ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động hướng dẫn khách tham quan, du lịch sử dụng GPS và RF_COPY
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
100 MB Bao gồm tất cả file,.lưu đồ giải thuật... thuyết minh, bản vẽ nguyên lý, bản vẽ thiết kế, FILE lập trình, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN tử Thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động hướng dẫn khách tham quan, du lịch sử dụng GPS và RF
Phân công nhiệm vụ
- Nhiệm vụ chung :
- Tìm hiểu lý thuyết và xây dựng thuật toán .
- Làm Slide
- Thi công mạch, lắp ráp mô hình demo.
- Lập trình code hàm main cho cả thiết bị cố định và di động.
- Nhiệm vụ riêng:
- Trần Văn Tài.
a) Phần cứng :Tìm hiểu module GPS, LCD nokia 5110.
b) Phần mềm:
- Code đọc dữ liệu tọa độ từ GPS.
- Code xuất ra màn hình LCD.
- Nguyễn Tấn Trung.
a) Phần cứng:Tìm hiểu thẻ nhớ SD card, module thu phát RF.
b) Phần mềm:
- Code đọc file âm thanh ra loa.
- Code mã hóa và giả mã truyền dữ liệu qua RF.
Thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động hướng dẫn khách tham quan, du lịch sử dụng GPS và RF
Lời cam đoan………………………………………………………………………...1
Phân công nhiệm vụ………………………………………………………………....2
Doanh mục từ viết tắt………………………………………………………………..6
Lời mở đầu…………………………………………………………………………..7
Chương 1: Tổng quan………………………………………………………….……8
1.1.Giới thiệu chương………………………………………………………...……..8
1.2.Thực trạng và tiềm năng của ngành du lịch Việt Nam…………………...……..8
1.3.Mô tả đề tài………………………………………………………………….…11
1.4.Yêu cầu của đề tài……………………………………………………………...13
1.5.Ý nghĩa của đề tài……………………………………………………………....13
1.6.Khả năng ứng dụng của đề tài………………………………………………….15
1.7.Tổng kết chương……………………………………………………………….17
Chương 2: Cơ sở lý thuyết ………………………………………………………...18
2.1.Giới thiệu chương……………………………………………………………...18
2.2.Modulle SIM 908………………………………………………………………18
2.2.1.Giới thiệu…………………………………………………………………….18
2.2.2.Đặt điểm kĩ thuật…………………………………………………………….19
2.2.3.Ứng dụng……………………………………………………………………..20
2.2.4.Hướng dẫn sử dụng…………………………………………………………..20
2.3.Vi điều khiển MSP430F5510…………………………………………………..21
2.3.1.Giới thiệu…………………………………………………………………….21
2.3.2.Bộ xử lý trung tâm –CPU…………………………………………………....22
2.3.3.Chế độ hoạt động…………………………………………………………….22
2.3.4.Tổ chức bộ nhớ……………………………………………………………....23
2.3.5.Bộ định thời…………………………………………………………………..24
2.3.6.UART………………………………………………………………………...27
2.3.7.SPI……………………………………………………………………………27
2.4.Module phát RF………….…………………………………………………….28
2.4.1.Khái niệm sóng RF…………………………………………………………..28
2.4.2. Cách tạo sóng RF……………………………………………………………28
2.4.3.Module RF thu MX_05V và module RF phát MX_FS_03V………………..29
2.5.Cấu trúc thẻ nhớ MMC/SD…………………………………………………….31
2.5.1.Giới thiệu…………………………………………………………………….31
2.5.2.Cấu trúc phân vùng dữ liệu trong thẻ nhớ SD card…………………………..32
2.5.3.Cấu trúc file wav……………………………………………………………..39
2.6.Tổng kết chương…………………………...…………………………………..40
Chương 3: Thiết kế hệ thống……………………………………………………….41
3.1.Giới thiệu chương……………………………………………………………...41
3.2.Mô hình hệ thống và sơ đồ khối………………………………………………..41
3.2.1.Mô hình hệ thống…………………………………………………………….41
3.2.2.Sơ đồ khối thiết bị cố định…………………………………………………...42
3.2.3.Sơ đồ khối thiết bị di động…………………………………………………...42
3.3.Hoạt động của thiết bị cố định………………………………………………....44
3.3.1.Sơ đồ kết nối MSP430F551với module RFphát MX-FS-03V và hoạt động...44
3.3.2.Mã hóa tín hiệu………………………………………………………………45
3.4.Hoạt động của thiết bị di động…………………………………………………46
3.4.1.Hoạt động của module sim 908……………………………………………....46
3.4.1.1. Cấu hình MSP430F5510 giao tiếp UART với Sim908…………………...46
3.4.1.2. Cách truyền nhận chuỗi lệnh AT của vi điều khiển……………………….49
3.4.1.3. Các lệnh AT sử dụng trong đồ án…………………………………………49
3.4.2. Hoạt động của module RF thu MX-05V…………………………………….50
3.4.2.1. Sơ đồ kết nối với MSP430F5510 và hoạt động…………………………...50
3.4.2.2. Giải mã tín hiệu……………………………………………………………51
3.4.3. Hoạt động của SD card……………………………………………………...51
3.4.3.1.Cấu hình MSP430F5510 giao tiếp SPI với SD card……………………….51
