(Đồ án hcmute) thiết kế, thi công mô hình bãi đỗ xe ô tô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.64 MB, 90 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG
THIẾT KẾ, THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI
ĐỖ XE Ơ TƠ
GVHD: NGUYỄN THANH HẢI
SVTH: VÕ HOÀI ĐỨC
MSSV:13141477
SVTH: VÕ NHẬT TRƯỜNG
MSSV:13141567
SKL 0 0 6 5 3 6
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2018
do an
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
--------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngành: CNKT Điện tử - Truyền thơng
(Điện tử cơng nghiệp)
Đề tài:
THIẾT KẾ, THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI ĐỖ
XE Ơ TƠ
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải
SVTH: Võ Hồi Đức
Võ Nhật Trường
13141477
13141567
TP. HỒ CHÍ MINH _ 7/2018
i
do an
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----***---Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Võ Hoài Đức
MSSV: 13141477
Võ Nhật Trường
MSSV: 13141567
Ngành: CNKT Điện tử - Truyền thông (Điện tử công nghiệp)
Lớp: 13141CLDT2
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải
Ngày nhận đề tài: ..........................................................................................................
Ngày nộp đề tài: ............................................................................................................
1. Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi đỗ xe ơ tơ
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: ....................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
3. Nội dung thực hiện đề tài: .......................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
4. Sản phẩm: ................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
Trưởng ngành
Giảng viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
(Ký & ghi rõ họ tên)
ii
do an
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----***---Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: Võ Hoài Đức
MSSV: 13141477
Võ Nhật Trường
MSSV: 13141567
Ngành: CNKT Điện tử - Truyền thông (Điện tử công nghiệp)
Lớp: 13141CLDT2
Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải
Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi đỗ xe ô tô
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: ............................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
2. Ưu điểm: ..................................................................................................................
......................................................................................................................................
3. Khuyết điểm: ...........................................................................................................
......................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ..............................................................................
5. Đánh giá loại:............................................................................................................
6. Điểm:……………….(Bằng chữ: ............................................................................ )
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
iii
do an
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----***---Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên: Võ Hoài Đức
MSSV: 13141477
Võ Nhật Trường
MSSV: 13141567
Ngành: CNKT Điện tử - Truyền thông (Điện tử công nghiệp)
Lớp: 13141CLDT2
Giảng viên phản biện: ..................................................................................................
......................................................................................................................................
Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi đỗ xe ơ tơ
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: ............................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
2. Ưu điểm: ..................................................................................................................
......................................................................................................................................
3. Khuyết điểm: ...........................................................................................................
......................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ..............................................................................
5. Đánh giá loại: ...........................................................................................................
6. Điểm:……………….(Bằng chữ: ............................................................................ )
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
Giảng viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
iv
do an
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình đã ln là nguồn động viên
to lớn cả về vật chất lẫn tinh thần trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM, đặc biệt là các thầy cô tại khoa Đào tạo chất lượng cao và khoa Điện – Điện
tử đã truyền đạt những kiến thức cho chúng em trong quá trình học tập tại trường.
Xin gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải đã giúp đỡ và theo sát
chúng em trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô phản biện và các thầy cô trong hội đồng bảo
vệ đã dành thời gian để nhận xét và giúp đỡ chúng em trong quá trình bảo vệ đề tài.
Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè đã giúp đỡ nhóm rất nhiều trong
suốt q trình thực hiện đề tài.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày ....... tháng ....... năm 2018
Sinh viên
(Ký & ghi rõ họ tên)
v
do an
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................. ii
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.............................................. iii
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ................................................. iv
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................v
MỤC LỤC ..................................................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................. ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... xiii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. xiv
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................1
1.1.
Lĩnh vực nghiên cứu ...................................................................................1
1.2.
Mục tiêu và giới hạn đề tài ..........................................................................1
1.2.1.
Mục tiêu ...................................................................................................1
1.2.2.
Giới hạn ...................................................................................................1
1.3.
Nội dung thực hiện ......................................................................................2
1.4.
Tóm tắt ........................................................................................................2
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..........................................................................4
2.1.
Phân tích phương án bãi đỗ .........................................................................4
2.1.1.
