ĐỒ ÁN MÔN HỌC BÃI XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC BÃI XE TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID SVTH : LÊ NGUYỄN ĐẠT MSSV : 18161055 Khóa : 2018 - 2022 Ngành : CNKT - Điện tử Viễn Thông GVHD : Ths NGUYỄN VĂN PHÚC Tp Hồ Chí Minh, 06 tháng 07 năm 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: .…… Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: .…… Đề tài môn học: Phần nhận xét giáo viên hướng dẫn … Những mặt hạn chế Ý kiến giảng viên hướng dẫn Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ tên giảng viên: .…… Đơn vị công tác: .…… Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: .…… Đề tài môn học: …… Phần nhận xét giáo viên chấm phản biện Những mặt hạn chế ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Không bảo vệ Điểm hướng dẫn Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm Giảng viên chấm phản biện LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực để tài này, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cô bạn bè, nên em xin chân thành cảm ơn: - Ban giám hiệu nhà trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tạo điều kiện tốt cho sinh viên học tập nghiên cứu - Thầy trường tận tình hưởng dẫn thư viện trường cung cấp giáo trình tài liệu tham khảo suốt trình học tập sinh viên - Đặc biệt hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo Nguyễn Văn Phúc giảng dạy, giúp đỡ phân tích rõ vấn để sinh viên khúc mắc Em cố gắng trình tìm hiều thực để tài kiến thức cịn hạn chế khiến đồ án không ý, mong góp ý, nhận xét đánh giá nội dung hình thức trình bày từ thầy để hoàn thiện báo cáo tốt Xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, Ngày 06 tháng 07 năm 2021 Sinh viện thực Lê Nguyễn Đạt iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN .ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vii DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ viii Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.3 GIỚI HẠN .1 1.4 PHẠM VI SỬ DỤNG Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.1.1 Vi điều khiển 2.1.2 Công nghệ RFID 2.1.3 Giới thiệu LCD 16x2 iv TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 2.1.4 Module I2C 2.1.5 Module cảm biến 2.1.5.1 Module cảm biến hồng ngoại 2.1.5.2 Module cảm biến ánh sáng 2.1.5.3 Module cảm biến lửa 2.1.6 Buzzer 2.1.7 Module Relay 5V 2.1.8 Động Servo SG90 10 2.2 PHẦN MỀM ARDUINO IDE .11 2.3 PHẦN MỀM MICROSOFT EXCEL VÀ CÔNG CỤ PARALLAX DATA ACQUISLTION (PLX-DAQ) 11 2.3.1 Phần mềm Microsoft Excel .11 2.3.2.Công cụ Parallax Data Acquisltion 12 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG 14 3.1 YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 14 3.1.1 Yêu cầu hệ thống 14 3.1.2 Sơ đồ khối chức khối .14 3.1.3 Hoạt động hệ thống 14 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG 15 3.2.1 Khối cảm biến: 15 3.2.1.1 Cảm biến lửa: 15 3.2.1.2 Cảm biến ánh sáng 15 3.2.1.3 Cảm biến vật cản .16 3.2.2 Khối chấp hành: 16 3.2.2.1 Động Servo SG-90 .16 3.2.2.2 Module Relay 5V kênh 17 3.2.2.3 Buzzer .18 3.2.3 Khối hiển thị: LCD_I2C .18 3.2.4 Khối Reader 19 3.2.5 Khối xử lý trung tâm: 19 3.2.6 Khối nguồn 21 3.3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT HỆ THỐNG 21 3.4 THI CÔNG 24 Chương 4: KẾT QUẢ .25 4.1 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .25 4.2 NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 28 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .29 5.1 KẾT LUẬN 29 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 v TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LCD: Liquid-Crystal Display I2C: Inter-Integrated Circuit RFID: Radio Frequency Identification ID: Identification IDE: Integrated Development Environment GPIO: General Purpose Input Output UART: Universal Asynchronous Receiver Transmitter SPI: Serial Peripheral Interface PWM: Pulse Width Modulation SCL: Serial Clock SDA: Serial Data RX: Receive TX: Transmitter IC: Integrated Circuit USB: Universal Serial Bus vi TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng thông số kĩ thuật Arduino Uno R3 SMD Bảng 2.2: Bảng thông số kĩ thuật MFRC 522 Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật LCD 16x2 Bảng 2.4: Thông số kĩ thuật Module I2C Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật Module cảm biến hồng ngoại Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật module cảm biến ánh sáng Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật module cảm biến lửa Bảng 2.8: Thông số kĩ thuật buzzer Bảng 2.9: Thông số kĩ thuật module Relay 5V kênh 10 Bảng 2.10: Thông số kĩ thuật động Servo SG90 .10 Bảng 3.1: Sơ đồ kết nối chân MFRC522 với Arduino 19 Bảng 3.2: Dòng áp linh kiện sử dụng hệ thống 21 vii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Hình ảnh thực tế Arduino UNO R3 SMD Hình 2.2: Kí hiệu Ardunio UNO R3 SMD Hình 2.3: Sơ đồ chân Arduino UNO R3 SMD Hình 2.4: Hình thực tế Module RFID RC522 Hình 2.5: Kí hiệu MFRC522 .3 Hình 2.6: Hình ảnh thực tế LCD 16x2 Hình 2.7: Kí hiệu LCD 16x2 .4 Hình 2.8: Sơ đồ điều khiển LCD 16x2 Hình 2.9: Hình thực tế module I2C Hình 2.10: Sơ đồ chân I2C Hình 2.11: Kí hiệu I2C Hình 2.12: Hình thực tế module cảm biến hồng ngoại Hình 2.13: Sơ đồ chân module cảm biến hồng ngoại Hình 2.14: Kí hiệu module cảm biến hồng ngoại Hình 2.15: Hình thực tế module cảm biến ánh sáng Hình 2.16: Sơ đồ chân module cảm biến ánh sáng .8 viii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 2.17: Kí hiệu module cảm biến ánh sáng Hình 2.18: Hình thực tế module cảm biến lửa Hình 2.19: Sơ đồ chân module cảm biến lửa Hình 2.20: Kí hiệu module cảm biến lửa Hình 2.21: Hình thực tế buzzer Hình 2.22: Sơ đồ chân buzzer .9 Hình 2.23: Kí hiệu buzzer Hình 2.24: Hình thực tế module relay 5V kênh Hình 2.25: Sơ đồ chân module relay 5V kênh .9 Hình 2.26: Kí hiệu module relay 5V kênh Hình 2.27: Hình thực tế động Servo SG90 10 Hình 2.28: Sơ đồ chân động Servo SG90 .10 Hình 2.29: Kí hiệu động Servo SG90 10 Hình 2.30: Giao diện lập trình Arduino IDE 11 Hình 2.31: Giao diện kết nối Arduino Excel 13 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 14 Hình 3.2: Kết nối cảm biến lửa với Arduino Uno 15 Hình 3.3: Kết nối cảm biến ánh sáng với Arduino Uno 16 Hình 3.4: Kết nối cảm biến hồng ngoại (vật cản) với Arduino Uno 16 Hình 3.5: Kết nối động Servo SG-9G với Arduino Uno 17 Hình 3.6: Kết nối module Relay 5V với Arduino Uno 