Với sự gia nhập WTO vào ngày 7 tháng 11 năm 2006, Việt Nam chính thức bước vào sân chơi thương mại toàn cầu. Từ bước nhảy vượt bậc đó, con đường trở thành một nước có nền công nghiệp phát triển cao, công nghệ hiện đại, đời sống vật chất của con người nâng cao đã đến. Và sự tất yếu kéo theo là sự phát triển ngày càng tăng số lượng phương tiện cá nhân. Trong đó có cả xe máy và ô tô, và trong tương lai không xa ở Việt Nam ô tô không còn là hàng hóa xa xỉ. Trong khi cơ sở hạ tầng lại không đáp ứng kịp với sự phát triển của phương tiện. Sự mất cân bằng này tất yếu dẫn đến sự mất thẩm mỹ cảnh quan đô thị do thiếu các bãi đỗ xe, nên buộc họ phải đậu xe lẫn chiếm lòng lề đường, tình trạng kẹt xe và tai nạn giao thông xảy ra liên tục. Sự mọc lên hàng ngàn chung cư hay building cao cấp tại các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội đòi hỏi một lượng lớn các bãi giữ xe ôtô. Chính vì vấn đề bất cập đó mà các cơ quan chức năng có liên quan đưa ra nhiều hướng giải quyết khác nhau như mở rộng đường, qui định giờ đỗ xe, hay có nhiều điểm đổ xe mới được tạo ra. Nhưng tất cả chỉ là biện pháp tạm thời nhằm đáp ứng những nhu cầu cấp bách. Đặc biệt, trong các hệ thống giữ xe ôtô hiện tại tại các thành phố lớn vẫn còn thô sơ, chiếm một diện tích lớn, chưa ứng dụng những kỹ thuật hiện đại vào trong hệ thống. Vì vậy, với mục đích cải thiện và giải quyết vấn đề mà cộng đồng xã hội đã và đang quan tâm, đề tài “ Thiết kế và thi công mô hình bãi giữ xe ô tô tự động” đưa ra hướng giải quyết tốt vào thời điểm này, đã tối ưu hóa được diện tích. Từ thực tế đó cùng với những kiến thức về Vi Điều Khiển đã từng được học và sự hướng dẫn tận tình của Tiến sĩ chúng em đã phát triển đề tài “Mô hình bãi đỗ xe tự động” để làm đồ án môn học của mình
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA - - ĐỒ ÁN VI XỬ LÝ ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG Giảng viên hướng dẫn :……………… Sinh viên thực :………………… Khoa: Điều Khiển Và Tự Động Hóa Lớp : ……………… HÀ NỘI, 04/2022 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 LỜI CẢM ƠN .2 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ 1.Đặt vấn đề 2.Sự phát triển bãi đổ xe giới .3 3.Nhiệm vụ thư CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG 1.Phân tích phương án bãi đỗ xe ô tô 2.Các dạng bãi đỗ xe ô tô phổ biến 2.1.Bãi đổ dạng xếp hình .5 2.2.Bãi đỗ dạng hình trụ 2.3 Bãi đỗ dạng tòa nhà vuông Phương án lựa chọn .7 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.1 Sơ đồ khối mơ hình 3.2 Giới thiệu thiết bị vi xử lý mơ hình 3.2.1 Bộ xử lý trung tâm Arduino mega 2560 3.2.2 RFID 15 3.2.3 Động bước 16 3.2.3.1.