Hệ thống bãi đỗ xe tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI HỆ THỐNG BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực MSSV Lớp Phạm Thành Công 1811050300 18DTDA2 Phạm Quang Minh Trung 1811051672 18DTDA2 Lý Bang 1811040143 18DTDA2 TP.Hồ Chí Minh,Ngày tháng năm2022 TÓM TẮT Khi số lượng xe đường tiếp tục tăng, nhu cầu đỗ xe tự động tăng Việc tìm kiếm điểm đỗ xe hay lấy xe bãi đỗ xe truyền thống nhiều thời gian người, làm ảnh hưởng chung đến hiệu quả, suất làm việc đơi cịn ảnh hưởng tiêu cực đến tâm lý họ Nếu phải trả thêm chi phí cho việc đỗ xe để đổi lấy trải nghiệm tốt đẹp gần chắn họ đồng ý Với nhà đầu tư việc phát triển bãi đỗ xe tự động giúp gia tăng doanh thu giảm chi phí vận hành sử dụng nhân cơng hơn, khai thác nhiều vị trí đỗ xe diện tích có sẵn …và cịn nhiều lợi ích khác Từ vấn đề trên, chúng em chủ động tìm hiểu dành thời gian nghiên cứu hệ thống bãi độ xe tự động Cải thiện an tồn đáng kể, tiết kiệm khơng gian, giảm chi phí hoạt động, tác động xấu đến mơi trường Đưa Việt Nam chung ta phát triển lĩnh vực công nghệ Trang iii ABSTRACT As the number of vehicles on the road continues to increase, so does the need for automated parking Finding a parking spot or picking up a car at traditional parking lots is now taking a lot of people's time, it affects overall efficiency, productivity, and sometimes even negatively Even their psyche And if they have to pay extra for parking in exchange for a better experience, they will almost certainly agree For investors, the development of automatic parking lots will help increase revenue by reducing operating costs by using less labor, exploiting more parking locations on an area Available volume…and many more benefits From the above problem, we actively researched and spent time researching the automatic car parking system Significant safety improvements, space savings, reduced operating costs, less negative impact on the environment Bring Vietnam together to develop more in the field of technology Trang iv MỤC LỤC TRANG PHIẾU ĐĂNG KÝ PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xv CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÃI ĐÕ XE TỰ ĐỘNG 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Các kết đạt đề tài Trang v 1.7 Kết cấu đề tài CHƯƠNG 10 TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 10 2.1 Một số sản phẩm bãi đỗ xe tự động 10 2.2 Các hệ thống bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng 16 2.3 Các sở lý thuyết liên quan tới đề tài 17 CHƯƠNG 21 PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 21 3.1 Hệ thống bãi giữ xe tự động xoay vòng đứng 21 3.2 Sơ đồ thiết lập bãi đỗ xe tự động xoay vòng đứng 22 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối 22 3.2.2 Chức khối 22 3.3 Bản thiết kế khí bãi giữ xe tự động xoay vòng đứng 23 3.4 Hệ truyền động: 24 3.4.1 Hệ thống xích bánh 25 3.4.2 Pallet hệ thống 25 3.4.3 Hệ thống động lực 26 CHƯƠNG 27 QUY TRÌNH THIẾT KẾ 27 4.1 Quy trình bước tiến hành thiết kế máy hệ thống điều khiển.27 4.2 Tính tốn hệ thống khí: 29 4.3 Ở trạng thái tĩnh: 29 4.4 Trạng thái chuyển động không ổn định: 29 Trang vi 4.5 Thiết kế thiết bị khí 30 4.5.1 Khung hệ thống 30 4.5.2 Ưu, nhược điểm nhơm định hình 32 4.5.3 Aptomat hệ thống 32 4.5.4 Nút nhấn có đèn báo 33 4.5.5 Thẻ từ RC522 35 4.5.6 Cảm biến hồng ngoại 35 4.5.7 Công nghệ thẻ từ RFID sử dụng hệ thống 37 4.5.8 Module thời gian thực RTC DS3231 38 4.5.10 LCD 2004 Xanh Dương 39 4.8.11 Bộ chuyển đổi giao tiếp I2C cho LCD 40 4.6 Motor bước size 57, 1.8Nm, dài 76mm 41 4.6.1 Bảng thông kỹ thuật 42 4.6.2 Động chiều có hộp giảm tốc 42 4.7 Cơ cấu truyền tải động 44 4.7.1 Vít me – đai ốc trượt 