XÂY DỰNG mô HÌNH bãi GIỮ XE THÔNG MINH (có code)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE THÔNG MINH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GND Ground ID Identification IoT Internet of Things IRQ Interrupt JPG (JPEG) Joint Photographic Experts Group MISO Master Input Slave Output MOSI Master Output Slave Input OCR Optical Character Recognition PPM Pulse Position Modulation RAM Random Access Memory RFID Radio Frequency Identification ROM Read Only Memory SCK Serial Clock SDA Serial Data SPI Serial Peripheral Interface TWI Two Wire Interface UART Universal Asynchronous Receiver Transmitter ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 1/51 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Trong thời buổi nay, kỹ thuật công nghệ đại ứng dụng khía cạnh đời sống ngày Với tiêu chí giúp giảm thiểu chi phí tang xác cơng tác quản lý vận hành, tầm quan trọng công nghệ phủ nhận, đặc biệt phải kể đến IoT (Internet of Things) IoT mạng lưới kết nối vạn vật, thiết bị khơng dây kết nối, truyền liệu với thông qua nhiều chuẩn khác Bluetooth, wifi mà khơng có can thiệp người Đi phát triển đó, bãi giữ xe ngày áp dụng nhiều công nghệ khác nhằm thay bãi giữ xe truyền thống vốn đáp ứng lưu lượng xe cộ vào ngày tăng cao, để giúp tiết kiệm chi phí cơng tác quản lý hạn chế mát tài sản Hệ thống bãi giữ xe thông minh đời ứng dụng rộng rãi nhiều quốc gia Với hệ thống giữ xe thông minh, vấn đề cách giữ xe truyền thống giải như: không gây ùn tắc điểm vào bãi, không ghi nhầm biển số xe, kiểm tra thời gian vào bãi, hiển thị chỗ trống bãi, giảm chi phí nhân cơng 1.2 Mục tiêu 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 thẻ RFID, hiển thị vị trí trống bãi xe, tính tốn thời gian vào bãi, tìm vị trí xe đậu ứng dụng 1.3 Nội dung thực Để thực mục tiêu trên, đề tài thực bao gồm nội dung cụ thể sau: Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 2/51  Tìm hiểu thực trạng bãi giữ xe nước ta khu đại siêu thị, rạp chiếu phim, nhà hát, bệnh viện cho thấy nhu cầu cấp thiết đề tài  Đề xuất mơ hình tổng quan gồm khối điều khiển có chức xử lý hình ảnh, nhận diện biển số, lưu lại thông tin dùng thẻ RFID; khối ứng dụng hiển thị chỗ trống cổng vào, ghi nhớ vị trí đậu xe  Tìm hiểu giải thuật nhận dạng biển số xe, viết chương trình nhận dạng biển số phần mềm Matlab  Thực xây dựng mơ hình phần cứng, xây dựng giao diện ứng dụng hệ thống đề tài  Thực đánh giá, nhận xét hệ thống thực Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 3/51 CHƯƠNG HỆ THỐNG PHẦN CỨNG 1.4 Mơ hình hệ thống Một hệ thống quản lý bãi xe thông minh áp dụng kỹ thuật công nghệ để tang cường tính tự động hóa quản lý, bao gồm khối hình 2.1 sau Giải thuật đề tài tập trung chủ yếu hệ thống nhận diện biển số xe, với hỗ trợ công nghệ thẻ RFID, thị giác camera, cảm biến… Hình 2-1 Sơ đồ khối hệ thống Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 4/51  Biển số: biển số xe ô tô  Khối điều khiển: camera chụp ảnh, đầu đọc thẻ RFID, thẻ từ  Khối xử lý: chương trình nhận dạng biển số  Các thông tin khác: ngày vào bãi, ảnh chụp vào bãi …  Khối điều khiển đóng mở barie: nhận tín hiệu điều khiển barie đóng mở theo kết nhận dạng biển số hệ thống  Khối hiển thị chỗ trống: nhận tín hiệu báo chỗ trống bãi 1.5 Linh kiện phần cứng 1.1.1 Arduino Uno Trong đề tài này, Arduino sử dụng trung tâm nhận tín hiệu từ linh kiện khác để gửi đến giao diện chương trình xử lý Hình 2-2 Arduino Uno [1] Arduino tảng điện tử mã nguồn mở, dựa phần cứng phần mềm, linh hoạt dễ sử dụng, board Arduino có khả đọc liệu từ môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, ), trạng thái nút nhấn, tin nhắn từ Twitter, điều khiển trở lại với thiết bị động cơ, đèn LED, gửi thông tin đến nơi khác, Chúng ta điều khiển vi điều khiển board Arduino cách sử dụng ngơn ngữ lập trình C++, điều khiển biên dịch Arduino IDE trình biên dịch kèm mã máy nhị phân Lúc Vi điều khiển dễ dàng thực thi Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 5/51 chương trình[2].Arduino UNO R3 kit Arduino UNO hệ thứ 3, với khả lập trình cho ứng dụng điều khiển phức tạp trang bị cấu hình mạnh cho loại nhớ ROM, RAM Flash, ngõ vào digital I/O có nhiều ngõ có khả xuất tín hiệu PWM, ngõ đọc tín hiệu analog chuẩn giao tiếp đa dạng UART, SPI, TWI (I2C) Bảng 2-1 Thông số kỹ thuật Arduino Uno 1.1.2 Thẻ từ RFID Thẻ từ sử dụng đề tài để gửi mã ID đến đầu đọc thẻ Reader Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 6/51 Hình 2-3 Thẻ RFID [3] Cơng nghệ RFID cho phép thiết bị đọc thông tin chứa chip không cần tiếp xúc trực