ĐỒ ÁN TỔNG HỢP ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD NTT MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 5 1 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 5 1 1 1 Bài toán nan g.
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
1.1.1 Bài toán nan giải về bãi đỗ xe ôtô tại Việt Nam
Bài toán bãi đỗ xe tại TP Hà Nội.
Theo thống kê, Hà Nội hiện có hơn 200 nghìn xe ôtô hoạt động, trong khi 139 điểm trông giữ xe chỉ đáp ứng tối đa 7.900 xe Tình trạng này dẫn đến quá tải 100% tại các bãi đỗ xe.
Tình trạng xe đỗ bừa bãi trên các tuyến đường nội thị đang gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng, như xe buýt không thể dừng đón khách đúng điểm, dẫn đến ùn tắc giao thông Ngoài ra, việc không có bãi đỗ an toàn còn khiến nhiều thiết bị trên xe bị mất trộm Đây là một bài toán cần được giải quyết khẩn cấp bởi các cơ quan chức năng của TP Hà Nội.
Phòng CSGT TP Hà Nội đã công bố số liệu đáng lo ngại về tình trạng ùn tắc giao thông trong nội thành, với 2.000 xe đăng ký mới chỉ trong hai tuần Trong khi đó, các bãi đỗ xe đã quá tải từ lâu, gây áp lực lên hạ tầng giao thông.
Hiện nay, việc lấn chiếm điểm dừng xe buýt bằng ôtô cá nhân khiến xe buýt không thể dừng đón khách đúng nơi quy định, dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông Thêm vào đó, nhiều vụ trộm cắp trang thiết bị ôtô đã xảy ra do chủ xe không thể gửi xe vào bãi do quá tải.
Hình 1 1 bãi đỗ xe tự động xoay tròn tại Hà nội
Tình trạng thiếu bãi đỗ xe tại TP Hồ Chí Minh
Trung tâm thành phố Hồ Chí Minh chỉ có khoảng 3.500 chỗ đậu ô tô, bao gồm cả chỗ đậu trên lề đường và các bãi đỗ công cộng, trong khi nhu cầu hàng ngày lên tới hơn 5.800 ô tô Điều này dẫn đến tình trạng ô tô đậu sai quy định, gây cản trở giao thông Tại Quận 1, nhu cầu đậu xe trung bình là 1.200 xe/ngày, nhưng chỉ có khoảng 350 chỗ đỗ công cộng và 500 chỗ từ các khách sạn, trung tâm thương mại Toàn thành phố có khoảng 2,6 triệu phương tiện, trong đó có hơn 200.000 xe 4 bánh, với mức tăng trưởng phương tiện cá nhân tăng từ 12% năm 2014 lên 20% năm 2015, trong khi diện tích bãi đỗ xe không thay đổi.
Hình 1 2 Thực trạng đỗ xe ô tô nan giải tại TP.HCM
Theo Sở Giao thông Công chính, lượng xe cộ tại thành phố dự kiến sẽ tăng 30% mỗi tháng Tuy nhiên, các bãi đỗ xe hiện tại chỉ có khả năng đáp ứng khoảng 20% nhu cầu của gần 276.000 ôtô đang lưu hành.
Hiện tại, tại Đà Nẵng có một bãi đỗ xe ngầm duy nhất tại trung tâm thành phố.
Để giải quyết vấn đề bãi đỗ xe tại Đà Nẵng và Việt Nam, nhiều quốc gia trên thế giới đã áp dụng hệ thống đỗ xe nhiều tầng tự động, trở nên phổ biến không chỉ ở châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn Độ, Singapore, Malaysia, Trung Quốc mà còn ở châu Âu và Mỹ Tại những nước này, các công ty tư nhân chuyên kinh doanh bãi đỗ ô tô đa dạng, trong đó hệ thống đỗ xe tự động được sử dụng rộng rãi Các công ty sản xuất hệ thống đỗ xe tự động chủ yếu là các nhà chế tạo có kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị nâng, không trực tiếp kinh doanh bãi đỗ mà chỉ cung cấp và lắp đặt thiết bị cho các nhà đầu tư Ngoài ra, còn có các công ty sản xuất thiết bị phụ trợ như hệ thống lấy vé tự động, cửa trả tiền tự động và 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.