Các loại bãi đỗ phổ biến ..........................................................................4
2.1.2.
Phương án lựa chọn .................................................................................6
2.2.
Trình biên dịch CCS....................................................................................6
2.3.
Microsoft Visual Studio ..............................................................................7
2.4.
Microsoft SQL Server .................................................................................8
2.5.
Radio Frequency Identification ...................................................................9
2.6.
Xử lí ảnh ....................................................................................................10
2.7.
Vi điều khiển PIC16F887..........................................................................10
2.8.
Chuẩn truyền dữ liệu .................................................................................11
2.8.1.
Chuẩn giao tiếp One - Wire ...................................................................11
2.8.2.
Chuẩn giao tiếp UART ..........................................................................11
vi
do an
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ THUẬN TỐN ...............................12
3.1.
Giới thiệu ...................................................................................................12
3.1.1.
Chức năng từng khối..............................................................................12
3.1.2.
Nguyên lí hoạt động...............................................................................13
3.2.
Thiết kế các thành phần hệ thống ..............................................................14
3.2.1.
Khối xử lí trung tâm...............................................................................14
3.2.2.
Khối động cơ..........................................................................................21
3.2.3.
Khối cơng tắc hành trình........................................................................25
3.2.4.
Khối RFID .............................................................................................26
3.2.5.
Khối nguồn ............................................................................................28
3.2.6.
Các khối khác.........................................................................................29
3.2.7.
Giao tiếp UART với máy tính ...............................................................29
3.3.
Lưu đồ thuật tốn điều khiển ....................................................................32
3.3.1.
Lưu đồ chương trình chính ....................................................................32
3.3.2.
Lưu đồ chương trình con Gửi xe ...........................................................33
3.3.3.
Lưu đồ chương trình con Trả xe ............................................................34
3.3.4.
Lưu đồ chương trình con Chọn vị trí .....................................................35
3.3.5.
Lưu đồ chương trình con xử lí dữ liệu ...................................................36
3.4.
Sơ đồ mạch ngun lí ................................................................................37
CHƯƠNG 4. THI CƠNG HỆ THỐNG...................................................................38
4.1.
Thi cơng phần cứng ...................................................................................38
4.1.1.
Khung mơ hình ......................................................................................38
4.1.2.
Khung chứa xe .......................................................................................39
4.1.3.
Cơ cấu xoay, di chuyển khung chứa xe lên xuống và vào ra ................39
4.1.4.
Cơng tắc hành trình ................................................................................41
4.2.
Thi cơng phần mềm ...................................................................................42
4.2.1.
Gửi mã thẻ RFID lên Visual Studio 2015 .............................................42
4.2.2.
Làm việc với Microsoft SQL Sever 2014 ..............................................44
4.2.3.
Xử lí biển số xe với EmguCV ...............................................................47
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ..........................................................................................58
vii
do an
5.1.
Mơ hình bãi đỗ thực tế ..............................................................................58
5.2.
Mạch điều khiển thực tế ............................................................................59
5.3.
Giao diện phần mềm .................................................................................61
5.4.
Hoạt động của mơ hình .............................................................................62
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................65
6.1.
Kết luận .....................................................................................................65
6.2.
