Báo cáo đồ án tốt nghiệp tên đề tài thiết kế mô hình bãi giữ xe tự động

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Do sự phát triển không ngừng nghỉ trong ngành kỹ thuật, khoa học, tựđộng mà trong đó công việc lập trình tự động hoá các hệ thống và thiết bị có vaitrò vô cùng

T RƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐÀ NẴNG

KHOA: TỰ ĐỘNG HOÁ

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG

Giáo viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Thị Hoài HươngSinh viên thực hiện : Hoàng Viết Hiền

Nguyễn Văn VỹNguyễn Thành Phát

Lớp: 20CĐT1A

Đà Nẵng 2022

Lớp: 20CĐT1A Khoa: Tự động hóa Ngành: Cơ điện tử

 Tên đề tài đồ án:

THIẾT KẾ MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG

 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

 Mục lục

 Lời mở đầu

 Chương 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG.

 Chương 2:CÁC TÀI NGUYÊN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG

 Chương 3:THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG

 Chương 4:KẾT QUẢ THỰC HIỆN– NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ

 Kết luận

 Tài liệu tham khảo

 Phụ lục

 Họ tên người hướng dẫn: ThS NGUYỄN THỊ HOÀI HƯƠNG

 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 17/10/2022

 Ngày hoàn thành đồ án: 18/12/2022

Đà Nẵng, tháng 10 năm 2022.Người hướng dẫn

ThS NGUYỄN THỊ HOÀI HƯƠNG

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thành lập nhóm, lên ý tưởng về đề tài, cùng nhau tìm hiểu,nghiên cứu cách hoạt động của các thiết bị cùng với sự chỉ bảo từ giảng viênNguyễn Thị Hoài Hương sau một thời gian nhóm chúng em đã hoàn thành xong

mô hình đồ án đúng mục tiêu đã đặt ra

Để hoàn thành được những yêu cầu trong đề tài, ngoài sự không ngừng nỗlực học hỏi, tìm hiểu của mỗi người mà còn có sự hỗ trợ của các các bạn trongkhoa cùng thầy cô giảng viên Lời đầu tiên nhóm em xin giữ lời cảm ơn đếngiảng viên Nguyễn Thị Hoài Hương cũng như các thầy cô bộ môn dành chonhóm chúng em khi chúng em gặp nhiều sự sai sót và vướng mắc trong quá trìnhnghiên cứu và chế tạo mô hình Ngoài ra nhóm chúng em cũng giữ cảm ơn đếncác thầy cô, bạn bè đã tạo giúp đỡ để nhóm có cơ hội được học tập, tìm hiểu đểlàm xong đề tài tốt nghiệp

Do thời gian và kiến thức của mỗi người còn có sự hạn chế do đó vẫn còntồn tại những sai sót nhỏ trong suốt thời gian qua Nhóm rất hy vọng sẽ nhậnđược những lời góp ý và nhận xét quý báu

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

iiLỜI CAM ĐOAN

Nhóm xin cam kết sự trình bày trong báo cáo và sản phẩm mô hình là kếtquả nghiên cứu của nhóm dưới sự hướng dẫn của Nguyễn Thị Hoài Hương.Ngoài ra không có sự copy tài liệu của người khác Mô hình cùng với báo cáo làkết quả của nhóm chúng đã nỗ lực tìm hiểu và nghiên cứu Từng thành viêntrong nhóm xin chịu trách nhiệm trước của bộ môn và nhà trường nếu như cóvấn đề phát sinh trước và sau khi tiến hành chấm điểm đề tài

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II MỤC LỤC III MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN VI DANH MỤC HÌNH ẢNH VII DANH MỤC CÁC BẢNG X

MỞ ĐẦU XI

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI xi

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI xii

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI xii

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC xiii

5 TÍNH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI xiixiii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 1