3.4.3.2. Giao tiếp giữa MSP430F5510 với SD card……………………………….53
3.4.4. Giao tiếp giữa MSP430F5510 với LCD Nokia 5510………………………..54
3.5. Quá trình đọc flie âm thanh từ thẻ nhớ ra loa………………………………....55
3.5.1. Cách truy cập file âm thanh từ thẻ nhớ……………………………………...55
3.5.2. Đọc tín hiệu âm thanh ra loa ………………………………………………..56
3.5.3. Tách tín hiệu âm thanh từ chuỗi xung PWM………………………………..57
3.6. Sơ đồ kết nối module………………………………………………………….59
3.6.1.Sơ đồ kết nối cho thiết bị cố định……………………………………………59
3.6.2.Sơ đồ kết nối cho thiết bị di động……………………………………………59
3.7. Tổng kết chương………………………………………………………………60
Chương 4: Lưu đồ thuật toán………………………………………………………61
4.1.Giới thiệu chương………………………………………………………….......61
4.2.Lưu đồ thuật toán tổng quát…………………………………………………....61
4.2.1.Lưu đồ thuật toán cho thiết bị cố định (cảm biến)…………………………...61
4.2.2.Lưu đồ thuật toán cho thiết bị di động……………………………………….62
4.3.Chương trình chính…………………………………………………………….63
4.3.1.Chương trình chính của thiết bị cố định……………………………………...63
4.3.2.Chương trình chính của thiết bị di động……………………………………..64
4.4.Tổng kết chương……………………………………………………………….65
Kết luận và hướng phát triển ………………………………………………………67
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………….69
Danh mục từ viết tắt
GPS Global Positioning System
RF Radio Frequency
USART Universal Asynchronous Serial Reveiver and Transmitter
SD Secure Digital
UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
FM Frequency Modulation
GSM Global System for Mobile Communication
GPRS General Packet Radio Service
PDU Protocol Data Unit
UART Universal Asynchronous Receiver – Transmitter
TI Texas Instruments
RISC Reduced Instructions Set Computer
ADC Analog Digital Converter
CPU Central Processing Unit
SPI Serial Peripheral Interface
MOSI Master Out - Slave In
PWM Pulse Width Modulation
MISO Master In - Slave Out
Lời mở đầu
Khi đi thăm quan ở các khu bảo tàng, di tích lịch sử có nhiều khu trưng bày hiện vật, khách thăm quan lĩnh hội các thông tin này từ người hướng dẫn, để nâng cao hiệu quả làm việc ở các khu du lịch này, cần phải tự động hóa trong việc hướng dẫn khách du lịch. Xuất phát từ nhu cầu đó, sinh viên thực hiện đã chọn đề tài ” thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động sử dụng RF và GPS’’ ứng dụng trong các khu du lịch.
Đề tài này sẽ xây dựng một hệ thống thuyết minh tự động bao gồm thiết bị động và thiết bị cố định.
Nội dung đề tài bao gồm có 4 chương :
Chương 1 :Tổng quan về hệ thống thuyết minh tự động.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Thiết kế hệ thống.
Chương 4: Giải thuật và kết quả thực hiện.
Trong quá trình thực hiện đề tài này, phương pháp nguyên cứu chủ yếu là xây dựng lưu đồ thuật toán và lập trình cho thiết bị, từ đó thi công lắp ráp để tạo ra hệ thống thuyết minh tự động để chứng minh tính đúng đắn của phần thiết kế và các lưu đồ thuật toán vừa xây dựng.
Đề tài này mang tính ứng dụng thực tế, trong nước chưa từng áp dụng một hệ thống này trong các khu du lịch. Qua đồ án, nhóm sinh viên thực hiện đã xây dựng hệ thống thuyết minh tự động và đã vận hành chạy thử, việc thử nghiệm này đã đạt được những kết quả sau: khi khách thăm quan đến gần khu trưng bày mang theo thiết bị di động, thiết bị này sẽ phát ra file âm thanh thuyết minh về khu trưng bày đó, khi đi ra khỏi khu vực trưng bày, thiết bị sẽ ngừng phát file âm thanh. Hi vọng trong tương lai gần hệ thống này sẽ được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực du lịch, góp phần nâng cao chất lượng của nền du lịch, dịch vụ nước nhà.
Chương 1:TỔNG QUAN
1.1.Giới thiệu chương:
Chương này nêu lên thực tế ngành du lịch Việt Nam chưa tương xứng với tiềm năng hiện có của nó. Qua đó cần có những hỗ trợ từ nhiều lĩnh vực khác nhau để phát triển ngành du lịch hiện nay. Việc áp dụng sự tự động hóa vào trong ngành du lịch là một bước đi chiến lượt góp phần phát triển ngành này. Sự ra đời của hệ thống thuyết minh tự động sẽ tạo ra nhiều lợi ích mà nó mang lại cho các khu du lịch. Chương này sẽ mô tả sơ lược hoạt động của hệ thống thuyết minh tự động.Từ đó đưa ra hướng ứng dụng của đề tài này.