Hướng phát triển .......................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................66
PHỤ LỤC ......................................................................................................................67
viii
do an
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Phương án bãi đỗ dạng xếp hình .....................................................................4
Hình 2.2. Phương án bãi đỗ dạng di chuyển quanh tịa nhà ............................................5
Hình 2.3. Phương án bãi đỗ dạng tháp ............................................................................5
Hình 2.4. Phương án bãi đỗ dạng hình trụ.......................................................................6
Hình 2.5. Giao diện cơ bản của trình biên dịch CCS phiên bản 5.015 ...........................7
Hình 2.6. Giao diện cơ bản của Microsoft Visual Studio phiên bản 2015 ......................8
Hình 2.7. Giao diện cơ bản của Microsoft SQL Sever phiên bản 2014 ..........................8
Hình 2.8. Cấu trúc thẻ RFID và hệ thống RFID cơ bản ..................................................9
Hình 2.9. Các bước cơ bản trong xử lí ảnh ...................................................................10
Hình 2.10. Vi điều khiển PIC16F887 ............................................................................10
Hình 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống ................................................................................12
Hình 3.2. Module KIT PIC V1 và PIC16F887 ..............................................................14
Hình 3.3. Sơ đồ chân PIC16F887 .................................................................................15
Hình 3.4. Các vùng cơ bản của trình biên dịch CCS .....................................................17
Hình 3.5. Mạch nạp PICKit2 PICKit 2 SE Programmer/Debugger ..............................18
Hình 3.6. Giao diện phần mềm PICKit 2 v2.61 ............................................................18
Hình 3.7. Sơ đồ ngun lí PIC16F887(1) ......................................................................19
Hình 3.8. Sơ đồ mạch in PIC16F887(1) ........................................................................20
Hình 3.9. Mạch PIC16F887(1) sau khi thi cơng ...........................................................20
Hình 3.10. Động cơ bước JK42HS40 - 1704 và sơ đồ ngun lí ..................................21
Hình 3.11. Module L298N và động cơ DC giảm tốc GA37 .........................................22
Hình 3.12. Điều khiển động cơ bước ............................................................................24
Hình 3.13. Điều khiển động cơ DC giảm tốc ................................................................25
Hình 3.14. Cơng tắc hành trình .....................................................................................25
Hình 3.15. Module RC522 và thẻ RFID........................................................................26
Hình 3.16. Lấy mã thẻ RFID với module RC522 .........................................................27
Hình 3.17. Adapter ........................................................................................................28
Hình 3.18. USB Camera ................................................................................................29
ix
do an
Hình 3.19. Cổng USB Camera trên máy tính ................................................................29
Hình 3.20. USB to TTL PL2303HX .............................................................................30
Hình 3.21. Cổng USB UART sau khi cài driver ...........................................................30
Hình 3.22. Thử nghiệm USB to TTL PL2303HX .........................................................31
Hình 3.23. Kết quả thử nghiệm USB to TTL PL2303HX ............................................31
Hình 3.24. Lưu đồ chương trình chính ..........................................................................32
Hình 3.25. Lưu đồ chương trình con Gửi xe .................................................................33
Hình 3.26. Lưu đồ chương trình con Trả xe ..................................................................34
Hình 3.27. Lưu đồ chương trình con Chọn vị trí ...........................................................35
Hình 3.28. Lưu đồ chương trình con xử lí dữ liệu ........................................................36
Hình 4.1. Khung bãi đỗ xe.............................................................................................38
Hình 4.2. Bộ phận khung chứa xe .................................................................................39
Hình 4.3. Bộ phận xoay sử dụng động cơ bước ............................................................39
Hình 4.4. Động cơ DC giảm tốc điều khiển động cơ vào ra .........................................40
Hình 4.5. Bộ phận xoay lên xuống sử dụng động cơ DC giảm tốc ...............................40
Hình 4.6. Cơng tắc hành trình giới hạn hành trình vào ra khung chứa xe ....................41
Hình 4.7. Cơng tắc hành trình giới hạn hành trình lên xuống khung chứa xe ..............41
Hình 4.8. Cơng tắc hành trình kết thúc hành trình lên xuống .......................................41
Hình 4.9. Giao diện C# Winform nhận mã thẻ .............................................................42
Hình 4.10. SerialPort Winform Visual Studio ..............................................................42
Hình 4.11. Sự kiện DataReceived của SerialPort ..........................................................43
Hình 4.12. Lắp phần cứng giao tiếp PC với KIT PIC V1 .............................................43
Hình 4.13. Thử nghiệm nhận dữ liệu từ USB to TTL PL2303HX ...............................44
Hình 4.14. Giao diện đăng nhập Microsoft SQL Sever 2014 .......................................44
Hình 4.15. Database vừa được tạo.................................................................................45
Hình 4.16. Tạo mới một bảng trong Database ..............................................................45
Hình 4.17. Thêm dữ liệu cho table ................................................................................46
