Đồ án tốt nghiệp bãi đỗ xe thông minh ( ĐHBK Đà Nẵng) 2020 kèm code chi tiết

Đồ án tốt nghiệp bãi đỗ xe thông minh ( ĐHBK Đà Nẵng) 2020 kèm code chi tiết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Tên đề tài: Bãi đỗ xe thông minh

Sinh viên thực hiện: Trần Anh Linh

Hồ Minh Nhựt

Đặng Văn Lâm

Nội dung:

Thiết kế bãi đỗ xe ô tô thông minh dạng xoay vòng đứng Đây là dạng bãi đỗ xe tiện lợi, tiết kiệm diện tích, thường được xây dựng bên các tòa nhà văn phòng, công ty Nhóm đồ án thực hiện trên arduino Người dùng gửi và lấy xe trực tiếp thông qua thẻ

từ hoặc có thể thông qua app SmartParking mà nhóm tự viết

KHOA ĐIỆN

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Trần Anh Linh Số thẻ sinh viên: 1051501321

Hồ Minh Nhựt Số thẻ sinh viên: 105150112

Đặng Văn Lâm Số thẻ sinh viên: 1051503213

Lớp: 14D1 Khoa: Điện Ngành: Kĩ thuật điện - điện tử 1 Tên đề tài đồ án: Bãi đỗ xe thông minh

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu: ……… ……… ……

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Chương 1: Tổng quan bãi đỗ xe ô tô thông minh

Chương 2: Thiết kế phần cơ khí

Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển

Chương 4: Kết luận

5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): … ………

… ………

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Phan Văn Hiền

KS Trần Anh Tuấn

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …06… /…09…./2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: …08… /…12…./2019

Em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô bộ môn Điện công nghiệp, khoa điện, đãtận tình dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường Đại học Bách Khoa

Đà Nẵng Xin cảm ơn các thầy cô đã trực tiếp dạy bảo cũng như giúp đỡ trong quátrình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt em xin trân trọng cảm ơn thầy Phan Văn Hiền và thầy Trần Anh Tuấn đãtận tình hướng dẫn và truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực trong suốt quá trình thực hiện

đồ án Những kinh nghiệm quý báu mà thầy truyền đạt sẽ là hành trang vững chắc giúp

em tự tin hơn trong nghề nghiệp sau này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng với kiến thức còn hạn hẹp và thời gian tiếp xúcvới thực tế chưa nhiều, vì vậy đồ án không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Em rất mong

có được những ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô để cho đồ án tốt nghiệpnày được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 12 năm 2019

i

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Bãi đỗ xe thông minh” là công trình nghiên cứucủa nhóm thực hiện Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu

rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàntoàn trung thực, nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộmôn và nhà trường đề ra

Đà Nẵng, ngày 16 tháng 12 năm 2019

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG 3

1.1 Đặt vấn đề 3

1.1.1 Bài toán về bãi đỗ xe ở việt nam 3

1.1.2 Ưu nhược điểm của bãi đỗ xe ô tô tự động 4

1.1.2.1 Ưu điểm 4

1.1.2.2 Nhược điểm 5

1.2 Các bãi đỗ xe tự động trên thế giới 5

1.2.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (car lift) 5

1.2.2 Đỗ xe tự động dạng xếp hình 7

1.2.3 Đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng đứng 8

1.2.4 Đỗ xe tự động hệ thống cycle parking 9

1.2.5 Đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng ngang 9

1.2.6 Đỗ xe tự động hệ thống tháp xe (sky parking system) 10

1.2.7 Đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển 10

1.2.8 Đỗ xe tự động hệ thống tầng di chuyển (plane-shuttle, super parking, flat-bi) .12

