ILOCK Pro là một trong những đồ án tiêu biểu của sinh viên ngành thiết kế vi mạch bán dẫn tại FPT Jetking, được thực hiện bởi nhóm 1, lớp C1.2405.E0. Nhóm bao gồm năm thành viên: Võ Nhật Trường (trưởng nhóm), Đặng Hữu Thái Hòa, Nguyễn Bách Thông, Trần Ngọc Thắng và Nguyễn Chí Tâm.
Mục tiêu và hướng phát triển của dự án
Đây là phiên bản nâng cấp từ ý tưởng khóa cửa thông minh của học kỳ trước “Hệ thống cửa thông minh (Door lock system), nhưng thay vì sử dụng vi điều khiển truyền thống, nhóm đã ứng dụng FPGA KIT nhằm cải thiện khả năng lập trình mô tả phần cứng (RTL) bằng Verilog, tối ưu thiết kế vi mạch và tiếp cận công nghệ hiện đại để ứng dụng vào thực tế.
Với mong muốn ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, nhóm tập trung vào việc xây dựng hệ thống khóa cửa thông minh tích hợp nhiều giao thức truyền dữ liệu như I2C, SPI, PWM và UART trên nền tảng FPGA. Dự án không chỉ giúp sinh viên hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của từng giao thức mà còn rèn luyện kỹ năng lập trình Verilog, kiểm thử hiệu quả và nâng cao khả năng phân tích kỹ thuật. Thông qua quá trình nghiên cứu và thực hiện, nhóm cũng cải thiện kỹ năng đọc tài liệu chuyên ngành, phân tích lỗi và xử lý sự cố trong quá trình phát triển sản phẩm.
Các bước triển khai dự án
Đồ án được các thành viên nhóm lên kế hoạch cụ thể, thực hiện theo các giai đoạn sau:
- Thiết kế sơ đồ khối và mạch điện cho hệ thống.
- Xây dựng các block và module chức năng.
- Lập trình RTL bằng Verilog, viết Testbench để kiểm thử.
- Mô phỏng, kiểm tra thực tế trên FPGA KIT, điều chỉnh và tối ưu sản phẩm.
Quá trình thực hiện dự án không tránh khỏi những thử thách, đặc biệt là việc hiểu sâu nguyên lý hoạt động và lập trình phối hợp các khối logic trong hệ thống FPGA. Việc kiểm thử liên tục phát sinh lỗi khiến quá trình sửa lỗi và tối ưu trở nên khó khăn. Tuy nhiên, nhóm đã chủ động tìm kiếm tài liệu, nghiên cứu kỹ các datasheet linh kiện, đồng thời nhận sự hỗ trợ từ giảng viên và trao đổi với bạn bè để tìm ra giải pháp tối ưu. Nhờ tinh thần kiên trì, từng vấn đề được giải quyết, giúp sản phẩm dần hoàn thiện.
Những đêm miệt mài sửa lỗi, tối ưu hệ thống trở thành kỷ niệm khó quên đối với các thành viên trong nhóm. Không ít lần hệ thống gặp lỗi, yêu cầu phải fix bug ngay trong đêm để đảm bảo tiến độ. Khoảnh khắc sản phẩm chạy thành công sau nhiều lần thử nghiệm thất bại mang lại niềm vui và sự phấn khích cho cả nhóm, đồng thời khẳng định rằng sự nỗ lực và kiên trì luôn được đền đáp xứng đáng.
Điểm đặc biệt của ILOCK Pro
Sản phẩm tích hợp nhiều giao thức truyền dữ liệu như UART, I2C, SPI, PWM giúp mở rộng khả năng ứng dụng vào các hệ thống điều khiển khác nhau. Cơ chế AutoLock thông minh được thiết lập để tự động khóa cửa khi không có hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định, đảm bảo tính an toàn và tiện lợi. Hệ thống còn có khả năng lưu trữ lịch sử đăng nhập và kiểm soát truy cập thông qua Cloud, giúp người dùng dễ dàng quản lý từ xa. Với những tính năng vượt trội này, ILOCK Pro không chỉ là một đồ án học tập mà còn có tiềm năng phát triển thành sản phẩm thương mại trong tương lai.
Những bài học quý giá từ dự án
Sau quá trình thực hiện, nhóm không chỉ củng cố kiến thức về Verilog và FPGA mà còn rèn luyện kỹ năng nghiên cứu, giải quyết vấn đề và khắc phục lỗi. Khả năng làm việc nhóm cũng được nâng cao khi mỗi thành viên phải phối hợp chặt chẽ để hoàn thành nhiệm vụ đúng tiến độ. Việc trải qua toàn bộ quy trình từ ý tưởng, thiết kế, lập trình đến kiểm thử giúp nhóm hiểu rõ hơn về quy trình phát triển sản phẩm thực tế, tạo nền tảng vững chắc cho công việc trong tương lai.
“Dự án giúp em hiểu rõ hơn về lập trình Verilog và cách thiết kế các giao thức giao tiếp như I2C, SPI, UART, PWM. Việc trực tiếp trải nghiệm thiết kế hệ thống giúp em rèn luyện kỹ năng phân tích và giải quyết vấn đề trong kỹ thuật.”
Dự án được đánh giá cao nhờ tính bài bản và sự chủ động của nhóm trong quá trình nghiên cứu, triển khai. Nhóm cũng nhận được phản hồi tích cực từ hồi đồng phản biện “Nhóm đã áp dụng tốt kiến thức vào thực tế, đồng thời thể hiện khả năng sáng tạo và tinh thần làm việc nghiêm túc. Tuy nhiên, để sản phẩm trở nên hoàn thiện hơn, cần tối ưu thêm về tài nguyên FPGA và hiệu suất mã Verilog”.
ILOCK Pro là minh chứng cho sự sáng tạo và nỗ lực của sinh viên ngành Thiết kế vi mạch bán dẫn tích hợp AI tại FPT Jetking. Đây không chỉ là một bài tập trên lớp mà còn mở ra nhiều cơ hội để các bạn sinh viên áp dụng kiến thức vào thực tế, chuẩn bị sẵn sàng cho tương lai trong ngành công nghiệp vi mạch bán dẫn. Với những cải tiến vượt trội, dự án này hoàn toàn có tiềm năng phát triển thành sản phẩm thương mại, góp phần vào sự phát triển của công nghệ bảo mật thông minh.
Cùng xem lại những hình ảnh nhóm trong buổi bảo vệ
