Hiện nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu của con người về sự thuận lợi trong cuộc sống ngày càng tăng, ngày mật độ dân cư và xe cộ càng ngày càng đông. Đặc biệt là sự gia tăng về số lượng xe, điều này cũng phản ánh sự phát triển của một quốc gia nhưng cũng hướng dẫn những vấn đề như môi trường, tắc nghẽn giao thông, thiếu bãi đậu xe, cần được giải quyết thiết bị cấp. Việt Nam là một nước có hệ thống bảo mật, tự động trong các hệ thống quản lí còn thô sơ trong khi đó các nước phát triển đã tiến hành tự động hóa nhằm giảm lực lượng lao động, tăng hiệu quả công việc một cách tối đa. Điển hình là trong một hình thức giữ xe truyền thống, theo phương thức cũ người dân phải bỏ ra nhiều công sức, nhân công lao động để điều hành một hệ thống giữ xe, điều này dẫn đến việc bỏ ra nhiều chi phí cho nhân công và quản lí. Trong khi xã hội ngày càng tiến bộ, kỹ thuật ngày càng tiên tiến hơn, thì nhu cầu đòi hỏi về những thiết bị ứng dụng thông minh, tự động càng nhiều hơn. Và với mong muốn ứng dụng công nghệ RFID vào việc bảo mật và các cảm biến để thực hiện các tác vụ một cách tự động, tiết kiệm sức lao động và đạt được hiệu quả cao
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG N THIẾT KẾ MƠ HÌNH BÃI ĐỖ XE THÔNG MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HƯNG YÊN – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN THIẾT KẾ MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE THƠNG MINH NGÀNH: CƠNG NGHỆ THƠNG TIN CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ MÁY TÍNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN HƯNG YÊN – 2023 Nhận xét giảng viên đánh giá trình thứ nhất: ………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ký ghi họ tên Nhận xét giảng viên đánh giá trình thứ 2: ………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ký ghi họ tên Nhận xét giảng viên hướng dẫn: ………………………………………………………………………………………………………………………………………… Ký ghi họ tên LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe thơng minh” cơng trình nghiên cứu thân Những nội dung sử dụng đồ án không chép tài liệu Những nội dung trích dẫn thực theo quy định vi phạm quyền Các kết trình bày đồ án hồn tồn kết thân thực hiện, sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước Khoa nhà Trường Hưng Yên, ngày … tháng … năm… Sinh viên ………………………………… LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới tồn thể q Thầy Cơ Khoa công nghệ thông tin Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập để em có kiến thức ngày hôm từ kiến thức tảng giúp em nhiều q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS Chu Bá Thành tháng vừa qua hết lòng giúp đỡ, tạo điều kiện để em học tập, nghiên cứu hướng dẫn tận tình bảo để giúp em hồn thành đồ án tốt nghiệp Do bị hạn chế mặt thời gian,kiến thức kinh nghiệm thân khó tránh khỏi thiếu sót, Em kính mong nhận ý kiến nhận xét, góp ý ,nhận xét thầy để đề tài em hồn thiện giúp ích cho em công việc sau Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2023 Sinh viên Vũ Huy Hùng DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ Giải thích PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung LCD Liquid-Crystal Display Màn hình tinh thể lỏng I2C Inter-Integrated Circuit Giao tiếp nối tiếp đồng RFID Radio Frequency Identification Nhận dạng đối tượng sóng vơ tuyến IDE Integrated Development Environment GPIO General Purpose Input Output UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter Bộ định tuyến đồng bộ/không đồng SPI Serial Peripheral Interface Giao diện ngoại vi nối tiếp PWM Pulse Width Modulation Điều chế độ rộng xung SCL Serial Clock Thiết bị tạo xung tín hiệu SCK SDA Serial Data Dữ liệu nối tiếp DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng thông số kĩ thuật Arduino Uno R3 SMD Bảng 2.2: Bảng thông số kĩ thuật MFRC 522 Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật LCD 16x2 .4 Bảng 2.4: Thông số kĩ thuật Module I2C Bảng 2.5: Thông số kĩ thuật Module cảm biến hồng ngoại Bảng 2.6: Thông số kĩ thuật module cảm biến ánh sáng Bảng 2.7: Thông số kĩ thuật