Ngoài ra hệ thống còn được giám sát bằng internet thông qua một ứng dụng android , nhờ vậy có thể biết được đèn giao thông có đang hoạt động hay không, sử dụng nguồn điện nào và điều khi
TỔNG QUAN
Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
Trong những năm gần đây, vấn đề ùn tắc giao thông tại các tuyến đường huyết mạch của các thành phố lớn ngày càng trở nên phổ biến Hệ thống đèn tín hiệu giao thông hiện nay chủ yếu hoạt động theo nguyên tắc định thời, với chu kỳ cố định cho đèn xanh đỏ, khiến hệ thống trở nên kém hiệu quả khi phương tiện lưu thông không đều hoặc chênh lệch lưu lượng Điều này dẫn đến tình trạng ùn tắc và ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống của người dân cũng như hoạt động kinh doanh tại các đô thị lớn.
Giải pháp kiểm soát lưu lượng giao thông bằng công nghệ phân tích xử lý hình ảnh của Siemens giúp tối ưu hóa việc điều chỉnh đèn tín hiệu dựa trên tình hình thực tế, đảm bảo giao thông thông suốt trên toàn thành phố Hệ thống này liên tục cập nhật tình hình giao thông và điều chỉnh thời gian đèn đỏ, xanh phù hợp nhằm giảm thiểu ùn tắc Ngoài ra, Siemens cũng đã lắp đặt tủ điều khiển tương thích để điều phối hoạt động của đèn tín hiệu, đảm bảo tính chính xác và an toàn trong quản lý giao thông Tuy nhiên, việc lắp đặt hệ thống này có chi phí khá cao so với các giải pháp truyền thống.
Chúng tôi đã nhận thấy những bất cập trong hệ thống đèn giao thông hiện tại và dựa trên kiến thức đã học, nhóm quyết định phát triển đề tài "Hệ Thống Đèn Giao Thông Điều Khiển Bằng Điện Thoại Thông Minh" Hệ thống sử dụng vi điều khiển PIC16F887 làm trung tâm xử lý, kết hợp với module NodeMCU ESP8266 để truyền dữ liệu về điện thoại qua một ứng dụng Android, cho phép người dùng giám sát và điều khiển đèn giao thông từ xa Mô hình tích hợp nguồn năng lượng mặt trời làm nguồn chính, đồng thời có khả năng tự chuyển sang nguồn điện 220V khi pin chưa được tích đầy, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.
Mục đích và giới hạn đề tài
Hệ thống đèn giao thông thông minh sử dụng pin năng lượng mặt trời có khả năng tự chuyển đổi sang nguồn điện 220VAC khi pin gặp sự cố hoặc thiếu năng lượng, đảm bảo hoạt động liên tục và đáng tin cậy Công nghệ giám sát thông số hệ thống và điều khiển hoạt động qua ứng dụng Android giúp người dùng dễ dàng quản lý và vận hành đèn giao thông từ xa Ngoài ra, người dùng còn có thể trực tiếp điều khiển đèn giao thông thông qua ứng dụng trên điện thoại thông minh, mang lại sự tiện lợi và linh hoạt trong quản lý hệ thống.
Giới hạn của đề tài
+ Mô hình thiết kế chưa đẹp
+ Bộ nút nhấn điều khiển hoạt động chưa ổn định.
Nội dung thực hiện
+ Thiết kế sơ đồ khối cho toàn hệ thống
+ Nghiên cứu và xây dựng mô hình hệ thống đèn giao thông cho ngã tư
+ Sử dụng phần mềm PIC C Complier lập trình cho vi điều khiển PIC16F887 và phần mềm Arduino lập trình cho MCU ESP8266
+ Thiết kế các chế độ điều khiển đèn giao thông: bằng tay, ứng dụng android, gậy chỉ huy
+ Thiết kế hệ thống sử dụng nguồn pin năng lượng mặt trời và nguồn điện 220VAC Có khả năng tự động chuyển nguồn theo yêu cầu
+ Đảm bảo tính ổn định và có kết nối đến ứng dụng Android
+ Hoạt động của hệ thống sẽ được giám sát và điều khiển qua wifi thông qua ứng dụng Android và gậy chỉ huy giao thông
+ Tiến hành tổng hợp kết nối các khối lại vào trong mô hình
+ Chỉnh sửa các lỗi điều khiển, lỗi lập trình của các thiết bị
+ Thi công mô hình và cân chỉnh
+ Chạy thử và hiệu chỉnh
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Các mô hình điều khiển thông minh
2.1.1 Hệ thống điều khiển các thiết bị trong phòng học
Ngày nay, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quản lý nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người ngày càng được chú trọng Việc điều khiển các thiết bị từ xa trở nên phổ biến, đặc biệt qua việc sử dụng điện thoại thông minh và website kết nối internet Các hệ thống này cho phép người dùng điều khiển thiết bị như đèn, quạt mọi lúc mọi nơi, góp phần tiện lợi và hiện đại trong cuộc sống hàng ngày.
Hệ thống điều khiển các thiết bị điện trong phòng học như đèn, quạt thông qua ứng dụng Android trên điện thoại thông minh và giao diện web tiện lợi Các tín hiệu điều khiển được gửi lên Firebase để lưu trữ dữ liệu và giao tiếp với Arduino Mega2560 qua NodeMCU ESP8266 nhằm điều khiển thiết bị hiệu quả Ngoài ra, hệ thống còn hiển thị thời gian trên màn hình LCD, đồng thời cho phép tùy chỉnh bật tắt các thiết bị bằng thẻ từ, mang lại trải nghiệm tiện ích và hiện đại cho người dùng.
