NGHIÊN CỨU DỰNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH

Như vấn đề đặt ra thì nhu cầu sử dụng bãi đỗ xe thông minh ở thị trường Việt Nam rất cao và thậm chí đã lên tới đỉnh điểm.Nắm bắt được điểm yếu đó trên thị trường nên rất nhiều các công ty công nghệ đã không ngừng phát triển các bãi đỗ xe thông minh nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân cũng như thu về lợi nhuận lớn. Tại các bãi đỗ xe truyền thống,bộ phận quản lý gặp rất nhiều khó khăn trong việc quản lý bãi đỗ xe do vé giữ xe được viết bằng giấy nên dễ làm giả,dễ rách nát và làm mất,gây nhiều phiền toái cho cả người gửi và người trông coi. Để khắc phục những vấn đề trên thì đề tài này sẽ giải quyết được tất cả những vấn đề trên bằng công nghệ RFID và công nghệ xử lý ảnh,nhận dạng biển số xe.Tăng tính bảo mật và sự linh hoạt cho việc quản lý bãi đỗ xe. Ứng dụng các thiết bị tự động như Servo, cảm biến,... để thực hiện một mô hình bãi giữ xe oto mang tính thông minh và bảo mật hơn. Ngoài ra nhóm phát triển thêm phần thẻ từ ứng dụng công nghệ RFID, xử lý hình ảnh nhận diện biển số xe để tăng cường tính bảo mật của hệ thống.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA o0o BÁO CÁO ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH Giáo viên hướng dẫn : PGS : TS Nguyễn Trọng Thắng Sinh viên thực : Nguyễn : Văn Tuấn Mã sinh viên : 1851212131 : Lớp : 60TĐH2 : HÀ NỘI,2023 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Tuấn Lớp: 60TĐH2 Hệ đào tạo: Đại học quy Ngành: Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động hóa Khoa: Điện - Điện Tử 1- TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH 2-CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN [1] Nhận diện biển số xe qua hình ảnh : https://miai.vn/2019/11/26/nhan-dien-bien-so-xe-chuong-3-phat-hien-bien-sobang-opencv-thuan/ [2] Cơng nghệ RFID ứng dụng quản lý xe : https://www.ttz.com.vn/cong-nghe-rfid-va-ung-dung-trong-kiem-soat-xe-tin889 [3] PHPMyAdmin gì? Hướng dẫn cài đặt sử dụng PHPMyAdmin : https://fptcloud.com/phpmyadmin-la-gi/ [4] Giải pháp bãi giữ xe thông minh : https://megaparking.vn/giai-phap/giai-phap-quan-ly-he-thong-bai-giu-xe-thongminh-bang-cong-nghe-the-tu/ [5] Web server với Arduino ESP8266 : http://arduino.vn/bai-viet/1226-web-server-voi-arduino-va-esp8266 3- NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN Nội dung phần Chương 1: Cơ sở lý thuyết Chương 2: Thiết kế thi công hệ thống Chương 3: Kết thực nghiệm Chương 4: Kết luận kiến nghị Tỷ lệ % 20% 30% 30% 20% 4- GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TỪNG PHẦN Phần Chương 1: Cơ sở lý thuyết Họ tên giáo viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Trọng Thắng Chương 2: Khảo sát phân tích yêu cầu PGS TS Nguyễn Trọng Thắng Chương 3: Phần mềm phần cứng sử dụng thiết kế xây dựng Chương 4: Kết luận kiến nghị PGS TS Nguyễn Trọng Thắng PGS TS Nguyễn Trọng Thắng 5- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngày tháng năm 20 Trưởng Bộ mơn Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TS Phạm Đức Đại PGS.TS Nguyễn Trọng Thắng Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp Hội đồng thi tốt nghiệp Khoa