Hình 4.18. Tạo một Class mới .......................................................................................46
Hình 4.19. Liên kết bảng với Visual Studio 2015 .........................................................47
Hình 4.20. Giao diện Winform xử lí biển số xe ............................................................48
x
do an
Hình 4.21. Ảnh gốc chụp từ Camera .............................................................................48
Hình 4.22. Ảnh được resize và biến đổi thành ảnh xám ...............................................49
Hình 4.23. Ảnh được lấy biên .......................................................................................49
Hình 4.24. Ảnh được nhị phân hóa ...............................................................................50
Hình 4.25. Ảnh chưa tiến hành lọc nhiễu ......................................................................50
Hình 4.26. Ảnh đã tiến hành lọc nhiễu ..........................................................................51
Hình 4.27. Ảnh trước khi làm nhịe ...............................................................................51
Hình 4.28. Ảnh sau khi làm nhịe ..................................................................................52
Hình 4.29. Ảnh trước khi tìm Contour ..........................................................................52
Hình 4.30. Ảnh sau khi tìm Contour .............................................................................53
Hình 4.31. Mơ phỏng q trình vẽ hình bao quanh Contour.........................................53
Hình 4.32. Ảnh đã được vẽ hình chữ nhật bao quanh Contour .....................................54
Hình 4.33. Ảnh gốc sau khi thực hiện tìm biển số ........................................................54
Hình 4.34. Nhiễu sau khi tìm biển số ............................................................................55
Hình 4.35. Kết quả thu được sau quá trình cắt ..............................................................55
Hình 4.36. Ảnh nhiễu và ảnh biển số sau khi xử lí .......................................................55
Hình 4.37. Các ký tự được cắt thành cơng ....................................................................56
Hình 4.38. Các ký tự thu được từ quá trình cắt ký tự ....................................................56
Hình 4.39. Kết quả xử lí biển số xe 1 ............................................................................57
Hình 4.40. Kết quả xử lí biển số xe 2 ............................................................................57
Hình 5.1. Mơ hình bãi đỗ thực tế...................................................................................58
Hình 5.2. Vị trí đỗ xe .....................................................................................................59
Hình 5.3. Hộp mạch điều khiển .....................................................................................59
Hình 5.4. Các thành phần bên trong hộp mạch điều khiển ...........................................60
Hình 5.5. Hai đầu đọc thẻ RFID vào ra .........................................................................60
Hình 5.6. Khối xử lí trung tâm PIC16F887 ...................................................................60
Hình 5.7. USB UART và Jack nguồn............................................................................61
Hình 5.8. Module L298N ..............................................................................................61
Hình 5.9. Giao diện phần mềm hệ thống .......................................................................61
Hình 5.10. Giao diện phần mềm khi xe vào ..................................................................62
xi
do an
Hình 5.11. Xe đến vị trí 1 ..............................................................................................63
Hình 5.12. Giao diện phần mềm khi trả xe....................................................................63
Hình 5.13. Xe được mang từ vị trí 1 về vị trí OUT .......................................................64
Hình 5.14. Thông báo thẻ đã sử dụng ...........................................................................64
xii
do an
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Thông số kỹ thuật của module KIT PIC V1 ....................................................15
Bảng 2. Tóm tắt đặc điểm cở bản của PIC16F887 ........................................................16
Bảng 3. Thông số kỹ thuật của động cơ bước JK42HS40-1704 ...................................21
Bảng 4. Thông số kỹ thuật của động cơ DC giảm tốc GA37 ........................................22
Bảng 5. Thông số kỹ thuật module L298 ......................................................................22
Bảng 6. Kết nối module L298N, JK42HS40 - 1704, module KIT PIC V1...................23
Bảng 7. Bảng trạng thái Half Step điều khiển động cơ bước .......................................23
Bảng 8. Kết nối module L298N, 2 DC giảm tốc GA37, module KIT PIC V1 .............24
Bảng 9. Thông số kỹ thuật module RC522 ...................................................................26
Bảng 10. Kết nối module RC522 với module KIT PIC V1 ..........................................27
Bảng 12. Thông số kỹ thuật của USB to TTL PL2303HX ...........................................30
Bảng 13. Kết nối module RC522 với module KIT PIC V1 ..........................................30
xiii
do an
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CPTPP:
Comprehensive and Progressive Agreement for Trans - Pacific Partnership
RFID:
Radio Frequency Identification
IoT:
Internet of Things
PIC:
Programmable Intelligent Computer
API:
Application Programming Interface
XML:
eXtensible Markup Language
XSLT:
eXtensible Stylesheet Language Transformations
HTML:
Hyper Text Markup Language
XHTML: eXtensible HyperText Markup Language
SQL:
Structured Query Language
POR:
Power On Reset
PWRT:
Power up Timer
OST:
Oscillator Start – up Timer
BOR:
Brown out Reset
PWM:
Pulse - Width modulation
MSSP:
Master Synchronous Serial Port
SPI:
Serial Peripheral Interface
I2C:
Inter - Intergrated Circuit.