( Trích dẫn TLTK : Huỳnh Nguyễn Nhân Hậu – Thái Ngọc Hậu “ Đồ án - THIẾT
KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÒNG HỌC” , trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, Việt Nam [1]
+ Hệ thống có hồi tiếp trạng thái của thiết bị
+ Hệ thống có thể được điều khiển bất kì nơi đâu có internet
+ Ứng dụng RFID để đóng mở thiết bị
+ Giao diện thiết kế dễ sử dụng và đẹp mắt
+ Hệ thống phụ thuộc vào tốc độ của wifi hoặc 3G
+ Hệ thống phải điều khiển qua thiết bị thông minh thông qua phần mềm và chưa có thể điều khiển từng thiết bị thông qua công tắc
Hệ thống hiện chưa thể giám sát chính xác tình trạng hoạt động thực tế của thiết bị và chưa thu thập đầy đủ dữ liệu về lịch sử vận hành cũng như mức tiêu thụ điện năng của các thiết bị Điều này gây khó khăn trong việc quản lý, phân tích hiệu quả hoạt động của thiết bị và tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng Việc cải thiện hệ thống theo dõi và thu thập dữ liệu sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị, giảm chi phí năng lượng và đảm bảo hoạt động liên tục, ổn định hơn.
2.1.2 Hệ thống chăm sóc vườn lan sử dụng pin năng lượng mặt trời
Một ứng dụng điều khiển từ xa trong nông nghiệp là hệ thống chăm sóc vườn lan, hoạt động dựa trên cài đặt nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí và độ ẩm đất phù hợp với sự sinh trưởng của cây lan Các dữ liệu cảm biến sẽ được gửi lên web để giám sát quá trình trồng lan hiệu quả Hệ thống sử dụng nguồn năng lượng mặt trời với công suất ổn định và tuổi thọ cao (từ 30 đến 50 năm), có khả năng điều khiển từ xa các thiết bị như máy bơm nước khi độ ẩm đất quá thấp, giúp duy trì môi trường lý tưởng cho lan phát triển.
Hàn Văn Hải trong "Đồ án - Thiết kế và thi công hệ thống chăm sóc vườn lan sử dụng năng lượng mặt trời" trình bày về giải pháp ứng dụng năng lượng tái tạo cho hệ thống tưới và chăm sóc vườn lan, giúp giảm thiểu chi phí vận hành và bảo vệ môi trường Tác giả nhấn mạnh tính khả thi của hệ thống năng lượng mặt trời trong môi trường nông nghiệp, đặc biệt là trong các vườn lan, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và phát triển bền vững Nghiên cứu này của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM hướng tới tối ưu hóa sử dụng năng lượng mặt trời trong ngành nông nghiệp, hướng đến giải pháp thân thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng.
Hệ thống tự động khởi động khi cấp nguồn, kích hoạt Arduino, module WiFi ESP8266 V1, cảm biến nhiệt độ độ ẩm DHT11 và LCD để hiển thị dữ liệu cảm biến Mặc định, hệ thống vận hành chế độ tự động và hiển thị giá trị cảm biến trên màn hình LCD Để chuyển sang chế độ thủ công, người dùng chỉ cần nhấn phím chế độ tương ứng với chức năng điều khiển bằng tay Ngoài ra, hệ thống còn cho phép điều khiển trực tiếp các thiết bị như bơm hoặc máy phun sương bằng cách nhấn nút tương ứng, nâng cao khả năng vận hành linh hoạt.
+ Toàn bộ hệ thống chạy tương đối ổn định
+ Module Wifi ESP 8266 V1 hoạt động tốt nhiệm vụ truyền nhận dữ liệu + Các cảm biến hoạt động khá ổn định, sai số tương đối không quá 2%
+ Hệ thống website quản lý giá trị nhiệt độ, độ ẩm dễ sử dụng, đáp ứng nhu cầu thực tiễn
+ Phần cứng đáp ứng chưa tốt ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống
2.1.3 Hệ thống điều khiển các thiết bị giám sát nhà
Cuộc “Cách mạng Công nghiệp 4.0” đang diễn ra mạnh mẽ tại các nước phát triển và đang phát triển trên toàn thế giới, thúc đẩy sự phát triển của công nghệ điều khiển thông minh trong nhiều lĩnh vực đời sống Các hệ thống điều khiển thiết bị điện trong nhà ngày càng được nâng cao và phổ biến hơn nhờ vào sự ứng dụng của công nghệ tiên tiến Theo Nguyễn Ngọc Lực trong bài “Đồ án - Thiết kế, Thi công mô hình hệ thống điều khiển thiết bị điện và giám sát nhà,” sự phát triển này góp phần nâng cao hiệu quả và tiện ích cho các hệ thống điều khiển thiết bị điện gia đình, đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
Người dùng có thể điều khiển thiết bị điện như đèn mọi lúc mọi nơi qua Internet, WiFi, 3G hoặc 4G trên website và ứng dụng Android được phát triển thân thiện Hệ thống cập nhật liên tục các thông số quan trọng như nhiệt độ và độ ẩm trong nhà, giúp người dùng dễ dàng giám sát môi trường An toàn và bảo mật được đảm bảo với hệ thống báo động via tin nhắn và chuông báo trong các tình huống khẩn cấp như cháy nổ, rò rỉ khí gas hoặc trộm đột nhập Đặc biệt, các tính năng cảnh báo hoạt động liên tục ngay cả khi mất điện nhờ mạch chuyển sang nguồn dự trữ Acqui, đảm bảo sự an toàn tối đa cho gia đình.
Hệ thống sử dụng vi điều khiển trung tâm là board Arduino kết hợp với mô đun WiFi ESP8266 Node MCU, mô đun SIM900A và các cảm biến nhiệt độ, cảm biến khí gas, cảm biến chuyển động để giám sát và điều khiển thiết bị điện từ xa Người dùng có thể điều khiển các thiết bị qua smartphone chạy hệ điều hành Android hoặc truy cập trang web điều khiển bất cứ nơi đâu có Internet hoặc WiFi, mang lại sự tiện lợi và linh hoạt tối đa Hệ thống có khả năng giám sát từ xa các thông số như nhiệt độ, độ ẩm trong nhà, đồng thời phát hiện khí gas rò rỉ, nhiệt độ cao hoặc trộm đột nhập qua các cảm biến và gửi cảnh báo bằng tin nhắn hoặc chuông báo, đảm bảo an toàn tối đa Ngoài ra, hệ thống còn trang bị pin dự phòng để duy trì hoạt động khi mất điện và gửi cảnh báo mất điện bằng tin nhắn ngay lập tức Các ưu điểm nổi bật bao gồm khả năng điều khiển đèn qua mạng WiFi và ứng dụng Android, tích hợp theo dõi nhiệt độ và độ ẩm, cùng các chức năng báo động mạnh mẽ như cảm biến chính xác, buzzer báo động to rõ và hệ thống hoạt động ổn định sau nhiều lần kiểm tra, xử lý các tình huống sai sót mạch hiệu quả Giao diện điều khiển từ xa trên điện thoại và website dễ sử dụng, giúp người dùng kiểm soát hệ thống một cách thuận tiện và nhanh chóng trong mọi tình huống.