thông qua Ngày .tháng .năm 20 Chủ tịch Hội đồng (Ký ghi rõ Họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp Đồ án tốt nghiệp cho Hội đồng thi ngày tháng năm 20 Sinh viên làm Đồ án tốt nghiệp (Ký ghi rõ Họ tên) Nguyễn Văn Tuấn LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan Đồ án tốt nghiệp/ Khóa luận tốt nghiệp thân tác giả Các kết Đồ án tốt nghiệp/Khóa luận tốt nghiệp trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả ĐATN/KLTN Chữ ký Nguyễn Văn Tuấn LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn hai Thầy hướng dẫn TS Ngô Quang Vĩ PGS Nguyễn Trọng Thắng, thầy tận tình hướng dẫn tơi q trình học tập việc hồn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô thuộc khoa Điện – Điện Tử học trường Đại Học Thủy Lợi tận tình giảng dạy cho tơi thời gian học tập Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong dẫn đóng góp Thầy, Cơ để đồ án tơi hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tác giả ĐATN/KLTN Chữ ký Nguyễn Văn Tuấn MỤC LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .8 DANH MỤC HÌNH ẢNH .9 DANH MỤC BẢNG BIỂU 10 CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 1.1 Giới thiệu chung 11 1.1.1 Phát biểu toán 11 1.1.2 Tính cấp thiết vấn đề 11 1.1.2 1.2 Mục tiêu hệ thống 12 Giới thiệu KIT ARDUINO UNO 12 1.2.1 Giới thiệu chung 12 1.2.2 Thông số kĩ thuật .13 1.2.3 Các chân kết nối 13 1.3 Module Node NCU Esp8266 14 1.3.1 Giới thiệu chung 14 1.3.2 Đặc điểm .15 1.3.3 Thông Số Kĩ Thuật .15 1.3.4 Ứng dụng Node NCU Esp8266 .16 1.4 Giới thiệu Module RFID .16 1.4.1 Giới thiệu chung 16 1.4.2 Thông số kĩ thuật 17 1.4.2 1.5 Nguyên lý hoạt động 18 Module thu phát hồng ngoại 18 1.5.1 Giới thiệu chung 19 1.5.2 Nguyên lý hoạt động 19 1.5.3 Thông số kĩ thuật 20 1.6 Giới thiệu động Servo SG90 21 1.6.1 Giới thiệu chung 21 1.6.2 Nguyên lý hoạt động 21 1.6.3 Thông số kĩ thuật 22 1.7 Màn hình LCD 16x2 Module I2C LCD 22 1.7.1 Giới thiệu chung 22 1.7.2 Kết nối LCD 16X2, Module I2C Arduino Uno 24 1.8 Giới thiệu công nghệ sử dụng 24 1.8.1 Socket.io 24 1.8.2 Chuẩn giao tiếp UART 26 1.8.3 Tổng quan chuẩn giao tiếp USB 27 1.8.4 Tổng quan công nghệ RFID 28 1.8.5 Tổng quan sở liệu MySQL 30 CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG 32 2.1 Đề xuất mơ hình 32 2.1.1 Đặt vấn đề .32 2.1.2 Chức hệ thống .34 2.2 Phân tích hệ thống .35 2.2.1 Phân tích hệ thống 35 2.2.2 Phân tích sử dụng mơ hình 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 44 3.1 Kết đạt .44 3.3 Kiểm thử hệ thống .44 3.2 Thiết kế,lắp đặt mơ hình thực tế 46 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 1.Kết luận 55 2.Kiến nghị 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO .56 DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Đầy đủ Ý nghĩa IoT Internet of Thing Internet vạn vật MQTT Message Queuing Là giao thức gởi dạng Telemetry Transport publish/subscribe MCU Micro Controller Unit Hệ thống vi điều khiển ARM Advanced RISC Machine Một loại cấu trúc vi xử lý 32 bit 64 bit kiểu RISC sử dụng rộng rãi thiết kế nhúng CPU Central Processing Unit Bộ xử lí trung tâm LCD Liquid crystal display Màn hình tinh thể lỏng TCP Transmission Control Giao thức kiểm soát