1.1 MỘT SỐ DỰ ÁN HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 1

1.2 CÁC GIẢI PHÁP HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 4

1.2.1 Hệ thống giữ xe dạng xếp chồng pallet di chuyển 4

1.2.2 Hệ thống giữ xe dạng quay vòng đứng 6

1.2.3 Hệ thống giữ xe với thang nâng di chuyển 7

1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 8

1.3.1 Ưu điểm của hệ thống giữ xe tự động 8

1.3.2 Những khó khăn gặp phải 10

1.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12

CHƯƠNG 2: CÁC TÀI NGUYÊN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 14

2.1.1 K IT A RDUINO U NO : 14

2.1.2 LCD 16 X 2: 15

2.1.3 M ẠCH GIAO TIẾP I2C: 15

2.1.4 M ẠCH RC522 VÀ RFID: 16

2.1.5 Đ ỘNG CƠ BƯỚC VÀ DRIVER A4988: 18

2.1.6 M ODULE CNC SHIELD V3: 20

2.1.6 M OTOR SERVO SG90: 20

2.1.7 C ẢM BIẾN PHÁT HIỆN LỬA YG1006: 21

2.1.8 C ÔNG TẮC HÀNH TRÌNH V-156 1C25: 22

2.1.9 A DAPTER 12V DGR-1220: 23

2.1.10 M ODULE R ELAY 5V T ẠO T RỄ Đ ÓNG N GẮT HIẾT T B Ị : 24

2.1.11 C ÒI HÚ : 24

2.1.12 M ODULE CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ , ĐỘ ẨM DHT11: 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 26

3.1 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ THỐNG: 26

3.1.1 Sơ đồ khối của hệ thống 26

3.1.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống 26

3.1.3 Thiết kế thang nâng hạ xe 28

3.1.4 Thiết kế khung đỡ 29

3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM HỆ THỐNG: 30

3.2.1 Thuật toán điều khiển của hệ thống 30

3.2.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 31

3.2.3 Phần mềm lập trình giao diện giám sát trên máy tính 33

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN– NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ 35

4.1 MÔ HÌNH HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG 35

4.1.1 Mô hình hệ thống bãi giữ xe tự động 35

4.1.2 Màn hình LCD và hệ thống đọc thẻ RFID 40

4.1.3 Giao diện giám sát hệ thống giữ xe trên máy tính 42

4.2 KẾT QUẢ E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED 4.3 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 44

KẾT LUẬN 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 1

viMỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN

RFID Radio Frequency Identification – Nhận dạng qua tần số vô tuyếnLCD Liquid Crystal Display – Màn hình tinh thể lỏng

IDE Integrated Development Editor – Môi trường phát triển tích hợp

PC Personal Computer – Máy tính cá nhân

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Xe ô tô_đỗ tràn lan, lấn chiếm_lòng đường 1Hình 1.2 Bãi giữ xe truyền thống, nhiều nhược điểm 2Hình 1.3 Bãi đỗ xe tự động tại Trần Nhật Duật 2

Hình 1.5 Bãi đỗ xe tự động ở Nguyễn Công Hoan 3

Hình 1.7 Bãi đỗ xe tự động ở Phan Châu Trinh - Đà Nẵng 4Hình 1.8 Bãi đỗ xe dạng xếp chồng với pallet di chuyển 5

Hình 2.16 Sơ đồ động học sử dụng cơ cấu trượt vslot và bộ truyền

Hình 2.24 Giao diện phần mềm Microsoft Visual Studio 34

Hình 3.1 Mô hình bãi giữ xe tự động 35

Hình 3.3 Hệ thống đang giữ xe vị trí 4 (1/2) 37Hình 3.4 Hệ thống đang giữ xe vị trí 4 (2/2) 37

Hình 3.13 Tạo nguồn lửa để kiểm tra hệ thống báo cháy 42Hình 3.14 Giao diện cảnh báo khi phát hiện nguồn lửa 43

xDANH MỤC CÁC BẢNG

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Do sự phát triển không ngừng nghỉ trong ngành kỹ thuật, khoa học, tựđộng mà trong đó công việc lập trình tự động hoá các hệ thống và thiết bị có vaitrò vô cùng quan trọng trong mọi lĩnh vực Vì vậy chúng ta biết phải nắm bắt và

áp dụng hiệu quả để đóng góp cho phát triển nền khoa học - kỹ thuật ngoài ra ápdụng công trình nghiên cứu và thành tựu khoa học vào trong cuộc sống hàngngày

Những năm gần đây, với sự phát triển thần kì của kinh tế nước ta, sốlượng phương tiện công cộng, cá nhân nói chung và xe ô tô con nói riêng tănglên một cách đáng kể Ở nhiều thành phố lớn như Hải Phòng, Hà Nội, Đà Nẵng,

TP HCM,… Ô tô là một phương tiện dành cho di chuyển tương đối phổ biến.Phía khu vực nội thành, phần lớn các phương tiện ô tô cá nhân dừng đỗ khôngđúng trên vỉa hè và lòng đường gây ra sự nguy hiểm và cản trở đến các hộ dânsinh sống và các phương tiện công cộng khác lưu thông trên đường Trong khi

đó, theo thống kê, hiện số bãi trông giữ xe được cấp phép ở những thành phốlớn mới đáp ứng khoảng 8 - 10% nhu cầu của mọi người, từ đó dẫn đến thiếuchỗ đậu xe trầm trọng