Hệ thống đèn giao thông ở nước ta hiện nay
Hệ thống xử lý trên nhiều cột đèn giao thông tại Việt Nam hiện nay đều sử dụng bộ xử lý PLC, có giá khoảng 10 triệu đồng PLC, viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic lập trình cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển một cách linh hoạt Nhờ vào khả năng lập trình linh hoạt, PLC giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống đèn giao thông, nâng cao hiệu suất vận hành và đảm bảo an toàn giao thông.
Hình 2.1: Hệ thống đèn giao thông ở nước ta hiện nay
+ Thực hiện được các thuật toán phức tạp và độ chính xác cao
+ Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng trong việc bảo quản và sửa chữa
+ Cấu trúc PLC dạng module, cho phép dễ dàng thay thế, mở rộng đầu vào/ra, mở rộng chức năng khác
+ Khả năng chống nhiễu tốt, hoàn toàn làm việc tin cậy trong môi trường công nghiệp
+ Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng truyền thông với các thiết bị khác
+ Giá thành phần cứng cao, một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình
+ Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao.
Google Firebase
Firebase, ban đầu được biết đến với tên gọi Evolve, là một startup thành lập vào năm 2011 bởi Andrew Lee và James Tamplin Ban đầu, Evolve chỉ cung cấp dịch vụ cơ sở dữ liệu dành cho các lập trình viên phát triển ứng dụng chat Tuy nhiên, họ nhận thấy tiềm năng lớn của sản phẩm khi khách hàng sử dụng cơ sở dữ liệu không chỉ để xây dựng ứng dụng chat mà còn để lưu trữ thông tin về tiến trình trò chơi và các dữ liệu khác Nhận thấy khả năng mở rộng của công nghệ, bộ đôi sáng lập quyết định tách phần realtime ra thành một công ty riêng, đặt nền móng cho sự ra đời của Firebase vào tháng 4 năm 2011.
Năm 2012, sau nhiều lần huy động vốn và đạt được những thành công nổi bật, Firebase đã thu hút sự chú ý của Google Vào tháng 10 năm 2014, Firebase chính thức trở thành thành viên của gia đình Google, mở rộng hỗ trợ Android, iOS và Web theo chiến lược phát triển của tập đoàn.
Hình 2.2: Logo công cụ Google Firebase
Về thư viện, Firebase hỗ trợ chính thức:
Hình 2.3: Hệ thống CSDL Realtime của Firebase
2.3.2 Các chức năng chính của Google Firebase
Với Google Firebase, bạn có thể tạo ra các ứng dụng chat giống Yahoo Messenger ngày xưa hoặc Facebook Messenger ngày nay trong thời gian rất ngắn, thậm chí chỉ trong vài giờ, bởi vì phần server và database đã được Firebase lo liệu Firebase là sự kết hợp giữa nền tảng cloud và hệ thống máy chủ mạnh mẽ của Google, cung cấp các API đơn giản, mạnh mẽ và đa nền tảng để quản lý và sử dụng database hiệu quả Google Firebase đặc biệt hỗ trợ các chức năng chính như quản lý dữ liệu thời gian thực, xác thực người dùng, lưu trữ dữ liệu và các dịch vụ đám mây khác, giúp nhà phát triển tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình phát triển ứng dụng chat.
+ Realtime Database – Cơ sở dữ liệu thời gian
+ Firebase Authentication – Hệ thống xác thực của Firebase
+ Firebase Hosting – Tạo tên miền
Trích dẫn TLTK : https://firebase.google.com/ [4]
Android Studio
Android là hệ điều hành mã nguồn mở do Google phát triển, ban đầu thiết kế dành cho điện thoại di động, nhưng sau đó được mở rộng để sử dụng trên máy tính bảng, đầu phát HD, TV và các thiết bị đeo thông minh Được xây dựng dựa trên nền tảng Linux, Android đã trở thành nền tảng phổ biến cho các thiết bị thông minh trên toàn cầu.
Android Studio là môi trường phát triển tích hợp chuyên nghiệp do Google và JetBrains hợp tác xây dựng, hỗ trợ việc thiết kế và phát triển ứng dụng di động trên nền tảng Android Được xem là sự thay thế hoàn hảo cho các phiên bản plugin Android dành cho Eclipse trước đây, Android Studio giúp lập trình viên tối ưu hoá quá trình phát triển ứng dụng Android một cách dễ dàng và hiệu quả.
Hình 2.4 : Phần mềm lập trình Android Studio
+ Tính linh hoạt: Android kế thừa tính mở từ Linux, hay nói cụ thể hơn là Google và Android mang đến một thế giới hoàn toàn mở
Số lượng thiết bị sử dụng hệ điều hành iOS chủ yếu tập trung vào các sản phẩm của Apple, như iPhone, mang đến sự đồng bộ và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng Trong khi đó, hệ điều hành Android lại cung cấp nhiều sự lựa chọn hơn về thiết kế, tính năng và giá cả từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, mang lại sự linh hoạt và phù hợp với đa dạng nhu cầu của người tiêu dùng.
Google đã tích hợp nhiều công cụ hơn cho người dùng thông qua App Inventor, mang đến khả năng tạo ứng dụng dễ dàng hơn bao giờ hết Với sự hỗ trợ đa dạng này, người dùng có thể phát triển ứng dụng mà không cần kỹ năng lập trình phức tạp, mở ra cơ hội sáng tạo và tiếp cận công nghệ dễ dàng hơn App Inventor trở thành một công cụ mạnh mẽ giúp mọi người dễ dàng biến ý tưởng thành ứng dụng thực tế, góp phần thúc đẩy sự đổi mới trong cộng đồng người dùng.