Theo thống kê từ International Parking Institute, ngành dịch vụ bãi đỗ xe tại Mỹ đạt doanh thu hàng năm lên tới 26 tỷ USD, với khoảng 40.000 gara và 105 triệu chỗ đậu Tuy nhiên, nhu cầu vẫn vượt quá cung cấp Để cải thiện tình hình, 10 hệ thống giữ xe đã được xây dựng tại trung tâm, liên kết qua máy tính chủ, cung cấp thông tin về tình trạng chỗ đậu trên bảng điện tử, giúp người lái xe nhanh chóng tìm được chỗ đỗ.
Hình 1 4 Mô hình nhà để xe bằng kính với khung kim loại.
Tại Châu Âu, tình trạng thiếu bãi đậu xe đang trở thành vấn đề phổ biến ở nhiều thành phố lớn, bao gồm cả Mátxcơva, Nga Để giải quyết vấn đề này, Mátxcơva đang phát triển các tòa nhà cao tầng dành cho xe tự động, với hệ thống hoàn toàn tự động và bảng điện tử hiển thị thông tin về tình trạng bãi đỗ Điều này mang lại sự thuận tiện tối đa cho người sử dụng khi tìm kiếm chỗ đậu xe.
Tại Mátxcơva và các thành phố lớn như Anh, Pháp, Đức, vấn đề gia tăng số lượng ô tô và sự thiếu hụt diện tích bãi đỗ xe đã được giải quyết bằng cách xây dựng nhiều bãi đỗ xe mới.
Hệ thống eParking là giải pháp quản lý đậu xe qua điện thoại, giúp người lái xe nhanh chóng và dễ dàng đặt chỗ giữ xe tại các cao ốc trong khoảng thời gian cụ thể Với những ưu điểm nổi bật, hệ thống này không chỉ giúp quản lý vị trí đỗ xe hiệu quả mà còn cung cấp thông tin chính xác về khả năng có chỗ trống tại một vị trí vào thời điểm nhất định.
Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia tiên phong trong việc cơ giới hóa bãi đỗ xe tại Châu Á, với Nhật Bản dẫn đầu về số lượng và chất lượng bãi giữ xe tự động Điều này đặc biệt quan trọng ở các thành phố lớn như Tokyo, nơi có mật độ dân cư cao.
1.1.3 Ưu điểm của bãi đỗ xe tự động
Giải quyết vấn đề thiếu chỗ đỗ xe cho ô tô là một trong những giải pháp quan trọng nhằm giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn ở Việt Nam và trên toàn thế giới.
Tiết kiệm diện tích là một giải pháp hiệu quả, cho phép sử dụng cùng một diện tích đất để chứa nhiều xe hơn Thay vì chỉ để một chiếc xe, chúng ta có thể xây dựng các tầng hầm hoặc xây cao tầng, tạo ra các ô tiêu chuẩn để đỗ xe Hệ thống đỗ xe hoàn toàn tự động giúp tối ưu hóa quá trình đưa xe vào và ra khỏi khu vực đỗ.
Quá trình đưa xe vào và nâng xe lên trong hệ thống hoàn toàn tự động, không cần sự can thiệp của người phục vụ Điều này giúp giảm chi phí thuê nhân viên, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho người sử dụng.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Biết được cách điều khiển động cơ và quá trình chuyển động của bãi đỗ xe tự
Hiểu được giao tiếp máy tính với mạch điều khiển thông qua các cổng kết nối.
Biết cách sử dụng và ứng dụng được công nghệ RFID trong thực tế.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung nghiên cứu vào 3 đối tượng chính:
Quá 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 mô hình.
Cách thức giao tiếp máy tính với mạch lực, thực hiện giám sát quá trình vận hành của mô hình trên máy tính.
Công nghệ RFID và ứng dụng của RFID trong thực tế.
PHƯƠNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU
Kinh tế phát triển và nhu cầu nâng cao chất lượng đời sống ngày càng tăng, dẫn đến sự gia tăng phương tiện đi lại, đặc biệt là xe ô tô tại các nước phát triển Tuy nhiên, diện tích bãi đỗ xe lại hạn chế Do đó, cần thiết phải xây dựng các bãi đỗ xe tự động và thông minh để đáp ứng nhu cầu xã hội.