44 4.7.2 Truyền động đai: 44 4.8 Truyền động xích 46 4.9 Các khối nguồn 47 4.9.1 Nguồn tổ ong 24v 47 4.9.2 Chọn driver cho động bước 48 4.10 Bộ điều khiển Arduino MEGA R3-CH340 49 Trang vii 4.11 Thiết kế phần mềm cho hệ thống 50 4.12 Quy trình cơng nghệ lưu đồ thuật tốn điều khiển tay: 52 4.13 Lưu đồ thuật toán điều khiển Pallet tay: 54 4.14 Lưu đồ giải thuật vị trí xe 54 4.15 Xây dựng sơ đồ khối chương trình điều khiển giám sát 56 4.15.1 Lưu đồ chương trình quay thuận nghịch động 56 4.15.2 Lưu đồ chương trình tìm Pallet trống 57 4.16 Kết nối phần mềm arduino MEGA R3-CH340 với hệ thống 57 4.17 Mạch đấu nối Arduino với LCD 58 4.18 Kết nối arduino kết nối với RC522 59 CHƯƠNG 60 THI CÔNG 60 5.1 Thi công lắp ráp phần khí 60 5.1.1 Khung hệ thống: 60 5.1.2 Pallet: 61 5.1.3 Trục liên kết với bánh răng: 61 5.2 Thi công, lắp phần điện, điện tử điều khiển 64 5.3: Chạy thử, chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm 67 5.3.1Quy trình chạy thử sản phẩm ngày 24/7/2022 67 5.3.2 Trường hợp : khách hàng cho xe vào bãi 70 5.3.3 Trường hợp : khách hàng lấy xe khỏi bãi đỗ xe 74 5.4 Hoàn thiện đồ án bãi giữ xe tự động 77 CHƯƠNG 78 Trang viii KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 78 6.1 Kết đạt 78 6.2 Đánh giá… 78 6.2.1 ưu điểm .78 6.2.2 nhược điểm 79 6.3 kết luận… 79 6.4 hướng phát triển 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 84 Trang ix DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT LCD Liquid-Crystal Display USB Universal Serial Bus I2C Inter-Integrated Circuit RFID Radio Frequency Identification RTC Real-time control Trang x DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 1.1: Đường Lê Lợi (Q1) giành phần để làm nơi đỗ xe thu phí Hình 1.2: Bãi đỗ xe tự động Munbai, Ấn Độ…………………………………4 Hình 1.3: Bãi đỗ xe Hình 1.4: Bãi đỗ xe tự động Hình 2.1: Hệ thống bãi đỗ xe xếp hình mặt đất 10 Hình 2.2: Hệ thống bãi đỗ xe xoay vịng ngang tầng hầm 12 Hình 2.3: Bãi đỗ xe xoay vòng đứng (Bil Parking) 16 Hình 2.4: Giao diện phần mềm IDE 17 Hình 2.5: Cơng nghê RFID 18 Hình 2.6: Chuẩn tín hiệu USB 19 Hình 2.7: Cổng com RS232 kết nối với máy tính………………………… 20 hình 2.8 : Phần mềm proteus kết nối với máy tính…………………………… 21 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống bãi đỗ xe tự động 51 Hình 3.2: Mơ hình 3D solidword 22 Hình 3.3: Mơ kích thước ba mặt phẳng bãi đỗ xe tự động 52 Hình 3.4: Mơ kích thước ba mặt phẳng bãi đỗ xe tự động 54 Hình 3.5: Thơng số pallet hệ thống 55 Hình 3.6: sơ đồ mạch điện……………………………………………………,… 26 Hình 4.1: Quy trình gửi xe bãi xe tự động 27 Trang xi int add5=0; int add6=0; //////////////// LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4); // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and line display MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // Create MFRC522 instance ///************************************************************** *******************************// void setup() { Serial.begin(9600); lcd.init(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(4,0); lcd.print("PARKING"); lcd.setCursor(4,1); lcd.print(" "); EEPROM.setMemPool(0, 1024); //vị tri dau tien dung luong cua eeprom EEPROM.setMaxAllowedWrites(1024); SPI.begin(); // khoi dong SPI mfrc522.PCD_Init(); // Initiate MFRC522 if (! rtc.begin()) { Serial.println("Couldn't find RTC"); while (1); } if (rtc.lostPower()) { Serial.println("RTC lost power, lets set the time!"); // following line sets the RTC to the date & time this sketch was compiled //rtc.adjust(DateTime(F( DATE ), F( TIME ))); // This line sets the RTC with an explicit date & time, for example to set Trang 86 // January 21, 2014 at 3am you would call: // rtc.adjust(DateTime(2014, 1, 21, 3, 0, 0)); } pinMode(stepPin,OUTPUT); pinMode(dirPin,OUTPUT); pinMode(enPin,OUTPUT); digitalWrite(enPin,LOW); digitalWrite(dirPin,HIGH); pinMode(b1, INPUT_PULLUP); pinMode(b2, INPUT_PULLUP); pinMode(b3, INPUT_PULLUP); pinMode(b4, INPUT_PULLUP); pinMode(b5, INPUT_PULLUP); pinMode(b6, INPUT_PULLUP); pinMode(b7, INPUT_PULLUP); pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT); pinMode(led3, OUTPUT); pinMode(led4, OUTPUT); pinMode(led5, OUTPUT); pinMode(led6, OUTPUT); pinMode(cambien, INPUT); add1 = EEPROM.readDouble(al1); add2 = EEPROM.readDouble(al2); add3 = EEPROM.readDouble(al3); add4 = EEPROM.readDouble(al4); add5 = EEPROM.readDouble(al5); add6 = EEPROM.readDouble(al6); if(add1==1){ Trang 87 digitalWrite(led1,1); lcd.setCursor(4,1); lcd.print("*"); } else { digitalWrite(led1,0); lcd.setCursor(4,1); lcd.print("-"); } ///////////////// if(add2==1){ digitalWrite(led2,1); lcd.setCursor(5,1); lcd.print("*"); } else { digitalWrite(led2,0); lcd.setCursor(5,1); lcd.print("-"); } ///////////////// if(add3==1){ digitalWrite(led3,1); lcd.setCursor(6,1); lcd.print("*"); } else { digitalWrite(led3,0); lcd.setCursor(6,1); Trang 88 lcd.print("-"); } ///////////////// if(add4==1){ digitalWrite(led4,1); lcd.setCursor(7,1); lcd.print("*"); } else { digitalWrite(led4,0); lcd.setCursor(7,1); lcd.print("-"); } //////////////// if(add5==1){ digitalWrite(led5,1); lcd.setCursor(8,1); lcd.print("*"); } else { digitalWrite(led5,0); lcd.setCursor(8,1); lcd.print("-"); } ////////////////// if(add6==1){ digitalWrite(led6,1); lcd.setCursor(9,1); lcd.print("*"); Trang 89 } else { digitalWrite(led6,0); lcd.setCursor(9,1); lcd.print("-"); } ///////////////// } //////************************************************************ ***********************************//// void loop() { DateTime now = rtc.now(); /////////////////////////////// lcd.setCursor(0,2); lcd.print("Date:"); lcd.print(now.day(), DEC); lcd.print('/'); lcd.print(now.month(), DEC); lcd.print('/'); lcd.print(now.year(), DEC); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("Time:"); lcd.print(now.hour(), DEC); lcd.print(':'); lcd.print(now.minute(), DEC); lcd.print(':'); lcd.print(now.second(), DEC); Trang 90 /////////////////////////////// angle = EEPROM.readDouble(addressv); int n; int gtb7= digitalRead(b7); int gtcb= digitalRead(cambien); if(gtb7==0){ if (bnut != 0) { m = !m; } bnut = 0; } else { bnut = 1; } // m=1; //Serial.println(m); Serial.println(gtcb); ////////chế độ thẻ từ/////// if (m==1&>cb==0){ if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) { return; } // Select one of the cards if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) { return; } Trang 91 Serial.print("UID tag :"); String content = ""; byte letter; for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) { Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX); content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ")); content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX)); } Serial.println(); Serial.print("Message : "); content.toUpperCase(); if (content.substring(1) == "C2 3F D2 83") { angle = 0; l1=!l1; digitalWrite(led1,l1); EEPROM.writeDouble(al1, l1); if(l1==1){ lcd.setCursor(4,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(4,1); lcd.print("-"); } delay(500); Trang 92 } ///////////////////////////////////// if (content.substring(1) == "EC FA BD 16") { angle = 320; l2=!l2; digitalWrite(led2,l2); EEPROM.writeDouble(al2, l2); if(l2==1){ lcd.setCursor(5,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(5,1); lcd.print("-"); } delay(500); } ///////////////////////////////////// if (content.substring(1) == "F9 F5 01 A3") { angle = 700; l3=!l3; digitalWrite(led3,l3); EEPROM.writeDouble(al3, l3); if(l3==1){ lcd.setCursor(6,1); lcd.print("*"); } Trang 93 else { lcd.setCursor(6,1); lcd.print("-"); } delay(500); } ///////////////////////////////////// if (content.substring(1) == "19 B6 F1 C1") { angle = 990; l4=!l4; digitalWrite(led4,l4); EEPROM.writeDouble(al4, l4); if(l4==1){ lcd.setCursor(7,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(7,1); lcd.print("-"); } delay(500); } ///////////////////////////////////// if (content.substring(1) == "1C BB 91 18") { angle = 1200; l5=!l5; digitalWrite(led5,l5); Trang 94 EEPROM.writeDouble(al5, l5); if(l5==1){ lcd.setCursor(8,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(8,1); lcd.print("-"); } delay(500); } ///////////////////////////////////// if (content.substring(1) == "1C F9 45 17") { angle = 1590; l6=!l6; digitalWrite(led6,l6); EEPROM.writeDouble(al6, l6); if(l6==1){ lcd.setCursor(9,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(9,1); lcd.print("-"); } delay(500); } ///////////////////////////////////// Trang 95 } /////////////che nut nhấn//////////////////////// if(m==0&>cb==0){ if( digitalRead(b1) == 0){ angle = 0; l1=!l1; digitalWrite(led1,l1); EEPROM.writeDouble(al1, l1); if(l1==1){ lcd.setCursor(4,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(4,1); lcd.print("-"); } delay(50); } else if( digitalRead(b2) == 0){ angle = 45; l2=!l2; digitalWrite(led2,l2); EEPROM.writeDouble(al2, l2); if(l2==1){ lcd.setCursor(5,1); lcd.print("*"); } else { Trang 96 lcd.setCursor(5,1); lcd.print("-"); } delay(50); } else if( digitalRead(b3) == 0){ angle = 135; l3=!l3; digitalWrite(led3,l3); EEPROM.writeDouble(al3, l3); if(l3==1){ lcd.setCursor(6,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(6,1); lcd.print("-"); } delay(50); } else if( digitalRead(b4) == 0){ angle = 180; l4=!l4; digitalWrite(led4,l4); EEPROM.writeDouble(al4, l4); if(l4==1){ lcd.setCursor(7,1); lcd.print("*"); } Trang 97 else { lcd.setCursor(7,1); lcd.print("-"); } delay(50); } else if( digitalRead(b5) == 0){ angle = 235; l5=!l5; digitalWrite(led5,l5); EEPROM.writeDouble(al5, l5); if(l5==1){ lcd.setCursor(8,1); lcd.print("*"); } else { lcd.setCursor(8,1); lcd.print("-"); } delay(50); } else if( digitalRead(b6) == 0){ angle = 320; l6=!l6; digitalWrite(led6,l6); EEPROM.writeDouble(al6, l6); if(l6==1){ lcd.setCursor(9,1); lcd.print("*"); Trang 98 } else { lcd.setCursor(9,1); lcd.print("-"); } delay(50); } } if( currentAngle != angle ){ if( currentAngle < angle){ digitalWrite(dirPin,HIGH); n = angle - currentAngle; numstep = n / stepPerAngle; } else if( currentAngle > angle){ digitalWrite(dirPin,LOW); n = currentAngle - angle; if( angle == 0){ n =currentAngle; } numstep = n / stepPerAngle; // số step cần quay dc bước } for(int x = 0; x < numstep; x++) { digitalWrite(stepPin,HIGH); delayMicroseconds(1000); digitalWrite(stepPin,LOW); delayMicroseconds(1000); Trang 99 } currentAngle = angle; } EEPROM.writeDouble(addressv, angle); delay(500); } //} Trang 100 ... nhược điểm bãi xe tự động xếp hình Trang 11 • Hệ thống bãi đỗ xe tự động xoay vịng ngang - Bãi đỗ xe thơng minh xoay vòng ngang hệ thống đỗ xe tự động, xe luân chuyển theo kiểu xoay vòng xe cần lấy... điểm hệ thống Hướng phát triển đề tài Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Một số sản phẩm bãi đỗ xe tự động • Hệ thống bãi đỗ xe tự động xếp hình (Puzzle parking): + Hệ thống đỗ xe tự động xếp... phần để làm nơi đỗ xe thu phí Hình 1.2: Bãi đỗ xe tự động Munbai, Ấn Độ…………………………………4 Hình 1.3: Bãi đỗ xe Hình 1.4: Bãi đỗ xe tự động Hình 2.1: Hệ thống bãi đỗ xe xếp hình mặt