1.3 Giới thiệu bãi đỗ xe cần thiết kế 13

Chương 2: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG 15

2.1 Giới thiệu sơ bộ 15

iii

3.1 Sơ đồ thuật toán 19

3.2 Tổng quan và giải pháp cho hệ thống 24

3.2.1 Tổng quan và các vấn đề đặt ra 24

3.2.2 Giải pháp đưa ra 24

3.3 Lựa chọn linh kiện 30

3.3.1 Arduino UNO R3 30

3.3.2 Động cơ bước 31

3.3.3 Driver step motor a4988 32

3.3.4 Cảm biến phát hiện chuyển động sr505 32

3.3.5 Màn hình LCD 1602 và i2c 33

3.3.6 Wifi ESP8266 NodeMCU 34

3.3.7 Module RFID RC522 35

3.4 Sơ đồ tổng quan thiết kế 37

3.5 Kết nối thiết bị 38

3.5.1 Kết nối modul đọc thẻ rfid-rc522 với Arduino 38

3.5.2 Kết nối động cơ bước với a4988 và arduino 39

3.5.3 Kết nối Wifi ESP8266 NodeMCU 39

3.5.4 Kết nối cảm biến sr505, rơle và Arduino UNO R3 39

3.5.5 Kết nối màn hình, i2c và arduino 40

3.6 Mô tả hoạt động 40

3.6.1 Hoạt động chính 40

3.6.2 Hệ thống bảo vệ an toàn khi vận hành 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

PHỤ LỤC 56

I Chương trình điều khiển cho Arduino 56

II Chương trình điều khiển Wifi ESP8266 NodeMCU 68

III Chương trình Android 76

IV Một số hình ảnh nối dây 93

v

Bảng 3.1 Kết nối modul đọc thẻ RFID-RC522 với Arduino

Bảng 3.2 Kết nối động cơ bước với a4988 và arduino

Bảng 3.3 Kết nối Wifi ESP8266 NodeMCU

Bảng 3.4 Kết nối cảm biến sr505, rơle và Arduino UNO R3

Bảng 3.5 Kết nối màn hình, I2C và Arduino

Hình 1.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (car lift)

Hình 1.7 Hệ thống thang nâng di chuyển

Hình 1.8 Hệ thống tầng di chuyển (Plane-shuttle, Super parking, Flat-bi)Hình 3.1 Sơ đồ tổng quang thiết kế

vii

đỗ là phương án kết hợp đỗ xe nhiều tầng với hệ thống cơ khí đơn giản nhất xuất hiện

từ Mỹ năm 1918 sau đó lan truyền nhanh chóng sang châu Âu Mãi đến năm 1982, hệthống bãi đỗ xe ô tô tự động hoàn toàn không người lái xe được phát minh đầu tiên ởĐức, sau đó được Nhật Bản phát triển công nghệ này và ứng dụng rộng rãi từ năm

1985 Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này, trong đó

có Việt Nam, tuy nhiên Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia có số lượng bãi đỗ xe ô

tô tự động nhiều nhất trên thế giới

Với những lợi ích mà bãi đỗ xe ô tô tự động mang lại như giải quyết được vấn đềtiếng ồn và ô nhiễm trong bãi đỗ xe, tiết kiệm không gian, khắc phục được tình trạngmất cắp phụ tùng hay đồ đạc trong xe, tiết kiệm thời gian gửi xe… nhờ hệ thống hoàntoàn tự động từ khâu gửi xe đến lấy xe, bãi đỗ xe ô tô tự động là một phương án giảiquyết tối ưu nhất cho tình trạng thiếu bãi đỗ xe trên thế giới hiện nay

Ở Việt Nam, cũng như nhiều nước trên thế giới, cùng với sự phát triển mạnh vềkinh tế, sự đô thị hóa, đời sống nhân dân được nâng cao nên các công trình, tòa nhàvăn phòng, trung tâm mua sắm, khu vui chơi giải trí, siêu thị… ngày càng nhiều Nhucầu gửi xe ô tô là không nhỏ Tuy nhiên, hiện tại quỹ đất của các thành phố ở ViệtNam dành cho việc xây dựng các bãi đỗ xe là có hạn Nhiều chủ phương tiện không cónơi đỗ xe đành đỗ xe trên các con đường gây tình trạng tắc nghẽn giao thông.Vì vậy,cần có những công trình vừa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người vừa giải quyếtđược nơi đỗ xe cho họ Trước tình hình đó các nhà lãnh đạo đang cố gắng tìm ra nhiềuphương án giải quyết Và bãi đỗ xe ô tô tự động là phương án khả thi nhất giải quyếtvấn đề đó

mạnh mẽ trong những năm tới đây.

