Thuyết minh Đồ Án Tổng Hợp Đề tài BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống
MỤC LỤC

Mục lục hình

LỜI NĨI ĐẦU
Kinh tế ngày một lớn mạnh, xã hội ngày một phát triển kèm theo đó là nhu cầu nâng
cao chất lượng đời sống được tăng cao. Phương tiện đi lại ngày càng nhiều, nhất là xe
ô tơ ở các nước phát triển, nhưng diện tích xây dựng các bãi đỗ xe lại ít. Trước tình
hình đó, hệ thống bãi đỗ xe dùng thang máy đưa xe lên cao và người lái tự lái xe ra bãi
đỗ là phương án kết hợp đỗ xe nhiều tầng với hệ thống cơ khí đơn giản nhất xuất hiện
từ Mỹ năm 1918 sau đó lan truyền nhanh chóng sang châu Âu. Mãi đến năm 1982, hệ
thống bãi đỗ xe ô tơ tự động hồn tồn khơng người lái xe được phát minh đầu tiên ở
Đức, sau đó được Nhật Bản phát triển công nghệ này và ứng dụng rộng rãi từ năm
1985. Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu ứng dụng cơng nghệ này, trong đó
có Việt Nam, tuy nhiên Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia có số lượng bãi đỗ xe ơ
tơ tự động nhiều nhất trên thế giới.
Với những lợi ích mà bãi đỗ xe ô tô tự động mang lại như giải quyết được vấn đề
tiếng ồn và ô nhiễm trong bãi đỗ xe, tiết kiệm không gian, khắc phục được tình trạng
mất cắp phụ tùng hay đồ đạc trong xe, tiết kiệm thời gian gửi xe… nhờ hệ thống hoàn
toàn tự động từ khâu gửi xe đến lấy xe, bãi đỗ xe ô tô tự động là một phương án giải
quyết tối ưu nhất cho tình trạng thiếu bãi đỗ xe trên thế giới hiện nay.
Ở Việt Nam, cũng như nhiều nước trên thế giới, cùng với sự phát triển mạnh về kinh
tế, sự đơ thị hóa, đời sống nhân dân được nâng cao nên các cơng trình, tịa nhà văn
phịng, trung tâm mua sắm, khu vui chơi giải trí, siêu thị… ngày càng nhiều. Nhu cầu
gửi xe ô tô là không nhỏ. Tuy nhiên, hiện tại quỹ đất của các thành phố ở Việt Nam
dành cho việc xây dựng các bãi đỗ xe là có hạn. Nhiều chủ phương tiện khơng có nơi
đỗ xe đành đỗ xe trên các con đường gây tình trạng tắc nghẽn giao thơng. Vì vậy, cần
có những cơng trình vừa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người vừa giải quyết được

nơi đỗ xe cho họ. Trước tình hình đó các nhà lãnh đạo đang cố gắng tìm ra nhiều
phương án giải quyết. Và bãi đỗ xe ô tô tự động là phương án khả thi nhất giải quyết
vấn đề đó.
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 1


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Hiện nay, trên một số tỉnh thành phố lớn như TP.HCM, Đà Nẵng, Cần Thơ… cũng
đã bắt đầu áp dụng mô hình này. Tại Hà Nội đã ra sự kiện Cơng ty IUK (Nhật Bản) và
Công ty CFTD (một công ty chuyên về khoa học, kỹ thuật công nghệ cao tại Việt
Nam) ký kết Hợp đồng chuyển giao công nghệ "Hệ thống đỗ xe tự động". Đó là dấu
hiệu chứng tỏ rằng sự phát triển của hệ thống này tại Việt Nam sẽ phát triển mạnh mẽ
trong những năm tới đây.
Nắm bắt được tình hình đó, cùng với việc xác định đây là một đồ án tốt nghiệp
quan trọng để nhằm đánh giá lại tồn bộ kiến thức mà mình đã tiếp thu, nhóm em
đã được giao đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình bãi giữ xe tự động”. Sau khi nhận
được đề tài, với sự hướng dẫn của thầy Ngô Tấn Thống cùng với sự nỗ lực của bản
thân, sự tìm tịi nghiên cứu tài liệu, khảo sát thực tế đến nay đồ án của em về mặt
cơ bản đã hồn thành. Trong q trình thực hiện đề tài mặc dù đã tra cứu nhiều tài
liệu bằng mọi thông tin và được sự giúp đỡ chỉ dạy nhiều từ thầy cơ và bạn bè nhưng
chắc chắn sẽ có nhiều sai sót. Nhưng tin rằng nếu được triển khai một cách cụ thể sẽ
phát triển hơn và hy vọng một tương lai khơng xa chúng ta sẽ có một bãi đỗ xe do
chính tay chúng ta thiết kế và chế tạo. Vậy em kính mong sự chỉ bảo giúp đỡ và
đóng góp ý kiến của các thầy cơ để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Trần Quốc Hoàng
Huỳnh Hoàng Phúc