Động bước gì? 16 3.2.3.2 Phân loại động bước 17 3.2.3.3 Cấu tạo động bước .17 3.2.3.4 Thông số động bước .17 3.2.3.5 Nguyên lý hoạt động động bước 18 3.2.3.6 Ứng dụng động bước .19 3.2.3.7 Ưu - nhược điểm động bước 20 3.2.4 Driver điều khiển động bước A4988 21 3.2.5 LCD modul I2C LCD 22 3.2.5.1 LCD 1602 22 3.2.5.2 Modul I2C LCD 23 3.3 Sơ đồ dây mơ hình 25 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM 26 4.1 Giới thiệu phần mềm Arduino IDE .26 4.2 Lưu đồ thuật toán 34 4.3 Chương trình chạy 34 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mơ hình nhà để xe kính với khung kim loại Hình 1.2 Hệ thống di chuyển pallet Hình 1.3 Hệ thống robot di chuyển tầng Hình 1.4 Hệ thống xoay vịng đứng Hình 2.1 Phương án bãi đỗ dạng xếp hình Hình 2.2 Phương án bãi đỗ dạng hình trụ Hình 2.3 Phương án dạng tịa nhà vng Hình 2.4 Phương án dạng xếp hình Hình 3.1 Arduino mega 2560 Hình 3.2 Arduino mega 2560 Hình 3.3 Sơ đồ chân đấu nối arduino Mega Hình 3.4 AVR 2560 Hình 3.5 RFID Hình 3.6 Động bước Hình 3.7 Cấu tạo động bước Hình 3.8 Nguyên lý hoạt động động bước Hình 3.9 Ứng dụng động bước Hình 3.10 Động bước Hình 3.11: Driver điều khiển động bước A4988 Hình 3.12: LCD 1602 xanh Hình 3.13: LCD 1602 Xanh dương 5V Hình 3.14 Sơ đồ kết nối tồn mơ hình Hình 4.1 Cửa sổ Arduino IDE Hình 4.2: cửa sổ Arduino IDE Hình 4.3: cửa sổ Arduino IDE Hình 4.4: cửa sổ Arduino IDE Hình 4.5: cửa sổ Arduino IDE Hình 4.6: cửa sổ Arduino IDE LỜI MỞ ĐẦU Với gia nhập WTO vào ngày tháng 11 năm 2006, Việt Nam thức bước vào sân chơi thương mại tồn cầu Từ bước nhảy vượt bậc đó, đường trở thành nước có cơng nghiệp phát triển cao, công nghệ đại, đời sống vật chất người nâng cao đến Và tất yếu kéo theo phát triển ngày tăng số lượng phương tiện cá nhân Trong có xe máy ô tô, tương lai không xa Việt Nam tơ khơng cịn hàng hóa xa xỉ Trong sở hạ tầng lại không đáp ứng kịp với phát triển phương tiện Sự cân tất yếu dẫn đến thẩm mỹ cảnh quan đô thị thiếu bãi đỗ xe, nên buộc họ phải đậu xe lẫn chiếm lịng lề đường, tình trạng kẹt xe tai nạn giao thông xảy liên tục Sự mọc lên hàng ngàn chung cư hay building cao cấp thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội địi hỏi lượng lớn bãi giữ xe ơtơ Chính vấn đề bất cập mà quan chức có liên quan đưa nhiều hướng giải khác mở rộng đường, qui định đỗ xe, hay có nhiều điểm đổ xe tạo Nhưng tất biện pháp tạm thời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Đặc biệt, hệ thống giữ xe ôtô tại thành phố lớn cịn thơ sơ, chiếm diện tích lớn, chưa ứng dụng kỹ thuật đại vào hệ thống Vì vậy, với mục đích cải thiện giải vấn đề mà cộng đồng xã hội quan tâm, đề tài “ Thiết kế thi cơng mơ hình bãi giữ xe ô tô tự động” đưa hướng giải tốt vào thời điểm này, tối ưu hóa diện tích Từ thực tế với kiến thức Vi Điều Khiển học hướng dẫn tận tình Tiến sĩ Bùi Thị Duyên, chúng em phát triển đề tài “Mô hình bãi đỗ xe tự động” để làm đồ án mơn học Nội dung đồ án nhóm chúng em bao gồm phần sau: CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT CHUNG CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trong thời gian thực đồ án sản phẩm mình, chúng em cố gắng để khắc phục khó khăn gặp phải Cùng với nhiệt tình giúp đỡ bảo Bùi Thị Duyên, chúng em cố gắng để hoàn thiện đồ án Do thời gian cịn hạn hep kinh nghiệm chưa