Nhà xe thông minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NHÀ XE THÔNG MINH GVHD: TS VŨ VĂN PHONG SVTH: LÊ TRẦN ANH SANG TRẦN VŨ TRƯỜNG AN SKL009354 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 7/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành: CNKT Điều Khiển & Tự Động Hóa Đề tài: NHÀ XE THƠNG MINH GVHD : TS VŨ VĂN PHONG SVTH : LÊ TRẦN ANH SANG TRẦN VŨ TRƯỜNG AN LỚP : 17151CL3 Khóa : 2017 – 2021 Hệ đào tạo : Đại học quy (CLCTV) TP HCM, 28 tháng năm 2022 17151122 17142001 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc o0o Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lê Trần Anh Sang MSSV: 17151122 Họ tên sinh viên 2: Trần Vũ Trường An MSSV: 17142001 Ngành: CNKT Điều khiển tự động hóa Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Văn Phong Ngày nhận đề tài: 01 / 03 / 2021 Ngày nộp đề tài: 06 / 08 / 2022 Lớp: 17151CL3 Tên đề tài: NHÀ XE THÔNG MINH Các số liệu, tài liệu ban đầu: Một số mơ hình bãi giữ xe thông minh Nội dung thực đề tài:  Lên ý tưởng thiết kế phần mềm cho bãi xe  Tìm hiểu mơ việc qt biển số lưu liệu quét dựa phần mềm Pycharm ngôn ngữ Python  Ứng dụng camera nhận dạng biển số  Tìm hiểu thiết kế giao diện quét biển số, đặt chỗ Sản phẩm:     Chương trình điều khiển, giám sát mô hệ thống Quyển báo cáo đồ án tốt nghiệp Mơ hình phần cứng Đĩa CD TRƯỞNG NGÀNH (Ký & ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký & ghi rõ họ tên) i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc o0o PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên 1: Lê Trần Anh Sang MSSV: 17151122 Họ tên sinh viên 2: Trần Vũ Trường An MSSV: 17142001 Ngành: CNKT Điều khiển tự động hóa Lớp: 17151CL3 Tên đề tài: Nhà xe thông minh Họ tên Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Văn Phong NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: … (Bằng chữ: … ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc o0o -Tp HCM, ngày tháng năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lê Trần Anh Sang Họ tên sinh viên 2: Trần Vũ Trường An MSSV:17151122 MSSV:17142001 Tên đề tài: NHÀ XE THÔNG MINH Tuần/ngày Xác nhận GVHD Nội dung (10/3 – 10/4) Nhận đề tài viết lịch trình thực đồ án tốt nghiệp Thiết kế thi công phần cứng (10/4 – 10/5) Thiết kế thi công phần cứng Thiết kế thuật toán xử lý ảnh nhận dạng biển số (11/5 – 30/5) Điều khiển phần cứng giao tiếp qua Arduino Thiết kế thuật toán xử lý ảnh nhận dạng biển số (1/3 – 6/3) (1/7-15/7) Thiết kế giao diện đồ họa người dùng Thiết kế giao diện website Thiết kế giao diện website Kết nối giao diện người dùng website (16/7-30/7) -Viết báo cáo -Trình bày Powerpoint báo cáo (30/5 – 30/6) GV HƯỚNG DẪN iii LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian năm học tập trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh, chúng em thầy cô dạy tận tình truyền đạt cho chúng em kiến thức quan trọng cho chuyên ngành sau Không thầy đố mày làm nên, thật dù hay nhiều khơng có dạy thầy đường sau chúng em chông gai, đặc biệt chúng em chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Vũ Văn Phong giúp đỡ, dạy chúng em tận tình, truyền dạy kiến thức, vẽ cho chúng em bước thành công vững Em chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, thầy cô Khoa đào tạo Chất lượng cao tận tâm giảng dạy giúp cho chúng em hoàn thành tốt khố học Cảm ơn gia đình bạn bè tạo động lực lời khuyên dẫn lối cho chúng em để đạt kết ngày hơm Cuối em xin kính chúc quý thầy cô ngày mạnh khoẻ để phấn đấu ngày đạt thành tích cao cơng tác giảng dạy nghiệp Chúc trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hồ Chí