(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, thi công mô hình bĩa giữ xe ô tô

TRƯỜNG ÐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ÐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP THIẾT KẾ, THI CƠNG MƠ HÌNH BÃI GIỮ XE Ơ TƠ GVHD: PGS TS NGUYỄN THANH HẢI SVTH : NGUYỄN LƯU TRỌNG ÐÔNG MSSV: 13141620 SVTH : NGUYỄN THANH HUY MSSV: 14141464 SKL005543 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH BÃI GIỮ XE Ơ TƠ SVTH: SVTH: Ngành: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP GVHD: PGS TS NGUYỄN THANH HẢI Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** Tp Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Lưu Trọng Đông Nguyễn Thanh Huy Ngành: Điện tử công nghiệp Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thanh Hải Ngày nhận đề tài: 5/10/2018 MSSV: 13141620 MSSV: 14141464 Lớp: 14141CLDT1 ĐT: 0908434763 Ngày nộp đề tài: 15/1/2019 Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi giữ xe ô tô Các số liệu, tài liệu ban đầu: Giáo trình “Lập trình Android ứng dụng điều khiển – Nguyễn Văn Hiệp” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM tháng 8/2015 Giáo trình “Lập trình hướng đối tượng với PHP – Đinh Vũ Quốc Trung” – Đại Học FPT Giáo trình “Xử lý ảnh – Nguyễn Thanh Hải” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Nội dung thực hiện đề tài: Thiết kế xây dựng giải pháp hệ thống bãi giữ xe thông minh bao gồm phần mềm quản lý(giao diện, thuật toán xử lý ảnh, sở liệu) phần cứng ứng dụng công nghệ lớn RFID Sản phẩm: Hệ thống bãi giữ xe bao gồm giải pháp phần mềm quản lý phần cứng ứng dụng công nghệ lớn RFID TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪ N MSSV: 13141620 Họ tên Sinh viên: Nguyễn Lưu Trọng Đông MSSV: 14141464 Nguyễn Thanh Huy Ngành: Điện tử công nghiệp Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi giữ xe ô tô Họ tên Giáo viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Thanh Hải NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: - Thiết kế thi cơng mơ hình nhận giữ xe - Xử lý ảnh cho nhận diện biển số xe - Nhận liệu RFID - Viết báo cáo Ưu điểm: - Xử lý ảnh dị tìm biển số xe để nhận dạng với RFID - Tạo website để đăng kí Khuyết điểm: - Một vài chi tiết nhỏ chưa thực hiện mở servo tự động tính bảo mật chưa cao Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng năm 2019 Giáo viên hướng dẫn CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MSSV: 13141620 Họ tên Sinh viên: Nguyễn Lưu Trọng Đông MSSV: 14141464 Nguyễn Thanh Huy Ngành: Điện tử công nghiệp Tên đề tài: Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi giữ xe ô tô Họ tên Giáo viên phản biện: 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 2019 Giáo viên phản biện M Mục lục Tóm tắt Lời cảm ơn Danh sách hình Danh sách bảng Danh sách từ viết tắt CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu hiện 1.2.1.Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2.Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.3 Tính cấp thiết đề tài 1.4 Mục đích đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Bố cục đồ án CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan chuẩn truyền 2.1.1.Tổng quan UART 2.1.2.Tổng quan chuẩn giao tiếp SPI 2.1.3.Tổng quan I2C 2.2 Tổng quan công nghệ RFID 2.3 Tởng quan ngơn ngữ lập trình Web 2.3.1 H 2.3.2 C 2.3.3 P 2.4 Tổng quan thư viện xử lý hình ảnh 2.5 Tởng quan sở liệu (Database) 2.5.1 SQL Server 2.5.2 MySQL 2.6 Tổng quan thuật toán xử lý nhận diện ảnh 2.6.1 Thuật toán OCR 2.6.2 Thuật tốn Can CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1.Giới thiệu 3.1.1 Yêu cầu chung 3.1.2 Phương án thiế 3.2.Sơ đồ khối 3.2.1 Chức từng 3.2.2 Nguyên lý hoạt 3.3 Thiết kế kết nối thành phần hệ thống 3.3.1 Khối động S 3.3.2 Khối nút nhấn 3.3.3 Khối cảm biến 3.3.4 Khối hiển thị 3.3.5 Khối RFID 3.3.6 Khối xử lý trun 3.3.7 Khối nguồn 3.2.8 Sơ đồ nguyên lý 3.3 Quy trình xử lý nhận diện ảnh 3.4 Thiết kế phần mềm 3.4.1 Thiết kế phần m 3.4.2 Lưu đồ giải thu 3.4.3 Lưu đồ chương 3.4.4 Lưu đồ chương 3.4.5 Lưu đồ chương 3.4.6 Thiết kế trang W 3.4.7 Chương trình cho RFID Reader 38 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 39 4.1 Mơ hình hệ thống 39 4.2 Thiết kế phần cứng 39 4.2.1 Thiết kế mạch in 39 4.2.2 Board mạch hoàn thiện 40 4.2.3 Thi cơng mơ hình bãi xe 41 4.2.4 Nút nhấn cảm biến 42 4.3 Thiết kế phần mềm 43 4.3.1 Phần mềm quản lý bãi giữ xe PC 43 4.3.2 Web đặt chỗ 44 4.4 Hoạt động, chức hệ thống 47 4.5 Đánh giá kết 53 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Hướng phát triển 59 Tài liệu tham khảo 60 Phụ lục 61 Tóm tắt Theo sau sự phát triển biến động vũ bão kinh tế giới, tốc độ phát triển chóng mặt Khoa học – Kỹ thuật, ngày ở trung tâm thành phố lớn sự phát triển mật độ dân cư xe cộ ngày đông đúc Đặc biệt sự gia tăng số lượng xe ô tô ngày nhiều điều phần phản ánh sự phát triển quốc gia Từ dẫn đến vấn đề mơi trường, ùn tắc giao thông thiếu bãi đậu, đỗ xe cần cấp thiết giải Điện tử trở thành ngành công nghiệp đa nhiệm Điện tử đáp ứng địi hỏi khơng ngừng từ lĩnh vực công, nông, lâm, ngư nghiệp nhu cầu thiết bị đời sống hàng ngày nhiều Các thiết bị điện tử đã, tiếp tục ứng dụng ngày rộng rãi mang lại hiệu hầu hết lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống xã hội đôi với sự phát triển khoa học cơng nghệ Với trình độ khoa học kĩ thuật ngày phát triển Nhiều vấn đề giải nhanh gọn với công nghệ điện tử tự động hóa Các bãi giữ xe truyền thống khơng cịn phù hợp với hầu hết tịa nhà, chung cư hay bệnh viện rắc mà mang lại Với hệ thống máy giữ xe thẻ từ (máy giữ xe quẹt thẻ) vấn đề nan giải muôn thủa vấn đề ùn tắc, tình trạng xe, vé gửi dường giải triệt để Xuất phát từ vấn đề thiết thực đề tài “Thiết kế, thi cơng mơ hình bãi giữ xe tơ” chọn cho trình nghiên cứu i Lời cảm ơn Trong thời gian thực hiện đề tài này, nhóm nhận nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS TS Nguyễn Thanh Hải giảng viên Bộ môn Điện tử công nghiệp- y sinh trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM người tận tình hướng dẫn, bảo nhóm suốt q trình làm đề tài Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM nói chung, thầy cô Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Bộ mơn Điện tử cơng nghiệp nói riêng cho nhóm em kiến thức mơn đại cương mơn học chun ngành, giúp nhóm em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ nhóm em suốt trình học tập Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2019 Nhóm sinh viên thực Nguyễn Lưu Trọng Đơng – Nguyễn Thanh Huy ii ảnh lấy lên từ camera Khối 4: Hình ảnh chụp lại sau quét thẻ RFID Khối 6: Nhận diện biển số tách số để đưa sở liệu Khối 7: Để thông