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 2


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG

1.1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG

1.1.1 Bài tốn nan giải về bãi đỗ xe ơtơ tại Việt Nam.
• Bài tốn bãi đỗ xe tại TP Hà Nội.
Theo thống kê chưa đầy đủ của đơn vị hữu quan, tại thời điểm này, Hà Nội
có gần Hơn 200 nghìn xe ơtơ đang hoạt động. Trong khi đó, sức chứa của 139
điểm trông giữ xe ôtô chỉ đủ cho 7.900 xe. Cung không đáp ứng nổi cầu dẫn đến
tình trạng quá tải 100% tại các điểm đổ
Tỷ lệ thuận với điều kiện đó là tình trạng xe đỗ bừa bãi ở các tuyến đường
nội thị. Xe bus không thể dừng đón khách đúng điểm, ùn tắc giao thơng, hay mất
trộm hàng loạt thiết bị của xe khi không thể gửi vào bãi… Tất cả điều đó như

một bài toán đang chờ lời giải từ các đơn vị chức năng của TP Hà Nội.
Phòng CSGT TP Hà Nội đưa ra con số thống kê khiến những người có trách
nhiệm khơng khỏi lo ngại về tình trạng ùn tắc giao thơng nội thành. Chỉ trong hai
tuần có tới 2.00 xe đăng kí mới. Trong khi đó các điểm đỗ xe điều quá tải từ lâu.
Hiện nay, do các điểm dừng xe buýt bị người dân lấn chiếm bằng cách tự
ý đỗ ơtơ nên xe bt khơng thể dừng đón khách đúng điểm, gây ùn tắc giao
thông. Rồi hàng loạt vụ mất trộm trang thiết bị của xe ôtô đã xảy ra do chủ
phương tiện không thể gửi xe vào bãi vì quá tải.

Hình 1. 1 bãi đỗ xe tự động xoay trịn tại Hà nội
• Tình trạng thiếu bãi đỗ xe tại TP Hồ Chí Minh .
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 3


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Trung tâm thành phố chỉ có thể bố trí khoảng 3.500 chỗ đậu ô tô, kể cả
chỗ đậu được phép trên lề đường và trong các Theo thống kê sơ bộ của Sở
Giao thơng Cơng chính TP. Hồ Chí Minh, cuối năm 2004, tại các quận bãi giữ
xe công cộng. Trong khi đó, hằng ngày hơn 5.800 ơ tơ có nhu cầu về chỗ đỗ,
điều đó dẫn đến tình trạng ơ tơ có thể tìm bất cứ chỗ nào để đậu, kể cả... gây
cản trở giao thơng! Chỉ tính riêng khu vực trung tâm Quận 1, nhu cầu đậu xe
trung bình là 1.200 xe/ngày, nhưng các bãi đỗ xe công cộng chỉ đáp ứng được
khoảng 350 xe, còn bãi đỗ xe của các khách sạn, trung tâm thương mại, cao ốc
văn phịng là 500 xe. Tồn thành phố có khoảng 2,6 triệu phương tiện giao
thơng, trong đó trên 200.000 xe 4 bánh. Mức tăng trưởng phương tiện giao

thông, đặc biệt là xe ô tô cá nhân đã tăng vọt từ 12% năm 2014 lên đến 20%
năm 2015. Phương tiện cá nhân tăng lên, trong khi diện tích bãi đỗ xe thì vẫn
như cũ.

Hình 1. 2 Thực trạng đỗ xe ơ tơ nan giải tại TP.HCM
Theo tính tốn của Sở Giao thơng Cơng chính, lượng xe trên địa bàn thành
phố sẽ tăng 30%/tháng. Trong khi đó, các điểm đậu, bãi đỗ xe hiện có chỉ đáp
ứng được khoảng 20% trong gần 276.000 ôtô các loại đang lưu hành.
Tại Đà Nẵng

Hiện tại, tại Đà Nẵng có một bãi đỗ xe ngầm duy nhất tại trung tâm
thành phố.

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 4


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngơ T ấn Th ống

Hình 1. 3 bãi đỗ xe tại trung tâm Đà Nẵng

Để giải quyết vấn đề giống như các thành phố Đà Nẵng nói riêng và
Việt Nam nói chung đang phải đối mặt này, nhiều nước trên thế giới đã sử
dụng hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động, và đã trở thành phổ biến, không
chỉ ở các nước châu Á đất chật người đông như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn
Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc, … mà còn ở những nước châu Âu
và Mỹ. Tại các nước này đều có các cơng ty tư nhân chuyên kinh doanh

bãi đỗ ô tô nhiều loại, trong đó hệ thống đỗ nhiều tầng tự động đƣợc sử
dụng rất phổ biến. Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tự động là các nhà
chế tạo, không trực tiếp kinh doanh bãi đỗ xe mà chỉ cung cấp và lắp đặt
thiết bị cho các nhà đầu tư. Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tại các
nước này đều là các cơng ty cơ khí có kinh nghiệm về thiết bị nâng. Ngồi
ra, cịn các hệ thống các công ty sản xuất các thiết bị phụ trợ như: Hệ
thống lấy vé tự động đọc thẻ, cửa trả tiền tự động, hệ thống máy tính điều
khiển tự động,
1.1.2. Sự phát triển bãi đỗ xe của các nước phát triển trên thế giới.

