Bãi đỗ xe thông minh

Với đề tài mà nhóm nghiên cứu là bãi đỗ xe thông minh qua những hình ảnhmà nhóm tự cung cấp và tìm hiểu nên đã tự làm ra một mô hình tương tự mang tínhchất minh họa nhằm nâng cao khả năn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI BÃI ĐỒ XE THÔNG MINH GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI SVTH: ĐẶNG THÀNH MSV: 171250513324 LỚP: 17D1 ĐÀ NẴNG, 2020 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP MỤC LỤC CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Khái niệm bãi đỗ xe thông minh 1.1.1 Những thiết yêu bãi đỗ xe thông minh 1.1.2 Những lợi ích bãi đỗ xe thông minh 1.2 Mơ hình 1.3 Những yếu cầu kỹ thuật CHƯƠNG : PLC VÀ CÁC ỨNG DỤNG 2.1 Bộ lập trình PLC 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Cấu tạo bên 2.1.3 Nguyên lý hoạt động PLC 2.2 Đánh giá ưu điểm nhược điểm PLC 2.2.1 Ưu diểm 2.2.2 Nhược điểm .9 2.3 Kết nối với PLC .9 2.3.1 Hướng dẫn kết nối PLC với máy tính 10 2.4 Chương trình PLC bãi đỗ xe thơng minh 13 CHƯƠNG : Quá trình cơng nghệ bãi đỗ xe .15 3.1 Tìm hiểu ngun lí hoạt động 15 3.2 Xây dựng sơ đồ tổng quát thiết kế mơ hình .15 3.2.1 Xây dựng sơ đồ đấu nối 15 3.2.2 Lưu đồ thuật toán 16 3.3 Mơ hình thiết kế bãi đỗ xe thông minh 17 3.4 Nguyên lý hoạt động 17 3.5 Quá trình thực 17 3.5.1 Trang bị điện: 17 3.5.2 Đấu dây 17 3.5.3 Lập trình thử nghiệm 18 SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNHTrang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP 3.5.4 Hồn thành trang trí: 18 CHƯƠNG : Tính tốn chọn thiết bị trang bị điện cho hệ thống 19 4.1 Động linh kiện chi tiết 19 4.1.1 Động .19 4.2 Linh kiện chi tiết 20 4.2.1 Cơng tắc hành trình 20 4.3 Bộ lập trình “Adruino RFID RC522” 22 4.3.1 Adruino 22 4.3.2 RFID .25 4.3.3 Bộ nguồn tổ ong 24V 25 4.3.4 Relay .28 5.1.1 Chương trình Arduino: 31 Chương 5: Kết luận .32 5.1 Mục đích sử dụng .32 5.2 Chiến lợi sản phẩm 32 5.3 Ưu điểm nhược điểm 32 DANH MỤC HÌNH ẢN SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNHTrang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Hình 1: Bãi đỗ xe tự động Hình 3.2: Lưu đồ thuật tốn mơ hình 16 Hình 3.3: Khung mơ hình bãi đỗ xe thông minh 17 Hình 4.1: Động điện giảm tốc 24V .19 Hình 4.2: Hình ảnh minh họa cấu tạo động điện 20 Hình 4.3: Cấu tạo bên hộp giảm tốc 20 Hình 4.4: Minh hoạ cơng tắc hành trình 21 Hình 4.5: Biểu đồ đấu dây sơ đồ cơng tắc hành trình 21 Hình 4.6: Adruino UNO 22 Hình 4.7: Cấu tạo board mạch Arduino .23 Hình 4.8: Module RFID RC522 .25 Hình 4.9: Bộ nguồn tổ ông 24V .25 Hình 4.10: Cấu tạo bên nguồn tổ ong .26 Hình 4.11: Sơ đồ nguyên lý nguồn tổ ong 27 Hình 4.12: Relay trung gian .28 Hình 4.13: Relay trung gian .29 Hình 4.14: Module relay kênh .30 SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNHTrang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI LỜI NÓI ĐẦU Đây luận văn tốt nghiệp, mục đích soạn thảo luận văn nhằm giúp người đọc hiểu rõ trình hình thành phát triển đề tài mà nhóm thực qua giai đoạn Với đề tài mà nhóm nghiên cứu bãi đỗ xe thông minh qua hình ảnh mà nhóm tự cung cấp tìm hiểu nên tự làm mơ hình tương tự