17 Hình 3.7: Kết nối buzzer (loa) với Arduino Uno .18 Hình 3.8: Sơ đồ kết nối khối hiển thị với khối xử lí trung tâm 18 Hình 3.9: Kết nối khối Reader (MFRC522) với Arduino Uno 19 Hình 3.10: Sơ đồ ngun lí tồn mạch 21 Hình 3.11: Lưu đồ giải thuật chương trình 22 Hình 3.12: Lưu đồ giải thuật chương trình cảm biến 23 Hình 3.13: Lưu đồ chương trình RFID .24 Hình 3.14: Mạch in hệ thống 24 Hình 4.1: Mơ hình mạch testboard đề tài 25 Hình 4.2: trạng thái LCD barie lúc khởi tạo ngõ vào .25 Hình 4.3: Trạng thái LCD barie lúc khởi tạo ngõ 25 Hình 4.4: Trạng thái LCD barie quét ID thẻ ngõ vào .26 Hình 4.5: Trạng thái LCD barie quét ID thẻ sai ngõ vào 26 Hình 4.6: Trạng thái LCD barie quét ID thẻ ngõ 26 Hình 4.7: Trạng thái LCD barie quét ID thẻ sai ngõ 26 Hình 4.8: Bảng thiết lập kết nối xử lí trung tâm file Excel máy tính 26 Hình 4.9: Giao diện hiển thị file Excel .27 Hình 4.10: Bật đèn trời tối 27 Hình 4.11: Hệ thống phát có cháy .27 ix TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.3: Kết nối cảm biến ánh sáng với Arduino Uno  Kết nối cảm biến ánh sáng với Ardunio:  Chân VCC:  kết nối nguồn 5V  Chân GND: nối mass chung  Chân DO: kết nối với chân số Arduino  Mô tả hoạt động:  Tại chân DO, mạch trả mức HIGH (5V) trời tối (cường độ ánh sáng chiếu vào thấp) LOW (0V) ngược lại  Tại chân AO cho tín hiệu tương tự cường độ ánh sáng đo 3.2.1.3 Cảm biến vật cản Với thị trường nay, có nhiều loại module phát vật cản E18-D80NK, IR Infrared Obstacle Avoidance, XCK-TD100… Khoảng cách làm việc hiệu 2~5cm, điện áp làm việc 3.3V đến 5V Độ nhạy sáng của cảm biến vật cản hồng ngoại được điều chỉnh chiết áp, cảm biến dễ lắp ráp, dễ sử dụng….Với nhiều tính phù hợp với thiết kế hệ thống, nhóm em chon module IR Infrared Obstacle Avoidance cho hệ thống Hình 3.4: Kết nối cảm biến hồng ngoại (vật cản) với Arduino Uno  Kết nối cảm biến ánh sáng với Ardunio:  Chân VCC:  kết nối nguồn 5V  Chân GND:  mass chung  Chân DO: kết nối với chân A0, A1, A2, A3 Arduino UNO R3 (U1)  Mô tả hoạt động: Khi có vật cản tín hiệu chân DO mức thấp (0V), đèn led module sáng, khơng có tín hiệu chân DO mức cao (5V), đèn led tắt 3.2.2 Khối chấp hành: 3.2.2.1 Động Servo SG-90 Động RC Servo 90 động phổ biến dùng mơ hình điều khiển nhỏ đơn giản cánh tay robot hay cấu chấp hành dơn giản Động có tốc 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat độ phản ứng nhanh, tích hợp sẵn driver điều khiển động cơ, dễ dàng điều khiển góc quay phương pháp điều độ rộng xung PWM Hình 3.5: Kết nối động Servo SG-9G với Arduino Uno  Kết nối cảm động với Ardunio:  Chân VCC:  kết nối nguồn 5V  Chân GND:  mass chung  Chân PWM: kết nối với chân số board Arduino UNO R3  Mô tả hoạt động:  Động RC servo điều khiển cách cấp chuỗi xung PWM Tần số xung điều khiển nên 50 Hz, góc quay động phụ thuộc vào độ rộng xung điều khiển Loại động có giới hạn góc quay, góc quay tối đa 180 độ  Khi có tín hiệu PWM từ Ardunio gửi đến Servo thực xoay động đóng/mở cửa 3.2.2.2 Module Relay 5V kênh Module relay 5V gồm rơ le hoạt động điện áp 5VDC, chịu hiệu điện lên đến 250VAC 10A. Module relay 1 kênh được thiết kế chắn, khả cách điện tốt Trên module có sẵn mạch kích relay sử dụng transistor và IC