báo biển số sau tách lúc xe có trùng với biển số đưa lên sở liệu trước hay khơng, hình biển số tách lúc xe trùng với biển số đưa lên sở liêu lúc xe vào Khối 8: Để hiển thị thời gian thực, thời gian xe gửi bãi giá tiền gửi Khối 9: Để hiển thị thông tin mà khách hàng đặt chỗ qua mạng Ngược lại hệ thống không nhận diện biển số hay khách hàng sử dụng sai thẻ khỏi bãi Hệ thống báo “khác biến số” 56 H ì n h G i a o d i ệ n c h ụ p h ình xe sai biển số Trong đó, thành phần giao diện có chức sau: B c : M Khối 3: Hình ảnh lấy lên từ camera Khối 4: Hình ảnh chụp lại sau quét thẻ RFID Khối 6: Nhận diện biển số tách số để đưa sở liệu Khối 7: Để thông báo biển số sau tách lúc xe có trùng với biển số đưa lên sở liệu trước hay khơng, hình xe lúc rời bãi giữ xe không sử dụng thẻ RFID lúc vào dẫn đến thông báo “khác biển số” Khối 8: Để hiển thị thời gian thực, thời gian xe gửi bãi giá tiền gửi Khối 9: Để hiển thị thông tin mà khách hàng đặt chỗ qua mạng 4.6 Hướng dẫn sử dụng Để sử dụng phần mềm quản lí bãi giữ xe, ta cần thực hiện theo bước sau: ̉ g i a o d i ệ n b ã i g i ữ x e t r ê n m y t ính phần mềm C# Bước 2: Đăng nhập hệ thống Bước 3: Thiết lập kết nối camera RFID 57 Bước 4: Cho xe vào chụp ảnh biển số xe, tiến hành nhận dạng biển số xe, lưu vào sở liệu Bước 5: Nhân viên quản lý nhấn nút cho Servo mở barie lên để xe chạy vào bãi đậu Bước 6: Khi xe cho xe camera ngõ chụp hình, nhận diện biển số có trùng khớp với sở liệu lưu SQL server hay khơng Bước 7: Nếu biển số trùng khớp nhân viên quản lý tính tiền nhấn nút cho mở barie 4.7 Chi phí đầu tư Bảng Chi phí đầu tư cho hệ thống STT 10 11 Tổng chi phí 58 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Sau thời gian thực hiện đề tài đến nhóm hồn thành u cầu đặt ra, thiết kế thi công thành công mô hình bãi giữ xe kết hợp với phần mềm quản lý bãi xe ứng dụng công nghệ RFID C# với phương pháp chức sau: Lập trình Arduino để đọc liệu từ RFID, nhận giá trị từ cảm biến để hiển thị LCD, điều khiển động servo để xe vào Sử dụng chuẩn phương thức giao tiếp thường gặp với vi điều khiển như: UART, SPI Sử dụng thuật toán xử lý ảnh để xử lí, nhận diện tách biển số Ứng dụng công nghệ RFID để đọc ghi hình ảnh, biển số xe trước sau tách Điều khiển động servo SG-90 để mở chắn cho xe ra/vào Ứng dụng nhiều công cụ hỗ trợ lập trình xử lý hình ảnh, SQL,MySql,EmguCV C# cho hệ thống Tuy nhiên, kiến thức hạn hẹp chưa hiểu rõ truyền liệu nên nhóm chưa làm yêu cầu đặt lúc bắt đầu tự động mở servo cho xe vào thẻ RFID quét biển số xe xử lí xong 5.2 Hướng phát triển Để mơ hình phát triển tương lai nhóm có số đề xuất sau: Backup liệu lên cloud để tránh trường hợp hệ thống bị điện hay xảy sự cố Kết hợp thêm pin lượng mặt trời đặt ở bãi xe, hướng đến sử dụng nguồn lượng sạch, xanh tiết kiệm Tăng cường tính bảo mật để hệ thống hoạt động bảo mật 59 Tài liệu tham khảo [1] Giáo trình “Lập trình Android ứng dụng điều khiển – Nguyễn Văn Hiệp” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM tháng 8/2015 [2] Giáo trình “Thực tập vi điều khiển PIC – Nguyễn Đình Phú” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM tháng 8/2015 [3] Giáo trình “Lập trình hướng đối tượng với PHP – Đinh Vũ Quốc Trung” – Đại Học FPT [4] Giáo trình “Xử lý ảnh – Nguyễn Thanh Hải” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM [5] Xedoisong.vn, “Quý 1/2017, thị trường ô tô Việt “bội thu” với 41.000 xe bán”, Baogiaoto mục Tin tức, 10/04/2017 [6] Mạnh Tùng, “4 bãi giữ xe thông minh đề xuất xây ở Sài Gịn” VNExpress mục Giao thơng, 30/3/2017 [7] Giáo trình “ Công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID – Nguyễn Văn Hiệp” – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM [8] Nguyễn Thanh Bình & Đồn Như Bảo, “Hệ thống bãi giữ xe thông minh ứng dụng công nghệ IoT RFID”, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, 2017 60 Phụ lục V.1 Các thuộc tính CSS Thuộc tính background border border-collapse border-spacing bottom caption-side clear clip color content counter-increment counter-reset cursor direction display empty-cells float font height left letter-spacing line-height list-style margin max-height max-width min-height min-width outline overflow padding page-break-after page-break-before page-break-inside position quotes right table-layout text-align text-decoration text-indent text-transform top vertical-align visibility white-space width word-spacing z-index V.2 Chương trình cho RFID-Reader: INPUT #include #include #include #define RST_PIN #define SS_PIN Servo myservo_vao; int BELL_PIN = 2; int sv; MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); void setup () { pinMode (BELL_PIN, OUTPUT); Serial.begin(9600); while (! Serial); SPI.begin(); mfrc522.PCD_Init(); myservo_vao.attach(4); myservo_vao.write(0); } void loop() { if( mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) return; 64 if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) return; if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) return; Serial.print("ci"); Serial.print("co"); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[0], HEX); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[0], HEX); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[1], HEX); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[1], HEX); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[2], HEX); Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[2], HEX); Serial.println(mfrc522.uid.uidByte[3], Serial.println(mfrc522.uid.uidByte[3], HEX); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(1000); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(50); digitalWrite(BELL_PIN, delay(1000); HIGH); LOW); HIGH); LOW); while (Serial.available()) { sv = Serial.read(); Serial.println(sv); delay(200); } if (sv == '1') { myservo_vao.write(100); delay(3000); myservo_vao.write(0); } } HEX); HIGH); LOW); HIGH); LOW); while (Serial.available()) { sv = Serial.read(); Serial.println(sv); delay(200); } if (sv == '1') { myservo_ra.write(100); delay(3000); myservo_ra.write(0); } } 65 ... nhà sản xuất ô tô Việt Nam VAMA, tô? ?ng lượng xe ô tô bán tháng 3/2017 26.872 xe, tăng 52% so với tháng tăng 8% so với kỳ năm ngoái Doanh số gộp lại làm nên tô? ?ng doanh số tiêu thụ xe toàn thị... thuật công nghệ thông tin để tiến đến xây dựng hệ thống bãi giữ xe hiện Các công nghệ tiên tiến đời công nghệ RFID, công nghệ điều khiển giám sát từ xa, công nghệ IoT (Internet of Thing)... dụng cho bãi giữ xe thông minh thành công điển hình Chúng ta thấy ở hình thức giữ xe truyền thống mang lại nhiều vấn đề tồn động cần thay Ví dụ mô? ?i vé giữ xe sử dụng lần, hết lượt xe khách