1.2.Thực trạng và tiềm năng của ngành du lịch việt nam:
Những năm qua, thực hiện công cuộc đổi mới toàn diện đất nước, nền kinh tế Việt Nam luôn luôn duy trì mức độ tăng trưởng khá cao, trong đó có đóng góp nổi bật của ngành du lịch. Xác định du lịch là một trong những ngành kinh tế quan trọng của đất nước, Chính phủ Việt Nam đã tập trung chỉ đạo các cấp, các ngành và toàn xã hội phát huy tiềm năng và thế mạnh của đất nước để đẩy mạnh phát triển du lịch. Hơn 10 năm trước đây, mức tăng trrưởng du lịch Việt Nam vẫn còn xếp vào hàng cuối cùng trong khu vực, nhưng nay đã vươn lên hàng trung bình trung các nước ASEAN. Năm 1994 Việt Nam mới chỉ đón 1 triệu khách quốc tế, đến năm 2013 số lượng khách quốc tế đến Việt Nam đã tăng lên 3,6 triệu lượt người và năm 2014 con số này đạt gần 4,4 triệu lượt người, tăng gần 20 % so với năm 2013. Đối tượng khách quốc tế đi du lịch Việt Nam ngày càng mở rộng và đa dạng, bao gồm hầu hết các thị trường nguồn lớn trên thế giới từ Đông Bắc Á, ASEAN, châu âu, Bắc Mỹ đến các địa bàn châu lục khác.
Trong những năm qua, quan hệ hợp tác của Du lịch Việt Nam với các nước trên thế giới và các tổ chức khu vực và quốc tế được đẩy mạnh và tăng cường. Ngành Du lịch Việt Nam đã ký 39 văn bản hợp tác với các nước và vùng lãnh thổ trên thế giới; thiết lập quan hệ bạn hàng và đối tác với trên một nghìn hãng của 60 quốc gia và vùng lãnh thổ. Việt Nam tham gia tích cực trong hoạt động của các tổ chức và cơ chế hợp tác khu vực và quốc tế về du lịch, như: ASEAN, APEC, ASEM, Tổ chức Du lịch Thế giới (UNWTO), Hiệp hội Lữ hành Du lịch châu Á - Thái Bình Dương… Du lịch Việt Nam đã tham gia hầu hết các Hội chợ Du lịch khu vực và quốc tế lớn; tổ chức nhiều chương minh quảng bá, xúc tiến du lịch tại các thị trường trọng điểm, góp phần đa hình ảnh Việt Nam đến với bạn bè quốc tế và thu hút khách du lịch quốc tế đến Việt Nam. Du lịch Việt Nam đã tranh thủ được nhiều dự án viện trợ không hoàn lại hỗ trợ phát triển ngành. Nhiều dự án hỗ trợ kỹ thuật trong các lĩnh vực như: phát triển nguồn nhân lực cho du lịch; quy hoạch phát triển du lịch và triển khai Luật Du lịch đã được thực hiện có hiệu quả. Cả nước hiện có 243 dự án đầu từ nước ngoài vào du lịch với số vốn đạt trên 6,7 tỷ đô la Mỹ nhằm xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật du lịch, khách sạn, khu nghỉ dưỡng và khu vui chơi giải trí.
Ngày nay, Việt Nam được bạn bè quốc tế đánh giá là một đất nước hoà bình, ổn định, kinh tế liên tục tăng trưởng trong xu thể đổi mới và hội nhập quốc tế theo chiều sâu. Chủ trương nhất quán của Việt Nam là sẵn sàng là bạn, là đối tác tin cậy của tất cả các quốc gia, các dân tộc trên thế giới. Việt Nam là đất nước có tài nguyên du lịch phong phú và đa dạng cả về điều kiện tự nhiên và lịch sử xã hội, nhân văn. Con người Việt Nam thân thiện và mến khách với lịch sử hào hùng của hàng ngàn năm giữ nước và dựng nước, với những di sản tự nhiên, lịch sử và văn hoá quý báu, trong đó có nhiều di sản được UNESCO công nhận là Di sản thế giới. Bản sắc văn hoá Việt Nam càng đậm đà chất dân tộc, phong phú và đa sắc màu bởi các hoạt động lễ hội, văn hoá dân gian đặc sắc của cộng đồng 54 dân tộc cùng chung sống trên đất nước thanh bình và tươi đẹp Việt Nam.
Tuy tiềm năng du lịch của Việt Nam là hết sức to lớn, nhưng thực tế cho thấy những gì ngành Du lịch Việt Nam đạt được vẫn còn khiêm tốn, chưa thực sự tương xứng với tiềm năng của đất nước. Trong bối cảnh Việt Nam đã gia nhập WTO, ngành Du lịch cũng đứng trước những cơ hội to lớn và cả những thách thức không nhỏ trên con đường phát triển. Du lịch Việt Nam có xuất phát điểm thấp; phải đối mặt với cạnh tranh ngày càng gay gắt; chất lượng dịch vụ du lịch chưa cao; sản phẩm du lịch mới ít hấp dẫn; quy hoạch du lịch và thực hiện quy hoạch chưa hiệu quả; cơ sở hạ tầng kỹ thuật phục vụ du lịch còn thiếu về số lượng và chất lượng còn thấp; chất lượng nguồn nhân lực du lịch chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển của ngành. Mục tiêu chiến lược của ngành du lịch Việt Nam đến năm 2020 là đón từ 6,5 đến 7 triệu lượt khách quốc tế, 30 đến 32 triệu lượt khách nội địa; thu nhập từ du lịch đạt 4-5 tỷ đô la Mỹ; tạo việc làm cho khoảng 1,4 triệu người. Để thực hiện mục tiêu này, chúng ta chủ trương tập trung nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ du lịch; khuyến khích đầu tư nâng cấp và phát triển mạnh mẽ hơn nữa cơ sở hạ tầng, cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ du lịch; tập trung phát triển các tiềm năng du lịch đặc thù của Việt Nam trên cơ sở khai thác tiềm năng du lịch văn hoá, du lịch sinh thái, du lịch biển, đồng thời xây dựng một số sản sản phẩm du lịch cao cấp; khuyến khích và tạo điều kiện để đầu tư xây dựng những khu nghỉ dưỡng cao cấp, tiện nghi, hiện đại và đồng bộ. Bên cạnh đó cần nâng cao chất lượng đào tạo và phát triển nguồn nhân lực du lịch, nâng cao tính chuyên nghiệp trong hoạt động du lịch.