truyền Protocol tải Radio Frequency Nhận dạng qua tần số vô Identification tuyến Universal Asynchronous vi mạch sẵn có Receiver – Transmitter vi điều khiển RFID UART không giống giao thức truyền thông (I2C & SPI).Truyền liệu nối tiếp DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Mơ hình mạch Arduino Uno 12 Hình Module Node NCU Esp8266 14 Hình Kết nối Node NCU Esp8266 với Arduino Urduino Uno 15 Hình Module RFID .17 Hình Mơ hình kết nối RFID Arduino 18 Hình Module cảm biến hồng ngoại V2 19 Hình Module cảm biến ánh sáng V2 Arduino Uno .20 Hình Servo SG90 21 Hình Động Servo Sg90 Arduino Uno .22 Hình 10 hình LCD 16X2 .23 Hình 11 Module IC2 LCD .23 Hình 12 LCD 16x2, Module I2C Arduno Uno 24 Hình 13 Truyền liệu qua chuẩn giao tiếp UART 27 Hình 14 Cấu tạo RFID 29 Hình 15Mơ hình bãi gửi xe đại 34 Hình 16 Sơ đồ kết nối phần cứng 35 Hình 17 Mơ hình điều khiển 36 Hình 18 Giao tiếp Urduino Uno Node NCU Esp8266 .36 Hình 19 Tương tác mơ hình quản lý bãi đỗ xe .37 Hình 20 Lưu đồ hoạt động mơ hình 38 Hình 21 Tổng qt mơ hình 39 Hình 22 Vai trị nhân viên vận hành 40 Hình 23 Chi tiết hoạt động hệ thống .43 Hình 24 Mơ hình thực tế 46 Hình 25 Mơ hình thực tế 47 Hình 26 Mơ hình thực tế 48 Hình 27 Mơ hình thực tế 49 Hình 28 Mơ hình thực tế 50 Hình 29 Mơ hình thực tế 51 Hình 30 Điều khiển hệ thống trực tiếp 53 Hình 31 MySQL lưu trữ liệu 54 Hình 32 Kiểm nghiệm thực tế .45 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Thông số kĩ thuật Arduino Uno .13 Bảng Thông số kĩ thuật Node NCU Esp8266 16 Bảng Thông số kĩ thuật RFID 18 Bảng Thông số kĩ thuật Module cảm biến ánh sáng V2 20 Bảng Thông số kĩ thuật Servo Sg90 22 Bảng Hoạt động hệ thống 41 Bảng Hoạt động người sử dụng 41 Bảng Vận hành rào chắn 42 10 Thuộc tính Mơ tả UseCase Quản lí Barie Tác nhân Nhân viên Mơ tả Nhân viên mở đóng Thanh Barie cho phép xe vào bãi Điều kiện Không Luồng kiện Nhân viên nhấn nút Tín hiệu truyền tới arduino uno Kiểm tra trạng thái servo Nếu bật chuyển thành tắt Ngược lại tắt thành bật Servo nhận tín hiệu xử lí theo trạng thái Nhân viên nhấn nút Tín hiệu truyền tới arduino uno Kiểm tra trạng thái servo Nếu bật chuyển thành tắt Ngược lại tắt thành bật Servo nhận tín hiệu xử lí theo trạng thái Bảng Vận hành rào chắn 42 Hình 23 Chi tiết hoạt động hệ thống 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.1 Kết đạt Hệ thống quản lý bãi đỗ xe thông minh đạt yêu cầu đề ra.Mạch điện thiệt bị điện tử đặt hộp kín để đảm bảo trình sử dụng.Vi điều khiển Arduino Uno Esp8266 cấp nguồn kết nối với PC qua giao tiếp USB.Thông tin người dùng phương tiện lưu trữ địa dự án Smart_Paking MySQL.Tại đây,ta bổ sung cập nhật thơng tin biển số xe khách hàng.Hệ thống rào chắn điều khiển thơng qua server với địa localhost:3000 Hệ thống rào chắn điều khiển Arduino biển số xe quét từ phương tiện giao thông khớp với thông tin người dùng lưu MySQL,cảm biến vật cản nhận tín hiệu.Ngồi ra,hệ thống rào chắn đóng,mở qua Wedserver dựa cảm biển vật vản In-Out.Module Node NCU Esp8266 có vai trị truyền thơng liệu Arduino Socket Server.Màn hình LCD hiển thị số lượng bãi đỗ xe trống và xác nhận liệu thông tin phương tiện 3.3 Kiểm thử hệ thống Mơ hình kiểm