Nắm bắt được tình hình đó, có rất nhiều phương án được đưa ra, tùy theo diện tíchđất, lối ra vào, mục đích sử dụng mà nhà cung cấp sẽ tư vấn hệ thống thích hợp Mỗinhà cung cấp sẽ đặt tên khác nhau cho từng hệ thống, tuy nhiên có thể xếp loại các bãi

đỗ xe theo nguyên lý vận hành như sau:

phần trên mặt đất, một phần dưới mặt đất: hệ thống tháp nâng dùng thang máy,

hệ thống thang nâng di chuyển, hệ thống xếp hình Trong đó, hệ thống tầng dichuyển được lắp đặt phổ biến nhất tại Nhật Bản và Hàn Quốc

tầng

 Loại hệ thống chỉ lắp nổi: hệ thống xoay vòng đứng

Sau khi tìm hiểu kỹ đề tài nhóm gồm ba sinh viên: lựa chọn phương án: “ Bãi

đỗ xe ô tô tự động dạng xoay vòng đứng” được lắp đặt nổi, thích hợp cho mặt bằngnhỏ hẹp rất phù hợp ở điều kiện Việt Nam

Qúa trình thực hiện đề tài mặc dù đã tra cứu nhiều tài liệu bằng mọi thông tin vàđược sự giúp đỡ chỉ dạy nhiều từ các thầy cô, đặc biệt là thầy hướng dẫn Nguyễn VănHiền và thầy Trần Anh Tuấn, nhưng chắc chắn sẽ có nhiều sai sót Hy vọng mộttương lai không xa chúng ta sẽ có một bãi đỗ xe do chính tay chúng ta thiết kế và chếtạo

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 2

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG

1.1 Đặt vấn đề

1.1.1 Bài toán về bãi đỗ xe ở việt nam

Với sự phát triển kinh tế của Việt Nam trong nhiều năm qua, đời sống người dân đãcải thiện rất nhiều, có thể dễ dàng nhận thấy là số lượng phương tiện giao thông cánhân như ô tô đang tăng chóng mặt Theo nghiên cứu của BMI Research - thuộc Tậpđoàn thông tin dịch vụ tài chính Fitch Group, thì trong 5 năm tới (2017-2021) ViệtNam sẽ là hai thị trường ô tô có tốc độ tăng trưởng nhanh thứ hai khu vực Đông Nam

Á Hãng nghiên cứu này còn dự báo sản lượng ô tô tại Việt Nam sẽ tăng gấp đôi lên112.000 chiếc vào năm 2021 Để chịu được áp lực từ việc số lượng ô tô tăng nhanh,các thành phố lớn cần cung cấp một hệ thống đỗ xe tương xứng, tuy nhiên do nhiềuvấn đề như quy hoạch không hợp lý, khu vực quá đông dân cư, chưa chú trọng việcquản lý phương tiện giao thông cá nhân nên việc giải quyết chỗ đỗ xe gặp nhiềuthách thức Điều này đang dần trở thành một vấn đề nan giải ở các thành phố lớn, lấy