cách ly quang giúp cách ly hoàn toàn mạch điều khiển (vi điều khiển) với rơ le bảo đảm vi điều khiển hoạt động ổn định. Có sẵn header tiện dụng kết nối với vi điều khiển Module relay 5V sử dụng chân kịch mức thấp (0V), có tín hiệu 0V vào chân IN relay nhảy qua thường hở Relay Ứng dụng với relay module nhiều bao gồm điện DC hay AC Vì thuận lợi đặc tính trên, em nên em chọn module Hình 3.6: Kết nối module Relay 5V với Arduino Uno 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat  Mô tả hoạt động: Module relay 5V sử dụng chân kịch mức thấp (0V), có tín hiệu 0V vào chân IN relay nhảy qua thường hở relay Chân IN module kết nối vào chân số board Uno R3(U1) 3.2.2.3 Buzzer Buzzer thiết bị tạo tiếng cịi tiếng bíp Có nhiều loại buzzer áp điện, miếng phẳng vật liệu áp điện với hai điện cực Loại buzzer địi hỏi phải có dao động để điều khiển Loại buzzer tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động Hình 3.7: Kết nối buzzer (loa) với Arduino Uno  Kết nối loa với Ardunio:  Chân dương (+) nối với VCC  Chân âm (-) nối với chân tín hiệu số board Arduino UNO R3  Mô tả hoạt động: Nguyên tắc hoạt động đơn giản phát âm chân tín hiệu bật sang LOW tắt chân tín hiệu bật HIGH 3.2.3 Khối hiển thị: LCD_I2C LCD có nhiều nhiều chân gây khó khăn q trình đấu nối chiếm dụng nhiều chân vi điều khiển. Module I2C giải vấn đề giảm số chân kết nối, thay chân vi điều khiển để kết nối với LCD 16x2 module I2C cần tốn chân (SCL,SDA) để kết nối Module I2C hỗ trợ loại LCD sử dụng driver HD44780 (LCD 16x2, 20x4 ) tương thích với hầu hết dịng vi diều khiển Vì em sử dụng module để thực đề tài Sơ đồ kết nối khối hiển thị với khối xử lí trung tâm: Hình 3.8: Sơ đồ kết nối khối hiển thị với khối xử lí trung tâm  Kết nối module I2C LCD với Ardunio:  Chân VCC:  kết nối nguồn 5V 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat  Chân GND:  đất chung  Chân SDA: kết nối với chân A4 board Arduino  Chân SCL: kết nối với chân số A5 board Arduino  Mô tả hoạt động: Khối hiển thị kết nối với Ardunio Uno nhận liệu sau hiển thị thơng tin lời chào, tình trạng bãi gửi xe 3.2.4 Khối Reader Trên thị trường có nhiều loại đầu đọc thẻ RFID với nhiều giá thành chất lượng khác nhau, yêu cầu hệ thống đơn giản phù hợp module với board xử lí, dễ phát triển, cần đọc, ghi, phát thẻ RFID nên nhóm chọn module MFRC522 để phù hợp với hệ thống Hình 3.9: Kết nối khối Reader (MFRC522) với Arduino Uno  Kết nối với Ardunio: STT RFID RC522 ARDUINO UNO R3 3.3V 3.3V RST PIN GND GND MISO PIN11 MOSI PIN12 SCK PIN13 SDA PIN10 Bảng 3.1: Sơ đồ kết nối chân MFRC522 với Arduino  Mô tả hoạt động: Khi có thẻ qt vào module MFRC522 liệu ID thẻ đọc đọc gửi khối xử lí trung tâm sau so sánh với mã ID liệu code tiếp tục thực thi 3.2.5 Khối xử lý trung tâm: Trên thị trường có nhiều Board nhúng như: ARM, Raspberry, Arduino, PIC…với nhiều tính khác Với thông dụng gần gủi, Arduino bạn sinh viên chọn để học tập nghiên cứu Em chọn Board Arduino Uno R3 để làm khối xử lí trung tâm cho hệ thống 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Khối xử lí trung tâm có sơ đồ kết nối sau: - Arduino Uno 1: + Chân SDA kết nối với chân SDA module I2C-1 + Chân SCL kết nối với chân SCL module I2C-1 + Chân TX kết nối với RX Arduino Uno + Chân RX kết nối với TX Arduino Uno + Chân kết nối với chân Input module Relay + Chân kết nối với chân GND loa + Chân kết nối với chân PWM động Servo SG90-1 + Chân kết nối với chân DO cảm biến lửa + Chân kết nối với chân DO cảm biến ánh sáng + Chân kết nối với chân RESET module MRC522-1 + Chân 10 kết nối với chân SDA module MRC522-1 + Chân 11 kết nối với chân MOSI module MRC522-1 + Chân 12 kết nối với chân MISO module MRC522-1 + Chân 13 kết nối với chân SCK module MRC522-1 + Chân 14 kết nối với chân DO Module cảm biến vật cản + Chân 15 kết nối với chân DO Module cảm biến vật cản + Chân 16 kết nối với chân DO Module cảm biến vật cản + Chân 17 kết nối với chân DO Module cảm biến vật cản - Arduino Uno 2: + Chân SDA kết nối với chân SDA module I2C-2 + Chân SCL kết nối với chân SCL module I2C-2 + Chân TX kết nối với RX Arduino Uno + Chân RX kết nối với TX Arduino Uno + Chân kết nối với chân GND loa + Chân kết nối với chân PWM động Servo SG90-2 + Chân kết nối với chân DO cảm biến lửa + Chân kết nối với chân RESET module MRC522-2 + Chân 10 kết nối với chân SDA module MRC522-2 + Chân 11 kết nối với chân MOSI module MRC522-2 + Chân 12 kết nối với chân MISO module MRC522-2 + Chân 13 kết nối với chân SCK module MRC522-2 Từ mơ tả trên, ta có sơ đồ ngun lí tồn mạch hình: 20 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.10: Sơ đồ ngun lí tồn mạch 3.2.6 Khối nguồn Thiết bị Dịng (mA) Điện áp(V) Arduino UNO R3 x2 30x2 Cảm biến lửa 15 Cảm biến ánh sáng 15 Cảm biến vật cản x4 15 x LCD I2C 35 x Module MFRC522 x2 26 x 3.3 Module Relay 5v 80 Động Servo SG90 10 x Buzzer x2 15 x Bảng 3.2: Dòng áp linh kiện sử dụng hệ thống Từ yêu cầu nguồn hệ thống gồm nguồn cung cấp 5V, 3.3V yêu cầu dòng điện tiêu thụ khoảng 0.5A Nhóm chọn adapter 5V-1A để làm nguồn cung cấp cho hệ thống, giúp hệ thống ổn định, nguồn 3.3V sử dụng từ vi điều khiển 3.3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT HỆ THỐNG 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Giải thích lưu đồ - Đầu tiên khởi tạo cổng kết nối UART, khởi tạo thư viện biến sử dụng chương trình - Sau thực đọc liệu từ cảm biến gửi khối xử lí trung tâm - Tiếp theo thực chương trình phát hiện, đọc thẻ RFID Hình 3.11: Lưu đồ giải thuật chương trình 22 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Hình 3.12: Lưu đồ giải thuật chương trình cảm biến Giải thích chương trình cảm biến: - Đọc kiểm tra vị trí trạng thái bãi xe từ module cảm biến hồng ngoại gửi về, sau cập nhật liệu cho LCD - Kiểm tra cháy từ module cảm biến lửa gửi về: + Nếu có cháy: thực mở cửa vào, bật loa báo cháy, LCD ngõ hiển thị cảnh báo có cháy + Nếu khơng có cháy: tắt loa báo cháy, LCD hiển thị lời chào bình thường - Kiểm tra trời tối: module cảm biến ánh sáng cảm biến cường độ ánh sáng + Nếu trời sáng: Tắt đèn + Nếu trời tối: Bật đèn 23 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Giải thích lưu đồ - Đầu tiên, kiểm tra có thẻ qt vào đầu đọc hay khơng Nếu khơng kết thúc chương trình, có thực bước - Sau thực đọc liệu ID từ đầu đọc gửi khối xử lí trung tâm, so sánh với ID lưu code: + Nếu đúng: Mở cửa, LCD hiển thị tình trạng bãi xe lời chào, chông báo