mang tính chất minh họa nhằm nâng cao khả học hỏi phát triển kiến thức tư thân thành viên nhóm Mơ hình bãi đỗ xe thơng minh, lấy ý tưởng nhóm quanh khu vực doanh nghiệp khu nhà máy sản xuất bệnh viện, mơ hình bình thường tổng quan bắt tay vào làm mơ hình cần có khả quan sát lên kế hoạch thực kĩ với việc tìm hiểu chi tiết cách thức hoạt động Bãi đỗ xe thơng minh giúp ích nhiều cho doanh nghiệp việc quản lí xe nhân viên, giải vấn đề ùn tắt ra, vào… Vì vậy, luận văn nêu mục đích tổng quan bãi đỗ xe thông minh mục đích cơng đoạn làm việc như, cách thức làm việc… Ngoài hướng dẫn chi tiết trình tự làm việc mơ hình, hiểu rõ cách làm sản phẩm SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Khái niệm bãi đỗ xe thông minh Bãi đỗ xe thông minh cho phép người đỗ xe cách dễ dàng tiện lợi, phù hợp với quy mơ lớn nhỏ thích hợp cho thời đại công nghệ 4.0 Bãi đỗ xe thông minh khơng việc mở cổng mà cịn có chức giám sát xe đỗ cách an toàn tự động soát vé cách tự động 1.1.1 Những thiết yếu bãi đỗ xe thông minh Với số lượng xe lớn nhằm đám ứng bãi đậu cho xe vào doanh nghiệp hay thành phố lớn, bãi đỗ xe thông minh lựa chọn hàng đầu cho xí nghiệp lớn nhỏ kể thành phố Giảm thiểu nhân lực tiết kiệm chi phí, thời gian cơng sức mang tính đại hóa 1.1.2 Những lợi ích bãi đỗ xe thông minh Với hệ thống tự động nên việc có ích mà mang lại nhiều:  Giảm thiểu nhân cơng giữ xe sốt vé  Độ tin cậy bảo mật cao  Tiết kiệm chi phí thời gian  Không gây ùn tắt giao thông bảo vệ môi trường  Mang tính đại  Phương thức quản lí đại SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI 1.2 Mơ hình bãi đỗ xe thơng minh Hình 1.1: Bãi đỗ xe thông minh Với hệ thống gác chắn tự động cảm biến quét thẻ hay vật cản, với camera giám sát giúp cho việc đỗ xe dễ dàng trước Hệ thống bãi đỗ có luồng, vào cho phép kiểm soát xe vào ra, dễ dàng cho việc đậu xe vào Cảm biến hay camera để giám sát đảm bảo cho lượng xe đậu an toàn, thuận tiện cho người đậu mang tính bảo mật cao 1.3 Những yêu cầu kỹ thuật Đối với bãi đỗ xe yêu cầu kỹ thuật không cần cao, dễ dàng thiết kế cho người làm người vận hành, việc thiết kế tạo bãi đỗ xe thông minh đơn gian không phức tạp Với mơ hình u cầu người có tay ngề vừa đủ, biết cách vận dụng yếu tố cảm biến hay sử dụng động cho mơ hình hoạt động tốt SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG 2: PLC VÀ CÁC ỨNG DỤNG 2.1 Bộ lập trình PLC 2.1.1 Định nghĩa PLC từ viết tắt Programmanle Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình ( khả trình ) cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự kiện Các kiện kích hoạt tác nhân kích thích ( ngõ vào ) tác động vào PLC qua hoạt động có trễ thời gian định hay kiện đếm PLC dùng để thay mạch thực tế PLC hoạt động theo phương thức quét trạng thái đầu đầu vào Khi có thay đổi đầu vào đầu thay đổi theo Hình 2.1: PLC S7-200 ( Siemens) Hiện giới có nhiều hãng sản xuất PLC như: Siemens ( Đức ), Omron ( Nhật Bản ), Mitsubishi ( Nhật Bản ), Delta ( Đài Loan)… Ngôn ngữ lập trình: Có ngơn ngữ lập trình phổ biến, ví dụ : LAD ( dạng hình thang ), FBD ( khối chức ), STL ( Liệt kê lệnh ) Ladder