Hà Nội làm ví dụ, thành phố này hiện chỉ đáp ứng được 8-10% nhu cầu đỗ xe

Theo thống kê sơ bộ của Sở Giao thông - Công chính TP Hồ Chí Minh, cuối năm

2004, tại các quận trung tâm thành phố chỉ có thể bố trí khoảng 3.500 chỗ đậu ô tô, kể

cả chỗ đậu được phép trên lề đường và trong các bãi giữ xe công cộng Trong khi đó,hằng ngày hơn 5.800 ô tô có nhu cầu về chỗ đỗ, điều đó dẫn đến tình trạng ô tô có thểtìm bất cứ chỗ nào để đậu, kể cả gây cản trở giao thông! Chỉ tính riêng khu vực trungtâm Quận 1, nhu cầu đậu xe trung bình là 1.200 xe/ngày, nhưng các bãi đỗ xe côngcộng chỉ đáp ứng được khoảng 350 xe, còn bãi đỗ xe của các khách sạn, trung tâmthương mại, cao ốc văn phòng là 500 xe Toàn thành phố có khoảng 2,6 triệu phươngtiện giao thông, trong đó trên 200.000 xe 4 bánh Mức tăng trưởng phương tiện giaothông, đặc biệt là xe ô tô cá nhân đã tăng vọt từ 12% năm 2003 lên đến 20% năm

2004 Phương tiện cá nhân tăng lên, trong khi diện tích bãi đỗ xe thì vẫn như cũ

Theo tính toán của Sở Giao thông Công chính, lượng xe trên địa bàn thành phố sẽ

Chí Minh là 44 ha, bằng 0,1% diện tích đô thị, trong khi nhu cầu cần có là 300 ha Đếnnăm 2020, theo quy hoạch cần 1.140 ha, bằng 2,6% diện tích đô thị, trong khi tại các nước là 20%.

Trước thực trạng của thành phố ngày càng thiếu bãi đỗ xe nên các tài xe ôtô đậu trênlòng đường gây ùn tắc giao thông Vì thế Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố Hồ Chí Minhvừa quyết định mời các tổ chức, cá nhân tham gia đầu tư xây dựng 7 bãi đỗ xe ngầmtại khu vực trung tâm thành phố Bãi đỗ xe ngầm thứ 8 tại công viên Lê Văn Tám đãđược giao cho Công ty Xây dựng công trình ngầm đầu tư

Bảy dự án bãi đỗ xe ngầm và nhiều tầng đang mời đầu tư:

trên mặt đất 900 m2, gồm 5 tầng, có thể chứa 5000 ôtô, 5000 xe máy

 Bãi đỗ xe tại sân vận động Hoa Lư gồm 5 tầng, tổng diện tích 2110 m2

1.1.2 Ưu nhược điểm của bãi đỗ xe ô tô tự động

1.1.2.1 Ưu điểm

nào tránh được hiện tượng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn ở nước tacũng như các nước trên thế giới

 Tiết kiệm diện tích: cùng một diện tích đất, thay vì chỉ để được 1 chiếc xe nay

có thể để được nhiều chiếc bằng cách ta xây những tầng hầm hay xây cao tầng.Tạo ra kết cấu thành những ô tiêu chuẩn do đó để được nhiều xe hơn Quá trình

để xe vào hệ thống hoàn toàn tự động

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 4

thống hay lấy ra hoàn toàn tự động, không cần có sự tác động của con người, do

đó giảm được chi phí thuê người phục vụ

của con người mà chỉ có xe, người sử dụng cũng chỉ cần đứng trước cửa nhà xe,không có người phục vụ ở trong đó vì vậy mà không cần chiếu sáng và thônggió Như vậy tiết kiệm được chí phí cho phần chiếu sáng và thông gió

đứng ở bên ngoài để lấy xe cũng như gửi xe do đó không bị những tai nạn xảy

ra trong nhà xe Còn xe gửi trong đó nhờ có kỹ thuật cho va chạm mềm và bộphận giảm chấn do đó tránh được các trầy xước và hư hại Ngoài ra, bãi để xe

tự động còn tránh sự phá hoại của kẻ gian như nạn ăn cắp xe, ăn cắp đồ đạctrong xe, phá hư xe Vì bãi giữ xe tự động không cho người lạ vào nhờ vào hệthống camera, và hệ thống báo động

1.1.2.2 Nhược điểm

thống phải hoạt động

bàn xoay nên gây khó khăn cho quá trình bảo trì và sửa chữa

1.2 Các bãi đỗ xe tự động trên thế giới

1.2.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (car lift)