Để thực hiện những mục tiêu trên, ngoài những nỗ lực vượt bậc của bản thân ngành du lịch, chúng ta rất cần có sự hỗ trợ của bạn bè quốc tế trong việc tham gia đầu tư và hỗ trợ kỹ thuật cho ngành du lịch Việt Nam. Nhà nước ta luôn hoan nghênh chào đón và cam kết sẽ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư quan tâm đến các dự án xây dựng, kinh doanh và phát triển ngành du lịch Việt Nam. Sự phát triển thành công của ngành du lịch Việt Nam sẽ đóng góp vào sự phát triển mạnh mẽ và bền vững của nền kinh tế Việt Nam nói chung, góp phần làm cho Ngôi sao Việt Nam ngày càng toả sáng trên bầu trời quốc tế.
Với mong ước góp phần phát triển nền du lịch nước nhà, sinh viên thực hiện phát minh ra sản phẩm thuyết minh tự động, nếu sản phẩm này vận hành thành công, các khu du lịch sẽ hoạt động hiệu quả hơn, nâng cao chất lượng dịch vụ nhằm thu hút khách thăm quan nhiều hơn.
1.3.Mô tả đề tài.
Hệ thống thuyết minh tự động bao gồm các cảm biến đặt cố định tại các khu trưng bày hiện vật trong các khu di tích lịch sử, khu triễn lãm, khu du lịch và thiết bị di động, thiết bị này có thể mang theo bởi khách thăm quan. Khi đi vào các khu du lịch khách thăm quan sẽ được cấp một thiết bị di động. Khi du khách mang theo thiết bị này đến gần các khu trưng bày hiện vật đặt các cảm biến, thiết bị này sẽ liên tục nhận được các dữ liệu về địa chỉ của các cảm biến xung quanh nó gửi về, đồng thời kết hợp với việc nhận dữ liệu tọa độ của nó đang đứng từ vệ tinh gửi về, thiết bị di động tính toán khoảng cách để xác định nó gần cảm biến nào nhất, và sau khi xác định xong, nó sẽ truy cập bộ nhớ của nó phát ra file âm thanh tương ứng với địa chỉ của cảm biến này. Nội dung của file này chứa các thông tin thuyết minh về khu trưng bày hiện vật chứa các cảm biến đó.
Hình 1.1: hệ thống thuyết minh tự động.
Công nghệ sử dụng trong hệ thống này bao gồm RF và GPS. Giao tiếp giữa thiết bị di động và các cảm biến đặt cố định tại các khu trưng bày là không dây, vì thiết bị di động luôn di chuyển trong một vùng không gian tự do trong khu du lịch. Vì thế, giải pháp đặt ra là sử dụng công nghệ RF để truyền thông tin giữa các thiết bị di động và cảm biến cố định.Khi đến gần các cảm biến, thiết bị di động sẽ phát sóng RF chứa thông điệp của nó, yêu cầu các cảm biến xung quanh nó phản hồi lại địa chỉ của nó. Khi các cảm biến nhận được sóng RF phát ra từ thiết bị di động lập tức nó sẽ phát ra các thông tin về địa chỉ của nó đến thiết bị di động. Sự truy vấn giữa thiết bị cố định và thiết bị di động là lần lượt từng cảm biến một, nghĩa là thiết bị di động sẽ truy vấn từng cảm biến mà nó đã biết trước, và lần lượt cho đến khi nhận hết dữ liệu từ các cảm biến gửi về, nếu có một cảm biến nào đó xa vượt ngoài tầm phủ sóng RF thiết bị không thể thông tin được với cảm biến đó thì nó bỏ qua, và thiết bị di động mặc định cho nó là ở xa hơn các cảm biến mà thiết bị nhận được dữ liệu. Bên cạnh việc nhận dữ liệu từ các cảm biến, thiết bị di động sẽ liên tục nhận được thông tin tọa độ của nó gửi từ vệ tinh về, trong thiết bị này tích hợp module GPS để thu nhận tín hiệu tọa độ. Khi đã nhận được tất cả các dữ liệu, thiết bị sẽ bắt đầu phân tích tính toán để xác định nó ở gần cảm biến nào nhất. Từ đó phát âm thanh ra loa hoặc tai nge, hiển thị lên màn hình thông tin về khu trưng bày gần nhất. Vì vậy, du khách có thể tiếp thu được các thông tin này thông qua thiết bị di động mang theo bên mình.