tiếp khoảng cách xa, không thực giao tiếp vật lý vật khơng nhìn thấy Cơng nghệ cho ta phương pháp truyền, nhận liệu từ điểm đến điểm khác Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông khơng dây dải tần sóng vơ tuyến để truyền liệu từ tag (thẻ) đến reader (bộ đọc) Tag đính kèm gắn vào đối tượng nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp giá kê (pallet) Reader scan liệu tag gửi thơng tin đến sở liệu có lưu trữ liệu tag[4] Nguyên lý hoạt động thẻ RFID: Hình 2-4 Nguyên lý hoạt động thẻ RFID [5] Thẻ RFID chứa nhiều mã nhận dạng khác nhau, thông thường 32bit tương ứng với tỷ mã số khác Ngoài xuất xưởng, thẻ RFID Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 7/51 gán cho mã số khác Do vật gắn chip RFID khả nhận nhầm vật với thẻ RFID khác thấp, với xác xuất phần tỷ Với ưu điểm nên khả bảo mật thẻ RFID cao 1.1.3 Module đọc thẻ RC522 Module RC522 đầu thu Reader sử dụng chip MFRC522 có nhiệm vụ nhận mã ID từ thẻ RFID sau gửi mã ID đến Arduino Hình 2-5 Module đọc thẻ RC522 [6] Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 Phillip dùng để đọc ghi liệu cho thẻ NFC tần số 13.56mhz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module lựa chọn hàng đầu cho ứng dụng ghi đọc thẻ RFID Bảng 2-2 Thông số kỹ thuật RC255 Bảng 2-3 Sơ đồ chân RC522 Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thơng Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 8/51 1.1.4 Động Servo SG90 Động Servo SG90 sử dụng Barie đóng mở sau chương trình trích xuất biển số xe từ ảnh Hình 2-6 Động Servo [7] Hình 2-7 Cấu tạo bên động Servo SG90 [7] Servo dạng động điện đặc biệt, quay điều khiển (bằng xung PPM) với góc quay nằm khoảng từ o - 180o Mỗi loại servo có kích thước, khối lượng cấu tạo khác Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thơng Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 36/51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [2] IoT Maker Vietnam, Arduino cho người bắt đầu [3] Công ty cổ phần điện tử SMD, Thẻ RFID 13.56Mhz, tháng năm 2019 < http://linhkienviet.vn/the-rfid-13-56mhz-loai-the> [4] Nguyễn Văn Hiệp, Công Nghệ Nhận Dạng Vô Tuyến RFID, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh_Khoa Điện Điện Tử [5] VietTracker.vn, Công nghệ RFID ? Những ứng dụng cơng nghệ điện tử này, tháng năm 2019 [6] Công ty cổ phần công nghệ Nanochip, Module RFID RC522, tháng năm 2019 [7] NDT, Giới thiệu Servo SG90 cách điều khiển biến trở, tháng năm 2019 < http://arduino.vn/bai-viet/181-gioi-thieu-servo-sg90-va-cach-dieu-khien-bangbien-tro > [8] Điện tử Cường Thuận, Cảm biến siêu âm HC-SR05, tháng năm 2019 0.015)&& (C1(i,5)/C1(i,7) 1.1) && (C1(i,4)/C1(i,3)1 vd = vd1(1); else vd = vd1; end %*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*if vd==1 || vd==2 || vd==3 || vd==4 || vd==5 letter='0'; elseif vd==6 || vd==7 || vd==8 || vd==9 || vd==10 letter='1'; elseif vd==11 || vd==12 || vd==13 || vd==14 || vd==15 letter='2'; elseif vd==16 || vd==17 || vd==18 || vd==19 || vd==20 letter='3'; elseif vd==21 || vd==22 || vd==23 || vd==24 || vd==25 letter='4'; Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thơng Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 50/51 elseif vd==26 || vd==27 || vd==28 || vd==29 || vd==30 letter='5'; elseif vd==31 || vd==32 || vd==33 || vd==34 || vd==35 letter='6'; elseif vd==36 || vd==37 || vd==38 || vd==39 || vd==40 letter='7'; elseif vd==41 || vd==42 || vd==43 || vd==44 || vd==45 letter='8'; elseif vd==46 || vd==47 || vd==48 || vd==49 || vd==50 letter='9'; %*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*elseif vd==51 || vd==52 || vd==53 || vd==54 || vd==55 letter='A'; elseif vd==56 || vd==57 || vd==58 || vd==59 || vd==60 letter='S'; elseif vd==61 || vd==62 || vd==63 || vd==64 || vd==65 letter='X'; end Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ... phương tiện tương lai Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thơng Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 23/51 CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE THƠNG MINH Mơ hình hệ thống bãi giữ đề tài bao gồm mơ hình hoạt động, giao diện... chân LED sáng Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 12/51 Hình 2-12 Mạch hiển thị chỗ trống Mơ Hình Bãi Giữ Xe Thông Minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRANG 13/51 CHƯƠNG MƠ HÌNH GIẢI THUẬT... thống bãi giữ xe thông minh đời ứng dụng rộng rãi nhiều quốc gia Với hệ thống giữ xe thông minh, vấn đề cách giữ xe truyền thống giải như: không gây ùn tắc điểm vào bãi, không ghi nhầm biển số xe,