Giải quyết được vấn đề tiếng ồn và ô 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 đông dân cư, nơi công cộng, doanh nghiệp…
Tiết kiệm không 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 toàn 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.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu quy trình hoạt động bãi đỗ xe tự động trong thực tế, mô phỏng hoạt động bằng mô hình.
Thiết kế chế tạo với mô hình với tải trọng cố định.
Thực hiện đọc dữ liệu thẻ ID có sẵn của người gửi, lấy xe\
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
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, bãi giữ xe tự động được phân loại theo nhiều hệ thống truyền động như thanh răng bánh răng, thủy lực, cáp và xích Ngoài ra, chúng còn được phân loại theo cách bố trí như trên mặt đất hay ngầm dưới đất, cũng như theo quy mô nhỏ hay lớn Việc phân loại bãi giữ xe tự động trở nên phức tạp do một bãi có thể kết hợp nhiều phương án khác nhau Dưới đây là một số loại bãi giữ xe tự động đã được triển khai trên toàn cầu.
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 bàn nâng (pallet) và di chuyển theo hệ thống xoay tròn 360 độ bằng một thang phụ, giúp đưa các pallet đến vị trí thang nâng chính khi xe ra vào hệ thống.
Hình 2 1 Mô hình hệ thống xoay vòng tầng ngầm dưới đất
2.1.1.2 Hệ thống xoay vòng ngang (Tatol Parking).
Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang là giải pháp tối ưu cho không gian hình vuông hoặc hình chữ nhật với nhiều tầng và hàng ngầm Thiết bị cho phép đưa xe vào và lấy ra thông qua cơ chế nâng di chuyển theo hai trục đứng và ngang, hoạt động theo một trật tự được lập trình trước Các đặc điểm nổi bật của hệ thống này bao gồm tính hiệu quả cao trong việc tiết kiệm diện tích và thời gian đỗ xe.
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) và có khả năng xoay 360 độ trên mặt phẳng ngang, giúp di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng để đưa xe ra hoặc vào hệ thống một cách hiệu quả.
Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 12 36 xe.
Hình 2 2 Mô hình hệ thống xoay vòng ngang
2.1.1.3 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 ô trong guồng được đặt ngay dưới đất, sau đó cả hệ thống bàn nâng quay để có được ô 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.
Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là giải pháp hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất Trong hệ thống này, xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) và các pallet di chuyển xoay vòng 360 độ quanh trục cố định, có khả năng đảo chiều Hệ thống được lập trình thông minh để tối ưu hóa quá trình di chuyển, giúp lấy xe ra nhanh chóng và thuận tiện.
Hình 2 3 Mô hình hệ thống xoay vòng 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 toà nhà cao tầng.
Hệ thống lắp đặt trên mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
Xe được đặt trên các bàn nâng và có khả năng xoay 360 độ quanh trục cố định, cho phép di chuyển các pallet đến vị trí xe ra vào một cách linh hoạt và hiệu quả.
Tốc độ xoay của hệ thống khoảng 3,8 m/phút.
2.1.2 Hệ thống nâng di chuyển (Lift Slide system).
Hệ thống đỗ ô tô dạng thang nâng mang lại sự thuận tiện, an toàn và kinh tế, cho phép tối ưu hóa diện tích sử dụng, với khả năng đỗ 60 xe trên không gian chỉ dành cho 3 xe (khoảng 48 m²) Tốc độ xe ra vào nhanh chóng đạt 60m/phút, và hệ thống được lập trình bằng vi điều khiển giúp quản lý toàn bộ quá trình vận hành, cho phép phát hiện và xử lý sự cố kịp thời Hệ thống có thể được lắp đặt ngầm hoặc nổi, phù hợp với 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.
Hệ thống thang di chuyển, mặc dù có ưu điểm, nhưng lại có nhược điểm là toàn bộ hoạt động của hệ thống phụ thuộc vào thang này Thời gian xếp xe cũng chậm hơn so với hệ thống tầng di chuyển (Super Parking), dẫn đến việc loại này ít được lựa chọn hiện nay.