Đối với những bãi giữ xe thủ công ở trung tâm thành phố, vấn đề mặtbằng là rào cản vô cùng với các nhà thầu xây dựng Ngoài ra, nhiều các vấn đềkhác liên quan về con người, sự giám sát, an toàn chưa cao Để giải quyết cácvẫn đề trên, một số quốc gia đã xây dựng hệ thống nhà đỗ xe sử dụng nhữngcông nghệ hiện đại và có nhiều tầng Những mô hình đỗ xe tự động đã và đangdần dần phổ biến đối với các nước Hàn Quốc, Mỹ, Trung Quốc,…

Điểm mạnh khi sử dụng mô hình bãi đỗ xe tự động đã giải quyết nhữngkhó khăn cho nhà đầu tư về mặt bằng, tính an toàn đồng thời tạo ra cho nhữngngười giữ xe sự tiện lợi, nhanh chóng Họ không còn phải suy nghĩ và lo lắng

xiichiếc xe của mình bị va chạm, xô xát bởi những chiếc ô tô được lái bởi ngườimới vì chiếc xe sẽ được cách biệt và bảo vệ hoàn toàn với bên ngoài Đồng thờikhi áp dụng mô hình bãi giữ xe tự động, có thể tích hợp thêm các thiết bị hỗ trợkhác như lấy vé kèm theo tự động đọc biển số, thanh toán tự động, kiểm soát sốlượng xe trong bãi,…

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Mục đích nghiên cứu thông qua đề tài thiết kế hệ thống giữ xe tự động gồm:

- Đưa ra những giải pháp bãi giữ xe tự động

- Nghiên cứu sâu cách hoạt động và cách ghép nối của các thiết bị, phần tửphần cứng liên quan đến mô hình đề tài

- Nâng cao và cải thiện kỹ năng lập trình, làm mạch điện, lắp đặt các linhkiện, kỹ năng thiết kế giao diện phần mềm bằng ngôn ngữ C#

- Nâng cao tinh thần học hỏi và cải thiện kỹ năng teamwork

- Phát triển tối đa khả năng tư duy của mỗi người trong nhóm trong quátrình nghiên cứu

- Có tầm nhìn xây dựng mô hình thực tế cho hệ thống bãi đỗ xe tự động

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đối tượng – phạm vi nghiên cứu

Với đề tài thiết kế mô hình bãi đỗ xe tự động, sẽ có nhiều phương phápdùng để điều khiển nhưng các thành viên nhóm đã thống nhất lựa chọn vi điềukhiển cụ thể ở đây là Arduino Uno vì tính nhỏ gọn, quen thuộc với nhiều sinhviên và ngôn ngữ lập trình đơn giản Kết hợp với đó là các động cơ bước vàđộng cơ Servo để điều khiển Ngoài ra còn có LCD 16x2, công tắc hành trình,thẻ RFID và mạch RC522, cảm biến báo cháy Nhóm còn dùng C# trên Visualstudio để thiết kế giao diện giám sát số lượng xe trên PC

Dựa vào đối tượng, phạm vi và mục đích của đề tài, trong suốt quá trìnhthực hiện nhóm dùng nguồn tài liệu:

- Các tài liệu kỹ thuật liên quan đến cấu trúc, những nguyên lý hoạt độngcủa các thiết bị được sử dụng trong mô hình

- Tài liệu liên quan đến lập trình lập trình tự động, mã hóa vi điều khiển,cách kết nối từ vi điều khiển đến các thiết bị ngoại vi

- Các website liên quan đến ngôn ngữ lập trình C# để thiết kế giao diện

- Các website cung cấp những hình ảnh liên quan đến đề tài

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

- Tìm hiểu tài liệu, thảo luận tổng quan về đề tài

- Đọc hiểu, phân tích tài liệu về đề tài

- Cùng thảo luận nhóm từ đó thống nhất ý kiến về các thiết bị, việc thiết kế,lập trình

- Tham khảo, nhận ý kiến từ giảng viên hướng dẫn và rút kinh nghiệm

- Tìm hiểu cụ thể về nguyên lý, cách ghép nối của các thiết bị hệ thống

- Thiết kế sơ đồ mạch, phần mềm và mô hình phần cứng

- Báo cáo và nghiệm thu đề tài

5 TÍNH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Ở một số các nước trên toàn cầu đã có rất nhiều loại mô hình bãi giữ xe tựđộng với nhiều kiểu, thích ứng với từng địa hình, số lượng và nhu cầu của kháchhàng Lượng xe ô tô ở Việt Nam cũng tăng lên nhanh chóng khiến cho vấn đềgiữ xe ô tô thuận tiện và nhanh chóng, kèm theo đó là hiệu suất bãi giữ xe caocũng phải lưu tâm Việc thay thế những bãi giữ xe truyền thống bằng những bãigiữ xe tự động sẽ giải quyết được phần nào các vấn đề liên quan đến diện tích,nhân công, sự thuận tiện

