sửa lỗi.

  -   Báo cáo nên thể hiện được các nội dung: “Làm gì?”, “Làm như thế nào?”, “Kết quả ra sao?” cũng như ưu, nhược điểm của sản phẩm.

 Giai đoạn 5: Vòng chung kết xếp hạng 3 đội (1 tuần)

Sau khi báo cáo đề tài với BTC ở vòng trước, BTC đã hỗ trợ đội CENIT sửa chữa board mạch, thay chip để robot hoạt động ổn định hơn cho VCK xếp hạng.

Tuy nhiên, một tuần trước ngày thi, robot lại không hoạt động. Đội đã có suy nghĩ bỏ cuộc trước ngày thi 2 ngày. Nhưng may mắn, đến ngày cuối cùng với sự làm việc tích cực của các thành viên trong nhóm, robot đã hoạt động trở lại. Tại VCK xếp hạng này, thành viên ban giám khảo là những chuyên gia hàng đầu về vi điều khiển trong cả nước. Đội CENIT cũng xác định ngay từ đầu là sẽ trình bày thẳng thắn những gì đã làm được và chưa làm được, để mong nhận được sự góp ý của các thầy trong ban giám khảo.

Kinh nghiệm rút ra sau giai đoạn này:

  -   Không bỏ cuộc cho đến phút cuối.

  -   Khi trình bày với ban giám khảo: nên nói rõ ràng, nhấn mạnh những gì đã làm được và những điểm nổi bật, đồng thời nên tự nhận ra khuyết điểm của sản phẩm; thể hiện sự cầu thị và mong muốn phát triển sản phẩm sau cuộc thi; chỉ nên trình bày những điều mình biết, những điều mơ hồ, không nắm rõ thì không nên nói.

 3. Những điều đạt được sau cuộc thi

  - Học hỏi rất nhiều từ các kỹ sư, các đội bạn, ban giám khảo…

  - Cách thức làm việc khoa học: hiểu được những quy trình tối thiểu khi làm một đề tài từ việc lên ý tưởng, dự trù tính khả thi, kinh tế đến việc lên kế hoạch thực hiện chi tiết, tham khảo ý kiến từ thầy cô cũng như việc kiểm tra kết quả đạt được, …

  - Nâng cao kỹ năng thực hành, làm việc nhóm, thuyết trình, viết báo cáo, …

  - Kinh nghiệm làm việc thực tế: áp lực, yêu cầu của công việc, khó khăn do khách quan, …

4. Những điều cần phải có để đạt được kết quả tốt

  - Nắm bắt cơ hội tham gia các cuộc thi học thuật, các nhóm nghiên cứu trước đó. Điều này giúp tích luỹ kiến thức, kinh nghiệm và kỹ năng làm việc.

  - Không bỏ cuộc: Thành quả xứng đáng chỉ đến với những ai nỗ lực đến giây cuối cùng.

  - Tinh thần ham học hỏi và cầu tiến.

  - Thái độ đúng mực trong giao tiếp.

 

LỜI CẢM ƠN

  -   Đội CENIT xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Máy tính đã hỗ trợ nhóm, đặc biệt là thầy Sang đã đồng hành cùng nhóm suốt từ đầu đến cuối cuộc thi. Nhóm em cũng đã học được từ các thầy cô trong khoa rất nhiều điều quý báu, từ kiến thức đến kĩ năng và kinh nghiệm trong hơn 3 năm qua.

  -   Nhóm em cũng gửi lời cảm ơn đến BTC, các anh ở ICDREC đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm hoàn thành đề tài.

  -   Cảm ơn các bạn trong lớp KTMT2011, trong khoa và các thành viên CLB CEEC đã giúp đỡ và động viên nhóm.

 

Vũ Mạnh Cường, Phan Trần Như Ngọc, Võ Hữu Tài

(KTMT2011)