Tại Mỹ: Theo thống kê của tổ chức International Parking Institue, loại
hình dịch vụ kinh doanh bãi đỗ xe tại Mỹ đang đóng góp một doanh thu hàng
năm lên tới 26 tỷ USD. Hiện có tới 40000 gara đỗ xe với khoảng 105 triệu
chỗ trống. Ấy vậy mà cung đó vẫn chưa thể đáp ứng nổi cầu đang ngày càng
gia tăng. Xây dựng 10 hệ thống giữ xe ở trung tâm, các hệ thống này liên kết
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 5


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

với nhau qua máy tính chủ. Mọi thơng tin về hệ thống như: còn trống chỗ
hay đã đầy chỗ được thể hiện trên bảng điện, giúp người lái xe nhanh chóng
tìm được chỗ đậu xe.

Hình 1. 4 Mơ hình nhà để xe bằng kính với khung kim loại.
Tại Châu Âu: Thiếu bãi đậu xe là tình trạng chung tại các thành phố lớn

trên thế giới. Trong đó có Mátxcơva ở Nga, hiện nay đang có xu hướng xây
dựng các tịa nhà cao tầng để xe tự động. Các tòa nhà đỗ xe với những thiết
bị hoàn toàn tự động và hệ thống thơng tin về vị trí đỗ đã đầy hay còn trống
được thể hiện trên bảng điện tử, rất là thuận tiện cho người đỗ xe vào bãi
giữ. Không chỉ ở Mátxcơva mà ở các thanh phố lớn của các nước như Anh,
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 6


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Pháp, Đức…đã xây dựng nhiều bãi đỗ xe để giải quyết bài tốn: số lượng xe
ơ tơ ngày càng gia tăng mà diện tích bãi đỗ ngày càng thiếu.
Ngồi ra họ còn phát triển hệ thống eParking hệ thống quản lý đậu xe
qua điện thoại. Giúp người lái xe nhanh chóng và dễ dàng đặt chỗ cho vị trí
giữ xe tại 1 cao ốc vào 1 khoảng thời gian. Với hệ thống này có nhiều ưu
điêm: dễ dàng quản lý vị trí đỗ xe, cung cấp thơng tin chính xác cho người
lái xe về khả năng có chỗ trống tại 1 vị trí ở 1 thời điểm nhất định.
Tại Châu Á: Nhật Bản và Hàn Quốc là 2 quốc gia đi đầu trong việc cơ
giới hóa bãi đỗ xe, đặc biệt là Nhật Bản với mật độ dân cư tập trung đông ở
các thành phố lớn như Tokyo. Nhật Bản đang đứng đầu thế giới về số lượng
cũng như chất lượng của bãi giữ xe tự động.
1.1.3. Ưu điểm của bãi đỗ xe tự động

Giải quyết được bài toán nan giải hiện nay là có nơi đỗ xe cho ơ tơ
nên phần nào tránh được hiện tượng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn
ở nước ta cũng như các nước trên thế giới.

Tiết kiệm diện tích: cùng một diện tích đất, thay vì chỉ để được 1 chiếc
xe nay có thể để được nhiều chiếc bằng cách ta xây những tầng hầm hay xây
cao tầng. Tạo ra kết cấu thành những ơ tiêu chuẩn do đó để được nhiều xe
hơn. Q trình để xe vào hệ thống hồn tồn tự động.
Khơng cần người phục vụ: Q trình đưa xe vào, nâng xe lên, đưa xe
vào hệ thống hay lấy ra hồn tồn tự động, khơng cần có sự tác động của con
người, do đó giảm được chi phí th người phục vụ.
Khơng cần chiếu sáng và thơng gió: Bởi vì trong nhà xe khơng có sự
hiện diện của con người mà chỉ có xe, người sử dụng cũng chỉ cần đứng
trước cửa nhà xe, khơng có người phục vụ ở trong đó vì vậy mà khơng cần
chiếu sáng và thơng gió. Như vậy tiết kiệm được chí phí cho phần chiếu sáng
và thơng gió.
An tồn cho người và xe cộ: Người dùng không phải vào tận nhà xe mà
chỉ đứng ở bên ngoài để lấy xe cũng như gửi xe do đó khơng bị những tai
nạn xảy ra trong nhà xe. Cịn xe gửi trong đó nhờ có kỹ thuật cho va chạm
mềm và bộ phận giảm chấn do đó tránh được các trầy xước và hư hại. Ngồi
ra, bãi để xe tự động còn tránh sự phá hoại của kẻ gian như nạn ăn cắp xe, ăn
cắp đồ đạc trong xe, phá hư xe... Vì bãi giữ xe tự động không cho người lạ
vào nhờ vào hệ thống camera, và hệ thống báo động.

1.2.

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• Biết được cách điều khiển động cơ và quá trình chuyển động của bãi đỗ
xe tự động trong thực tế. Từ đó chọn ra phương án thích hợp để thực
hiện đề tài.

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 7

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngơ T ấn Th ống

• Hiểu được giao tiếp máy tính với mạch điều khiển thơng qua các cổng
kết nối.
• Biết cách sử dụng và ứng dụng được công nghệ RFID trong thực tế.