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí thiệt bị cố định và thiết bị tự động.
Khi thiết bị đi vào vùng không gian chứa các cảm biến, vùng không gian này được chia thành hai vùng. Vùng thứ nhất là vùng là thiết bị di động phát ra file âm thanh của cảm biến tương ứng gần nó nhất, vùng này có bán kính tối đa khoảng 2 mét kể từ cảm biến đến thiết bị.Vùng thứ hai là vùng ngoài cảm biến. Thiết bị ở trong vùng này sẽ không phát âm thanh, trong khi nó vẫn đang hoạt động và dò tìm cảm biến gần nó nhất. Khi thiết bị ở vùng thứ nhất, nó sẽ phát ra âm thanh, còn khi ra khỏi vùng này nó sẽ lập tức tắt âm thanh và chuyển sang vùng hai. Để hệ thống hoạt động chính xác nhất, các vị trí cảm biến đặt càng xa càng tốt , do sai số trong hoạt động của công nghệ GPS.
1.4.Yêu cầu của đề tài.
Cấu trúc chung của hệ thống bao gồm: các cảm biến cố định và thiết bị di động có thể cầm tay. Phần cứng bên trong cảm biến chứa VĐK MSP430F5510, và cặp module thu phát RF, nguồn pin. Phần cứng bên trong thiết bị di động bao gồm VĐK MSP430F5510, module GPS, cặp thu phát RF, thẻ nhớ SD card, màn hình LCD, loa và khối nguồn cung cấp cho thiết bị.
Từ đây có thể suy ra mục đích yêu cầu của đề tài như sau:
- Nắm vững được các nguyên lý hoạt động của hệ thống.
- Hệ thống phải hoạt động được, xác định đúng vị trí đặt thiết bị cố định và phát ra file âm thanh chứa nội dung cần thiết.
- Giá thành sản phẩm không qua cao.
- Chạy ổn định, chính xác, nhỏ gọn, dể sử dụng.
1.5. Ý nghĩa của đề tài:
Với những tính năng và cách thức hoạt động nêu trên, đề tài này hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho các khu du lịch, khu tham quan triển lãm, di tích lịch sử…Cụ thể:
-Thay thế người thuyết minh, hướng dẫn viên:
Với hệ thống thuyết minh tự động, nghĩa là không cần người hướng dẫn đi kèm các khách thăm quan như truyền thống trước đây, chỉ cầm một thiết bị cầm tay mang theo bởi khách tham quan, họ vẫn có thể tiếp cận trọn vẹn những thông tin thuyết minh cần thiết tương tự như những gì người hướng dẩn viên truyền tải. Mặc dù Việt Nam có ưu thế nhân công rẻ, nhưng những ưu điểm của hệ thống trong đó có cường độ làm việc, độ chính xác, tính chịu đựng …sẽ là một sự lựa chọn tối ưu trong các khu di tích. Do vậy, nguồn nhân lực cơ bắp ngày càng bị thu hẹp, chỉ còn lại nguồn lực tri thức sẽ là nguồn lực then chốt của ngành du lịch, dịch vụ nước nhà. Do vậy, đây là lĩnh vực tiềm năng hứa hẹn nhiều triển vọng cho tương lai cùng với hệ thống thuyết minh tự động.
-Tạo sự bất ngờ thú vị cho du khách tham quan, du lịch:
Khi đi du lịch tham quan, tâm lý của du khách là cần được sự tự do và thoải mái nhất. Với hệ thống này, khách tham quan sẽ được tận hưởng những điều đó. Khi cầm trên tay thiết bị, khách tham quan có thể cảm nhận được sự tiện nghi rõ ràng từ các khu du lịch, khu tham quan triển lãm đem lại. Du khách có thể tự do đi lại trong một vùng không gian rộng và có thể tìm hiểu được tất cả các hiện vật trưng bày chỉ với thiệt bị cầm tay này.
-Nâng cao hiệu suất làm việc, chất lượng phục vụ của đơn vị:
Khi khách thăm quan vào khu di tích quá đông, sẽ gây nên hiện tượng quá tải, và đội ngũ hướng dẫn viên không đủ để đáp ứng nhu cầu thăm quan của khách. Hệ thống thiết minh tự động sẽ khắc phục được nhược điểm này, bằng cách trang bị nhiều hơn các thiết bị và mỗi khách thăm quan có thể sỡ hữu một thiết bị. Để tránh gây nhiễu ồn ào khi có đám đông, thiết bị có tích hợp thêm chế độ tai nge cho khách thăm quan.
-Hệ thống mang lại khả năng linh hoạt không giới hạn :
Hệ thống có thể thùy chỉnh linh hoạy để thích hợp với những yêu cầu cụ thể, quy mô của từng bảo tàng, khu di tích lịch sử, khu du lịch, từ những bảo tàng quy mô nhỏ đến các khu di tích lịch sử lớn. Hệ thống vừa tích hợp cả phần cứng và phần mềm nên dễ dàng tuân thủ theo những yêu cầu của bảo tàng, khu di tích ,khu du lịch.