Hình 2 4 Mô hình hệ thống nâng di chuyển
2.1.3 Ưu nhược điểm của bãi đỗ xe ô tô tự động Ưu điểm :
Việc giải quyết bài toán thiếu chỗ đỗ xe cho ô tô hiện nay là rất cần thiết, giúp giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn trong nước và trên thế giới.
Tiết kiệm diện tích là một giải pháp hiệu quả, cho phép nhiều chiếc xe được đỗ trên cùng một khu đất bằng cách xây dựng tầng hầm hoặc các tòa nhà cao tầng Việc này tạo ra các ô đỗ tiêu chuẩn, giúp tăng khả năng chứa xe Hệ thống đỗ xe tự động hoàn toàn giúp tối ưu hóa quy trình đưa xe vào và ra khỏi khu vực đỗ.
Hệ thống tự động hóa trong việc đưa xe vào và nâng xe lên giúp loại bỏ hoàn toàn sự cần thiết của người phục vụ Quá trình này diễn ra một cách tự động, từ việc đưa xe vào hệ thống cho đến khi lấy xe ra, nhờ đó giảm thiểu chi phí thuê nhân viên phục vụ.
Nhà xe không cần chiếu sáng và thông gió vì không có sự hiện diện của con người bên trong; chỉ có xe được đậu và người sử dụng chỉ đứng trước cửa Điều này giúp tiết kiệm chi phí cho hệ thống chiếu sáng và thông gió.
Bãi đỗ xe tự động đảm bảo an toàn cho người và phương tiện, cho phép người dùng gửi và nhận xe mà không cần vào bên trong, giảm nguy cơ tai nạn Xe được bảo vệ khỏi va chạm nhờ công nghệ giảm chấn, giúp tránh trầy xước và hư hại Hệ thống an ninh với camera và báo động cũng ngăn chặn các hành vi phá hoại, như trộm cắp xe và tài sản bên trong.
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 và cơ cấu bàn xoay gây khó khăn trong việc bảo trì và sửa chữa.
2.1.3 Thiết kế bãi đỗ xe tự động.
+ Chọn loại bãi đỗ xe cần thiết kế.
CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI
Hình 2 7 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống
+ Gỗ ép 17mm, sắt vuông 30x30
THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN, CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 19 3.1 TÍNH TOÁN CƠ CẤU LẤY , TRẢ XE
Tính toán động cơ
Chọn vận tốc lớn nhất 0.7 (m/phút)
+ V: Vận tốc khối nâng (m/phút) + d: Đường kính bánh ren (m), d @ cm + ω: Vận tốc đai ren (v/p), cũng chính là vận tốc động cơ.
Suy ra: ω = π d V = 3,14.0,04 0.7 = 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
Lực ma sát giữa dây – ròng rọc :
+ m : Khối lượng khối nâng và xe. m = 30 + 0.5 = 30.5 (kg) + g : Gia tốc trọng trường ( lấy g = 9.8 m/s 2 ) + k : Hệ số ma sát, chọn k = 0.8
TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG XE
Động cơ bước là một loại động cơ điện đặc biệt, hoạt động dựa trên nguyên lý khác biệt so với các động cơ điện thông thường Chúng là động cơ đồng bộ, có khả năng chuyển đổi các tín hiệu điều khiển thành các chuyển động góc quay hoặc di chuyển rôto, đồng thời giữ rôto ở các vị trí cố định cần thiết.
Động cơ bước được cấu tạo từ sự kết 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 hoạt động theo cơ chế từng bước, mang lại độ chính xác cao trong điều khiển Chúng sử dụng bộ chuyển mạch điện tử để gửi tín hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và tần số nhất định Số lần chuyển mạch quyết định tổng số góc quay của rôto, trong khi chiều quay và tốc độ của nó phụ thuộc vào thứ tự và tần số chuyển đổi.
- Lựa chọn động cơ bước, cần xem xét các tham số sau:
+ Tốc độ hoạt động (bước/giây).