1.3.

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đề tài tập trung nghiên cứu vào 3 đối tượng chính:
• Q trình chuyển động của những bãi đỗ xe tự động hiện có. Từ đó lựa
chọn một phương án thích hợp để áp dụng cho mơ hình.
• Cách thức giao tiếp máy tính với mạch lực, thực hiện giám sát q trình
vận hành của mơ hình trên máy tính.
• Cơng nghệ RFID và ứng dụng của RFID trong thực tế.

1.4.

PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU

1.4.1. Nghiên cứu lý thuyết

Kinh tế ngày một lớn mạnh, xã hội ngày một phát triển kèm theo đó là nhu
cầu nâng cao chất lượng đời sống được tăng cao. Phương tiện đi lại ngày
càng nhiều, nhất là xe ô tô ở các nước phát triển, nhưng diện tích xây dựng

các bãi đỗ xe lại ít. Từ đó đề ra giải pháp cần xây dựng các bãi đỗ xe tự
động, thông minh phù hợp với nhu cầu của xã hội :
• Giải quyết được vấn đề tiếng ồn và ơ nhiễm trong bãi đỗ xe.
• Giải quyết được thực trạng nan giải của bãi đỗ xe ở nước ta trong các
thành phố lớn và khu vực đơng dân cư, nơi cơng cộng, doanh nghiệp…
• Tiết kiệm khơng gian, khắc phục được tình trạng mất cắp phụ tùng hay đồ
đạc trong xe cũng như tình trạng trộm xe.
• Tiết kiệm thời gian, chi phí cũng như nhân lực gửi xe nhờ hệ thống gửi
cất xe hoàn toàn tự động.
• Nâng cao hiệu suất làm việc, an tồn cho khách hàng.
1.4.2. Nghiên cứu thực tế

Để có cái nhìn trực quan nhất về bãi đỗ xe tự động, em đã tham quan và
quan sát một số bãi đỗ xe tự động hiện có ở Hà Nội. Quan sát cách thức làm
việc và quá trình chuyển động của từng bãi đỗ xe. Từ đó rút ra được ưu nhược
điểm của từng loại và lựa chọn phương án thích hợp để thực hiện đề tài.

1.5.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

• Tìm hiểu quy trình hoạt động bãi đỗ xe tự động trong thực tế, mơ phỏng
hoạt động bằng mơ hình.
• Thiết kế chế tạo với mơ hình với tải trọng cố định.
• Thực hiện đọc dữ liệu thẻ ID có sẵn của người gửi, lấy xe\

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 8

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống
Chương 2

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG
BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
2.1. TỔNG QUAN VỀ BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
2.1.1. Các bãi đỗ xe ô tô tự động trên thế giới.
Trên thế giới có rất nhiều bãi giữ xe tự động, có thể phân loại chúng theo hệ thống
truyền động: bằng thanh răng bánh răng, bằng thủy lực, bằng cáp, bằng xích. Phân loại
chúng theo cách bố trí nhà xe ở trên mặt đất hay ngầm dưới đất; hoặc phân loại theo
quy mô cỡ nhỏ hay cỡ lớn… Trong thực tế hệ thống 1 bãi giữ xe có thể kết hợp nhiều
phương án do đó việc phân loại chúng là rất phức tạp. Sau đây em xin giới thiệu 1 số
loại để xe ô tô tự động mà trên thế giới đã làm.
2.1.1.1. Hệ thống xoay vòng tầng (Cycle parking).
Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360 o theo phương
thẳng đứng bằng 1 thang phụ để di chuyển lần lượt các pallet đến vị trí thang nâng
chính khi xe ra / vào hệ thống.

Hình 2. 1 Mơ hình hệ thống xoay vòng tầng ngầm dưới đất.
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 9


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngơ T ấn Th ống

•

2.1.1.2. Hệ thống xoay vòng ngang (Tatol Parking).
Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang là loại thiết bị rất hiệu quả cho các diện tích
có hình vng, hình chữ nhật có nhiều tầng, nhiều hàng ngầm dưới mặt đất. Xe được
đưa vào và lấy ra khỏi hệ thống bằng thiết bị nâng di chuyển theo hai trục đứng và
ngang theo một trật tự lập trình trước. Các đặc điểm chính của hệ thống gồm:
Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành đồng thời

•

theo trục đứng và ngang của hệ thống thang nâng.
Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt dạng nhiều hàng và nhiều tầng

•

•
•

Việc điều hành hệ thống rất thuận lợi nhờ hệ thống tương thích vi tính điều
khiển trung tâm.
Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360 o trên 1 mặt
phẳng ngang để di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng để đưa xe ra/vào hệ thống.
• Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 12 36 xe.

2.1.1.3.

Hình 2. 2 Mơ hình hệ thống xoay vịng ngang
Hệ thống xoay vòng đứng (Mini Rotary).