-Hệ thống mang lại sự tiết kiệm, hiệu quả và khả năng mở rộng cho tương lai:
Khi được cấp nguồn hệ thống sẽ hoạt động liên tục, mọi lúc, mọi nơi, thiết bị khá nhỏ gọn thuận tiện trong việc mang theo di chuyển. Bên cạnh đó, việc thay đổi, bổ sung, biên tập nội dụng thuyết minh thông qua lập trình mà không cần tốn chi phí. Với dung lượng thẻ nhớ tăng lên, thiết bị có thể lưu trữ được tất cả các bản tin thuyết minh trong các khu di tích, khu du dịch từ quy mô nhỏ đến lớn. Khi quy mô ứng dụng của hệ thống ngày càng rộng rãi, chi phí của hệ thống sẽ được đảm bảo ở mức thấp nhất. Thiết bị có thể thuyết minh với nhiều các thứ tiếng khác nhau, đáp ứng nhu cầu của khách thăm quan đến từ nhiều quốc gia khác nhau. Các tính năng của thiết bị có thể được tích hợp nhiều hơn ở tương lai tùy theo nhu cầu của khách hàng.
1.6.Khả năng ứng dụng của đề tài.
Hiện nay các khu du lịch đang thiếu các trang thiết bị phục vụ cho việc thuyết minh sản phẩm du lịch của mình. Các công ty về du lịch đang ngày càng cạnh tranh gay gắt để tranh giành khách thăm quan ở địa điểm của mình. Do vậy, họ cần phải nâng cấp các sản phẩm dịch vụ của mình để nâng cao sức cạnh tranh với các doanh nghiệp khác. Việc đầu tư mua sắm trang thiết bị là thực sự cần thiết. Hệ thống này ra đời sẽ là sự lựa chọn hàng đầu của các khu du lịch.
Trước kia các khu du lịch, bảo tàng, các khu di tích thường có người hướng dẫn viên đi kèm theo khách thăm quan để thuyết minh thông tin về các khu trưng bày, hiện vật. Do đó, có thể xảy ra nhiều bất cập cho khách du lịch, như không tự nhiên, không thể hiểu hết các thông tin từ người hướng dẫn...Với thiết bị di động cầm trên tay, du khách có thể tự do đi lại trong các khu du lịch và nghe những gì mình thích nge. Thiết bị này tạo cho du khách một sự thoải mái, thư giãn hơn bao giờ hết. Quá đó, khách thăm quan sẽ đánh giá cao những khu du lịch trang bị hệ thống hiện đại này và tạo được tâm lý tốt đẹp cho những ai đã đến nơi này dù chỉ một lần, góp phần quảng bá hình ảnh của sản phẩm một cách rộng rãi nhằm tăng số lượng khách đến thăm quan.
Để nâng cao thương hiệu của sản phẩm này cần phải có chiến lược về giá cả hợp lý sao cho có nhiều khách hàng mua sản phẩm này. Thiết bị này mới ra đời nên chưa có một sản phẩm nào cạnh tranh với nó, nhưng chất lượng sản phẩm tốt và bền bỉ. Vì VĐK sử dụng cho thiết bị là MSP430, họ này thường chạy rất ổn định, tiết kiệm năng lượng và ít lỗi xảy ra nhất. Giá sản phẩm này ban đầu sẽ cao đảm bảo cho một số người mua đủ, chi phí tính trên mỗi đơn vị sản phẩm khi sản xuất với khối lượng nhỏ không quá cao đến mức làm triệt tiêu lợi thế của mức giá mà khách hàng sẽ chấp nhận; giá ban đầu cao sẽ không thu hút thêm các đối thủ cạnh tranh; và giá cao hỗ trợ được hình ảnh về một sản phẩm chất lượng cao. Bên cạnh đó, sản phẩm này có chi phí lắp đặt thấp góp phần nâng cao sức hấp dẫn cạnh tranh của sản phẩm, chỉ cần đặt các cảm biến vào các khu trưng bày, biên tập nội dung thuyết minh cảm biến để lưu vào thẻ nhớ thiết bị di động, cấp phát mỗi khách thăm quan một thiết bị, di động tự do quanh khu vực có cảm biến tạo nên một hệ thống thuyết minh đơn giản mà hiệu quả.
Ở trong nước, sản phẩm này chưa từng áp dụng ở các khu du lịch. Các nghiên cứu về lĩnh vực này chưa được quan tâm. Do vậy, sự ra đời sản phẩm này là hoàn toàn mới mang tính ứng dụng cao.
Tính đến tháng 8 năm 2010, Việt Nam có hơn 40.000 di tích, thắng cảnh trong đó có hơn 3000 di tích được xếp hạng di tích quốc gia và hơn 5000 di tích được xếp hạng cấp tỉnh. Mật độ và số lượng di tích nhiều nhất ở 11 tỉnh vùng đồng bằng sông Hồng với tỷ lệ chiếm khoảng 70% di tích của Việt Nam.
