Thiết Kế và Thi Công Máy Chấm Công

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
- Trên thế giới, công nghệ mã vạch đã được áp dụng hơn 20 năm qua và
không ngừng phát triển; tuy nhiên, ở Việt Nam thì công nghệ này tương đối
mới mẻ.
- Đối với Việt Nam, việc áp dụng công nghệ mã vạch là cấp thiết với 2 lý do :
• Nhu cầu xuất khẩu đi các nước.
• Nhu cầu trong nước .
* Các lợi thế khi sử dụng mã vạch :
Mã vạch đối với các nước đang phát triển là một vũ khí cạnh tranh vì nó
đem lại :
• Năng suất và hiệu suất cao.
• Độ chính xác rất cao .
• Thông tin cho lãnh đạo kịp thời, đúng lúc để đề ra các quyết định hợp
lý và đúng thời điểm.
• Phục vụ khách hàng nhanh chóng, không nhầm lẫn.

* Các lãnh vực áp dụng:
• Tại điểm bán.
• Kiểm sốt, kiểm kê.
• Tra tìm công việc trong quá trình sản xuất.
• Tra tìm tài liệu, vật liệu.
• Quản lý ngày giờ công, báo thời gian và sự có mặt.
• Lưu kho.
Cùng với sự phát triển nhanh của mã vạch, mã 2 chiều ra đời và phát triển đã cho
phép ứng dụng mã vạch trong nhiều lãnh vực khác như : quản lý hồ sơ nhân sự , quản
lý và trao đổi thông tin, tài liệu nghiên cứu khoa học . Và không nằm ngồi những lãnh
vực trên, mã vạch sử dụng trong Luận Văn này nhằm mục đích là quản lý thời gian công
tác . Cấu trúc cụ thể sẽ được trình bày kỹ ở phần sau .
* Khả năng áp dụng công nghệ mã số mã vạch ở Việt Nam :

Do yêu cầu nền kinh tế thị trường ngày càng phát triển ở trong nước và quan hệ
giữa các nước trên thế giới ngày càng mở rộng cho nên đã đến lúc chúng ta không thể
không áp dụng công nghệ mã vạch ở Việt Nam.
Việc áp dụng mã vạch ở Việt Nam chủ yếu phục vụ các đối tượng sau:
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
- Các sản phẩm hàng hóa xuất khẩu : các sản phẩm này muốn bán sang các
nước châu Á, ASEAN và các nước khác như Trung Quốc, Nhật Bản, Mỹ
thì phải có mã số vật phẩm, nếu không có thì ta phải chấp nhận cho nước
bạn ghi mã vạch cho mình, không những tốn kém mà còn phải từ bỏ chủ
quyền .
- Các sản phẩm hàng hóa sản xuất ra để bán ở các siêu thị trong nước.
- Các cơ sở kinh doanh muốn quản lý một cách hiện đại, nhanh chóng, chính
xác dây chuyền sản xuất của mình từ lúc nhập nguyên liệu đến thành phẩm.
- Một số ngành dịch vụ, y tế, văn hóa phẩm, giao thông.
- Các ngành quản lý nhân sự , an ninh phục vụ việc chấm công thường
nhật.
* Hoạt động của EAN - VN : ( European Article Numbering – Việt Nam )
EAN -VN được thành lập cuối năm 1994, trở thành thành viên chính thức của
EAN quốc tế vào tháng 5 - 1995, là tổ chức được giao nhiệm vụ quản lý và triển khai
hoạt động mã vạch ở Việt Nam.

Hoạt động của EAN -VN là :
- Hướng dẫn cấp mã số vật phẩm.
- Xây dựng và ban hành bộ TCVN về mã vạch vật phẩm cho Việt Nam.
- Đào tạo và chuẩn bị các dự án áp dụng công nghệ mã vạch vào các cơ sở sản
xuất kinh doanh và các dịch vụ khác .
- Tham gia các hoạt động của EAN quốc tế.
2 . Tổ chức Mã Số Vật Phẩm Quốc Tế :