Ở dạng này, xe được xếp vào bàn nâng (pallet) xoay khép kín và nặng nề, mỗi lần
muốn đưa xe vào hay đưa xe ra, hệ thống bàn nâng phải xoay và kéo theo tất cả xe
chứa trên nó. Quy trình diễn ra như sau: xe được lái vào đúng vị trí của một ơ trong
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 10


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

guồng được đặt ngay dưới đất, sau đó cả hệ thống bàn nâng quay để có được ơ trống
nằm ngay mặt đất. Khi lấy xe ra bàn nâng cũng quay để đưa chiếc xe được yêu cầu ở
vị trí mặt đất và người dùng có thể lên xe và lái xe ra.
Là hệ thống mang lại hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất. Hệ
thống đỗ xe dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt trên các bàn
nâng (pallet), các pallet này di chuyển xoay vòng 360 o quanh trục cố định, có thể đảo
chiều xoay. Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy
xe ra nhanh nhất.

•

Hình 2. 3 Mơ hình hệ thống xoay vịng đứng
Hệ thống có đặc điểm chính:
Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp nhiều hệ thống liên tiếp

nhau.
•

Điểm xe vào từ dưới mặt đất.

•

Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong tồ nhà cao tầng.

•

Hệ thống lắp đặt trên mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 11


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngơ T ấn Th ống

•

Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vịng trịn 360 o quanh trục

•

cố định (có thể đảo chiều xoay) để di chuyển các pallet đến vị trí xe ra/vào.
Tốc độ xoay của hệ thống khoảng 3,8 m/phút.

2.1.2. Hệ thống nâng di chuyển (Lift Slide system).
•
Loại hệ thống đỗ ô tô dạng thang nâng là loại hệ thống rất thuận tiện, an tồn,

•

kinh tế. Với loại này sẽ tăng tối đa diện tích sử dụng, 60 xe có thể đỗ trên diện tích đất
dành cho 3 xe (khoảng 48 m 2); tốc độ xe ra vào nhanh (60m/phút). Hệ thống tương
thích vi điều khiển sẽ lập trình điều khiển toàn bộ vận hành của hệ thống nên các vấn
đề xảy ra (nếu có) sẽ có thể được phát hiện và giải quyết tức thời Hệ thống lắp ngầm
hoặc nổi, mặt bằng từ trung bình đến lớn.
Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), thang nâng sẽ vừa di chuyển theo chiều

•

ngang vừa nâng hạ để đưa xe vào vị trí đỗ.
Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 40 70 xe.

•

Tuy nhiên, loại này có nhược điểm là việc vận hành của toàn hệ thống phụ
thuộc vào thang di chuyển này, và thời gian xếp xe chậm hơn so với loại hệ thống tầng
di chuyển (Super Parking) nên hiện nay ít được chọn lựa.

Hình 2. 4 Mơ hình hệ thống nâng di chuyển

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 12

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

2.1.3. Ưu nhược điểm của bãi đỗ xe ô tô tự động

Ưu điểm :
•

Giải quyết được bài tốn nan giải hiện nay: là có nơi đỗ xe cho ơ tơ nên phần nào
tránh được hiện tượng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn ở nước ta cũng như các
nước trên thế giới.
Tiết kiệm diện tích: cùng một diện tích đất, thay vì chỉ để được 1 chiếc xe nay có thể
để được nhiều chiếc bằng cách ta xây những tầng hầm hay xây cao tầng. Tạo ra kết cấu
thành những ơ tiêu chuẩn do đó để được nhiều xe hơn. Q trình để xe vào hệ thống
hồn tồn tự động.

•

Khơng cần người phục vụ: Q trình đưa xe vào, nâng xe lên, đưa xe vào hệ thống

•

hay lấy ra hồn tồn tự động, khơng cần có sự tác động của con người, do đó giảm
được chi phí th người phục vụ.
Khơng cần chiếu sáng và thơng gió: Bởi vì trong nhà xe khơng có sự hiện diện của

•

con người mà chỉ có xe, người sử dụng cũng chỉ cần đứng trước cửa nhà xe, khơng có
người phục vụ ở trong đó vì vậy mà khơng cần chiếu sáng và thơng gió. Như vậy tiết
kiệm được chí phí cho phần chiếu sáng và thơng gió.8
An tồn cho người và xe cộ: Người dùng không phải vào tận nhà xe mà chỉ đứng ở
bên ngoài để lấy xe cũng như gửi xe do đó khơng bị những tai nạn xảy ra trong nhà xe.
Cịn xe gửi trong đó nhờ có kỹ thuật cho va chạm mềm và bộ phận giảm chấn do đó
tránh được các trầy xước và hư hại. Ngồi ra, bãi để xe tự động còn tránh sự phá hoại
của kẻ gian như nạn ăn cắp xe, ăn cắp đồ đạc trong xe, phá hư xe... Vì bãi giữ xe tự
động không cho người lạ vào nhờ vào hệ thống camera, và hệ thống báo động.
Nhược điểm :
Tốn năng lượng vì nhiều hệ thống chỉ cần lấy ra hay đưa vào 1 xe mà cả hệ thống
phải hoạt động.
Nhiều kết cấu truyền động như cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển ngang, cơ cấu bàn
xoay nên gây khó khăn cho quá trình bảo trì và sửa chữa.
Vốn đầu tư lớn.
2.1.3 Thiết kế bãi đỗ xe tự động.
+ Chọn loại bãi đỗ xe cần thiết kế.
Từ những yêu cầu thực tế hiện nay ở các thành phố lớn tại Việt Nam. Các thành
phố lớn xây dựng chủ yếu nhà cao tầng nhưng mặt bằng đất thì nhỏ hẹp do đó thiếu
nơi đỗ xe ôtô. Theo yêu cầu của thực tế hiện nay và qua tham khảo các phương án nói
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 13