Di tích quốc gia đặc biệt ở Việt Nam được Thủ tướng chính phủ ra quyết định xếp hạng gồm: Cố đô Hoa Lư, Di tích Pác Bó, Dinh Độc Lập, Hoàng thành Thăng Long, Khu căn cứ Trung ương Cục miền Nam, Khu di tích ATK Thái Nguyên, Khu di tích chiến thắng Điện Biên Phủ, Khu di tích Côn Sơn - Kiếp Bạc, Khu di tích khởi nghĩa Yên Thế, Khu di tích Kim Liên, Khu di tích Phủ Chủ tịch, Khu di tích Tân Trào, Khu lưu niệm chủ tịch Tôn Đức Thắng, Nhà tù Côn Đảo, Quần thể di tích Cố đô Huế, Thành nhà Hồ, Thánh địa Mỹ Sơn,Thắng cảnh Tràng An - Tam Cốc - Bích Động, Văn Miếu - Quốc Tử Giám, Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng, Vịnh Hạ Long, Đô thị cổ Hội An và Đền Hùng. Tới năm 2011, có 7 di sản được UNESCO công nhận là Di sản thế giới tại Việt Nam bao gồm: Thành nhà Hồ, Hoàng thành Thăng Long, Quần thể di tích Cố đô Huế, Vịnh Hạ Long, Phố Cổ Hội An, Thánh địa Mỹ Sơn, và Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng.Việt Nam có 117 bảo tàng trong đó các bộ, ngành quản lý 38, các địa phương quản lý 79. Hai bảo tàng lịch sử mang tính quốc gia là Bảo tàng Cách mạng Việt Nam và Bảo tàng lịch sử Việt Nam hiện đang đề xuất thêm Bảo tàng Lịch sử Quốc gia. Những khu du lịch này hứa hẹn sẽ là khách hàng tiềm năng của chúng ta trong nhu cầu tiềm kiếm sản phẩm mới phục vụ cho việc cải tiến và đổi mới trang thiết bị.
1.7 Tổng kết chương:
Tóm lại, qua chương này giúp chúng ta khái quát sơ lượt về hoạt động của hệ thống thuyết minh tự động, cũng như nhận thấy được tính cấp thiết trong việc ứng dụng đề tài này trong ngành du lịch, một ngành hứa hẹn nhiều triển vọng ở tương lai gần góp phần vào việc phát triển kinh tế đất nước. Để đi sâu hơn về đề tài cũng như hiểu nguyên lý vận hành của hệ thống thuyết minh tự động, cần phải có những kiến thức cơ sở ban đầu để nhanh tiếp thu về sản phẩm, chương tiếp theo là cơ sở lý thuyết giới thiệu về hoạt động của từng module có trong hệ thống.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Giới thiệu chương:
Chương 2 này chúng ta sẽ tìm hiểu về hệ thống định vị toàn cầu GPS, module Sim908, đặc tính, cấu trúc và khả năng hoạt động của vi điều khiển MSP430 nói chung và chip vi điều khiển MSP430F5510 nói riêng. Ngoài ra chương này còn giới thiệu về module phát RF MX-FS-03V, module RF thu MX-05V và cấu trúc thẻ nhớ SD cũng như cách truy cập.
2.2. Module Sim 908:
2.2.1.Giới thiệu:
SIM908 là một Module Quad-Band GSM / GPRS hoàn chỉnh kết hợp công nghệ GPS để dẫn đường vệ tinh. Thiết kế nhỏ gọn tích hợp GPRS và GPS trong một gói SMT sẽ tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí cho khách hàng để phát triển các ứng dụng GPS được kích hoạt.
Với một giao diện tiêu chuẩn công nghiệp và chức năng GPS, nó cho phép theo dõi liên tục ở bất kỳ vị trí nào và bất cứ lúc nào với tín hiệu được bảo đảm tuyệt đối nhưng chỉ có kích thước: 30 * 30 * 3.2mm.
Module Sim908 là một sản phẩm do AT-COM phát triển nhằm giúp người sử dụng có thể khai thác các tính năng của Sim908 một cách dễ dàng. Bên cạnh đó với kích thước nhỏ gọn và ngõ giao tiếp dữ liệu tiện dụng, Module Sim908 sẽ mang đến cho bạn những cảm hứng thiết kế hiện đại và tinh tế nhất.
Hình 2.1:Module Sim 908.
2.2.2.Đặc điểm kỹ thuật:
- Quad-Band 850/900/18001900MHz.
- Tương thích với GSM pha 2/2 +.
- Điều khiển thông qua lệnh AT COMMAND).
- Ứng dụng bộ công cụ SIM.
- Cung cấp phạm vi điện áp:
- GPRS: 3,2 ~ 4,8 V.
- GPS: 3,0 ~ 4.5V.
- Tiêu thụ điện năng thấp.
- Kích thước: 46mm x 46mm.
- Nhiệt độ hoạt động: -40 ° C đến +85 ° C.
- Thông số kỹ thuật cho tin nhắn SMS thông qua GSM / GPRS.
- Định dạng văn bản chế độ text và PDU.
Hình 2.2:Các thành phần chính của Module Sim 908.
2.2.3.Ứng dụng:
Sim908 là module sim tích hợp GPRS và GPS do SimCom phát triển sẽ giúp cho người sử dụng tiết kiệm được rất nhiều thời gian và chi phí cho việc sử dụng. Nó có khả năng theo dõi liên tục ở bất cứ vị trí nào với tín hiệu cực kì ổn định và chính xác.
2.2.4.Hướng dẩn sử dụng:
Module SIM908 hoạt động với mức điện áp từ 3.2V – 4.8V, yêu cầu dòng cung cấp 2A. Simcom khuyên nên sử dụng mạch nguồn xung 3A dùng IC ổn áp LM2576 hoặc LM2596.