Những chuẩn truyền dữ liệu
Giao tiếp I2C gồm hai dây chính là Serial Data (SDA) và Serial Clock (SCL) Trong đó, dây SDA truyền dữ liệu hai chiều, còn dây SCL truyền xung đồng hồ để đồng bộ dữ liệu và hoạt động theo một hướng duy nhất Khi kết nối một thiết bị ngoại vi vào bus I2C, chân SDA của thiết bị sẽ được nối với dây SDA của bus, còn chân SCL sẽ được nối với dây SCL để đảm bảo truyền dữ liệu ổn định và chính xác.
Hình 2.5: Kết nối thiết bị vào bus I2C ở chế độ chuẩn và chế độ nhanh
Các chế độ hoạt động :
Các bus I2C có thể hoạt động ở ba chế độ, hay nói cách khác các dữ liệu trên bus I2C có thể được truyền trong ba chế độ khác nhau:
+ Chế độ tiêu chuẩn (Standard mode)
+ Chế độ nhanh (Fast mode)
+ Chế độ cao tốc (High-Speed)
UART là giao thức chuyển đổi giữa dữ liệu nối tiếp và song song, giúp truyền thông dữ liệu hiệu quả trong hệ thống Trong đó, UART có chức năng chuyển đổi dữ liệu từ bus hệ thống dạng song song thành dạng nối tiếp để truyền đi, đồng thời nhận dữ liệu dạng nối tiếp và chuyển đổi thành dạng song song để CPU dễ dàng đọc và xử lý Đây là giải pháp tối ưu cho việc giao tiếp dữ liệu trong các hệ thống điện tử và vi xử lý.
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) là giao diện truyền tín hiệu đối xứng giữa các thiết bị như laptop, modul, và vi điều khiển, giúp truyền dữ liệu hai chiều hiệu quả Trong phương thức truyền này, có một đường để phát dữ liệu và một đường để nhận dữ liệu, đảm bảo quá trình liên lạc diễn ra trơn tru Tín hiệu xung clock cùng tần số được sử dụng để đồng bộ hóa dữ liệu, thường được gọi là tốc độ truyền dữ liệu hoặc baud rate UART đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và trao đổi thông tin giữa các thiết bị điện tử, nâng cao khả năng giao tiếp trong các hệ thống tự động hóa và viễn thông.
Hình 2.6 : Truyền dữ liệu UART
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Giới thiệu
Hệ thống hoạt động linh hoạt với hai chế độ chính: điều khiển bằng tay hoặc qua ứng dụng Android, cùng với khả năng hoạt động theo các thông số đã lập trình sẵn nhằm tối ưu hóa hiệu quả vận hành Nó ưu tiên sử dụng nguồn pin năng lượng mặt trời, đảm bảo tính bền vững và tiết kiệm năng lượng, và tự động chuyển sang nguồn điện 220V khi pin chưa được sạc đầy để duy trì hoạt động liên tục Thiết kế của hệ thống bao gồm các khối chức năng như nguồn, thời gian thực, nút nhấn, xử lý, giao tiếp WiFi và hiển thị thông tin, giúp đảm bảo tính tiện ích và dễ dàng điều khiển, như mô tả trong hình 3.1.
Hình 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống đèn giao thông
- Khối nguồn: cung cấp điện áp 3,3V DC và 5V DC cho hoạt động của hệ thống
Hệ thống có khả năng chuyển đổi nguồn điện từ pin năng lượng mặt trời sang lưới điện quốc gia khi năng lượng tích trữ trong pin không đủ để duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống Việc này giúp đảm bảo liên tục hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời và tối ưu hóa khả năng cung cấp điện, đặc biệt trong những trường hợp năng lượng mặt trời hạn chế khả năng chuyển đổi này là yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng mặt trời, đảm bảo tính ổn định và bền vững của hệ thống điện.
- Khối điều khiển bằng nút nhấn: cho phép điều khiển hệ thống bằng chế độ bấm tay
- Khối xử lý: sử dụng vi điều khiển PIC16F887 làm chip xử lý trung tâm cho toàn bộ hệ thống
Khối giao tiếp với WiFi sử dụng module Node MCU ESP8266, giúp kết nối và điều khiển hệ thống một cách dễ dàng qua mạng không dây Module này cho phép hệ thống giao tiếp với internet, từ đó người dùng có thể kiểm soát thông qua ứng dụng Android trên điện thoại thông minh Điều này tạo nên một hệ thống điều khiển từ xa tiện lợi, phù hợp với các ứng dụng nhà thông minh và tự động hóa.
- Khối thời gian thực: sử dụng DS1307 cung cấp thời gian chính xác cho hệ thống
- Khối hiển thị: hiển thị đèn báo giao thông của hệ thống.
Hoạt động của hệ thống
Hệ thống sử dụng nguồn năng lượng từ pin năng lượng mặt trời, giúp tiết kiệm điện và bảo vệ môi trường Khi năng lượng pin yếu và không đủ để vận hành hệ thống, nó sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn từ lưới điện để duy trì hoạt động ổn định Điều này đảm bảo hệ thống luôn có nguồn cung cấp liên tục, không bị gián đoạn.
Hệ thống sẽ hoạt động ở hai chế độ:
Chế độ tự động: hệ thống sẽ chạy tự động theo chương trình đã cài đặt sẵn
Chế độ điều chỉnh bằng tay:
+ Hệ thống sẽ được điều khiển thông qua các nút nhấn trên bảng điều khiển
+ Hệ thống sẽ được điều khiển thông qua ứng dụng android trên điện thoại thông minh.
Thiết kế các thành phần của hệ thống
Yêu cầu: Cung cấp nguồn cho hệ thống Sử dụng pin mặt trời, khi nguồn mặt trời hết năng lượng hệ thống tự động chuyển sang nguồn điện 200V AC
Hình 3.2: Sơ đồ khối nguồn tự chuyển đổi của hệ thống
Hệ thống yêu cầu nguồn cung cấp 5V và chuyển đổi nguồn tự động giữa pin năng lượng mặt trời và điện 220VAC khi nguồn pin cạn Các linh kiện như adapter 12V-2A, pin năng lượng mặt trời 10W, bộ nạp sạc năng lượng mặt trời 12V/24V-10A, module relay chuyển nguồn tự động 12V và module ổn áp LM2596 được sử dụng để đảm bảo nguồn ổn định cho hệ thống Module LM2596 có chức năng chuyển đổi điện áp từ 12VDC sang 5VDC với dòng chịu tối đa 3A, là lựa chọn phù hợp để duy trì hoạt động ổn định của hệ thống.