thẻ kêu, giữ trạng thái giây + Nếu sai: Đóng cửa, LCD hiển thị báo sai thẻ, chông báo thẻ sai kêu, giữ trạng thái giây - Tiếp theo gửi liệu ngày giờ, ID thẻ, tên người dùng, trạng thái vào lên máy tính Hình 3.13: Lưu đồ chương trình RFID 3.4 THI CƠNG Sau thiết kế sơ đồ khối, sơ đồ ngun lí tồn mạch ta tiến hành vẽ mạch in thiết kế, mạch in bao gồm kết nối khối với Hình 3.14: Mạch in hệ thống 24 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Chương 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Sau trình nghiên cứu thiết kế, lập trình kiểm thử em hồn thành mơ hình đề tài, tình hình dịch bệnh điều kiện lại chưa cho phép nên em hoàn thành đồ án dạng testboard số thiếu sót thiết bị Hình 4.1: Mơ hình mạch testboard đề tài Khi khởi tạo bắt đầu hệ thống hình LCD ngõ vào hiển thị “Welcome Check your Card”, ngõ “Please Check your card” đồng thời hai barie vị trí đóng Hình 4.2: trạng thái LCD barie Hình 4.3: Trạng thái LCD lúc khởi tạo ngõ vào barie lúc khởi tạo ngõ Khi quét thẻ RFID vào đầu đọc thẻ ngõ vào, đầu đọc gửi mã ID thẻ xử lí trung tâm để kiểm tra, ID thẻ đúng: - Đúng: LCD hiển thị vị trí tình trạng bãi giữ xe: X tương ứng vị trí có xe chiếm chỗ, V tương ứng vị trí chưa có xe, vào đậu Thanh barie mở, chuông báo thẻ kêu, sau giây trở lại trạng thái lúc khởi tạo (Hình 4.4) 25 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat - Sai: LCD hiển thị “Wrong Card Check Again” Thanh barie đóng, chng báo thẻ sai kêu, sau giây trở lại trạng thái lúc khởi tạo ban đầu (Hình 4.5) Hình 4.4: Trạng thái LCD barie Hình 4.5: Trạng thái LCD quét ID thẻ ngõ vào barie quét ID thẻ sai ngõ vào Khi quét thẻ RFID vào đầu đọc thẻ ngõ ra, đầu đọc gửi mã ID thẻ xử lí trung tâm để kiểm tra, ID thẻ: - Đúng: LCD hiển thị “Goodbye See you again” Thanh barie mở, chuông báo thẻ kêu, sau giây trở lại trạng thái lúc khởi tạo (Hình 4.6) - Sai: LCD hiển thị “Wrong Card Check again” Thanh barie đóng, chng báo thẻ sai kêu, sau giây trở lại trạng thái lúc khởi tạo ban đầu (Hình 4.7) Hình 4.6: Trạng thái LCD barie Hình 4.7: Trạng thái LCD quét ID thẻ ngõ barie quét ID thẻ sai ngõ Mở file Excel cài đặt công cụ PLX-DAQ,chọn kết nối với cổng COM máy tính, thiết lập tốc độ baund, chọn trang tính lưu thơng tin, sau bấm Connect để kết nối, ngồi thiết lập thêm số thuộc tính phụ cho trang tính Hình 4.8: Bảng thiết lập kết nối xử lí trung tâm file Excel máy tính Thơng tin ngày, giờ, mã ID thẻ, tên người dùng, trạng thái vào/ hiển thị trên file Excel Đối với thẻ (được lưu hệ thống) tên 26 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat người dùng, thẻ sai (chưa có hệ thống) hiển thị “Warning Wrong Card” mục USER Hình 4.9: Giao diện hiển thị file Excel Khi cảm biến ánh sáng nhận biết cường độ ánh sáng yếu (trời tối) bật đèn, trời sáng tắt đèn Hình 4.10: Bật đèn trời tối Khi cảm biến lửa phát lửa, hai hình LCD hiển thị cảnh báo “***Warning*** Canh bao co chay”, loa kêu để cảnh báo, đồng thời barie mở Khi khơng có lửa hệ thống trở trạng thái ban đầu Hình 4.11: Hệ thống phát có cháy 27 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 4.2 NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ Sau hoàn thiện ta tiến hành chạy thử