+ 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 mô tả hoạt động của động cơ bước đơn giản
Dòng điện được đưa vào cực /C và chạy ra ở C, tạo ra lực từ giữ động cơ ở vị trí ban đầu Khi tắt dòng điện và chuyển sang cặp /A và A, động cơ sẽ xoay về vị trí mới do lực từ thay đổi hướng Tiếp theo, chúng ta chuyển sang cặp B và /B Bằng cách điều khiển dòng điện qua các cuộn dây, roto sẽ xoay theo chiều mong muốn với mỗi bước di chuyển tương ứng với khoảng cách giữa hai cuộn dây Đặt các cuộn dây sát nhau sẽ mang lại độ phân giải cao hơn, với các động cơ thực tế có thể đạt độ phân giải góc lên tới 1.8 độ.
Hình 3 1 Các cực của động cơ bước
3.2.2.3 Tính toán lựa chọn động cơ bước:
Tỉ số truyền của động cơ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khối lượng và tốc độ dịch chuyển của tải mong muốn Với bàn chịu tải 10kg và trọng lượng 5kg, tốc độ hoạt động được xác định là v = 420 v/p Khi động cơ quay một vòng, bàn nâng sẽ di chuyển lên 1mm, cho thấy hiệu suất làm việc của hệ thống.
M là moment quay lý thuyết của động cơ (Nm), m là khối lượng của bàn và tải (kg), v là tốc độ chuyển động mong muốn của bàn và tải (m/s), và d/phi là tỉ số giữa khoảng cách dịch chuyển của bàn và góc quay của motor (m/rad) Với dữ liệu đã cho, ta có d = 0.001m và phi = 2π.
+ Ta có V = 420 v/p => v = 420 60 =7 m/p v = π.d.ω => ω = dπ v =0.4 7 π =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
Suy ra công suất động cơ kéo
Vậy ta chọn động cơ bước SUMTOR 57HS5630A4 3A có thông số sau:
Hình 3 2 Thông số động cơ bước
Vì sử dụng 6 ròng rọc cố định giúp giảm lực nặng của bàn xoay ( bỏ qua ma sát dây kéo).Vậy F = 6 2 10 m = 1 2 10 15 u N
TÍNH TOÁN CƠ CẤU XOAY
+ Lực ma sát mâm quay tác dụng lên trục động cơ:
+ Momen xoắn do ma sát của mâm quay tác động lên trục động cơ:
+ Lực ma sát giữa mâm quay và xe tác dụng lên động cơ:
+ Momen xoắn do ma sát của mâm quay và xe tác dụng lên động cơ:
KẾT CẤU CƠ KHÍ
- Các tầng làm bằng gỗ ép
- Khung được hàn từ sắt vuông 25x25
- Trục trơn dẫn hướng Inox
Hình chiếu của khung cơ khí
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
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 :
Khi xe khách đến gửi, chủ xe cần quẹt thẻ ID vào đầu đọc và nhấn nút giữ xe Thao tác này sẽ giúp hệ thống ghi nhận thông tin thẻ, bao gồm mã số thẻ và thời gian xe vào, để thiết lập một bản ghi trong cơ sở dữ liệu.
Bộ xử lý sẽ gửi tín hiệu đến các cơ cấu chấp hành để quét các ô trong nhà xe, xác định ô trống gần nhất Sau đó, cánh tay sẽ nâng xe lên, di chuyển và đặt xe vào ô trống đó.
Sau đó cánh tay sẽ trở về cữa để tiếp tục nhận xe.
Trong hệ thống sẽ tự gán ô trống đó với số ID của khách.
Khi khách hàng muốn lấy xe, chỉ cần quẹt thẻ vào đầu đọc và nhấn nút lấy xe Hệ thống sẽ tự động di chuyển xe đến vị trí đã được gán ID thẻ trước đó và đưa xe về cổng ra của nhà xe.
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN
Hình 4 2 Sơ đồ nguyên lý
4.2.2 Giới thiệu về Arduino Mega 2560
Arduino Mega 2560 là một bo mạch nổi bật trong dòng Mega, với 54 chân digital IO và 16 chân analog IO, mang lại nhiều cải tiến so với Arduino Uno Bộ nhớ flash của Mega được tăng gấp 4 lần so với phiên bản UNO R3, giúp mở rộng khả năng lưu trữ Ngoài ra, bo mạch này còn được trang bị 3 timer và 6 cổng interrupt, cho phép giải quyết các bài toán phức tạp, điều khiển nhiều loại động cơ và xử lý đồng thời nhiều luồng dữ liệu số và tương tự.