Để tắt/ mở Breakout SIM908 ta kích một xung
....................................
while( 1 )
{
LCD_Clear();
LCD_WriteStr(0, 0, "Bam nut PLAY de nghe thuyet minh!");
_delay_s( 1 );
if( !KEY_PLAY )
{
LCD_Clear();
LCD_WriteStr(0, 0, "Reading RF...");
RF_Decode_Mask_Stream();
LCD_WriteStr(0, 0, "Reading GPS...");
GPS_Read();
dist1 = GPS_Get_Distance( lat1, lon1, lat, lon );
dist2 = GPS_Get_Distance( lat2, lon2, lat, lon );
dist3 = GPS_Get_Distance( lat3, lon3, lat, lon );
au_index = Max_Index( &dist, dist1, dist2, dist3 );
if( dist < 5 )
{ switch( au_index )
{ case 1:
Audio_Play( "audio/audio1.wav" );
break;
case 2:
Audio_Play( "audio/audio2.wav" );
break;
case 3:
Audio_Play( "audio/audio3.wav" );
break;
}
}
LCD_Clear();
}
}
}
4.4.Tổng kết chương:
Qua chương 4 chúng ta nắm rõ được lưu đồ thuật toán điều khiển cho thiết bị di động và thiết bị cố định. Hiểu rõ hoạt động của các chương trình chính trong hệ thống.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động hướng dẫn khách tham quan, du lịch sử dụng GPS và RF
Kết luận
Sau quá trình học tập và nghiên cứu dưới sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của các thầy hướng dẩn cùng các thầy cô trong khoa, nhóm em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế và thi công hệ thống thuyết minh tự động hướng dẫn khách tham quan, du lịch sử dụng GPS và RF ”. Một số kết quả thu được có thể kể đến:
Nghiên cứu, tìm hiểu về công nghệ GPS, thu phát RF và cách truy cập thẻ nhớ SD card.
Tìm hiểu cấu trúc và hoạt động của vi điều khiển MS430F5510.
Thiết kế, xây dựng lưu đồ thuật toán và thi công hệ thống thuyết minh tự động.
Thiết bị đã cơ bản hoạt động, đọc được dữ liệu tọa độ từ GPS và phát ra file âm thanh tương tứng. Nhưng mạch còn hoạt động thiếu ổn định, khả năng đáp ứng chậm.
Tuy nhiên đề tài cũng tồn tại những nhược điểm, cụ thể: Hệ thống sử dụng GPS dân sự nên chỉ hoạt động được ngoài trời, khi hoạt động trong nhà sẽ không thu được tín hiệu GPS; khoảng cách giữa các thiết bị cố định còn lớn; thời gian thực hiện và đáp ứng của hệ thống còn chậm; tín hiệu RF thu được đôi khi còn bị nhiễu.
Hướng phát triển
Từ những hạn chế của hệ thống vừa xây dựng, mở ra nhiều hướng khả thi để phát triển và nâng cấp sản phẩm ngày càng hoàn hiện hơn. Để đảm bảo tính bảo mật thông tin và sai số do GPS, nhiễu do RF, cần có một số giải pháp mới thay thế giải pháp cũ đó không dùng RF và GPS, thay vào đó là sử dụng công nghệ mạng cảm biến không dây. Khi thiết bị di động đến gần cảm biến đặt cố định, thay vì cảm biến chỉ phát ra địa chỉ của nó, cảm biến lúc này xem như một hệ thống sever nó có thể giao tiếp đồng thời với tất cả các thiết bị di động gần khu vực của nó, và phát ra file âm thanh tương ứng với vị trí khu trưng bày mà nó được đặt, thiết bị nào vào trước thì phát trước, vào sau thì phát sau, lần lượt nhưng không phải phát quảng bá. Khi một thiết bị đi ra khỏi tầm phủ sóng của nó thì cảm biến sẽ tự động ngắt kết nối với thiết bị này. Với công nghệ này hệ thống thuyết minh tự động có thể áp dụng được cả trong nhà lẫn ngoài trời, đây là một ưu điểm lớn cần được khai thác.
....................................
PHỤ LỤC
1. Chương trình nguồn cho thiết bị cố định:
#include "io430.h"
#include "board.h"
#include "Library/delay.h"
#include "Library/clock.c"
#include "Library/RF315.c"
#define A_KEY "ffffffff0100"
#define B_KEY "ffffffff0010"
#define C_KEY "ffffffff1000"
#define D_KEY "ffffffff0001"
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
char random( void )
{ return Read_Timer()%10;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void main_init( void )
{ WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD;
clockInitDefaults();
on( P1DIR, BIT2 + BIT5 + BIT6 );
off( P1OUT, BIT2 + BIT6 );
LCD_Init();
__enable_interrupt();
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void main( void )
{
main_init();
RF_init();
while( 1 )
{
RF_Send( KEY_A );
_delay_s( random() );
on( LED );
_delay_ms( 200 );
off( LED );
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define RF_DATA_IN_DIR off( P1DIR, BIT1 + BIT0 )
#define RF_DATA_IN input( P1IN, BIT1 )
#define RF_DATA_DIR on( P2DIR, BIT0 )
#define RF_DATA_HIGH on( P2OUT, BIT0 )