Do những vấn đề đó, nhóm thống nhất chọn lựa chọn đề tài nghiên cứunày với mục tiêu có thể áp dụng được những kiến thức và kĩ năng đã học trongtrường, phát triển thêm kiến thức bản thân và mục tiêu lớn hơn là phát triển đềtài để nó thể ứng dụng tốt vào trong cuộc sống

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIỮ XE

TỰ ĐỘNG

1.1 MỘT SỐ DỰ ÁN HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG

Theo như thống kê sơ bộ của Cục đăng kiểm Việt Nam, tính đến 11/2021,trên cả nước có đến 4.512.518 phương tiện ô tô cá nhân đang lưu hành So sánhvới những năm 2015, thì tình hình những năm trở lại đây, lượng ô tô ở nước tatăng trưởng khá nhanh chóng Sự đô thị hóa diễn ra nhanh, dân số ở các đô thịngày càng tăng lên, liên quan mật thiết đó chính là sự gia tăng không ngừngnghỉ của các loại phương tiện giao thông cá nhân và công cộng Quỹ đất dành đểsinh sống cho con người vốn đã khan hiếm và đắt đỏ thì chắc chắn việc dành raquỹ đất cho những bãi giữ xe là rất khó

Hình 1.1: Xe ô tô đỗ tràn lan, lấn chiếm lòng đường

Điều đó yêu cầu cơ sở vật chất, cơ sở hạ tầng bắt buộc phải đáp ứng kịpthời cho sự gia tăng nhanh chóng đó, đặc biệt là những bãi đậu xe Chính vì vậycác mô hình bãi đỗ xe tự động khai thác hiệu quả quỹ đất dựa theo chiều khônggian đã ra đời, áp dụng các công nghệ tân tiến và giúp tối ưu nhất về tính tiện lợi

và trong tương lai chắc chắn những bãi giữ xe tự động sẽ trở thành thế khôngthể nào không có của cuộc sống Trong tương lai gần những mô hình bãi giữ xe

tự động cao tầng, bãi giữ xe tự động theo kiểu ngầm sẽ dần thay thế các bãi đậu

xe truyền thống chiếm nhiều diện tích mặt bằng, gây ô nhiễm và mất cân bằng

2môi trường, tiêu tốn thời gian di chuyển của người lái xe trong quá trình giữ haylấy xe.

Hình 1.2: Bãi giữ xe truyền thống, nhiều nhược điểm

Tuy nhiên với thời đại công nghệ tự động hóa đang dần dần được áp dụngphổ biến vào đời sống thì những bãi đỗ xe tự động được áp dụng những côngnghệ tân tiến vẫn còn chưa được áp dụng rộng rãi Việt Nam mặc dù ở các nướckhác, các hệ thống đỗ xe tự động đã xuất hiện rất nhiều và trở nên phổ biến.Hiện tại quy mô những bãi giữ xe tự động trong nước còn khá nhỏ, số lượng còn

ít và là đang còn là một mô hình mới mẻ Ta có thể kể tên một vài bãi đỗ xe ápdụng theo công nghệ giữ và lấy xe tự động đang có tại các thành phố lớn baogồm:

Hình 1.3: Bãi đỗ xe tự động tại Trần Nhật Duật

Hình 1.4: Bãi đỗ xe tự động tại Lê Văn Lương

Hình 1.5: Bãi đỗ xe tự động ở Nguyễn Công Hoan

Hình 1.6: Bãi đỗ xe tự động ở Nguyễn Công Trứ

4Hình 1.7: Bãi đỗ xe tự động ở Phan Châu Trinh - Đà Nẵng

1.2 CÁC GIẢI PHÁP HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG

Dưới đây là một số giải pháp đã được triển khai ở các nước trên thế giới.1.2.1 Hệ thống giữ xe dạng xếp chồng pallet di chuyển

Các thành phố mà có số lượng xe quá nhiều luôn phù hợp với kiểu bãi đỗ

xe dạng pallet di chuyển Nhiều tấm pallet hoạt động độc lập được hệ thống này

sử dụng kết hợp với cấu trúc khung thiết kế đặc biệt tạo thành mỗi ô là một vị trí

đỗ xe Các tấm pallet được ghép chồng và nối tiếp nhau, kết hợp với ray dichuyển

Khi người lái đưa xe của mình vào vị trí giữ, hệ thống động cơ quay sẽnâng hạ các pallet theo chiều thẳng đứng hoặc di chuyển ngang để xếp lại vị trícác xe trước sao cho hợp lý