UART:
Universal Asynchronous Receiver - Transmitter
DC:
Direct Current Motors
USB:
Universal Serial Bus
TTL:
Transistor-transistor logic
COM:
Computer Output on Micro
LCD:
Liquid Crystal Display
xiv
do an
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Lĩnh vực nghiên cứu
Hiệp định Đối tác Tồn diện và Tiến bộ xun Thái Bình Dương (CPTPP Comprehensive and Progressive Agreement for Trans-Pacific Partnership) được Việt
Nam ký kết vào ngày 8/3/2018. Một trong số các điều khoản quan trọng của hiệp định
CPTPP là “Mức thuế nhập khẩu về 0%”[6] giữa các nước đối tác. Đánh dấu một cơ
hội phát triển các mặt hàng xuất nhập khẩu của nước ta. Giá của các mặt hàng xuất
khẩu sẽ được cạnh tranh, còn các mặt hàng nhập khẩu sẽ khơng bị đánh thuế. Vì vậy
ơ tơ hứa hẹn sẽ du nhập vào Việt Nam ngày càng nhiều với mức giá trung bình rẻ và
dần thay thế phương tiện xe hai bánh. Thực tế đó địi hỏi chúng ta phải có một cơ sở
hạ tầng đủ mạnh để đáp ứng được nơi đỗ của một lượng lớn xe ô tô. Nhưng ở một
nước đang phát triển như Việt Nam, quỹ đất rất ít, đa số dùng để xây dựng các cơng
trình nhà ở dạng chung cư, giao thơng nên xây dựng một bãi đỗ xe vừa đảm bảo chất
lượng phục vụ đồng thời tiết kiệm diện tích là rất khó.
Rất nhiều bãi đậu xe áp dụng kỹ thuật hiện đại đã đưa vào ứng dụng thực tế
trên toàn thế giới. Ở Việt Nam các bãi đậu xe kỹ thuật cao tồn tại rất ít và chủ yếu chỉ
là dạng mơ hình như: Đề tài tốt nghiệp “Hệ thống bãi giữ xe thông minh ứng dụng
công nghệ IoT và RFID”[5]. Tác giả đã áp dụng nhiều kiến thức vào mơ hình để tăng
chất lượng phục vụ khách hàng: tiện ích đặt chỗ trước, công nghệ RFID, IoT.
Thừa hưởng những thành quả đi trước và mong muốn áp dụng những kiến thức
đã học vào thực tế để phát triển ý tưởng nên đề tài: “Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi
đỗ xe ô tô” đã được chọn trong lần thực hiện đồ án tốt nghiệp. Với mục đích thiết kế
mơ hình bãi đỗ ơ tơ tiết kiệm được diện tích và tự động hóa q trình gửi xe, trả xe.
1.2. Mục tiêu và giới hạn đề tài
1.2.1. Mục tiêu
Thiết kế, thi công mơ hình bãi đỗ xe ơ tơ sử dụng các cơng nghệ: xử lí ảnh,
RFID, vi xử lí và đáp ứng được các tiêu chí:
-
Tiết kiệm diện tích
-
Tự động hóa quá trình gửi xe và trả xe.
1.2.2. Giới hạn
Một số giới hạn của đề tài:
1
do an
-
Mơ hình được làm bằng vật liệu chính là mica.
-
Kích thước 100x40 cm (chiều cao, đường kính).