nhiều, chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót đồ án mình, mong q thầy bảo thêm LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn cô Bùi Thị Duyên giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đồ án Trong suốt trình thực đồ án cô giành nhiều thời gian tâm huyết để định hướng góp ý để chúng em hồn thành đồ án mơn học cách tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban giám hiệu Trường Đại học Điện Lực, tồn thể thầy giáo trường Đại học Điện Lực nói chung, thầy Khoa Tự Động Hóa nói riêng dạy dỗ cho chúng em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình làm đồ án Một lần em xin chân thành cảm ơn quan tâm giúp đỡ quý thầy cô trình thực đồ án để em hồn thành đồ án mong giúp đỡ thầy cô đồ án sau Hà Nội, tháng năm 2022 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ 1.Đặt vấn đề Theo số liệu thống kê sơ Tổng cục Hải quan, tháng 7/2018, nước nhập gần 5.700 ô tô nguyên loại, xuất xứ từ Thái Lan (chiếm 51%), xuất xứ từ Indonesia (chiếm 31%), xuất sứ từ Hàn Quốc (chiếm 8%),….Điều chứng tỏ tình hình số lượng xe ô tô nước ta tăng nhanh Từ số liệu đòi hỏi yếu tố sở hạ tầng phải đáp ứng cho tăng trưởng đó, đặc biệt vấn đề bãi đậu xe Một phương pháp nhằm giải vấn đề khó khăn việc ứng dụng phát triển khoa học kỹ thuật, công nghệ cao vào xây dựng sở hạ tầng Cụ thể hơn, cần xây dựng bãi đậu xe mang tính đại, tự động cao tính an tồn đặt lên hàng đầu Đồng thời, bãi đậu xe cần phải đáp ứng vừa mang tính kinh tế, vừa phù hợp với với thực tiễn tiết kiệm quỹ đất xây dựng, tính cảnh quan, Thừa hưởng thành trước mong muốn áp dụng kiến thức học vào thực tế để giải vấn đề nêu trên, chúng em định nghiên cứu thi công đề tài: “Mơ hình bãi giữ xe tơ tự động” 2.Sự phát triển bãi đổ xe giới Tại Châu Âu: Thiếu bãi đậu xe tình trạng chung thành phố lớn giới Trong có Mátxcơva Nga, có xu hướng xây dựng tòa nhà cao tầng để xe tự động Các tòa nhà đỗ xe với thiết bị hồn tồn tự động hệ thống thơng tin vị trí đỗ đầy hay cịn trống thể bảng điện tử, thuận tiện cho người đỗ xe vào bãi giữ Không Mátxcơva mà phố lớn nước Anh, Pháp, Đức…đã xây dựng nhiều bãi đỗ xe để giải tốn: số lượng xe tơ ngày gia tăng mà diện tích bãi đỗ ngày thiếu Hình 1.1: Mơ hình nhà để xe kính với khung kim loại Ngồi họ cịn phát triển hệ thống e-Parking hệ thống quản lý đậu xe qua điện thoại Giúp người lái xe nhanh chóng dễ dàng đặt chỗ cho vị trí giữ xe cao ốc vào khoảng thời gian Với hệ thống có nhiều ưu điêm: dễ dàng quản lý vị trí đỗ xe, cung cấp thơng tin xác cho người lái xe khả có chỗ trống vị trín thời điểm định Tại Việt Nam: BIL-PARKING công ty hàng đầu thiết kế , thi công hệ thống bãi đỗ xe thông minh với sản phẩm là: Hình 1.2 Hệ thống di chuyển pallet Hình 1.3 Hệ thống robot di chuyển tầng Hình 1.4 Hệ thống xoay vịng đứng 3.Nhiệm vụ thư Đề tài “Bãi giữ xe thông minh” thực nghiên cứu để xây dựng mơ hình bãi giữ xe gồm tính kiểm tra vào tự động Arduino, hiển thị vị trí trống bãi xe, tính vị trí xe đậu Nội dung