Có thể thiết kế nổi cả trên mặt đất hoặc thiết kế ngầm dưới đất nên kiểuhình bãi giữ xếp chồng thích hợp với khu vực diện tích nhỏ và vừa Nó hay đượcứng dụng trong các tầng hầm văn phòng, khách sạn hay tòa nhà chung cư, hoặc hay được lắp đặt nổi tại các khu công viên cỡ nhỏ, khu thương mại cỡvừa,…

Hinh 1.8: Bãi đỗ xe dạng xếp chồng với pallet di chuyển

- Dễ dàng di chuyển sang vị trí khác vì việc lắp đặt và tháo dỡ đơn giản vàcấu trúc không hề phức tạp

- Dễ dàng bảo trì bảo dưỡng và nguyên lý vận hành đơn giản

Nhược điểm:

- Khi xe để ở vị trí cao nhất và ở xa cửa lấy xe, có thể thời gian lấy/giữ xe

có thể lâu hơn so với các bãi đỗ xe thông thường

- Chỉ phù hợp quy mô nhỏ (15-20 ô tô)

- Hệ thống vận hành theo kiểu bán tự động nên người điều khiển xe vẫnphải tự lái xe vào đúng nơi mà vị trí pallet chứa xe

61.2.2 Hệ thống giữ xe dạng quay vòng đứng

Kiểuhệ thống đỗ xe ô tô tự động dạng xoay vòng sử dụng một cấu trúcquay vòng để di chuyển các ô chứa xe Bãi giữ xe có hình dạng tháp nhiều tầng,điều này sẽ giúp không gian giữ xe được tận dụng tối đa trên cùng một diện tích

Hình 1.9 Bãi đỗ xe_dạng xoay vòng_đứng

Kiểuhệ thống đỗ xe ô tô tự động xoay vòng thích hợp để có thể xây dựngtrên nền đất của những khu vực có diện tích nhỏ (khoảng 35m2) Hệ thống đượclắp đặt với cấu trúc động cơ quay hai chiều, giúp người dùng lấy xe nhanh vàthuận tiện hơn

Ưu điểm:

- Có thể lắp đặt bãi đỗ xe dạng xoay vòng đứng tại những địa điểm cókhông gian vừa và nhỏ như khu vực công sở, các công ty khai thác điểm

đỗ, thay thế bãi đỗ xe truyền thống

- Cơ cấu động cơ quay vòng 2 chiều tạo sự thuận tiện cho việc lấy xe vàgiữ xe

- Thời gian xây dựng một hệ thống này khá nhanh.

- Hệ thống điều khiển đơn giản và dễ vận hành, mọi thứ được lắp ráp theocấu trúc nên có thể cơ động cả hệ thống từ địa điểm này qua nơi khác

- Các khóa hãm an toàn luôn được trang bị kèm theo bàn nâng hạ xe đểtránh những vấn đề rủi ro trong lúc vận hành

- Chi phí để bảo dưỡng và bảo trì, kiểm định các bộ phận và linh kiện trong

hệ thống không quá tốn kém

- Hệ thống bãi đỗ xe xoay vòng không yêu cầu phải có nhân viên thực hiệnthao tác, việc giữ và lấy xe tự người dùng tự có thể thực hiện dễ dàng.Nhược điểm:

- Số tiền lắp đặt hệ thống này khá lớn khi so sánh với nhu cầu thực tế vàdoanh thu tại nước ta

- Số lượng xe trong một thế thống còn hạn chế chỉ được từ 8-16 xe / hệthống

- Nếu nhu cầu giữ xe lớn hơn 16 xe thì phải lắp thêm các hệ thống bãi đỗ

xe khác

1.2.3 Hệ thống giữ xe với thang nâng di chuyển

Đây đang là một xu hướng ngày nay, với kiểu tháp hình trụ hoặc các tòa

để xe có nhiều tầng, trong mỗi tầng có nhiều ô để chứa xe tách biệt Xe giữ vào

và lấy ra bởi một hay nhiều cơ cấu nâng hạ

Hình 1.10: Bãi đỗ xe với thang nâng di chuyển

- Nếu hệ thống chỉ có một thang nâng mà có sự cố thì buộc dừng tất cả hoạtđộng giữ/lấy xe Thời gian lấy xe của hệ thống khá lâu do không đồngthời giữ xe và lấy xe cùng một lúc được.