logic ngôn ngữ lập trình PLC ưa chuộng Một kiện kích hoạt thực sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục “lặp” chương trình “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ngõ vào xuất tín hiệu ngõ thời điểm lập trình SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI 2.1.2 Cấu tạo bên Tất PLC gồm có thành phần sau : - Bộ nhớ chương trình RAM, ROM - Một vi xử lý trung tâm CPU , có vai trị xử lý thuật tốn - Các modul vào/ tín hiệu Hình 2.1: Cấu trúc bên 2.1.3 Nguyên lý hoạt động PLC Đầu tiên tín hiệu từ thiết bị ngoại vi ( sensor, contact,…) đưa vào CPU thông qua module đầu vào Sau nhận tín hiệu đầu vào CPU xử lý đưa tín hiệu điều khiển qua module đầu xuất thiết bị điều khiển bên theo chương trình lập trình sẵn Một chu kỳ bao gồm đọc tín hiệu đầu vào, thực chương trình, truyền thông nội, tự kiểm tra lỗi, gửi cập nhập tín hiệu đầu gọi chu kỳ quét xảy thời gian ngắn ( từ 1ms – 100ms) Thời gian thực vòng quét phụ thuộc vào tốc độ xử lý lệnh PLC, độ dài ngắn chương trình, tốc độ giao tiếp PLC thiết bị ngoại vi SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI Hình 2.3: Sơ đồ minh họa nguyên lý hoạt động PLC 2.2 Đánh giá ưu điểm nhược điểm PLC 2.2.1 Ưu diểm - Dễ dàng thay đổi chường trình theo ý muốn - Thực thuật toán phức tạp độ xác cao - Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng việc bảo quản sữa chữa - Cấu trúc PLC dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức khác - Khả chống nhiễu tốt, hoàn tồn làm việc tin cậy mơi trường cơng nghiệp - Giao tiếp với thiết bị thơng minh khác như: Máy tính, nối mạng truyền thông với thiết bị khác 2.2.2 Nhược điểm - Giá phần cứng cao, số hãng phải mua thềm phần mềm lập trình - Địi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao 2.3 Kết nối với PLC - Để kết nối PLC thông thường PLC kèm theo dây sợi dây cáp để kết nới máy tính với PLC, để giúp người thực giao tiếp với PLC máy tính SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang 10 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI 3.5.3 Lập trình thử nghiệm Sau đấu dây, q trình lập trình cho mơ hinh hoạt động thử nghiệm chương trình mơ hình chạy ổn định khơng 3.5.4 Hồn thành trang trí: Sau ổn định việc cịn lại trang trí hồn thành mơ hình, xong mơ hình SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang 19 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP GVHD: ThS VÕ KHÁNH THOẠI CHƯƠNG : TÍNH TỐN CHỌN THIẾT BỊ VÀ TRANG BỊ ĐIỆN CHO HỆ THỐNG 4.1 Động linh kiện chi tiết 4.1.1 Động Là loại động điện xoay chiều có hộp giảm tốc, hoạt động chủ yếu nhờ sử dụng điện xoay chiều Hình 4.3: Động điện giảm tốc 24V Cấu tạo nguyên lý động điện xoay chiều: + Cấu tạo: - Gồm thành phần stato roto Stato gồm cuộn dây ba pha điện quấn lõi sắt bố trí vành trịn để tạo từ trường quay, cịn Roto có dạng hình trụ đóng vai trò cuộn dây quấn lõi thép + Nguyên lý hoạt động: - Khi mắc động vào mạng xoay chiều, từ trường quay Stato nguyên nhân làm quay roto trục Chuyển động quay roto trục máy truyền ngồi để vận hành máy cơng cụ cấu chuyển động khác SVTH: HỒ ĐẮC HẠNH – ĐẶNG THÀNH Trang 20