Bảng 3.1: Dòng tiêu thụ của các linh kiện
STT Thiết bị Dòng tiêu thụ
1 Vi điều khiển PIC16F877A 220àA
6 Module I2C và LCD 350àA - 600àA
Hình 3.3 : Sơ đồ nguyên lý khối nguồn
Nguyên lý hoạt động của khối nguồn: Sử dụng module relay để chuyển nguồn tự động giữa pin mặt trời và nguồn 220VAC
Hệ thống chủ yếu sử dụng nguồn năng lượng từ pin mặt trời, cung cấp điện cho cuộn dây của relay Khi pin mặt trời không đủ điện năng, relay sẽ tự động nhả và chuyển sang nguồn 220VAC từ nhánh dự phòng để đảm bảo hoạt động liên tục Điều này giúp duy trì nguồn điện ổn định cho hệ thống, ngay cả khi điều kiện ánh sáng thay đổi.
Hệ thống module mạch sạc pin được trang bị mạch điều khiển chức năng, cấp nguồn trực tiếp đến relay để quản lý quá trình sạc và cấp điện Khi điện dư thừa, phần năng lượng này sẽ được nạp vào acquy nhằm dự trữ năng lượng cho hệ thống Trong trường hợp không có ánh sáng mặt trời, module sạc sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn từ acquy để duy trì hoạt động của hệ thống một cách liên tục.
+ Ở phần nguồn 220VAC sẽ đưa qua apdapter 12V trước khi đưa vào module relay
+ Ngõ ra của module relay đưa qua module LM2596 giảm áp xuống 5V để cấp cho hệ thống
+ Một module LM2596 khác sẽ lấy nguồn trực tiếp từ pin mặt trời rồi đưa vào MCU ESP8266 để giám sát hoạt động của pin
3.3.2 Pin năng lượng mặt trời a Giới thiệu về pin năng lượng mặt trời
Pin năng lượng mặt trời là loại pin gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) làm từ chất bán dẫn, có khả năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng Trên bề mặt của các pin này còn chứa nhiều diode quang học nhằm tối ưu hiệu quả chuyển đổi năng lượng Nhờ thiết kế thông minh, pin năng lượng mặt trời giúp tận dụng nguồn năng lượng tự nhiên, sạch và bền vững, phù hợp cho các hệ thống năng lượng tái tạo.
Hình 3.4: Pin năng lượng mặt trời b Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời cho ắc quy
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời 10A giúp tối ưu quá trình sạc ắc quy từ pin năng lượng mặt trời, đảm bảo hiệu suất cao nhất và bảo vệ ắc quy bằng quy trình sạc thông minh Thiết bị sử dụng công nghệ PWM với 4 trạng thái ngắt khi pin đầy, nâng cao tuổi thọ và độ bền của hệ thống năng lượng mặt trời.
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời 10A có công suất tải tối đa lên tới 240W, giúp tối ưu hóa quá trình sạc pin năng lượng mặt trời Thiết kế nhỏ gọn, chắc chắn và bền bỉ phù hợp với các hệ thống năng lượng mặt trời cỡ nhỏ Sản phẩm là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng sử dụng pin năng lượng mặt trời nhỏ, đảm bảo hiệu quả và độ bền cao.
Bộ điều khiển sạc Năng lượng mặt trời 10A
Chỉ sử dụng với pin Năng lượng mặt trời
Sử dụng với Ắc Quy Chì 12/24V OPEN,AGM, GEL, tuyệt đối không sử dụng với các loại pin Lithium và các loại pin khác
Công suất tải tối đa: 240W
Sử dụng bộ xử lý trung tâm chẩn công nghiệp
Quá trình xạc PWM 4 trạng thái
Có bảo vệ quá dòng, chập mạch tự động
Có đèn báo theo dõi trạng thái Ắc Quy
Hình 3.5 : Hình dạng bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời cho Ắc quy
3.3.3 Module chuyển nguồn tự dộng XH-M350
Module chuyển đổi nguồn tự động XH-M350 phù hợp cho điện áp 12V, công suất tối đa 150W và dòng tối đa 12A Đây là module tự động chuyển đổi nguồn từ pin năng lượng mặt trời sang lưới điện khi nguồn pin yếu hoặc không đủ điện năng để vận hành hệ thống Chức năng tự động này giúp đảm bảo tính liên tục và ổn định của nguồn cấp năng lượng cho hệ thống của bạn.
Hình 3.6 : Module chuyển đổi nguồn tự động XH-M350
3.3.4 Khối điều khiển bằng nút nhấn
Yêu cầu: Điều chỉnh các thông số và điều khiển đèn giao thông bằng tay
Các phương án có thể thực hiện:
+ Phương án 1: dùng nút nhấn đơn tích cực mức thấp hoặc mức cao
+ Phương án 2: dùng ma trận phím nhấn
- Nhóm chọn phương án 1 là dùng nút nhấn đơn tích cực mức thấp vì sử dụng ít nút nhấn và dễ lập trình
Hình 3.7 : Sơ đồ phần cứng khối nút nhấn
- Các chân SW1 đến S3 nối theo thứ tự lần lượt với các chân RB4 đến RB6 của PIC16F887 dùng đổi chế độ hoạt động bằng tay hay tự động
- Tính toán điện trở cho nút nhấn dựa vào datasheet của vi điều khiển PIC16F887 [14] :
Dòng vào cực đại khi chân ở chế độ input: IMax%mA
Giá trị điện trở tối thiểu là:
Vậy giá trị R được chọn phải lớn hơn tối thiểu 10 lần so với giá trị RMin
Kết hợp với datasheet RkΩ là giá trị điện trở được chọn cho khối nút nhấn của hệ thống
Giới thiệu về vi điều khiển PIC16F887
Dự án này yêu cầu giao tiếp giữa LCD và DS1307 qua chuẩn I2C để hiển thị thời gian chính xác Hệ thống còn điều khiển khối hiển thị gồm 2 phần: LED 7 đoạn và LED đơn, giúp hiển thị dữ liệu rõ ràng và tiện ích Ngoài ra, thiết bị còn truyền và nhận dữ liệu từ khối giao tiếp mạng để mở rộng khả năng điều khiển từ xa Các thông số điều khiển được cập nhật tự động từ các nút nhấn hoặc phần mềm Android, nâng cao trải nghiệm người dùng và đảm bảo tính linh hoạt trong vận hành.