* Quá trình thành lập:
- Năm 1973, Hiệp hội công nghiệp tạp hóa thực phẩm Mỹ thống nhất thành
lập Hiệp Hội UCC ( Uniform Code Coucil ) bao gồm hệ thống các nhà quản
lý mã số mã vạch của các cơ sở sản xuất, kinh doanh và quản lý thông tin.
Đây là một tổ chức phi lợi nhuận, có nhiệm vụ chủ yếu là kiểm sốt mã số,
cung cấp thông tin và điều lệ của UCC, phổ biến áp dụng mã UPC
( (Universal Product Code ), chủ yếu ở Mỹ và Canada.
- Năm 1974, các nhà sản xuất và cung cấp của 12 nước Châu Âu đã thành lập
một hội đồng đặc biệt để nghiên cứu khả năng áp dụng hệ thống mã số vật
phẩm tiêu chuẩn và thống nhất cho Châu Âu, tương tự như hệ thống UPC
của Mỹ (Universal Product Code ). Kết quả là một hệ thống mã số của Châu
Âu được thiết lập trên cơ sở của hệ thống UPC được gọi là EAN ( European
Article Numbering).
- Tháng 2 - 1977, Hội EAN Chính thức được thành lập, mang tính chất một
hội Quốc Tế phi lợi nhuận của Bỉ và do Bỉ làm tổng thư ký. Mục đích chính
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
của hội là : phát triển tiêu chuẩn tồn cầu và đa ngành để nhận định sản
phẩm, dịch vụ và địa điểm, nhằm cung cấp ngôn ngữ chung cho thương mại
quốc tế.
- Mục đích của Hội EAN nhanh chóng được các tổ chức thành viên ủng hộ và
ngày càng mở rộng ra ngồi phạm vi Châu Âu tới các châu lục khác. Do đó,
đến năm 1992, tên của tổ chức được đổi thành EAN – Quốc Tế có hơn 80
thành viên đại diện cho các tổ chức EAN quốc gia. Các tổ chức này hỗ trợ
và thông tin đầy đủ về mã số, mã vạch của EAN trong các công ty, xí nghiệp
là thành viên trong nước mình.
* Hệ thống tiêu chuẩn của EAN:
- Hệ thống tiêu chuẩn EAN về nhận biết quốc tế đối với sản phẩm, dịch vụ và
địa điểm cho phép các nhà công nghiệp và kinh doanh trao đổi thông tin một
cách chắc chắn.
- Các tiêu chuẩn EAN – Quốc Tế :
• Tiêu chuẩn phân định hàng hóa, dịch vụ và địa điểm.
• Tiêu chuẩn mã bổ sung để thông tin các dữ liệukhong thể lấy từ Máy
Tính hoặc truyền qua EDI ( Electronic Data Interchange ).
• Các mã vạch tiêu chuẩn cho phép lấy tự động và chính xác các dữ
liệu phân định và dữ liệu bổ sung.
• Mẫu tiêu chuẩn cho giao dịch thương mại được thông tin từ Máy
Tính đến Máy Tính.

Các tiêu chuẩn của EAN – Quốc Tế được áp dụng không những trong thương
mại và công nghiệp để nhận biết hàng tiêu dùng, mà còn trong quản lý các sản phẩm
sách, hàng dệt, chăm sóc sức khỏe, tự động hóa . Các ký hiệu mã vạch sau đã được
thiết kế và tiêu chuẩn hóa để áp dụng trong EAN :
1. EAN ( EAN-8, EAN-13 )
2. ITF – 14.
3. UCC/ EAN – 128.
4. Do yêu cầu ngày càng tăng của các công ty thành viên về phương pháp trao
đổi thông tin thương mại, EAN lập nên EAN – COM là tiêu chuẩn trao đổi
thông tin điện tử nội bộ đa ngành công nghiệp. Tiêu chuẩn này hướng dẫn
sử dụng EDI để trao đổi số tiêu chuẩn của các vật phẩm, đơn đặt hàng, chỉ
dẫn phân phối, hóa đơn, thông tin về sản phẩm với các bạn hàng của
mình.