-
Có 4 tầng, mỗi tầng 5 vị trí giữ xe (tầng 1 có 3 vị trí vì cần hai vị trí cho
xe vào, xe ra) và giữ xe ô tô mũ dài 9 cm, rộng 6 cm, cao 3 cm.
1.3. Nội dung thực hiện
-
Đọc và tham khảo các tài liệu đồ án đi trước.
-
Nghiên cứu các mơ hình bãi đỗ xe thực tế.
-
Tìm hiểu các loại vi điều khiển
-
Lựa chọn các thiết bị cần sử dụng.
-
Kết nối các thiết bị đã lựa chọn.
-
Lập trình cho hệ thống.
-
Chạy thử nghiệm, kiểm tra và hiệu chỉnh mơ hình.
-
Viết luận văn, báo cáo đề tài.
1.4. Tóm tắt
Đề tài được trình bày trong 6 chương:
-
Chương 1: Tổng quan
-
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
-
Chương 3: Tính tốn, thiết kế và thuận tốn
-
Chương 4: Thi cơng hệ thống
-
Chương 5: Kết quả
-
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Nội dung chương 1: giới thiệu lĩnh vực nghiên cứu, lý do chọn đề tài. Trình
bày mục tiêu, giới hạn và nội dung thực hiện đề tài.
Nội dung chương 2: trình bày các đặc điểm, ưu, nhược điểm của các phương
án bãi đỗ, lựa chọn phương án phù hợp và giới thiệu những tài liệu, công nghệ áp
dụng vào đề tài.
2
do an
Nội dung chương 3: giới thiệu sơ đồ khối, nguyên lí hoạt động của hệ thống.
Trình bày q trình lựa chọn thiết bị, thử nghiệm thiết bị và thuật toán điều khiển hệ
thống.
Nội dung chương 4: trình bày quá trình thi cơng phần cứng, lập trình phần
mềm cho các khối của hệ thống.
Nội dung chương 5: trình bày những kết quả đạt được (cấu trúc mơ hình, giao
diện phần mềm) sau q trình thi cơng và q trình hoạt động của hệ thống.
Nội dung chương 6: trình bày những yếu tố cần khắc phục sau quá trình thực
hiện đề tài, chỉ ra hướng và công nghệ áp dụng để phát triển đề tài.
3
do an
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Phân tích phương án bãi đỗ
Do nhu cầu xã hội phát triển nên phương án bãi đỗ ô tô ngày càng đa dạng.
Sau đây là phần trình bày đặc điểm, ưu, nhược của một số phương án được áp dụng
phổ biến nhằm lựa chọn ra phương án phù hợp cho đề tài.
2.1.1. Các loại bãi đỗ phổ biến
Bãi đỗ dạng xếp hình
Đây là phương án đỗ xe phù hợp với các thành phố lớn có lượng xe quá tải.
Hệ thống sử dụng cấu trúc thiết kế một tháp và cao 2 hoặc 3 tầng, mỗi tầng giữ được
từ 4 đến 5 xe.
Hình 2.1. Phương án bãi đỗ dạng xếp hình
-
Ưu điểm: chi phí thấp, phù hợp nhiều loại địa hình, tiết kiệm diện tích,
bảo trì, bảo dưỡng, di chuyển đơn giản.
-
Nhược điểm: chỉ phù hợp với quy mô nhỏ (5 đến 15 ô tô), cơ cấu điều
khiển chưa tự động.
Bãi đỗ dạng di chuyển quanh tòa nhà
Phương án này khá cổ điển, với cấu trúc thiết kế là một tồn nhà hình trụ nhiểu
tầng là đường cho xe di chuyển. Khách hàng sẽ tự lái xe vào ra vị trí đỗ, có nhân viên
bán vé và ghi lại biển số xe.
4
do an
Hình 2.2. Phương án bãi đỗ dạng di chuyển quanh tịa nhà
-
Ưu điểm: giữ được nhiều xe, chi phí vận hành thấp, tiết kiệm diện tích.
-
Nhược điểm: ơ nhiễm mơi trường, tính an tồn, tự động khơng cao.
Bãi đổ dạng tháp
Đây là phương án đỗ xe tự động rất phổ biến, với diện tích đất khơng lớn vẫn
có thể đỗ được rất nhiều xe. Cấu trúc thiết kế gồm nhiều tháp, mỗi tháp có nhiều tầng
và mỗi tầng giữ được một xe. Các xe vào ra được cơ cấu nâng hạ dịch chuyển.