Hiện nay, thị trường cung cấp nhiều loại vi điều khiển như Arduino, ARM, PIC, AVR, trong đó PIC16F887 được ưa chuộng nhờ dễ dàng mua bán và phù hợp với sinh viên trong quá trình học tập vi xử lý Vi điều khiển PIC16F887 có khả năng giao tiếp I2C với bộ thực thi thời gian thực và I2C LCD để hiển thị thông tin thời gian và các tham số, cùng với khả năng giao tiếp UART để truyền nhận dữ liệu qua mạng, phù hợp cho các dự án tự động hóa và IoT.
Hình 3.8 Vi điều khiển PIC16F887
Vi điều khiển PIC16F887 thuộc họ PIC16Fxxx do Microchip sản xuất, là vi điều khiển 8 bits có khả năng hoạt động với tốc độ lên tới 20MHz Nó tích hợp bộ nhớ ROM 14KB, bộ nhớ EEPROM 256x8 byte và bộ nhớ RAM 368x8 byte, đảm bảo khả năng xử lý dữ liệu tối ưu Thiết bị còn có 5 khối port A, B, C, D, hỗ trợ đa dạng các ứng dụng điều khiển và giao tiếp.
E và 35 chân I/O Dải điện áp hoạt động từ 2 – 5.5V
Hình 3.9 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F887
Hình 3.10 Mạch nguyên lý khối xử lý của hệ thống đèn giao thông
Mô tả kết nối giữa khối xử lí trung tâm với các khối:
+ Kết nối với module I2C LCD và DS1307 kết nối với 2 chân C3, C4 giao tiếp thông qua chuẩn I2C
+ Kết nối với module MCU ESP8266 kết nối với 2 chân C6, C7 giao tiếp thông chuẩn UART
+ Kết nối với khối mở rộng port sử dụng IC 74HC595 thông qua 3 chân C0, C1, C2
+ Kết nối với các nút nhấn thông qua 7 chân B4 đến B6
+ Kết nối với các khối led đơn thông qua các chân D0-D7, C5, A0-A5, E0 + Kết nối với thạch anh 20MHz
3.3.6 Khối giao tiếp với wifi
Khối giao tiếp với wifi sử dụng module NODE MCU ESP8266, giao tiếp với vi điều khiển theo chuẩn giao tiếp UART
NodeMCU V1.0 được phát triển dựa trên chip WiFi ESP8266EX, mang đến khả năng kết nối WiFi dễ dàng chỉ với vài thao tác Module ESP-12E tích hợp sẵn IC CP2102 giúp giao tiếp thuận tiện với máy tính qua cổng Micro USB, hỗ trợ quá trình lập trình và điều khiển Board còn được trang bị nút nhấn và đèn LED, thuận tiện cho việc học tập và nghiên cứu Với kích thước nhỏ gọn và linh hoạt, NodeMCU dễ dàng liên kết với các thiết bị ngoại vi để tạo ra các dự án và sản phẩm mẫu một cách nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và công sức.
- Điện áp cung cấp : DC 5 ~ 9V
- WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n
- Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2
- Cổng kết nối: hỗ trợ USB-TTL CP2102 với cổng Micro-USB
- Giao tiếp dữ liệu: UART / HSPI / I2C / I2S /GPIO / PWM
- Kích thước các chân: 2.54mm (0.1’’) với 15 pins x 2 dãy Không hàn
- Led báo trạng thái GPIO16, nút Reset
- Tương thích với Arduino IDE
- Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython, NodeMCU - Lua
- Khối lượng sản phẩm: 0,0190 kg
- Kích thước sản phẩm (L x W x H): 4,80 x 2,60 x 0,10 cm / 1,89 x
- Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One- wire, trừ chân D0)
- Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)
- Giao tiếp: Cable Micro USB
Hình 3.11: Sơ đồ chân Module ESP8266 Node MCU
Module ESP8266 Node MCU đóng vai trò trung gian trong việc truyền và nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và Firebase, giúp hệ thống cập nhật trạng thái nhanh chóng và chính xác Điện thoại di động gửi dữ liệu lên Firebase, sau đó module ESP nhận dữ liệu này qua kết nối UART và gửi tín hiệu về vi điều khiển để điều khiển hệ thống Để kết nối đúng cách, chân TX và RX của module ESP được nối vào chân RX và TX của vi điều khiển, trong khi chân D0 và D1 được kết nối với nguồn ra từ pin năng lượng mặt trời và nguồn điện xoay chiều 220V để theo dõi nguồn điện đang sử dụng Nguồn cấp cho module ESP8266 được cấp trực tiếp từ nguồn của hệ thống nhằm duy trì hoạt động liên tục Mạch nguyên lý của module ESP8266 được mô tả rõ ràng trong hình 3.12, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và chính xác trong việc truyền dữ liệu.
Hình 3.12 Mạch nguyên lý khối giao tiếp với wifi
Khối thời gian thực sử dụng IC đồng hồ thời gian thực DS1307, có chức năng đo chính xác thời gian thực hàng ngày IC DS1307 truyền dữ liệu về vi điều khiển qua chuẩn giao tiếp I2C, sử dụng hai chân SCL và SDA để truyền tín hiệu một cách hiệu quả Sử dụng đồng hồ thực này giúp đảm bảo tính chính xác trong việc kiểm soát thời gian trong các ứng dụng điện tử.
Hình 3.13 Sơ đồ chân DS1307 DS1307 có 8 chân và được mô tả như sau:
X1 và X2 là đầu vào dao động cho DS1307 Cần dao động thạch anh 32.768Khz
Vbat là nguồn cấp điện cho chip, thường có điện áp từ 2V đến 3,5V, phổ biến là nguồn 3V từ pin Nguồn Vbat giúp duy trì hoạt động liên tục của chip, kể cả khi không có nguồn Vcc chính, cho phép đồng hồ DS1307 giữ thời gian chính xác trong thời gian dài.