3. Mã số và mã vạch của hàng hóa :

* Mã số :
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
Mã số của hàng hố là một dãy các con số dùng để phân định hàng hóa, áp dụng
trong quá trình luân chuyển hàng hóa từ người sản xuất đến bán buôn, lưu kho, phân
phối, bán lẻ tới người tiêu dùng. Giống như “ thẻ căn cước’’ giúp ta phân biệt người này
với người khác, mã số của hàng hóa, giúp ta phân biệt nhanh chóng và chính xác các
loại hàng hóa khác nhau.
Mã số của hàng hóa có tính chất sau :
- Nó là con số duy nhất đặc trưng cho hàng hóa. Mỗi loại hàng hóa được đại
diện bởi một dãy số và mỗi dãy số chỉ tương ứng một loại hàng hóa. Giống
như mã số của máy điện thoại : trên tồn thế giới không có hai máy điện thoại
có cùng mã số giống nhau, trên tồn thế giới cũng không có hai loại hàng hóa
có cùng một mã số.
- Bản thân mã số cũng chỉ là một dãy số đại diện cho hàng hóa không liên
quan đến đặc điểm của hàng hóa. Nó không phải là con số phân loại hay
chất lượng của hàng hóa. Trên mã số cũng không có giá cả của hàng hóa.
Hiện nay trong thương mại trên thế giới áp dụng chủ yếu hai hệ thống mã số
hàng hóa:
• Hệ thống UPC ( Universal Product Code ) được sử dụng từ năm 1970
và hiện nay vẫn đang sử dụng ở Mỹ và Canada .
• Hệ thống EAN ( European Article Number ) được sử dụng từ năm
1974 ở Châu Âu và sau đó được sử dụng ở hầu hết các nước trên thế
giới.
+ Mã số EAN :

Trong hệ thống mã số EAN có hai loại, một loại 13 con số ( EAN -13 ) và
loại kia sử dụng 8 con số ( EAN - 8 ).
• Mã số EAN -13 gồm 13 con số có cấu tạo như sau:
- Ba con số đầu (kể từ bên trái) là mã số quốc gia.
- Bốn con số tiếp theo là mã số nhà sản xuất.
- Năm con số sau nữa là mã số sản phẩm.
- Số cuối cùng là số kiểm tra.
Để bảo đảm tính thống nhất và tính duy nhất của mã số, mã quốc gia phải
do tổ chức mã số vật phẩm quốc tế ( EAN – Quốc tế ) cấp cho các quốc gia
thành viên của tổ chức này. Mã số quốc gia của Việt Nam là 893.
Mã số nhà sản xuất do tổ chức mã số vật phẩm quốc gia cấp cho các nhà
sản xuất là thành viên của họ. Ở Việt Nam, mã số nhà sản xuất do EAN – Việt
Nam cung cấp cho các thành viên của mình.
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
Mã số sản phẩm do nhà sản xuất qui định cho hàng hóa của mình. Nhà sản
xuất đảm bảo mỗi hàng hóa chỉ có một mã số, không được có bất kỳ sự nhầm
lẫn nào.
Số kiểm tra C là một con số được tính dựa vào 12 con số đứng trước nó,
dùng để kiểm tra việc có ghi đúng những con số nói trên hay không ?
• Mã số EAN - 8 có cấu tạonhư sau :
- Ba số đầu (kể từ bên trái) là mã số quốc gia.
- Bốn con số tiếp theo là mã số hàng hóa. Con số này do tổ chức mã số quốc
gia cấp cho sản phẩm của từng nhà sản xuất theo đơn xin sử dụng mã EAN -
8 của nhà sản xuất.
- Số còn lại là số kiểm tra được tính như mã EAN - 13.
Vậy là mã EAN – 8 không có mã số của nhà sản xuất và chỉ có 4 con số đại
diện cho sản phẩm mà thôi .
+ Mã UPC :

Mã số UPC là hệ thống mã số áp dụng ở Mỹ và Canada. Trong hệ thống
UPC, áp dụng rộng rãi nhất là mã số UPC -A và UPC - E.
- Mã số UPC - A sử dụng 12 con số và cấu tạo tương tự EAN - 13 ( Mã quốc
gia – Mã công ty – Mã sản phẩm – Số kiểm tra ) .
- Mã số UPC - E là mã số rút gọn, dùng 7 con số, tương tự EAN - 8 .
Mã UPC là sở hữu của tổ chức UCC.
+ Cách tính số kiểm tra C :

Viù dụ : Tính số kiểm tra cho mã EAN - 13 dưới đây :
893123412345C
Bước 1 : Tính tổng số các chữ số hàng lẻ ( từ phải sang ) :
5+3+1+3+1+9 = 22
Bước 2 : Lấy kết quả bước 1 nhân 2 :
22x 3 = 66
Bước 3 : Tính tổng các chữ số hàng chẵn ( từ phải sang ) :
4+2+4+2+3+3= 23
Bước 4 : Tổng bước 3 cộng bước 2 :
66+22= 89
Bước 5 : Số kiểm tra là số dùng để làm tròn kết quả bước 4 lên bội số của
10 gần nhất ( làm tròn tăng ) :
89 + C = 90

GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
Vậy C= 1 EAN - 13 : 893 1234 12345 1
* Mã vạch :