Hình 2.3. Phương án bãi đỗ dạng tháp
-
Ưu điểm: số lượng xe đỗ được nhiều, bảo trì, bảo dưỡng đơn giản, tiết
kiệm diện tích, chi phí vận hành thấp.
-
Nhược điểm: vốn đầu tư cao, thời gian trả xe dài.
5
do an
Bãi đỗ dạng hình trụ
Hình 2.4. Phương án bãi đỗ dạng hình trụ
Phương án này đang là xu hướng ngày nay, với cấu trúc thiết kế hình tháp trụ,
chia ra nhiều tầng và mỗi tầng đỗ được rất nhiều xe. Xe vào ra được di chuyển tự
động bởi một cơ cấu nâng hạ.
-
Ưu điểm: tính thẩm mỹ cao, đỗ được nhiều xe, tiết kiệm diện tích.
-
Nhược điểm: chi phí đầu tư cao, bảo trì, bảo dưỡng phức tạp.
2.1.2. Phương án lựa chọn
Sau khi phân tích, phương án áp dụng vào đề tài được lựa chọn theo các tiêu
chí: tiết kiệm diện tích, hiệu quả kinh tế theo thời gian, tính tự động cao. Do đó
phương án bãi đỗ dạng hình trụ được sử dụng vào đề tài của nhóm.
2.2. Trình biên dịch CCS
CCS là trình biên dịch lập trình ngôn ngữ C cho Vi điều khiển PIC của hãng
Microchip. Chương trình là sự tích hợp của 3 trình biên dich riêng biệt cho 3 dòng
PIC khác nhau:
-
PCB cho dòng PIC 12‐bit opcodes
-
PCM cho dòng PIC 14‐bit opcodes
-
PCH cho dòng PIC 16 và 18‐bit
6
do an
Hình 2.5. Giao diện cơ bản của trình biên dịch CCS phiên bản 5.015
CCS giúp cho người sử dụng nắm bắt nhanh được vi điều khiển PIC và sử
dụng PIC trong các dự án. Trình biên dịch này đang được áp dụng tại Trường Đại
Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM trong việc giảng dạy thực hành vi điều khiển. Để
tham khảo thêm các thao tác làm việc với trình biên dịch CCS có thể truy cập mục
Tài liệu tham khảo[3].
2.3. Microsoft Visual Studio
Microsoft Visual Studio là môi trường phát triển tích hợp từ Microsoft sử dụng
để phát triển các trang, ứng dụng, dịch vụ web và chương trình máy tính Microsoft
Windows. Với nền tảng phát triển là Windows API, Windows Forms, Windows
Presentation Foundation, Windows Store và Microsoft Silverlight nên Microsoft
Visual Studio có thể sản xuất cả hai ngơn ngữ máy và mã số quản lý.
Visual Studio hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau và cho phép trình
biên tập mã và gỡ lỗi để hỗ trợ (mức độ khác nhau) hầu như mọi ngơn ngữ lập trình.
Các ngơn ngữ tích hợp gồm có C, C++, C++/CLI (thơng qua Visual C++), VB.NET
(thông qua Visual Basic.NET), C thăng (thông qua Visual C#) và F thăng (như của
Visual Studio 2010). Hỗ trợ cho các ngôn ngữ khác như J++/J thăng, Python và Ruby
thơng qua dịch vụ cài đặt riêng rẽ. Nó cũng hỗ trợ XML/XSLT, HTML/XHTML,
JavaScript và CSS.
7
do an
Hình 2.6. Giao diện cơ bản của Microsoft Visual Studio phiên bản 2015
Do mức độ đa dụng của Microsoft Visual Studio nên các cộng đồng hướng
dẫn sử dụng rất nhiều, nổi bật là HowKteam với các serial lập trình C++, C#, Java,
Python hồn tồn miễn phí. Tại đây cũng có những serial hướng dẫn lập trình một số
ứng dụng phổ biến sử dụng Winform: quản lí quán cafe, quản lí nhân viên, quản lí
cửa hàng. Để tham khảo thêm các tài liệu hướng dẫn có thể truy cập mục Tài liệu
tham khảo[8].