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

trên, ta thấy phương án hệ thống xoay vòng tầng (cycle parking) là đơn giản và thích
hợp hơn. Đó là phương án kết hợp giữa nâng và dịch xe di chuyển ngang. Trong
phương án này ta cũng có nhiều sự lựa chọn như:
Phương án 1: Cửa ra vào bãi đỗ xe ơtơ đặt ở giữa hệ thống xoay vịng tầng.

Hình 2. 5 Hệ thống xoay vịng tầng có cửa ra vào đặt ở giữa.
Phương án 2: Cửa ra vào bãi đỗ xe ơtơ đặt ở một bên hệ thống xoay vịng tầng.

Hình 2. 6 Hệ thống xoay vịng tầng có cửa ra vào đặt ở một bên.

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 14


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Qua 2 phương án ta thấy phương án 1 là phù hợp nhất. Vì phương án 1 giải quyết
được bài tốn diện tích đất nhỏ hẹp hiện nay và tiện cho người sử dụng, cịn phương
án 2 thì sẽ gây phiền cho người sử dụng khi cùng có xe gửi và lấy thì phải đợi lâu.
+ Đặc điểm bãi đỗ xe cần thiết kế.
Đặc điểm chung của hệ thống xoay vòng tầng.
• Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
•

Cơ cấu nâng hạ dễ và nhẹ nhờ động cơ kéo trượt theo dây được căng theo độ

•

cao của bãi đỗ xe.
Việc dịch chuyển trên mỗi tầng được thực hiện nhờ cơ cấu đẩy kéo chuỗi pallet

•

theo từng nhịp, mỗi bước dịch chuyển bằng chiều rộng của tấm pallet, chúng dừng lại
khi thẳng hàng với pallet trên cơ cấu nâng.
Cơ cấu dịch chuyển ngang là cơ cấu trượt nhờ chuyển động của động cơ được

•

gắn bánh răng với cơ cấu trượt này. Các vòng bi liên kết truyền lực các tấm pallet khi
chúng dịch chuyển ngang.
Số xe chứa tối đa trong hệ thống khoảng 30 xe. Nếu chứa 30 xe thì hệ thống có

•

kết cấu gồm 5 tầng, mỗi tầng có 6 vị trí để xe.
Điều khiển tự động bằng phần mềm điều khiển riêng.

•

Khách hàng tự đưa xe vào nơi đỗ và lấy xe ra.

•

Khung chịu lực của hệ thống là kết cấu thép hay bằng bê tơng.

•

Đặc điểm của mơ hình hệ thống xoay vòng tầng mà ta thiết kế.
Bãi đỗ xe ta cần thiết kế là hệ thống xoay vòng tầng (cycle parking), cửa ra vào của
xe ôtô được đặt ở giữa hệ thống. Bãi đỗ xe hệ thống xoay vịng tầng có các đặc điểm
sau:
Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.

•

Khung của mơ hình được làm bằng inox, mặt tầng làm bằng Alu.

•

Số tầng phục vụ của hệ thống gồm 5 tầng mỗi tầng 6 chỗ, thiết kế bãi đỗ cho

•

các loại xe con 4 chỗ.
Thiết kế với tải trọng cố định

•

Khách hàng tự đưa xe vào nơi đỗ, quét thẻ RFID và lấy xe ra bằng thẻ RFID

•

Ngày làm việc 24/24 giờ.

•

Phần mềm điều khiển giám sát có lưu lịch sử gửi/lấy xe đề phịng sự cố.

•

Kích thước bãi đỗ xe là 1m, mỗi tầng cao 0,2m.
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 15


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

+ Ưu nhược điểm của hệ thống xoay vòng tầng.
 Ưu điểm:
•

Chiếm diện tích nhỏ phù hợp với mặt bằng nhỏ hẹp.

•

An tồn cho người và xe trong q trình cất và giữ xe.

•

Gửi và lấy xe dễ dàng nhờ hệ thống điều khiển tự động.

•

Hệ thống hồn tồn tự động nên giảm được nhân cơng.

 Nhược điểm:
•

Cần tốn chi phí đầu tư lớn cho một hệ thống.

•

Sử dụng nhiều năng lượng.