Vcc là nguồn cấp năng lượng cho giao tiếp I2C, với điện áp chuẩn 5V thường được sử dụng chung với vi điều khiển Nếu Vcc không có mà chỉ có Vbat, đồng hồ DS1307 vẫn hoạt động bình thường nhưng không thể ghi hoặc đọc dữ liệu.
GND là nguồn Mass chung cho cả Vcc và Vbat
Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
Hệ thống được thiết kế gồm bốn khối hiển thị, tuy nhiên chỉ thi công hai khối do vi điều khiển PIC16F887 có số chân hạn chế Ngoài ra, hệ thống còn có một khối mở rộng port, một khối nguồn tự chuyển đổi để đảm bảo nguồn cung ổn định, và một khối xử lý trung tâm, tất cả được mô tả chi tiết trong hình 3.21.
THI CÔNG HỆ THỐNG
Thi công phần mềm hệ thống
Bước 1: Đăng nhập tài khoản vào Firebase
- Đăng nhập vào trang web https://firebase.google.com/ để vào trang chủ Firebase
- Bạn có thể sử dụng tài khoản google để đăng nhập Firebase
- Sau khi đăng nhập sẽ xuất hiện biểu tượng cá nhân như hình 4.1:
Hình 4.1: Giao diện sau khi đăng nhập Firebase
Bước 2: Tạo project trên Firebase:
- Nhấp vào Go to console ở góc phải trên màn hình
- Sau đó nhấp chọn New project
To create a new project, a new window will appear where you can name your project Next, check the box labeled "I accept the Controller-Controller data…learn more" and then click on "Create a project" to complete the setup.
- Sau đó ta được giao diện như hình 4.2
Hình 4.2: Giao diện sau khi tạo project
- Ở đồ án này ta sử dụng chế độ Realtime database nên ta sẽ chọn vào ô
Database ở bên trái, sau đó chọn Create a database
- Chọn Start in test mode sau đó nhấn following
- Ở giao diện tiếp theo ta chọn vào ô Cloud Firestore và chuyển sang chế độ Realtime database:
Hình 4.3: Chọn chế độ hoạt động kiểu Realtime Database
Bước 3: Liên kết với Arduino:
- Click chọn vào hình bánh răng tại ô Project Overview và chọn Project settings
- Chọn mục Service Accounts và sao chép đường dẫn của project đưa vào Arduino hình 4.4 (tùy chỉnh đường dẫn lại đúng cú pháp)
Hình 4.4: Nơi xem đường dẫn của project
- Để xác thực vào database ta chọn sang mục Secret codes of the database sau đó sao chép đoạn mã và đưa vào arduino theo đúng cú pháp
Hình 4.5: Nơi lấy mã xác thực
- Cú pháp ở Arduino ta khai báo như hình 4.6:
Hình 4.6 Cú pháp kết nối ở phần mềm Arduino với Firebase
- Lưu ý ở arduino phải cài đặt các thư viện firebase cho arduino và cấp đúng tên wifi và mật khẩu cho arduino
Bước 4: Tạo liên kết với phần mềm Android studio:
- Trở về giao diện chính của project, chọn vào biểu tượng android như hình 4.7:
Hình 4.7 Biểu tượng Android trên Firebase
Để liên kết ứng dụng Android của bạn với Firebase, bạn cần điền chính xác package name từ project Android vào giao diện Firebase, sau đó đặt tên cho ứng dụng và nhấn "Save application" Package name được lấy từ MainActivity của ứng dụng Android, ví dụ như trong trường hợp này là com.example.bathi.cuoiky Việc này giúp đảm bảo kết nối chính xác và thuận tiện cho việc quản lý dữ liệu trên Firebase.
- Tiếp theo ta tải tệp tin google-services.json trên firebase và di chuyển đến nơi lưu trữ của app android
Sau khi sao chép các lệnh của Firebase đã đề nghị, bạn cần dán chúng vào đúng vị trí trong phần mềm Android Studio Sau đó, nhấn nút "Sync Now" ở góc trên bên phải của giao diện Android Studio để đồng bộ dự án và hoàn tất quá trình tích hợp Firebase.
Bước 5: Cài đặt các SDK Tools và Plugins Firebase cho Android Studio:
- Trong Android Studio, chọn Tools > SDK Managers
- Tiến hành Install (nếu chưa) các tool Google Play service và Google Repository như sau Trong đó Google Repository phải đảm bảo phiên bản mới nhất
- Tiếp theo, cài đặt các Plugins bằng cách vào File > Settings > Plugins Gõ vào ô tìm kiếm từ khóa “firebase” Tick vào các plugins
- Tiến hành thêm Firebase tự động vào Android Studio như sau: Chọn Tools >
- Ở bên phải giao diện, tìm “Realtime Firebase” Nhấn vào Connect to Firebase:
- Đăng nhập vào tài khoản mà ta dùng để tạo Firebase Chọn Project muốn kết nối => Conect to Firebase:
- Khi việc kết nối thành công, sẽ hiện dòng chữ “connected” bên dưới Sau đó chọn “Add the Realtime Database to your app”:
- Kết nối Project với Firebase đã thực hiện thành công:
Hình 4.8 Giao diện sau khi kết nối thành công
Lưu đồ giải thuật
4.2.1.Lưu đồ giải thuật của khối nút nhấn
Hình 4.9: Lưu đồ giải thuật khối nút nhấn
Kiểm tra nút nhấn CD để xác định chế độ hoạt động của hệ thống Nếu nút nhấn CD được tác động khi hệ thống đang ở chế độ Auto, nó sẽ chuyển sang chế độ Manual Ngược lại, nếu hệ thống đang ở chế độ Manual và nút nhấn CD được kích hoạt, chế độ sẽ chuyển về Auto, đảm bảo điều chỉnh linh hoạt và tối ưu hóa hoạt động của thiết bị.