2.4. Microsoft SQL Server
Microsoft SQL Server là một công cụ quản lý dữ liệu được sử dụng phổ biến
ở nhiều lĩnh vực. Hầu hết các ngôn ngữ bậc cao đều có trình hỗ trợ SQL như Visual
Basic, Oracle, Visual C.
Hình 2.7. Giao diện cơ bản của Microsoft SQL Sever phiên bản 2014
8
do an
Đặc điểm:
-
Là ngôn ngữ tựa tiếng Anh, phi thủ tục và không yêu cầu cách thức truy
nhập. Các thông báo dễ sử dụng và ít khả năng mắc lỗi.
-
Cung cấp tập lệnh phong phú cho việc hỏi đáp dữ liệu. Yêu cầu duy nhất
để sử dụng cho các hỏi đáp là phải nắm vững được các cấu trúc sơ sở dữ
liệu.
Đối tượng làm việc của SQL Server:
-
Là các bảng dữ liệu hai chiều gồm một hoặc nhiều cột và hàng. Cột gọi
là trường, hàng gọi là bảng ghi.
-
Cột với tên gọi và kiểu dữ liệu (kiểu dữ liệu của mỗi cột là duy nhất) xác
định tạo nên cấu trúc của bảng.
Hầu hết các phần mềm ngày nay đều sử dụng một cơ sở dữ liệu riêng để thao
tác, làm việc. Ví dụ như phần mềm “Quản lí của hàng” sẽ có một cơ sở dữ liệu để lưu
giá của các mặt hàng, số lượng hàng đã bán, số lượng hàng nhập kho. Để tham khảo
thêm các tài liệu hướng dẫn có thể truy cập mục Tài liệu tham khảo[9].
2.5. Radio Frequency Identification
Radio Frequency Identification (RFID) là công nghệ cho phép một thiết bị đọc
thông tin chứa trong Chip không cần tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa. Các thành
phần cơ bản của hệ thống RFID: thẻ từ (Tag), bộ phận đọc thẻ từ (Reader), Anten
(thường tích hợp sẵn trong Reader). Ngồi ra, cịn có các bộ phận quan trọng trong
hệ thống như: mạch điều khiển, cảm biến, các thiết bị truyền thơng.
Hình 2.8. Cấu trúc thẻ RFID và hệ thống RFID cơ bản
9
do an
RFID được ứng dụng vào rất nhiều các lĩnh vực: quản lí nhân viên, quản lí
sinh viên, thanh tốn phí. Để tham khảo thêm các tài liệu hướng dẫn có thể truy cập
mục Tài liệu tham khảo[2].
2.6. Xử lí ảnh
Xử lý ảnh là một phân ngành trong xử lý số tín hiệu với tín hiệu xử lý là ảnh.
Xử lý ảnh gồm 4 lĩnh vực chính: xử lý nâng cao chất lượng, nhận dạng, nén và truy
vấn ảnh. Một hệ thống xử lí ảnh ln thơng qua các bước xử lí cơ bản như Hình 3.6.
Hình 2.9. Các bước cơ bản trong xử lí ảnh
Xử lí ảnh hiện được áp dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực: y tế, giao thông,
an ninh. Các bạn sinh viên ngày nay khi làm đề tài liên quan đến xử lí ảnh thường
xoay quanh các phương pháp: nhận dạng khuôn mặt, nhận dạng biển số xe, nhận dạng
vân tay. Để tham khảo thêm các tài liệu hướng dẫn có thể truy cập mục Tài liệu tham
khảo[1].
2.7. Vi điều khiển PIC16F887
PIC16F887 là dòng vi điều khiển khá phổ biến, đầy đủ các chức năng, phù hợp
với các ứng dụng cơ bản. Một số đặc điểm của PIC16F887: 8bit, 35 lệnh cơ bản, lệnh
được thực hiện trong một chu kỳ lệnh ngoại trừ lệnh rẽ nhánh, 40 chân.
Hình 2.10. Vi điều khiển PIC16F887
10
do an