2.2. CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI

Hình 2. 7 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
+ Mô tơ bước
+ Con thoi lăn
+ Trục Inox
+ Mạch đọc thẻ
+ Gỗ ép 17mm, sắt vng 30x30

SVTH : Trần Quốc Hồng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 16


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống
CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ, TÍNH TỐN, CHẾ TẠO MƠ HÌNH
BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
3.1. TÍNH TỐN CƠ CẤU LẤY , TRẢ XE
3.1.1 Sơ đồ hoạt động :

3.1.2 Tính tốn động cơ :
Chọn vận tốc lớn nhất 0.7 (m/phút)
V = π.d.ω
Trong đó:
+ V: Vận tốc khối nâng (m/phút)
+ d: Đường kính bánh ren (m), d =40 cm
+ ω: Vận tốc đai ren (v/p), cũng chính là vận tốc động cơ.
Suy ra:
ω = = = 5.57 (v/p)
Khối lượng của toàn bộ cơ cấu cơ khí: 30 kg
Khối lượng xe cố định là: 0.5kg
Đường kính truyền động là: 10 mm
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 17


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

Lực ma sát giữa dây – ròng rọc :
F = m.g.k
Trong đó:
+ m : Khối lượng khối nâng và xe.

m = 30 + 0.5 = 30.5 (kg)
+ g : Gia tốc trọng trường ( lấy g = 9.8 m/s2)
+ k : Hệ số ma sát, chọn k = 0.8
F = m.g.k = 30.5 .9.8 .0.8 = 239.12 (N)

3.2. TÍNH TỐN CƠ CẤU NÂNG XE
1

Sơ đồ hoạt động:

3.2.2. Động cơ bước:
3.2.2.1. Khái niệm
- Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số
các động cơ điện thông thường. Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến
đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển
động góc quay hoặc các chuyển động của rơto có khả năng cố định rơto vào các vị trí cần
thiết.
SVTH : Trần Quốc Hồng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 18


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

- Về cấu tạo, động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai loại động cơ: Động cơ một
chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ.
- Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có
độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện

tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc
quay của rôto tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của
rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.
- Lựa chọn động cơ bước, cần xem xét các tham số sau:
+ Tốc độ hoạt động (bước/giây).
+ Mômen xoắn.
+ Mômen quán tính.
+ Góc bước u cầu.
+ Thời gian để tăng tốc (ms).
+ Thời gian để giảm tốc (ms).
+ Kiểu truyền động được sử dụng.
+ Kích thước và trọng lượng.
3.2.2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ bước
Hình sau mơ tả hoạt động của động cơ bước đơn giản.
Trong hình 3a dịng điện đưa vào cực /C và chạy ra ở C, do đó tạo ra lực từ giữ động cơ ở
vị trí như hình 3a). Sau đó, chúng ta tắt dịng điện này đi và chuyển sang cặp /A và A, như
vậy động cơ sẽ bị xoay về vị trí mới do lực từ thay đổi hướng.Sau đó đến cặp B và /B.
Như vậy, bằng cách tạo các dòng điện chạy qua các cuộn dây, ta đã làm xoay roto theo
chiều mong muốn mỗi lần quay một bước khoảng cách giữa hai cuộn dây sát nhau. Như
vậy nếu ta đặt các cuộn dây càng sát nhau thì ta có độ phân giải càng cao, các động cơ
trong thực tế có thể đạt tới độ phân giải góc 1.8 độ.

Hình 3. 1 Các cực của động cơ bước

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 19


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

3.2.2.3. Tính tốn lựa chọn động cơ bước:
Tỉ số truyền, khối lượng và tốc độ dịch chuyển của tải mong muốn. Bàn chịu tải 10kg và
nặng 5kg, chọn v = 420 v/p, động cơ quay 1 vịng thì bàn nâng 1mm
M = m.v.d/phi = (10+5) . 420 . = 1 Nm
Trong đó:
M là moment quay lý thuyết của động cơ (Nm)
m là khối lượng của bàn + tải (kg)
v là tốc độ chuyển động của bàn + tải mong muốn (m/s)
d/phi là tỉ số giữa khoảng cách dịch chuyển của bàn và góc quay của motor (m/rad). Theo
như dữ liệu là d = 0.001m, phi = 2π.
+ Ta có V = 420 v/p => v = =7 m/p
v = π.d.ω => ω = = =5,57 v/p =0.58 rad/s
Trong đó:
+ v: Vận tốc khối xoay (m/phút)
+ d: Đường kính bàn xoay (m), d = 40 cm
+ ω: vận tốc góc
Suy ra cơng suất động cơ kéo
P = M . ω = 1 . 0.58 = 0.58 =58 %
Vậy ta chọn động cơ bước SUMTOR 57HS5630A4 3A có thơng số sau:

Hình 3. 2 Thơng số động cơ bước
+ Lực kéo rịng rọc:
Vì sử dụng 6 ròng rọc cố định giúp giảm lực nặng của bàn xoay ( bỏ qua ma sát dây kéo).
Vậy F = .10 . m = . 10 .15 =75 N

3.3 TÍNH TỐN CƠ CẤU XOAY
SVTH : Trần Quốc Hồng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 20


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

3.3.1 Sơ đồ hoạt động :

3.3.2 Tính tốn động cơ :
+ Lực ma sát mâm quay tác dụng lên trục động cơ:
F =μ.m.g = 0.8 . 5 . 9.81= 39.2 N
+ Momen xoắn do ma sát của mâm quay tác động lên trục động cơ:
= . μ.m.g = . 0,8 . 5 . 9,81= 0.311 Nm
+ Lực ma sát giữa mâm quay và xe tác dụng lên động cơ:
=. μ.(.g =0.8 . (0.5+5) . 9.81= 43.164 N
+ Momen xoắn do ma sát của mâm quay và xe tác dụng lên động cơ:
=. = . 43.164 = 0.34 Nm