1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA HỆ THỐNG GIỮ XE TỰ ĐỘNG1.3.1 Ưu điểm của hệ thống giữ xe tự động

Tiết kiệm diện tích mặt bằng:

Các hệ thống có thể tận dụng được tối đa toàn bộ không gian thể tích nhờvào việc chiều cao được khai thác Việc thiết kế để chứa xe ở độ cao nhất định,

lượng xe có thể chứa tại một hệ thống giữ xe tự động có nhiều gấp chục lần đốivới với số xe có thể chứa tại một bãi giữ ô tô truyền thống.

Tiết kiệm thời gian:

Thay vì phải loay hoay tìm cho mình một chỗ để xe như thông thường vàphải đối mặt với khó khăn khác như là khi đến các giờ trọng điểm, còn đối vớibãi giữ xe tự động, chúng ta chỉ cần lái xe và đưa chúng vào ô chứa mà khôngcần quan tâm rằng xe sẽ được giữ đi đâu Toàn bộ công việc giữ xe hay lấy xeđều do hệ thống đảm nhận

Không gây hư hại cho các phương tiện:

Giảm thiểu thiệt hại tối đa do sự va quệt giữa các xe hoặc va chạm với vậtcản vì các phương tiện được hệ thống giữ và cất một cách tự động và chính xác.Tính an toàn cao:

Khả năng phương tiện bị tàn phá do thu hằn cá nhân hay việc ăn cắp tàisản cá nhân bên trong xe là không thể xảy ra là nhờ hệ thống có giám sát bằngcamera với các cảm biến, đồng thời các khoang giữ xe tách biệt với môi trườngbên ngoài

Kinh phí duy trì, vận hành hoạt động được tối ưu hoá:

Vì không cần các nhân viên trông giữ xe, thu tiền,… Hệ thống chỉ cần vàinhân lực giám sát hoạt động bằng màn hình từ xa

Đối với người sử dụng dịch vụ:

Người lái xe khi sử dụng bãi giữ xe tự động sẽ giúp giảm bớt thời gianlãng phí, nhiên liệu, lại có một điểm cất giữ xe an toàn, có sự thuận tiện và đúngquy định Khi đến bãi giữ xe tự động, ta sẽ lái xe thẳng đến vị trí để đưa xe vào

hệ thống thay vì tốn thời gian di chuyển xung quanh và tiêu tốn nhiên liệu đểtìm chỗ đỗ như ở bãi đỗ xe thông thường Hơn nữa, việc chủ động để đi vào vịtrí giữ xe trong hệ thống khiến tư tưởng của người lái thoải mái và an tâm hơn

Đó là thứ quan trọng đảm bảo hành trình an toàn khi người lái xe tham gia giaothông Người lái xe không cần quá áp lực căng thẳng khi tìm một chỗ để đỗ xephù hợp, bên cạnh đó phần nào giảm bớt áp lực về việc dừng đỗ xe sai quy định.Mọi thứ trở nhanh chóng và tiện nghi Mọi thứ đều được thực hiện đồng bộ vàliền mạch từ việc xác định vị trí cất xe cho đến việc thanh toán chi phí giữ xe.Người dùng dễ dàng, an tâm hơn trong việc quản lý, kiểm soát xe của mình.Đối với các thành phố:

Một số bãi đỗ xe tự động ra đời như giải quyết được sự khan hiếm bãi đỗ

xe.Các thành phố được hưởng những lợi ích mà bãi đỗ xe tự động mang lại nhưgiảm số lượng xe đỗ không đúng quy định ở dưới lòng đường và ở trên vỉa hè

Với các doanh nghiệp và tổ chức:

Khi những trung tâm thương mại mua sắm, khu dịch vụ đầu tư những bãigiữ xe tự động chắc chắn sẽ thu hút được mọi người hơn Sở hữu một hệ thốnggiữ xe tự động phần nào cũng bày tỏ được sự đầu tư, tính chuyên nghiệp của tổchức Điều đó chính là cách để tạo ra những ấn tượng đẹp, đem tới sự trảinghiệm, sự tiện nghi cho đối tác và khách hàng Mặt khác, khi lắp đặt bãi đỗ xe

tự động, việc lưu trữ lịch sử khách hàng sẽ thuận tiện hơn và sẽ dễ dàng truyxuất khi xảy ra tình huống xấu

1.3.2 Những khó khăn gặp phải

Theo như mục trên với những ưu điểm đã liệt kê ra, ta không thể gạt bỏnhững lợi ích đó nếu thực hiện các dự án bãi giữ xe tự, đặc biệt là các thành phốlớn Nhưng trên thực tế, để thực hiện thành công và đem lại hiệu suất với các bãigiữ xe tự động, chúng ta phải đối mặt với nhiều các khó khăn khác Sau đây lànhững số khó khăn phải đối mặt khi thiết kế và lắp đặt các bãi đỗ xe tự động tạinước ta:

Những vẫn liên quan đến đất đai:

Để thiết kế và lắp đặt các bãi để xe tự động, chủ đầu tư cần cần phải cómột khoảng đất đã được quy hoạch từ trước để làm bãi đỗ xe Chủ đầu tư sẽ phảimất nhiều kinh phí và thời gian nếu khu đất chưa được quy hoạch từ trước Việcthuê những bất động sản để từ đó làm thành bãi giữ xe, sẽ mất rất nhiều kinh phí

và^thời gian vì những thủ tục không đơn giản chút nào

Chủ đầu tư khó khăn để thu hồi vốn khi xây dựng bãi giữ xe tự động, do

có nhiều những chính sách chưa thật sự rõ ràng, khó để thu hút các người đầu tưkhác đầu tư vào Bên cạnh đó, phí đầu tư rất cao và lợi nhuận thu về ít

Các dự án giao thông tại nước ta hiện vẫn bị chậm tiến độ nên sẽ ảnhhưởng đến việc xây các bãi giữ xe tự động Các chính sách hiện nay vẫn cònchưa minh bạch gây khó khăn cho chủ đầu tư Họ sẽ phải mất nhiều thủ tục vàgặp khó khăn khi làm hồ sơ để có được cấp phép và triển khai dự án

Vấn đề về thời gian lấy xe:

Với mỗi hệ thống khác nhau, thời gian giữ và lấy xe dao động từ hai đến

ba phút mỗi xe Về mặt thời gian ta thấy tương đối hợp lý nhưng trong trườnghợp tại các trung tâm hội nghị, rạp hát, hay giờ tan tầm lấy/giữ xe thì mọingười ồ ạt đến bãi giữ hoặc lấy xe gây ùn tắc Do đó với các công trình bãi giữ

xe phải chú trọng đến thời gian giữ lấy xe, tốc độ và số lượng thang nâng

Vấn đề về sự cố mất điện tạm thời hoặc có lịch trình cắt điện Nguồn điện

dự phòng phải luôn sẵn có cho hệ thống bãi giữ xe tự động, có thể bằng nguồnđiện lưới khác hoặc máy phát điện Vì khi không có điện, hệ thống không thểhoạt động được gây khó khăn trong việc giữ hay lấy phương tiện của kháchhàng

Các quy định về an toàn cháy nổ và vấn đề an ninh phải được tuân thủ

Hệ thống cảm biến hồng ngoại bắt buộc phải được trang bị Hệ thống khungdầm cần được kiểm tra, sơn bảo trì định kỳ Cần có đội ngũ nhân viên chuyênnghiệp xử lí tình huống khi hệ thống gặp sự cố trong thời gian ngắn nhất

121.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Sau khi thảo luận nhóm, phân tích và dựa trên các tiêu chí: tính tự độngcao, tiết kiệm không gian, tính hiệu quả kinh tế Do đó phương án thiết kế bãi đỗ

xe dạng khung ô chứa với thang nâng di chuyển được áp dụng vào đồ án củachúng em

Hệ thống bãi giữ xe được phân ra 4 tầng với 3 ô giữ xe ở mỗi tầng Mỗimột xe ô tô vào bãi sẽ được cấp một thẻ RFID Thông qua việc quẹt thẻ RFIDkhi vào giữ xe, bộ đọc sẽ tự động ghi nhận và và nhớ lại mã thẻ, sau đó đưa xe ô

tô lên vị trí chứa xe còn trống gần nhất để giữ xe Khi muốn lấy xe chỉ việc quẹtlại thẻ RFID, hệ thống sẽ tự tìm đến ô chứa xe đó để lấy xe ra khỏi ô chứa vàđưa xe về vị trí ban đầu

Hình 1.11: Bản vẽ tổng quát hệ thống giữ xe tự động

1 Thanh ngang (trục X)

2 Thanh đứng (trục Y)

3 Nơi chứa xe để giữ/lấy (trục Z)

4 Động cơ bước trục X (di chuyển thang nâng theo chiều ngang)

5 Động cơ bước trục Y (di chuyển thang nâng theo chiều dọc)

6 Động cơ Servo di chuyển trục Z ra vào

7 Khung chứa xe

8 Cơ cấu trượt

Về phần giám sát, màn hình LCD sẽ hiển thị số lượng xe đã giữ trên tổng

số 12 ô giữ xe và thông báo quá trình giữ xe, lấy xe đã xong hay chưa Giao diệngiám sát trên máy tính sẽ hiển thị cụ thể 12 vị trí giữ xe Kiểm soát các ô đã có

xe hay các ô còn trống Có hiển thị thời gian giữ xe vào và thời gian lấy xe ra.Đồng thời hệ thống tích hợp thêm cảm biến báo cháy để cảnh báo lên màn hìnhmáy tính khi phát hiện lửa