Kiểm tra nút MODE điều khiển 4 chế độ cho phép chạy tương ứng với 4 đèn xanh trên mô hình, mỗi lần tác động sẽ cho phép 1 đèn xanh sáng
Kiểm tra nút DENVANG điều khiển ở chế độ đèn vàng nhấp nháy
4.2.2.Lưu đồ giải thuật đèn giao thông
Hình 4.10: Lưu đồ giải thuật một đèn giao thông
Hình 4.11: Lư đồ giải thuật hai đèn giao thông Phương pháp điều khiển:
C= DT+RT-1 ÷ DT+RT-DEM-1
D= 2*DT+RT-1 ÷ 2*DT+RT-DEM-1
Hình 4.12: Lưu đồ giải thuật ba đèn giao thông
- Khi bắt đầu hệ thống sẽ kiểm tra hệ thống đang hoạt động ở chế độ Auto hay Manual:
Hệ thống ở chế độ tự động sẽ kiểm tra thời gian để điều chỉnh hoạt động đèn giao thông Trong khung giờ từ 22h đến 5h sáng hôm sau, tất cả đèn vàng sẽ nhấp nháy chu kỳ 0.5 giây để cảnh báo lái xe, còn ngoài khung giờ này, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ đếm thời gian Ở chế độ đếm, đèn xanh sẽ chạy theo thứ tự: đi thẳng, rẽ trái, đi thẳng, rẽ trái rồi lặp lại, với thời gian theo các thông số cài đặt là ĐT và RT để đảm bảo hoạt động chính xác và hiệu quả.
Hệ thống đang ở chế độ Manual, trong đó đèn giao thông hoạt động bằng cách nhấn nút điều khiển Người điều khiển có thể chọn đèn xanh theo ý muốn hoặc bật chế độ đèn vàng nhấp nháy để đảm bảo an toàn và dễ dàng kiểm soát giao thông Chế độ Manual giúp dễ dàng điều chỉnh và vận hành hệ thống đèn tín hiệu giao thông theo tình hình thực tế tại tuyến đường.
4.2.3.Lưu đồ giải thuật khối giao tiếp mạng
Hình 4.13: Lưu đồ giải thuật khối giao tiếp wifi
Lưu đồ hoạt động bắt đầu với module ESP8266 Node MCU giao tiếp qua WiFi để nhận dữ liệu từ bộ xử lý trung tâm và truyền dữ liệu đó lên nền tảng Firebase, giúp đồng bộ dữ liệu hiệu quả Khi có sự thay đổi dữ liệu trên Firebase do người dùng điều chỉnh bằng điện thoại thông minh, module giao tiếp WiFi sẽ đọc dữ liệu mới đó và gửi về bộ xử lý trung tâm để điều khiển thiết bị, đảm bảo hệ thống phản hồi nhanh chóng và chính xác.
Qua quá trình thiết kế phần cứng, chọn lựa linh kiện, nhóm đã tiến hành thiết kế và thi công ra các hình sau:
Hình 4.14 : Mạch in một cặp led 7 đoạn
Hình 4.15 : Mạch in hai cụm led đơn
Hình 4.16 : Mạch in khối mở rộng port dùng IC74HC59
Hình 4.17 : Mạch in khối xử lý trung tâm
Hình 4.18 : Giao diện điều khiển trên LCD
Hình 4.19 : Dữ liệu trên Firebase
Hình 4.20 : Giao diện ứng dụng Android
Hình 4.21: Mô hình đèn giao thông
Mô hình thi công gồm 4 trụ đèn tín hiệu, trong đó có 2 trụ không gắn khối hiển thị nhằm giảm chi phí và thời gian thi công Mỗi trụ đèn được trang bị 3 tín hiệu: đi thẳng, rẽ trái và dành cho người đi bộ, đảm bảo an toàn giao thông Khi cấp nguồn, mô hình tự động vận hành ở chế độ auto, giúp dễ dàng quan sát và kiểm soát hệ thống Người điều khiển có thể điều chỉnh đèn bằng các nút nhấn tích hợp trực tiếp trên mô hình, mang lại trải nghiệm thân thiện và tiện lợi Thông tin được hiển thị rõ ràng qua màn hình LCD giúp quan sát dễ dàng và quản lý hệ thống hiệu quả.
Thi công phần cứng
Sau khi hoàn thành đề tài “HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH”, nhóm đã đáp ứng gần như toàn bộ yêu cầu đề ra, xây dựng hệ thống sử dụng pin năng lượng mặt trời có khả năng tự động chuyển nguồn khi năng lượng mặt trời không ổn định Hệ thống được điều chỉnh bằng nút hoạt động ổn định và có thể được giám sát, điều khiển qua ứng dụng Android trên điện thoại thông minh, dù đôi khi gặp hạn chế do phụ thuộc vào kết nối wifi Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế và thi công gặp nhiều khó khăn, nhóm đã không thể hoàn thiện phần gậy chỉ huy sử dụng cảm biến gia tốc theo mục tiêu ban đầu.
Hệ thống đèn giao thông sẽ được nâng cao bằng cách lắp đặt thêm cảm biến tự động, giúp điều chỉnh tín hiệu một cách linh hoạt dựa trên lưu lượng xe cộ real-time Việc này giúp giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm, đảm bảo luồng giao thông diễn ra suôn sẻ mà không cần sự can thiệp thủ công Áp dụng cảm biến thông minh còn tối ưu hóa hiệu quả hoạt động của hệ thống đèn, nâng cao trải nghiệm người dùng và giảm thiểu thời gian chờ đợi.
- Gắn các camera để xử lý xe vi phạm vượt đèn đỏ
Phát triển nguồn pin năng lượng mặt trời đi kèm với bộ mạch sạc acquy có khả năng dò đỉnh công suất, giúp tối ưu hóa lượng năng lượng cung cấp cho hệ thống hoạt động Công nghệ này nâng cao hiệu quả chuyển đổi năng lượng và đảm bảo hệ thống hoạt động bền vững hơn Việc tích hợp bộ mạch sạc thông minh sẽ giúp tăng tuổi thọ của pin và giảm thiểu hao hụt năng lượng trong quá trình hoạt động.
- Thiết kế bộ gậy chỉ huy có gắn cảm biến gia tốc để điều khiển đèn giao thông theo hiệu lệnh của người điều khiển giao thông.