Minh tảng vững cho nhiều hệ sinh viên TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Nhóm sinh viên thực Lê Trần Anh Sang Trần Vũ Trường An iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Nghiên cứu trình bày cách tiếp cận việc xây dựng hệ thống đỗ xe tự động ứng dụng đặt chỗ qua mạng nhận dạng biển số đăng ký xe ô tô Việt Nam với liệu đầu vào ảnh chụp từ camera sau có đèn led dẫn xe tới chỗ cần đậu, gửi thơng tin vị trí đậu xe gmail cá nhân chủ xe Để giải vấn đề này, nghiên cứu phải giải toán riêng rẽ là: xây dựng mơ hình bãi giữ xe tự động có đèn led dẫn chỗ đậu xe, thư viện xử lý ảnh, tách ký tự nhận dạng ký tự, thiết lập trang web đặt chỗ qua mạng Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm sở ảnh chụp biển số đăng ký xe ô tô Việt Nam đưa đánh giá mặt hiệu phương pháp sử dụng đồng thời đưa hướng áp dụng nghiên cứu Qua trình làm đồ án nhóm cải thiện rèn luyện nhiều kiến thức, kỹ điện tử tự động lập trình web v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN IV TÓM TẮT ĐỒ ÁN V MỤC LỤC VI DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH IX DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU XIII CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung đề tài 1.4 Giới hạn đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nguyên lý hoạt động 2.1.1 Đối với khách chưa đặt chỗ trước 2.1.2 Đối với khách đặt chỗ trước 2.1.2 Khi lấy xe 2.2 Tìm hiểu xử lý ảnh nhận dạng biển số xe 2.2.1 Tổng quan xử lý ảnh 2.2.2 Khái niệm nhận dạng biển số xe 10 2.2.3 Phát vùng chứa biển số xe 14 2.3 Tổng quan thiết kế website 17 2.3.1 Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình 17 2.3.2 Các thư viện hỗ trợ 20 2.3.3 Cơ sở liệu MySQL 22 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 25 3.1 Yêu cầu thiết kế 25 3.2 Các sơ đồ thiết kế 25 vi 3.2.1 Sơ đồ khối hệ thống 25 3.2.2 Sơ đồ khối giao diện đồ họa người dùng (GUI – Graphical user interface) 26 3.2.3 3.3 Sơ đồ use case cho website đặt chỗ 27 Phần mềm sử dụng 29 3.3.1 MySQL Workbench 29 3.3.2 Arduino IDE 30 3.3.3 Pycharm 31 3.3.4 XAMPP 32 3.4 Thiết kế phần mềm 34 3.4.1 Thiết kế thuật toán xử lý ảnh nhận dạng biển số xe 34 3.4.2 Thiết kế giao diện nhận dạng biển số xe 39 3.4.3 Thiết kế website đặt chỗ 46 3.5 Lựa chọn thiết bị 61 3.5.1 Arduino 61 3.5.2 Camera 63 3.5.3 Servo 65 3.5.4 LCD 66 3.5.5 Led lùn siêu sáng 5mm 67 3.6 Thiết kế phần cứng 68 3.6.1 Bản vẽ 2D 68 3.6.2 Bản vẽ 3D 68 3.6.3 Sơ đồ nối dây 69 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 70 4.1 Thi công phần cứng 70 4.2 Thi công phần mềm 71 4.2.1 Thi công giao diện nhận dạng biển số xe 71 4.2.2 Thi công website đặt chỗ 73 vii CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 90 5.1 Kết thuật toán xử lý ảnh 90 5.2 Kết phần cứng 90 5.3 Kết phần mềm 91 5.3.1 Giao diện người dùng 91 5.3.2 Kết website 94 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 96 6.1 Kết luận 96 6.2 Hướng phát triển 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 98 viii Hình 4.37 Thêm biển số xe, vị trí đỗ, loại xe, giá tiền Nhân viên thêm biển số xe, vị trí đỗ, loại xe, giá tiền f) Chỉnh sửa thơng tin tính tiền cho khách Hình 4.38 Chỉnh sửa thơng tin tính tiền cho khách Nhân viên chỉnh sửa thơng tin tính tiền cho khách g) Xem báo cáo doanh thu 88 Hình 4.39 Xem báo cáo doanh thu Nhân viên xem báo cáo doanh thu 89 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 5.1 Kết thuật toán xử lý ảnh Tỉ lệ nhận dạng 95% (đúng 95/100 biển số) Nguyên nhân số biển số nhận dạng thiếu kí tự ảnh chụp chưa rõ ràng, biển số bị mờ, góc nghiêng khơng giới hạn cho phép (10-15 độ) 5.2 Kết phần cứng Hình 5.1 Mơ hình hồn chỉnh Hình 5.2 Led dẫn đường cho xe vào chỗ 90 Hình 5.3 LCD thơng báo xe cổng mở 5.3 Kết phần mềm 5.3.1 Giao diện người dùng 5.3.1.1 Khi xe vào Hình 5.4 Giao diện nhận dạng biển số Khi nhận dạng biển số, tiến hành chụp cắt số Lưu lại thời gian vào bãi xe vào sở liệu 91 Hình 5.5 Giao diện quản lý vị trí trống Giả sử xe vào ngẫu nhiên, vị trí xe đỗ thể ô số màu đỏ (ơ số 7) Vị trí trống màu xanh (các cịn lại) 5.3.1.2 Khi xe Hình 5.6 Xe thành công Hệ thống tiến hành chụp, cắt biển số xe để so sánh với đầu vào Nếu biển số lưu sở liệu mở barrier cho xe ra, ghi lại thời gian xe bãi, xóa vị trí đỗ, đồng thời thu phí giữ xe 5.3.1.3 Chức thơng báo vị trí đỗ xe gmail 92 Hình 5.7 Các bước gửi thơng tin gmail Sau đăng kí đặt chỗ qua mạng xe đặt trước xe vãng lai admin thêm thông tin, admin tiến hành gửi thơng tin, vị trí xác chỗ đậu xe gmail cho khách hàng sau     Bước 1: Copy biển số xe Bước 2: Nhấn vào nút Send SMS/Email Bước 3: Paste biển số vào License Plate Search Sau nhấn Search Bước 4: Nhấn Send Email 93 Hình 5.8 Thơng tin, vị trí gửi gmail 5.3.2 Kết website Website đặt chỗ có đầy đủ tính năng: thống kê số lượng xe vào ra, quản lý thông tin khách hàng, quản lý vị trí trống đỗ, tính phí cho xe, báo cáo doanh thu 94 Hình 5.9 Giao diện website đặt chỗ Hình 5.10 In hóa đơn Hình 5.11 Thống kê doanh thu 95 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Trong đồ án này, nhóm tiến hành phân tích, lựa chọn chi tiết, thành phần cho hệ thống điều khiển Sau tiến hành chạy mô bãi đỗ xe tự động, hoạt động ổn định xác Qua đồ án này, nhóm trau dồi nhiều kinh nghiệm thiết kế mơ hình bãi đỗ xe tự động Cũng qua nhóm tiếp xúc với cơng nghệ xử lý ảnh, bổ sung thêm kiến thức, trau dồi kỹ học đào tạo Điều giúp cho thành viên nhóm củng cố lại kiến thức học, áp dụng vào thực tế Đây bước tiền đề quan trọng cho sinh viên làm việc sau Do thời gian làm đồ án không nhiều, kiến thức thực tế xử lý ảnh cịn hạn hẹp nên khó tránh khỏi sai sót dẫn đến việc hồn thành đồ án cịn chậm, giao diện phần mềm chưa thực tối ưu Do nhóm mong muốn nhận đóng góp người đặc biệt thầy cô trường với nhiều kinh nghiệm thực tế để hoàn thiện tốt đồ án bãi đỗ xe tự động 6.2 Hướng phát triển Trong tương lai nhóm cố gắng đồng hệ thống sử dụng PLC điều khiển AC servo cho mơ hình Nghiên cứu thiết kế lại mơ hình tối ưu thẩm mĩ Thanh tốn trực tuyến Internet banking/QR code/thẻ Visa-Mastercard Tăng tính linh động cách sử dụng hình HMI 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://wiki.matbao.net/html-la-gi-nen-tang-lap-trinh-web-cho-nguoi-moi-batdau/ [2] https://topdev.vn/blog/css-la-gi/ [3] https://hocvienagile.com/php-la-gi-lap-trinh-vien-php-lam-cong-viec-gi/ [4]https://vi.wikipedia.org/wiki/Python_(ng%C3%B4n_ng%E1%BB%AF_l%E1% BA%ADp_tr%C3%ACnh) [5] https://vietnix.vn/javascript-la-gi/ [6] https://www.pythonguis.com/pyside6-tutorial/ [7] https://openplanning.net/11463/ket-noi-co-so-du-lieu-mysql-trong-python-sudung-pymysql [8] https://topdev.vn/blog/opencv-la-gi-hoc-computer-vision-khong-kho/ [9] https://www.vniteach.com/2022/01/24/lap-trinh-giao-dien-python-voi-pyqt5-vaqt-designer/ [10] https://vinasupport.com/laravel-la-gi-tong-quan-ve-laravel-php-framework/ [11] https://bizflycloud.vn/tin-tuc/mysql-workbench-la-gi-20181009105241884.htm [12] https://dientutuonglai.com/arduino-ide-la-gi.html [13] https://t3h.edu.vn/tin-tuc/pycharm-la-gi-huong-dan-cai-dat-va-su-dungpycharm [14] https://wiki.matbao.net/xampp-la-gi-cach-cai-dat-va-su-dung-xampp-trenwindows-va-linux/ 97 PHỤ LỤC 98 99 100 101 S K L 0