- Chuẩn giao tiếp: SPI

- Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10 Mbit/s

- Các loại card RFID hỗ trợ: mifare S50, mifare S70, mifare UltraLight,mifare Pro, mifare Desfire

- Kích thước: 40 mm × 60 mm

Hình 2.6: Sơ đồ chân của mạch RC5222.1.5 Động cơ bước và driver A4988:

Động cơ bước (Stepper Motor)

Hình 2.7: Step motor 17PM-K049EPĐộng cơ bước được áp dụng rất rộng rãi trong công nghiệp Nó đượcdùng phổ biến nhất trong các việc điều khiển góc quay và vị trí (điều khiển van,máy CNC, tay máy, )

Hình 2.8: Driver step Motor A4988

Driver gồm các độ phân giải bước: 1 bước, 0.5 bước, 0.25 bước, 0.125bước và 1/16 bước Mặt khác, có một biến trở nằm trong driver sử dụng để hiệuchỉnh điện áp phía đầu ra, có bảo vệ quá nhiệt cùng với quá dòng

202.1.6 Module CNC shield V3:

Hình 2.9: Module CNC shield V3CNC V3 là bo mạch dùng để mở=rộng chân Arduino Uno Module này cóthể điều khiển được máy CNC mini hoặc sử dụng để kết nối các mô đun điềukhiển động cơ bước A4988

Thông số kỹ thuật:

- Tương thích GRBL (mã nguồn mở trên Arduino để điều khiển CNC mini)

- Hỗ trợ lên tới 4 trục (trục X, Y, Z và một trục thứ tư tùy chọn)

- Hỗ trợ tới 2 Endstop (cảm biến đầu cuối) cho mỗi trục

- Điện áp nguồn cấp từ 12V tới 36V

2.1.6 Motor servo SG90:

Động cơ Servo khác với các động cơ thường, nó là một loại động cơ khác,

nó rất đặc biệt Trong khi đó, các động cơ thường chỉ cần cắm điện là chạy, nóchỉ hoạt động khi chúng ta điều khiển nó với các góc quay nằm trong góc cho

phép của nó Mỗi một loại động cơ Servo có kích cỡ, trọng lượng và cấu trúckhác nhau.

2.1.7 Cảm biến phát hiện lửa YG1006:

Mạch cảm biến lửa được dùng để phát hiện lửa Tầm cảm biến nhận diệnlửa nằm trong khoảng 80 cm, tầm góc quét cho phép là 60 độ

Hình 2.11: Cảm biến phát hiện lửa YG1006

Các chân của cảm biến:

- AO: analog output

- DO: digital output

- VCC: cấp nguồn 3.3VDC ~ 5.3VDC

- GND: chân nối đất

Tính năng:

- Phát hiện lửa hoặc khả năng phát hiện nguồn sáng có bước sóng tương tự

- Có tốc độ đáp ứng nhanh và độ nhạy cao

- Tích hợp sẵn IC LM393 để chuyển đổi ADC, tạo 2 ngõ ra số và tương tự

- Biến trở để tùy chỉnh độ nhạy mạch

- Kiểu tác động: con lăn bản lề

- Tần suất hoạt động: Cơ khí 60 tác động/phút; Điện: 30 tác động/phút

- Lựa tác động tối đa: 1.23N

- Cấp bảo vệ: IEC IP40

- Nhiệt độ hoạt động: 80°C

2.1.9 Adapter 12V DGR-1220:

Hình 2.13: Adapter 12V DGR-1220Thông số kỹ thuật:

- Model: DGR-1220

- Loại sản phẩm: AC/DC Power Adapter

- Phích cắm điện cho Adapter: 2 chân tròn

- Chân rắc cắm đầu ra: 5.5*2.5mm

- Hiệu điện thế vào: 100 đến 220 Vol xoay chiều ~ Tần số: 50-60Hz

- Hiệu điện thế đầu ra: 12 Vol một chiều 2A

- Trọng lượng của sản phẩm: 120g

- Chiều dài dây: 1.5m

242.1.10 Module Relay 5V Tạo Trễ Đóng Ngắt Thiết Bị:

Module relay 5v tạo trễ đóng ngắt thiết bịThông số kĩ thuật:

- Điện áp hoạt động của còi: 5 - 12VDC, khuyến cáo nên cấp điện áp 12VDC

là tốt nhất ( còi sẽ kêu to nhất )