Mã vạch là một nhóm các vạch và khoảng trống đặt cạnh mã số dùng để thể hiện
con số của mã số.
Người ta chuyển các con số thành các vạch đen trắng để các máy quét ( Scaner )
có thể “đọc” được các con số này.
Có nhiều loại mã vạch, loại thể hiện mã số EAN gọi là mã vạch EAN, loại thể
hiện mã UPC gọi là mã vạch UPC.
Trong mã vạch EAN, mỗi con số được thể hiện bằng hai vạch và hai khoảng
trống, theo 3 kiểu ( phương án ) khác nhau ( A, B, C ). Mỗi vạch hoặc khoảng trống có
chiều rộng từ 1 đến 4 modun, mỗi modun có chiều rộng là 0,33 mm.
Mã vạch EAN -13 có cấu tạo như sau :
Kể từ bên trái là khu vực để trống ( quiet zone ) không ghi ký hiệu nào cả; rồi tới
ký hiệu bắt đầu; tiếp theo là ký hiệu dãy số bên trái; ký hiệu phân cách; ký hiệu dãy số
bên phải; ký hiệu số kiểm tra; ký hiệu kết thúc; và sau đó là khu vực để trống bên phải.
Tồn bộ khu vực mã vạch EAN -13 tiêu chuẩn có kích thước chiều dài là 37,29 mm và
chiều cao là 26,26 mm.

Mã vạch EAN - 8 cũng có cấu tạo tương tự nhưng kích thước chiều dài chỉ là
26,73mmvà chiều cao cũng chỉ là 21,84mm .
Mã vạch UPC có cùng nguyên tắc cấu tạo như mã EAN. Tuy nhiên; điều khác
biệt là trong mã vạch UPC, con số đầu tiên và con số cuối cùng được đặt bên cạnh khu
vực mã vạch ( trong khi mã vạch EAN, tất cả các con số được đặt dưới khu vực mã
vạch ) .

4. Đọc mã vạch :

Để đọc mã vạch, người ta sử dụng một máy quét, trong máy quét có một nguồn
sáng Laser, một bộ phận cảm biến quang điện ( Cảm Quang Photo-Diode ), một bộ giãi
mã. Máy quét được nối với Máy Tính bằng đường dây dẫn hoặc bộ phận truyền tín hiệu
vô tuyến.
Nguyên tắc hoạt động như sau : nguồn sáng Laser phát chùm tia sáng quét lên
khu vực mã vạch ( khoảng 25 đến 50 lần trong một giây ) , bộ cảm biến quang điện
nhận ánh sáng phản xạ và chuyển nó thành dòng điện có cường độ biến đổi theo ánh
sáng phản xạ đó, tín hiệu được đưa đến bộ phận giải mã và chuyển về Máy Tính.

GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
Về hình dáng, máy quét có thể có dạng như một cái bút, có loại có hình dạng
như một cái hộp đặt cố định trên bàn, có loại máy quét cầm tay. Máy quét thường sử
dụng tia sáng laser phát tia sáng màu đỏ, hoặc phát tia sáng hồng ngoại.

Hầu hết các nước trên thế giới đã áp dụng mã vạch EAN trong việc thu thập
thông tin tại điểm bán hàng và sử dụng thông tin hiệu quả trong kinh doanh. Vì vậy, nếu
hàng hóa của ta không có mã vạch EAN sẽ không có thể bán trên thị trường Châu Âu,
Bắc Mỹ va øcũng rất khó bán trên thị trường ASEAN.

5. Các loại mã vạch khác :

Hai loại mã vạch EAN và UPC được dùng chủ yếu trong thương mại vì chúng có
những đặc điểm sau đây :
- Chúng chỉ mã hóa được các ký tự số từ 0 đến 9.
- Chúng có chiều dài giới hạn, tức là chỉ mã hóa bằng một số lượng nhất định
các con số, ví dụ 8 con số ( EAN - 8 ) hoặc 13 con số ( EAN -13).
Hiện nay người ta còn áp dụng nhiều loại mã vạch khác như Code 3.9, Code 2.5,
Code 128, mã hai chiều v.v . Tuy nhiên, trong giới hạn đề tài, ta không đề cập đến .