thử hoạt động mơi trường tối, ánh sáng không tốt, cho kết đúng, nhận dạng biển số xe xác.Module RFID cảm biến vật cản hoạt động tốt.Hệ thống hoạt độ nhanh xác 44 Hình 24 Kiểm nghiệm thực tế 45 3.2 Thiết kế,lắp đặt mơ hình thực tế Lắp ráp module dây mơ hình thực tế Hình 25 Mơ hình thực tế 46 Hình 26 Mô hình thực tế 47 Hình 27 Mơ hình thực tế 48 Mơ hình thực tế hồn thành sử dụng Hình 28 Mơ hình thực tế 49 Hình 29 Mô hình thực tế 50 Hình 30 Mô hình thực tế 51 Hình 31 Hình ảnh tổng quan mơ hình hồn thành 52 Giao diện điều khiển trực tiếp rào chắn Hình 32 Điều khiển hệ thống trực tiếp 53 Giao diện quản trị người dùng.Tại ta thêm,chỉnh sửa thơng tin xóa người dùng Hình 33 MySQL lưu trữ liệu 54 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Đồ án “Nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý bãi xe thông minh sử dụng công nghệ xử lý ảnh” đạt mục tiêu đề nhận diện biển số xe thẻ RFID để quản lý bãi đỗ xe cách hiệu quả,nhanh chóng.Tuy nhiên có hạn chế tồn Ưu điểm :  Hoạt động nhanh chóng,chính xác  Tính bảo mật cao nhờ công nghệ xử lý ảnh biển số xe  Tiết kiệm chi phí nhân quản lý phương tiện gửi bãi gửi xe Nhược điểm :  Nhận diện hình ảnh đơi bị lỗi ánh sáng yếu chất lượng hình ảnh thu thấp 2.Kiến nghị Để mơ hình hoạt động xác ổn định nhanh chóng,em có số hướng để khắc phục sau : - Sử dụng camera có chất lượng hình ảnh tốt,có khả phát biển số xe điều kiện thiếu ánh sáng Tăng cường khả chiếu sáng khu vực quét biển số xe 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://create.arduino.cc/projecthub/Aritro/security-access-using-rfid-readerf7c746?ref=platform&ref_id=424_trending _&offset=85 [2] https://smartfactoryvn.com/technology/internet-of-things/giao-thuc-mqtt-la-ginhung-ung-dung-cua-mqtt-nhu-the-nao/ [3] http://arduino.vn/bai-viet/181-gioi-thieu-servo-sg90-va-cach-dieu-khien-bangbien-tro [4] https://youtu.be/GEv9e1pXjV4 [5] https://youtu.be/KAXhr9DNx0Y [6] http://arduino.vn/bai-viet/1172-lap-trinh-esp8266-bang-arduino-ide [7] https://codelearn.io/sharing/tao-server-cho-trang-web-ca-nhan-voiarduino?fbclid=IwAR0IjnoSV9fGBM4FXFpxeOD0p3gmd2JShOwJtIYdw6Mq92aILTLx3Bh2GU [8] https://codelearn.io/sharing/tao-server-cho-trang-web-ca-nhan-voiarduino?fbclid=IwAR0IjnoSV9fGBM4FXFpxeOD0p3gmd2JShOwJtIYdw6Mq92aILTLx3Bh2GU [9] https://hocarm.org/esp8266-web-server-va-client-voi-web-socket/ [10] https://youtu.be/9WhY_7ahTcs [11] https://www.youtube.com/watch?v=PLijFqZaLvc [12] https://youtu.be/gIrKDlrdGi0 [13] https://www.youtube.com/watch?v=eRaPBIfuers 56 ... ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ẢNH 2-CÁC TÀI LIỆU CƠ BẢN [1] Nhận diện biển số xe qua hình ảnh : https://miai.vn/2019/11/26/nhan-dien-bien-so -xe- chuong-3-phat-hien-bien-sobang-opencv-thuan/... nhân cơng cho bãi giữ xe truyền thống 33 Hình 15 Mô hình bãi gửi xe đại 2.1.2 Chức hệ thống Bãi đỗ xe thông minh sử dụng thẻ từ,các thông tin xe lưu thẻ Hệ thống bãi đỗ xe thông minh gồm phận... đất xây dựng, tính cảnh quan,… Thừa hưởng thành trước mong muốn áp dụng kiến thức học vào thực tế, em định “ Nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý bãi xe thông minh sử dụng cơng nghệ xử lý ảnh? ?? 1.1.2