Hình 1.1 Đỗ xe tự động dùng thang máy (car lift)

Với hệ thống đỗ xe tự động dùng thang máy, lái xe sẽ đưa xe vào buồng thang máy, thang nâng xe đến tầng đỗ xe, lái xe đưa xe ra khỏi thang máy và lái xe vào vị trí đỗ xe

Đặc điểm đỗ xe tự động dùng thang máy:

– Tiết kiệm diện tích đường di chuyển nội bộ của xe khi lên xuống giữa các tầng bên trong bãi đỗ xe, tuy nhiên vẫn tốn diện tích di chuyển cho xe trong từng tầng

– Tốc độ nâng hạ chậm do có xe và người với hệ thống 1 thang máy thì thời gian lấy

xe ra vào rất lâu

– Hiện nay đỗ xe tự động này ít phổ biến

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 6

Hình 1.2 Đỗ xe tự động dạng xếp hình

Hệ thống đỗ xe tự động dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt trên các bàn nâng chuyển (pallet), các pallet này di chuyển nâng hạ theo trục thẳng đứng và di chuyển ngang để đưa các xe vào hoặc ra Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất Đây là loại thiết bị rất hiệuquả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất, có thể lắp được tối đa 5 tầng

Những đặc điểm nổi bật của hệ thống này gồm:

- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, tuy nhiên phải chừa trống một cột để xếp hình (ngoại trừ vị trí cao nhất)

- Điểm xe vào từ dưới tầng thấp nhất

- Tùy thuộc vào mặt bằng cho phép lắp đặt tối đa tầng để tăng tối đa diện tích đỗ xe, cóthể lắp theo chiều ngang hoặc xếp theo chiều dài tùy thuộc diện tích thực tế cho phép

- Có thể sử dụng nguyên lý xếp hình để lắp hệ thống nhỏ cho các nhà biệt thự, gia đình

từ 5 - 8 xe, bằng cách sử dụng thêm 1 tầng ngầm

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 8

qui mô đỗ xe nhỏ Hình dạng khu đất thường là hình gần vuông với hai cạnh gần bằng nhau.

1.2.6 Đỗ xe tự động hệ thống tháp xe (sky parking system)

Hình 1.6 Hệ thống tháp xe

Là hệ thống đỗ xe tự động dạng tháp nhiều tầng Có thể là tháp độc lập hoặc nằm bên trong tòa nhà, 70 xe có thể đổ trên diện tích 7.3 m x 6.4 m = 46.7 m2, chiều cao tháp tương ứng 75m, 35 tầng (hoặc xếp dọc 3,6 m x 17 m = 61.2 m2) Tốc độ tiêu chuẩn 90 m/ph, tối đa có thể đạt 140m/p, vận hành êm và an toàn Điều khiển đơn giảnvới màn hình cảm ứng (Touch screen)

Hệ thống đỗ xe tự động sky parking truyền thống là có 2 cột xe đối xứng, nhưng tùytheo diện tích đất, để tăng số lượng xe chúng ta có thể có 3- 5 – 5 – 6 cột xe Nhưng thời gian lấy xe trung bình sẽ tăng lên theo số lượng xe Số lượng xe tối ưu là 70 xe

1.2.7 Đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 10

Hình 1.7 Hệ thống thang nâng di chuyển

Đỗ xe tự động hệ thống thang nâng di chuyển:

- Điều khiển đơn giản với màn hình cảm ứng (Touch screen)

- Hệ thống lắp ngầm hoặc nổi

- Do 1 hệ thống cơ khí vừa có chức năng nâng hạ, vừa có chức năng di chuyển nên rất nhanh hỏng, phải đầu tư chi phí bảo dưỡng & thay thế thường xuyên, thời gian lấy xe

ra khá lâu do phải xử lý từng lệnh ra hoặc vào

- Hệ thống đỗ xe tự động này thích hợp với bãi xe từ 100 – 500 xe

Hệ thống sàn bê tông dùng robot:

- Robot phải luôn luôn hoạt động nên rất nhanh hỏng

- Sử dụng robot để lấy xe ra vào vị trí, robot nâng 2 bánh nên không phù hợp với loại

xe số tự động

- Vận hành pallet đơn giản hơn và giảm bớt 1 thao tác đưa robot vào vị trí nên giảm thời gian nhận & trả xe

- Có thể tháo lắp di chuyển dễ dàng so với sàn bê tông

- Phải bảo dưỡng kết cấu thép định kỳ

1.2.8 Đỗ xe tự động hệ thống tầng di chuyển (plane-shuttle, super parking, flat-bi)

Hình 1.8 Đỗ xe tự động hệ thống tầng di chuyển (Plane-shuttle, Super parking,

Flat-bi)

- Sử dụng pallet hoặc robot

- Bảo dưỡng dễ dàng hơn (do mỗi tầng có 1 trolley hoạt động riêng biệt)

- Do mỗi tầng có 1 bộ trolley nên giảm thiểu thời gian nhận & trả xe

- Thời gian nhận và trả xe có thể giảm tùy theo số lượng thang nâng được lắp đặt

- Giá thành cao hơn loại thang nâng di chuyển

1.3 Giới thiệu bãi đỗ xe cần thiết kế

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 12

hoạt động trên một cơ chế bánh xe đơn giản có thể dễ dàng xây dựng trong một khu vực nhỏ Với lợi thế tiết kiệm diện tích từ một vị trí chỉ đỗ được 2 xe sau khi xây dựng

có thể đỗ được từ 10-14 xe tùy từng loại bãi đỗ Đỗ xe tự động hệ thống xoay vòng đứng có thể lắp đặt được tại những nơi có không gian nhỏ có diện tích khoảng 30m, thích hợp với hầu hết các công sở, bãi đỗ xe truyền thống, các công ty khai thác điểm đỗ…

Đây là phương án đòi hỏi chi phí bảo trì thấp và dễ vận hành

Thông số bãi đỗ xe thực tế:

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 14

Chương 2: THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG

2.1 Giới thiệu sơ bộ

Mô hình có thể hiểu một cách đơn giản như sau : hai bộ xích (bao gồm 4 bánh răng)truyền động được đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng có thể đặt vừa ô tôtheo chiều dọc Hai bộ xích sẽ được cố định bằng hai trục chính (được giữ bởi 4 ổ bigắn với khung ngoài)

2.2 Hình ảnh chi tiết

Để hệ thống có thể hoạt động thì cần một động cơ truyền động trực tiếp với trục củabánh răng Ở đây sử dụng động cơ bước

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 16

Trên xích sẽ gắn thêm các thanh vươn dài để treo các khoang xe.

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 18

Truyền động của bãi đỗ xe: động cơ bước sẽ kéo trục phía dưới của hệ thống, truyềnđộng qua xích lên trục trên, từ đó kéo theo các khoang xe chuyển động Yêu cầu đặt ra

là kết nối bánh răng và xích phải có độ chính xác cao, các răng đối diện tương ứng trên

1 trục phải song song với nhau

Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG

3.1 Sơ đồ thuật toán

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 20

ĐÚNG SAI

ĐÚNG

SAI

Trường hợp đặt bằng thẻ

CONTINUE

PHÁT HIỆN THẺ NFC

ĐỌC ID THẺ ĐỌC BIẾN STATUS VÀ UID

KIỂM TRA UID

SET GIÁ TRỊ MỚI CHO STATUS VÀ UID TRÊN FIREBASE

RA THÔNG BÁO CHỌN NHẦM KHOANG

ĐÚNG

SAI

NODEMCU TỰ ĐỘNG ĐỌC GIÁ TRỊ VỪA THAY ĐỔI VÀ RA LỆNH CHO ARDUINO QUAY ĐỘNG CƠ ĐƯA KHOANG ĐẾN VỊ TRÍ YÊU CẦU

SAI

ĐÚNG

2

Chọn chiều quay để tối ưu vận hành

CONTINUE

CÓ YÊU CẦU GỬI XE

KIỂM TRA KHOANG ĐƯỢC YÊU CẦU

KIỂM TRA CHIỀU QUAY THUẬN

SET ĐỘNG CƠ QUAY THUẬN

SET ĐỘNG CƠ QUAY NGƯỢC

Chú thích các khối trong sơ đồ:

Khách hàng sử dụng bãi đỗ xe có thể dùng thẻ từ đưa vào Module RFID RC522 để gửi xe cũng như lấy xe Khi đó hệ thống nhận diện UID của thẻvà khoang xe tương ứng xuống vị trí dưới cùng

Cũng tương tự như khối thẻ từ, người dùng có thể gửi và lấy xe thông qua ứng dụngtrên android Trên App, những khoang có màu xanh lá là những khoang chưa có xe và người dùng có thể đặt chỗ ở những khoang này Ngược lại những khoang màu đỏ là đã

có xe, và tất nhiên là không thể đặt chỗ ở những khoang này

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 24

Có sự liên quan giữa thẻ từ và app android.

Mục đích là để người dùng thẻ từ không thể sử dụng thẻ để gửi xe nếu khoang xetương ứng của thẻ đó đã được sử dụng trên app Ngược lại người dùng app androidcũng không thể gửi xe ở những khoang đã được gửi bằng thẻ từ

Các thông tin trong quá trình vận hành hệ thống sẽ được thể hiện lên màn hình Ví

dụ như tên khoang, các trạng thái như “wait”, “ready”,…

Cảm biến hồng ngoại SR505 sẽ có nhiệm vụ phát hiện có người đi vào hệ thống khi

hệ thống đang hoạt động Khi đó, tín hiệu được đưa về và ngừng hệ thống đồng thời cóchuông kêu

Mục đích khối cảm biến là đảm bảo an toàn cho con người

3.2 Tổng quan và giải pháp cho hệ thống

3.2.1 Tổng quan và các vấn đề đặt ra

Bãi đỗ xe được thiết kế để có thể chứa tối đa cùng lúc 6 xe ô tô Khách hàng có thểđặt chỗ bằng hai cách : tới tận bãi để nhận thẻ hoặc tải ứng dụng của bãi đỗ xe và đặtchỗ ngay trên điện thoại Để đảm bảo an toàn thì hệ thống cũng cần phải phát hiện racác trường hợp có thể gây nguy hại cho con người, khi đó hệ thống phải dừng lại vàphát báo động, việc tự động quay lại làm việc cũng vô cùng cần thiết Để quá trìnhhoạt động của bãi đỗ xe được tiết kiệm về mặt thời gian lẫn năng lượng thì hệ thốngphải chọn ra được phương án tối ưu nhất

3.2.2 Giải pháp đưa ra

Về việc đặt chỗ : Việc dùng thẻ NFC sẽ mang lại nhiều lợi thế hơn so với các giảipháp tương đương trên thị trường như quét mã QR hay mã vạch Mã QR hay mã vạchđược in trên bề mặt thẻ sẽ dễ bị bong tróc hay mờ theo thời gian, việc quyét mã cũnglàm khó khách hàng khi phải đặt trước máy quét một vị trí chính xác, việc làm giả thẻ

Với sự phát triển nhanh chóng của lĩnh vực IOT (Internet of Things), hầu hết mọicông dân ở các thành phố lớn đều có Smartphone được kết nối với Internet bằng Wifi,3G, 4G và sắp tới là 5G, việc tiếp cận tới một lượng vô cùng lớn khách hàng là nằmtrong tầm tay bằng việc cung cấp cho người dùng không chỉ là cách thức đặt chỗ tiệnlợi hơn, mà còn có thể kiểm soát tình trạng tại bến bãi, tình trạng bảo mật của xe mọilúc mọi nơi Vậy làm sao để hiện thực hóa những lợi thế đó ? Hoạt động của bãi đỗ xe

sẽ được coi như là một hệ SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) quy

mô nhỏ, trong đó mọi thông số, tình trạng bãi sẽ được lưu trữ trên Database (cơ sở dữliệu), dữ liệu này sẽ được xử lý và hiển thị ngay trên ứng dụng đã được cài đặt trênđiện thoại của khách hàng