3.4 KẾT CẤU CƠ KHÍ
- Các tầng làm bằng gỗ ép
- Khung được hàn từ sắt vuông 25x25
- Trục trơn dẫn hướng Inox

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 21

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngơ T ấn Th ống

Hình chiếu của khung cơ khí

SVTH : Trần Quốc Hồng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 22


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống
Chương 4

THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN, KẾT LUẬN VÀ
HƯỚNG PHÁT TRIỂN
4.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA HỆ THỐNG

Hình 4. 1 Chi tiết của hệ thống

4.1.1. Hoạt động với yêu cầu điều khiển của chương trình :
- Xe vào:
Khi xe khách vào gửi, chủ xe lấy 01 thẻ ID quẹt vào đầu đọc thẻ rồi ấn nút giữ xe.
Khi đó thơng tin số thẻ nhận về để thiết lập 01 bản ghi cơ sở dữ liệu xe gửi gồm các thông
tin: mã số thẻ, ngày giờ xe vào…
Bộ xử lý sẽ đưa tín hiệu cho các cơ cấu chấp hành làm việc cụ thể là quét các ô trong nhà
xe xem ô nào trống gần nhất và cánh tay sẽ nâng xe di chuyển và đặt vào ơ trống đó.
Sau đó cánh tay sẽ trở về cữa để tiếp tục nhận xe.

Trong hệ thống sẽ tự gán ơ trống đó với số ID của khách.
- Xe ra:
Khi khách vào lấy xe, chỉ cần quẹt thẻ vào đầu đọc thẻ và ấn nút lấy xe.Hệ thống sẽ tự
động di chuyển đến vị trí ơ mà đã được gắn với ID thẻ trước đó – lấy xe ra đưa về cổng ra
của nhà xe.
SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 23


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

4.2. THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN
4.2.1. Lưu đồ thuật tốn

Hình 4. 2 Sơ đồ nguyên lý

4.2.2. Giới thiệu về Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 là sản phẩm tiêu biểu cho dòng mạch Mega là dịng bo mạch
có nhiều cải tiến so với Arduino Uno (54 chân digital IO và 16 chân analog IO). Đặc biệt
bộ nhớ flash của MEGA được tăng lên một cách đáng kể, gấp 4 lần so với những phiên
bản cũ của UNO R3. Điều này cùng với việc trang bị 3 timer và 6 cổng interrupt khiến bo
mạch Mega hồn tồn có thể giải quyết được nhiều bài tốn hóc búa, cần điều khiển nhiều
loại động cơ và xử lý song song nhiều luồng dữ liệu số cũng như tương tự
Ngoài việc phát triển được ưu tiên, việc kế thừa cũng được đặc biệt lưu ý. Trên
mạch MEGA các chân digital vẫn từ 0-13, analog từ 0-5 và các chân nguồn tương tự thiết
kế của UNO. Do vậy chúng ta dễ dàng phát triển nghiên cứu theo kiểu gắp ghép module
từ Arduino UNO bê sang Arduino mega. Ngoài ra, ở phiên bản này, các nhà thiết kế đã

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 24


ĐỒ ÁN TỔNG HỢP

GVHD : Ngô T ấn Th ống

mạnh dạn thay đổi thiết kế. Để có thêm được nhiều vùng nhớ và nhiều chân IO hơn, một
con chip khác đã thay thế cho Atmega1280. Theo dòng phát triển của vi điều khiển
nhúng, những dự án lớn cần nhiều dung lượng flash hơn. Do vậy, Arduino Mega 2560
ra đời với sứ mệnh giải những bài toán như thế.
Arduino Mega được thiết kế cho nhiều dự án khó.Với 54 chân I/O kĩ thuật số, 16
chân analog, cùng không gian khá rộng để bạn có thể tích hợp các mạch điện tử của dự án
của bạn lên đó.

4.2.3. Tính năng nổi bật của Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 là board mạch vi điều khiển, xây dựng dựa trên Atmega
2560. Nó có 54 chân I/O (trong đó có 15 chân có thể sử dụng làm chân ouput với chức
năng PWM), 16 chân đầu vào Analog, 4 UART, 1 thạch anh 16Mhz, 1 cổng USB, 1 jack
nguồn, 1 header, 1 nút nhấn reset. Nó chứa mọi thứ cần thiết hỗ trợ cho người lập trình vi
điều khiển, đơn giản chỉ việc kết nối nó với máy tính bằng cable USB là có thể bắt đầu
học tập. Mach Arduino 2560 sử dụng tương thích với phần lớn các Shield của Arduino
UNO

Hình 4. 3 arduino mega 2560

SVTH : Trần Quốc Hoàng + Huỳnh Hoàng Phúc

Page 25