toàn hệ thống để kiểm tra độ ổn định, tính xác độ trễ điều khiển hệ thống Sản phẩm đáp ứng tiêu chí đề trình lên ý tưởng thiết kế sản phẩm, thiết bị module hoạt động tốt Tuy nhiên thời gian dài chạy kiểm thử hệ thống chưa ổn định, dễ bị nhiễu nguồn 28 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 KẾT LUẬN Sau thời gian thực để tài đến em hoàn thành yêu cầu đề ra, thiết kế kiểm thử thành cơng mơ hình bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID với phương pháp chức sau: - Lập trình Arduino để đọc liệu từ RFID, nhận liệu gửi liệu lên file Excel, hiển thị LCD - Sử dụng chuẩn phương thức giao tiếp thường gặp UART, SPI, I2C - Ứng dụng công nghệ RFID để đọc liệu ID từ thẻ - Điều khiển động servo để mở barie cho xe vào - Đọc liệu từ cảm biến gửi liệu Arduino để xử lí đưa lệnh chấp hành Một số ưu điểm hệ thống: - Giải vấn đề kẹt xe, vé gửi xe, đánh tráo thẻ xe bãi xe truyền thống trước - Giảm nhiều thời gian, khoản chi phí thuê nhân viên quản lý, bảo vệ, thu lợi nhuận cao Khả đọc ghi lại liệu nhiều lần (khi khách hàng trả đổi thẻ khơng sử dụng tái sử dụng lại thẻ với khách hàng mới) - Thẻ RFD bền, hoạt động tốt mơi tnường khơng thuận lợi nóng, ẩm, bụi bắn, ăn mịn, hay có va chạm tạo độ tin cậy cao sử dụng Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót hạn chế hệ thống Một số hạn chế hệ thống: - Chi phí triển khai cao bãi xe truyền thống trước - Thẻ RFID dễ bị nhiễu sóng mơi trường nước kim loại - Việc thêm, xóa, tái chế thẻ cần phải thực phần code điều khiển - Dễ bị nhiễu nguồn, lỗi hiển thị LCD hoạt động lâu hay reset lại hệ thống 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Để mơ hình phát triển tương lai nhóm có số phương án đề xuất sau: - Sử dụng linh kiện có độ xác cao để nâng tính ổn định đảm bảo cho hệ thống - Kết hợp thêm xử lí ảnh, lập trình thêm chức nhận đạng người lái xe, biển số xe cho hệ thống, tăng cường thêm tính bảo mật - Kết hợp thêm pin lượng mặt trời đặt bãi xe, hướng tới mục tiêu sử dụng nguồn lượng tiết kiệm - Cập nhật liệu lên cloud để tránh trường hợp bị điện hay hệ thống xảy cố ý muốn - Cập nhật liệu lên cloud để tránh trường hợp bị điện hay hệ thống xảy cố ý muốn 29 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đăng Việt, Trần Trí Đạt, Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế, thi công bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID xử lí ảnh”, 2019 [2] Nguyễn Văn Hiệp, “ Giáo trình Cơng nghệ nhận dạng sóng vơ tuyến RFID”, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh 30 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... Chỉnh sửa lỗi điều khiển, lỗi lập trình lỗi thiết bị - Viết báo cáo đồ án 1.3 GIỚI HẠN Đề tài: ? ?Bãi xe tự động sử dụng công nghệ RFID? ?? có giới hạn sau: - Sử dụng Kit Arduino Uno R3 - Sử dụng tảng... ứng dụng thông minh, tự động nhiều Và với mong muốn ứng dụng công nghệ RFID vào việc bảo mật cảm biến để thực tác vụ cách tự động, tiết kiệm sức lao động đạt hiệu cao, em chọn đề tài: ? ?Bãi xe tự. .. lập lại hoạt động từ đầu cho board nhận tín hiệu 2.1.2 Công nghệ RFID Module MFRC522  Giới thiệu công nghệ RFID Công nghệ RFID công nghệ nhận dạng đối tượng băng sóng vơ tuyến Cơng nghệ cho phép