III. CẤU TRÚC MÃ VẠCH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN :
E 8 7 6 5 4 3 2 1 B
8 bits mã
Mã kết thúc Mã bắt đầu
Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc Mã Vạch
Như trên đã giới thiệu, mã vạch thực tế sử dụng có cấu tạo rất phức tạp nên đòi
hỏi ta phải có đầu đọc tốt : mắt Laser là một đầu đọc rất thích hợp . Tuy nhiên do thời
gian thi công hạn hẹp cũng như điều khiện thi công chủ yếu là thủ công nên khó có thể
cân chỉnh chính xác . Việc thu thập tín hiệu và xử lý vì vậy mà cũng gặp khó khăn nên
buộc lòng phải dùng Hồng Ngoại thay thế . Chi tiết về 2 loại ánh sáng này (Laser và
Hồng Ngoại) : ưu và nhược của mỗi loại xin được trình bày kỹ ở Phần III .
Xem hình trên (Hình 1.1), ta nhận thấy cấu trúc của mã vạch sử dụng trong luận
văn gồm có 3 phần chính : 3 vạch mã bắt đầu , 3 vạch mã kết thúc và 8 vạch mã chính
nằm giữa. 8 vạch mã này chứa ID của thẻ, mỗi thẻ sẽ mang một ID khác nhau . Với
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
8bits , ta sẽ có tổng cộng 2
8
= 128 thẻ riêng biệt khác nhau. Độ dày của mỗi vạch mã
đều nhau 2 mm . Mã bắt đầu là tổ hợp 3 vạch : Trắng – Đen – Đen; mã kết thúc là tổ
hợp 3 vạch : Trắng – Đen – Trắng .
Ánh sáng Hồng Ngoại khi gặp vạch trắng sẽ phản xạ còn gặp vạch đen sẽ không
phản xạ, tương ứng ta sẽ có vạch trắng là mức logic 1 và vạch đen là mức logic 0. Trong
trạng thái nghĩ ( không có thẻ đưa vào ) , thì sẽ không có ánh sáng Hồng Ngoại phản xạ .
Khi phát hiện vạch trắng thì có nghĩa là có thẻ đưa vào, Vi Điều Khiển sẽ đọc mã như
chương trình đã được nạp. Nếu đọc được liên tiếp 3 vạch mã : Trắng – Đen – Đen; có
nghĩa là đã đọc đúng chiều thẻ hoặc sẽ báo lỗi khi đọc được liên tiếp 3 vạch mã kết thúc
: Trắng – Đen – Trắng . Vì vậy , ta thấy chức năng chủ yếu của vạch mã Trắng đầu tiên
là nhận diện thẻ ; tức là nhận biết sự có thẻ trong khe hay không ; đồng thời cũng là
vạch mã báo bắt đầu một chu kỳ làm việc : đọc mã vạch, sau đó báo lỗi hay truyền dữ
kiện về Máy Tính của Vi Điều Khiển AT89C51 . Và tổ hợp 2 vạch mã tiếp theo : Đen –
Trắng hay Đen – Đen sẽ có tác dụng xác định chiều kéo của thẻ có đúng như qui định
hay không .
Trên đây chỉ là sơ lược cấu trúc cũng như cách thức vận hành và công dụng cụ
thể của từng vạch mã . Tuy nhiên , nói về nguyên tắc làm việc của hệ thống mã vạch
trên còn rất nhiều vấn đề nữa . Vì vậy để nắm rõ hơn nữa , xin quý đọc giả xem thêm
Phần giải thích nguyên lý làm việc của mạch phần cứng sẽ được trình bày sau .
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 01 - 2002 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM CÔNG
I. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ MSC-51 (AT89C51):
-Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hồn tồn tương tự như
nhau. Ở đây giới thiệu IC AT89C51 là một họ IC vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất.
Các đặc điểm của AT89C51 được tóm tắt như sau :
√ 2 KB EEPROM (Flash ROM) bên trong.
√ 128 Byte RAM nội.
√ 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.
√ Giao tiếp nối tiếp bất đồng bộ .
√ Có thể mở rộng 64 KB vùng nhớ Mã ngồi (ROM ngồi) thông qua 16bit
địa chỉ và chân tín hiệu PSEN.
√ Có thể mở rộng 64 KB vùng nhớ Dữ Liệu ngồi (RAM ngồi) thông qua 16bit
địa chỉ và 2 chân tín hiệu RD và WR.
√ Xử lí Boolean (hoạt động trên bit đơn).
√ 210 vị trí nhớ có thể định vị bit.
√ 4 µs cho hoạt động nhân hoặc chia.
GVHD : Thầy LÊ QUANG THUẦN SVTH : ĐỖ TRÍ NHỰT – 49701036
14

Xem chi tiết: Thiết Kế và Thi Công Máy Chấm Công