Để có thể đồng bộ bãi đỗ xe với cơ sở dữ liệu thì cần đến một thiết bị trung gian.Nhóm đề tài đã lựa chọn module wifi ESP8266 NodeMCU, nổi bật của thiết bị này làkhả năng tiếp nhận xử lý tín hiệu và kết nối vào mạng wifi rồi ghi dữ liệu vàoDatabase

Database đã được đề cập ở trên có thể hiểu đơn giản là một quyển sổ ghi chép.Chúng ta có thể ghi dữ liệu vào, khi cần có thể đọc dữ liệu từ đó Có nhiều nhà cungcấp Database trên thế giới nhưng để phù hợp với quy mô đồ án tốt nghiệp thì nhómquyết định sử dụng Firebase của hãng công nghệ Google Đặc điểm nổi trội củaFirebase là tính năng Realtime (thời gian thực), thân thiện với các thiết bị thông minhnhư Smartphone và cung cấp các hệ thống xác thực (Authentication) dễ sử dụng Nếunhư Realtime sẽ giúp cho các thiết bị kết nối tới như NodeMCU và Smartphone đượccập nhật dữ liệu liên tục thì Authentication cung cấp cho các nhà phát triển công cụ đểxác thực người dùng, điều này sẽ giúp hệ thống tránh được các tác động với mục đíchxấu

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 26

Với việc hệ thống sử dụng hai cách đặt chỗ khác nhau cũng tạo ra một số vấn đề cầngiải quyết như việc phương thức nào sẽ được ưu tiên và không tác động chồng chéolên nhau Với phương thức dùng thẻ NFC để vào bãi đỗ xe, hệ thống sẽ chỉ nhận diện

ID của thẻ, nhưng với việc đặt chỗ ngay trên Smartphone thì việc xác thực để phânbiệt giữa các người dùng là điều bắt buộc để tránh một người có thể lấy xe của ngườikhác

dùng và trạng thái (Status) của khoang Hệ thống sẽ dựa vào ID để nhận ra người dùng

có lấy đúng xe hay không

Các thiết bị đầu cuối như NodeMCU và Smartphone sẽ bắt được thông tin mỗi khi

dữ liệu thay đổi, điều này giúp kết nối giữa người dùng và hệ thống luôn được liên tục.Ứng dụng trên Smartphone có nhiệm vụ cung cấp giao diện để người dùng có thể lựachọn khoang và lấy xe của mình

SVTH: Trần Anh Luật, Hồ Đắc Quang Sang, Đặng Đại Trí 28

Giao diện ứng dụng trên Smartphone

Một số chuẩn giao tiếp và kết nối sử dụng trong đề tài :

được sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng hệ thống nhúng do sự đơn giản và

tin cậy khi làm việc Đầu tiên ta cần thêm thư viện SoftwareSerial #include

<SoftwareSerial.h> tiếp theo ta sẽ định nghĩa các chân cho việc kết nối SoftwareSerial NodeMCU(D2,D3); rồi khởi động giao thức ở một tốc độ mà

Arduino hỗ trợ NodeMCU.begin(4800); Tiếp theo đến phần nối dây, chân RX

của Arduino sẽ đấu với chân TX của NodeMCU và ngược lại, chân TX củaArduino sẽ đấu với chân RX của NodeMCU, chân GND của cả 2 thiết bị sẽđược nối chung để đảm bảo chúng có thể hiểu được mức logic của nhau Đểđọc hoặc ghi dữ liệu thì ta sẽ sử dụng câu lệnh Serial.read(); Serial.readString();Serial.print();