Arduino Mega 2560 không chỉ kế thừa thiết kế của Arduino UNO với các chân digital từ 0-13, chân analog từ 0-5 và các chân nguồn tương tự, mà còn được cải tiến với nhiều vùng nhớ và chân IO hơn nhờ việc thay thế chip Atmega1280 Sự thay đổi này giúp đáp ứng nhu cầu của những dự án lớn cần dung lượng flash cao hơn Với khả năng gắp ghép module dễ dàng từ Arduino UNO, Mega 2560 trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nghiên cứu và phát triển vi điều khiển nhúng.
Arduino Mega là một bo mạch lý tưởng cho các dự án phức tạp, với 54 chân I/O kỹ thuật số và 16 chân analog Thiết kế rộng rãi của nó cho phép người dùng dễ dàng tích hợp nhiều mạch điện tử vào dự án của mình.
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
Arduino 2560 có 54 chân I/O, trong đó 15 chân có thể sử dụng làm đầu ra PWM, 16 chân đầu vào Analog, 4 UART, 1 thạch anh 16Mhz, 1 cổng USB, 1 jack nguồn, 1 header và 1 nút nhấn reset Thiết bị này cung cấp đầy đủ tính năng cần thiết cho việc lập trình vi điều khiển, cho phép người dùng dễ dàng kết nối với máy tính qua cáp USB để bắt đầu học tập Arduino 2560 cũng tương thích với hầu hết các Shield của Arduino UNO.
MODULE RFID RC522
Công nghệ Nhận dạng Tần số Radio (RFID) sử dụng sóng vô tuyến để nhận diện đối tượng Hệ thống này bao gồm hai thiết bị hoạt động thu phát sóng điện từ ở cùng tần số, thường là 125Khz hoặc 900Mhz.
Sử dụng hệ thống không dây thu phát sóng radio Không sử dụng tia sáng như mã vạch.
Thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào.
Có khả năng đọc thông tin qua nhiều môi trường và vật liệu khó khăn như bê tông, tuyết, sương mù, băng đá và sơn, mà các công nghệ mã vạch và những công nghệ khác không thể hoạt động hiệu quả.
Một hệ thống RFID bao gồm hai thành phần chính: thiết bị đọc (reader) và thiết bị phát mã RFID (tag) có gắn chip Thiết bị đọc được trang bị anten để thu và phát sóng điện từ, trong khi mỗi tag RFID được gắn với vật cần nhận dạng và chứa một mã số duy nhất, không trùng lặp.
Thiết bị RFID reader phát sóng điện từ ở tần số nhất định, cho phép các thiết bị RFID tag trong vùng hoạt động cảm nhận và thu nhận năng lượng, từ đó gửi mã số về cho reader Nhờ vào quá trình này, RFID reader có thể xác định tag nào đang ở trong vùng hoạt động, đảm bảo độ bảo mật và tin cậy trong việc nhận diện.
Thẻ chip RFID có nhiều mã nhận dạng khác nhau, thường là 32bit, cho phép tạo ra hơn 4 tỷ mã số độc nhất Mỗi thẻ chip RFID khi xuất xưởng đều được gán một mã số riêng biệt, do đó khả năng nhận dạng nhầm giữa các thẻ là rất thấp, chỉ khoảng 1 trên 4 tỷ Nhờ vào những ưu điểm công nghệ này, mức độ bảo mật và an toàn của các thiết bị sử dụng công nghệ RFID rất cao.
IC MFRC522 của Phillip là một giải pháp lý tưởng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC tần số 13.56MHz Với mức giá phải chăng và thiết kế nhỏ gọn, module này trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng liên quan đến thẻ RFID.
Điện áp hoạt động: 3.3V, 13-26mA
Dòng tiêu thụ ở chế độ Stand by: 3.3V 10-13mA
Dòng ở chế độ nghỉ: 2.4V.
+ Điện áp ra mức thấp :