module cảm biến lửa .9 Bảng 2.8: Thông số kĩ thuật buzzer Bảng 2.9: Thông số kĩ thuật module Relay 5V kênh .10 Bảng 2.10: Thông số kĩ thuật động Servo SG90 10 Bảng 3.1: Sơ đồ kết nối chân MFRC522 với Arduino .25 Bảng 3.2: Dòng áp linh kiện sử dụng hệ thống 27 MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.3 PHƯƠNG HƯỚNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .2 1.4 PHẠM VI SỬ DỤNG Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.1.1 Vi điều khiển 2.1.2 Công nghệ RFID Module MFRC522 2.1.3 Giới thiệu LCD 16x2 2.1.4 Module I2C .8 2.1.5 Module cảm biến 2.1.5.1 Module cảm biến hồng ngoại 2.1.5.2 Module cảm biến ánh sáng 10 2.1.5.3 Module cảm biến lửa 10 2.1.6 Buzzer 11 2.1.7 Module Relay 5V 11 2.1.8 Động Servo SG90 12 2.2 PHẦN MỀM ARDUINO IDE .13 2.3 PHẦN MỀM MICROSOFT EXCEL VÀ CÔNG CỤ PARALLAX DATA ACQUISLTION (PLX-DAQ) .20 2.3.1.Phần mềm Microsoft Excel 20 2.3.2.Công cụ Parallax Data Acquisltion .21 2.4 PHẦN MỀM THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ALTIUM DESIGNER .22 Chương 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG .24 3.1.YÊU CẦU VÀ SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 24 3.1.1.Yêu cầu hệ thống .24 3.1.2.Sơ đồ khối chức khối 25 3.1.3.Hoạt động hệ thống 25 3.2.TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHẦN CỨNG 25 3.2.1.Khối cảm biến: 25 3.2.1.1 Cảm biến lửa: 25 3.2.1.2 Cảm biến ánh sáng 25 3.2.1.3 Cảm biến vật cản 26 3.2.2 Khối chấp hành: 26 3.2.2.1 Động Servo SG-90 26 3.2.2.2 Module Relay 5V kênh 27 3.2.2.3 Buzzer 28 3.2.3.Khối hiển thị: LCD_I2C 28 3.2.4.Khối Reader 29 3.2.5.Khối xử lý trung tâm: 31 3.2.6 Khối nguồn 33 3.3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT HỆ THỐNG 34 3.4 THI CÔNG 36 Chương 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .37 4.1 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 37 4.2 NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ .40 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 41 5.1 KẾT LUẬN 41 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Hình ảnh thực tế Arduino UNO R3 SMD Hình 2.2: Kí hiệu Ardunio UNO R3 SMD Hình 2.3: Sơ đồ chân Arduino UNO R3 SMD Hình 2.4: Hình thực tế Module RFID RC522 .5 Hình 2.5: Kí hiệu MFRC522 Hình 2.6: Hình ảnh thực tế LCD 16x2 .6 Hình 2.7: Kí hiệu LCD 16x2 Hình 2.8: Sơ đồ điều khiển LCD 16x2 .7 Hình 2.9: Hình thực tế module I2C Hình 2.10: Sơ đồ chân I2C Hình 2.11: Kí hiệu I2C .8 Hình 2.12: Hình thực tế module cảm biến hồng ngoại .9 Hình 2.13: Sơ đồ chân module cảm biến hồng ngoại Hình 2.14: Kí hiệu module cảm biến hồng ngoại .9 Hình 2.15: Hình thực tế module cảm biến ánh sáng 10 Hình 2.16: Sơ đồ chân module cảm biến ánh sáng 10 Hình 2.17: Kí hiệu module cảm biến ánh sáng 10 Hình 2.18: Hình thực tế module cảm biến lửa 10 Hình 2.19: Sơ đồ chân module cảm biến lửa .10 Hình 2.20: Kí hiệu module cảm biến lửa 10 Hình 2.21: Hình thực tế buzzer 11 Hình 2.22: Sơ đồ chân buzzer 11 Hình 2.23: Kí hiệu buzzer 11 Hình 2.24: Hình thực tế module relay 5V kênh 11 Hình 2.25: Sơ đồ chân module relay 5V kênh 11 Hình 2.26: Kí hiệu module relay 5V kênh 11 Hình 2.27: Hình thực tế động Servo SG90 12 Hình 2.28: Sơ đồ chân động Servo SG90 .12 Hình 2.29: Kí hiệu động Servo SG90 12 Hình 2.30: Giao diện lập trình Arduino IDE 14 Hình 2.31: Vùng lập trình code Arduino 14 Hình 2.32: Thêm thư viện cho phần mềm IDE 14 Hình 2.33: Lưu file lập trình 15 Hình 2.34: Kiểm tra lỗi .15 Hình 2.35: Kiểm tra lỗi cách ấn trực tiếp 16 Hình 2.36: Kết nối arduino với máy tính 16 Hình 2.37: Ở arduino kết nối với com 17 Hình 2.38: Chọn cổng kết nối với Arduino .17 Hình 2.39: Nạp code cho chương trình 18 Hình 2.40: Nạp code thành công 19 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 24 Hình 3.2: Kết nối cảm biến lửa với Arduino Uno 25 Hình 3.3: Kết nối cảm biến ánh sáng với Arduino Uno 26 Hình 3.4: Kết nối cảm biến hồng ngoại (vật cản) với Arduino Uno 26 Hình 3.5: Kết nối động Servo SG-9G với Arduino Uno .27 Hình 3.6: Kết nối module Relay 5V với Arduino Uno 27 Hình 3.7: Kết nối buzzer (loa) với Arduino Uno .28