thực đề tài : - Sử dụng thẻ RFID để giữ lấy xe - Có khoang riêng biệt để xe ô tô - Cơ cấu lấy xe khỏi khoang dùng động bước để tạo chuyển động - Khi thẻ lấy xe theo cách thủ công CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUNG 1.Phân tích phương án bãi đỗ xe ô tô Chỉ sau ngành công nghiệp ô tô đời thời gian ngắn, hệ thống giữ xe ô tô tự động xuất nhằm đáp ứng nhu cầu chỗ đỗ xe ô tô, đặc biệt khu vực trung tâm, siêu đô thị Hệ thống giữ xe tự động trước diện nước Bắc Mỹ, Tây Âu, đến chúng trở thành phần khơng thể thiếu giao thông công cộng nước phát triển có Việt Nam Về mặt cơng nghệ, ngày tồn q trình xếp chỗ đỗ xe, quản lý thời gian lưu bãi,… hoàn tồn thực cơng nghệ điều khiển Trạm giữ xe tự động không lắp đặt cơng trình mà cịn thi cơng ngầm lịng đất, lịng sơng,… 2.Các dạng bãi đỗ xe ô tô phổ biến 2.1.Bãi đổ dạng xếp hình Đây phương án đỗ xe phù hợp với thành phố lớn có lượng xe tải Hệ thống sử dụng cấu trúc thiết kế tháp cao tầng, tầng giữ từ đến 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 chuyền đơn giản - Nhược điểm: phù hợp với quy mô nhỏ (5 đến 15 ô tô), cấu điều khiển chưa tự động 2.2.Bãi đỗ dạng hình trụ Phương án xu hướng ngày nay, với cấu trúc thiết kế hình tháp trụ, chia nhiều tầng tầng đỗ nhiều xe Xe vào di chuyền tự động cấu nâng hạ Hình 2.2 Phương án bãi đỗ dạng hình trụ - Ưu điểm: tính thẩm mỹ cao, đỗ nhiều xe, tiết kiệm diện tích - Nhược điểm: chi phí đầu tư cao, bảo trì, bảo dưỡng phức tạp 2.3 Bãi đỗ dạng tịa nhà vng - Ưu điểm: Chiếm diện tích đất xây dựng, chi phí xây dựng kỹ thuật cơng nghệ khơng địi hỏi q lớn Số lượng xe nhiều, tối ưu hóa số lượng chỗ để xe xây dựng tầng đối xứng Các xe phải hoàn toàn tắt máy nên khơng nhiễm khói bụi - Nhược điểm: So với dạng tịa nhà hình trụ số lượng xe hơn, có pallet đảm nhiệm lấy cất nên không tối ưu thời gian Hình 2.3 Phương án dạng tịa nhà vng Phương án lựa chọn Hình 2.4 Phương án dạng xếp hình Qua phân tích ưu nhược điểm Giải pháp bãi giữ xe ô tô tự động, em thực đồ án chọn theo tiêu chí sau: Quỹ đất xây dựng nơi thành phố lớn Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh khơng nhiều Phù hợp với kinh phí xây dựng tịa nhà, sở vật chất kỹ thuật công nghệ Do đó, nhóm đồ án lựa chọn thực đề tài “Mơ hình bãi giữ xe tự động”, với cấu trúc dạng xếp hình ... RFID có thể theo dõi hàng tồn kho thơng qua quản lý kho bãi, vận chuyển trung tâm phân phối Quản lý thư vi? ??n, quản lý chấm công, quản lý bãi gửi xe, quản lý nhà ăn, quản lý sinh vi? ?n, quản lý bệnh vi? ??n, khóa cửa RFID, chống trộm xe máy 3.2.3 Động bước 3.2.3.1.Động... quản lý đậu xe qua điện thoại Giúp người lái xe nhanh chóng dễ dàng đặt chỗ cho vị trí giữ xe cao ốc vào khoảng thời gian Với hệ thống có nhiều ưu điêm: dễ dàng quản lý vị trí đỗ xe, cung cấp... 3.Nhiệm vụ thư Đề tài “Bãi giữ xe thông minh” thực nghiên cứu để xây dựng mơ hình bãi giữ xe gồm tính kiểm tra vào tự động Arduino, hiển thị vị trí trống bãi xe, tính vị trí xe đậu Nội dung thực đề