Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Và Thi Công Bãi Giữ Xe Thông Minh Ứng Dụng Công Nghệ RFID Và Xử Lý Ảnh

• Tác giả: Nguyễn Đăng Việt
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Ngô Lâm
• Trường học: Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp
• Đề tài: Thiết kế, thi công bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• LIỆT KÊ HÌNH VẼ
• LIỆT KÊ BẢNG
• PHỤ LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu hiện nay
• 1.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu đề tài
• 1.4. Phương hướng thực hiện đề tài
• 1.5. Bố cục đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu linh kiện
• 2.1.1. Borad Arduino Uno R3
• 2.1.2. Module RFID RC522
• 2.1.3. Màn hình LCD 20x4
• 2.1.4. Động cơ Servo SG90
• 2.2. Phần mềm lập trình điều khiển
• 2.2.1. Phần mềm lập trình Arduino IDE
• 2.2.2. Giới thiệu phần mềm Matlab
• 2.2.3. Cài đặt thư viện Arduino cho Matlab
• 2.3. Sơ lược về công nghệ RFID
• 2.4. Sơ lược về UART
• 2.5. Sơ lược về chuẩn giao tiếp SPI
• 2.6. Lý thuyết ảnh số
• 2.6.1. Khái niệm ảnh số
• 2.6.2. Cấu trúc một file ảnh
• 2.6.3. Ảnh nhị phân
• 2.6.4. Các Phương pháp xử lý ảnh số
• 2.6.4.1. Chuyển ảnh màu RGB thành ảnh mức xám Gray level
• 2.6.4.2. Phương pháp lọc nhiễu ảnh
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ - THI CÔNG HỆ THỐNG
• 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống
• 3.1.1. Yêu cầu hệ thống
• 3.1.2. Thiết kế sơ đồ khối
• 3.1.3. Hoạt động của hệ thống
• 3.2. Khối hiển thị
• 3.3. Thiết kế phần mềm
• 3.3.1. Thiết kế phần mềm cho PC
• 3.3.2. Lưu đồ giải thuật chương trình chính
• 3.3.3. Lưu đồ chương trình con khởi tạo, điều khiển LCD – Servo
• 3.3.4. Lưu đồ chương trình con RFID
• 3.3.5. Thiết kế giao diện quản lý trên PC
• 3.4. Thiết kế mạch in
• 3.4.1. Board mạch đã hoàn thiện
• 3.4.2. Thi công mô hình bãi xe
• 4. CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE MÁY
• 4.1. Mô hình tổng quát nhận dạng biển số xe máy
• 4.2. Ảnh đầu vào
• 4.3. Phân vùng ảnh và tách biển số
• 4.3.1. Phân vùng ảnh
• 4.3.2. Trích vùng biển số
• 4.4. Phân đoạn biển số
• 4.5. Nhận dạng biển số
• 4.5.1. Tạo mẫu ký tự
• 4.5.2. Nhận dạng ký tự bằng phương pháp tương quan
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
• 5.1. Kết quả thực hiện
• 5.2. Nhận xét – Đánh giá
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận
• 6.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH
• PHỤ LỤC 2: CÁCH VẬN HÀNH HỆ THỐNG

Tóm tắt

I. Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo đại học, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật. Đề tài 'Thiết kế bãi giữ xe thông minh với RFID và xử lý ảnh' được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Đăng Việt và Trần Trí Đạt, thuộc chuyên ngành Điện tử công nghiệp. Đồ án này tập trung vào việc ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh để tạo ra một hệ thống quản lý bãi giữ xe tự động, nhằm giải quyết các vấn đề thực tế như quản lý xe, an ninh và hiệu quả hoạt động.

1.1. Mục tiêu đồ án

Mục tiêu chính của đồ án tốt nghiệp là thiết kế và thi công một hệ thống bãi giữ xe thông minh sử dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh. Hệ thống này bao gồm phần cứng và phần mềm, giúp quản lý xe ra vào tự động, nhận dạng biển số xe và giám sát hoạt động của bãi xe. Đồ án cũng hướng đến việc tối ưu hóa quy trình quản lý, giảm thiểu sai sót và nâng cao tính bảo mật.

1.2. Phương pháp thực hiện

Để thực hiện đồ án tốt nghiệp, nhóm sinh viên đã áp dụng các phương pháp nghiên cứu như tham khảo tài liệu, quan sát thực tế và thực nghiệm. Các công nghệ chính được sử dụng bao gồm RFID để nhận dạng thẻ xe và xử lý ảnh để nhận dạng biển số xe. Phần mềm được phát triển trên nền tảng Arduino và Matlab, giúp điều khiển hệ thống và xử lý dữ liệu hình ảnh.

II. Thiết kế bãi giữ xe thông minh

Thiết kế bãi giữ xe thông minh là trọng tâm của đồ án, với mục tiêu tạo ra một hệ thống tự động hóa cao, giúp quản lý xe hiệu quả. Hệ thống này kết hợp công nghệ RFID để nhận dạng thẻ xe và xử lý ảnh để nhận dạng biển số xe, đảm bảo tính chính xác và an toàn. Đồ án cũng đề xuất các giải pháp thiết kế giao diện giám sát và quản lý hệ thống.

2.1. Công nghệ RFID

Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) được sử dụng để nhận dạng thẻ xe một cách tự động. Hệ thống bao gồm các module RFID RC522 kết nối với board Arduino, giúp đọc thông tin từ thẻ xe và xác minh quyền ra vào. Công nghệ này mang lại hiệu quả cao trong việc quản lý xe, giảm thiểu thời gian chờ đợi và sai sót.

2.2. Xử lý ảnh

Phần xử lý ảnh được thực hiện thông qua phần mềm Matlab, giúp nhận dạng biển số xe từ hình ảnh thu được từ camera. Các thuật toán xử lý ảnh như chuyển đổi ảnh màu sang ảnh xám, lọc nhiễu và nhận dạng ký tự được áp dụng để đảm bảo độ chính xác cao. Đây là yếu tố quan trọng giúp hệ thống hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

III. Hệ thống quản lý xe tự động

Hệ thống quản lý xe tự động là kết quả chính của đồ án, tích hợp các công nghệ RFID và xử lý ảnh để tạo ra một giải pháp toàn diện cho việc quản lý bãi giữ xe. Hệ thống bao gồm phần cứng như board Arduino, module RFID, camera và phần mềm điều khiển, giúp tự động hóa quy trình ra vào xe và giám sát hoạt động của bãi xe.

3.1. Phần cứng hệ thống

Phần cứng của hệ thống bao gồm board Arduino Uno R3, module RFID RC522, camera và các linh kiện điện tử khác. Board Arduino đóng vai trò trung tâm, điều khiển các module và xử lý dữ liệu. Module RFID giúp nhận dạng thẻ xe, trong khi camera thu thập hình ảnh biển số xe để xử lý. Thiết kế phần cứng được tối ưu hóa để đảm bảo tính ổn định và hiệu quả.

3.2. Phần mềm điều khiển

Phần mềm điều khiển được phát triển trên nền tảng Arduino IDE và Matlab, giúp quản lý hoạt động của hệ thống. Chương trình điều khiển được viết để xử lý dữ liệu từ module RFID và camera, đồng thời hiển thị thông tin trên màn hình LCD. Giao diện giám sát trên PC giúp quản lý và theo dõi hoạt động của bãi xe một cách dễ dàng.

IV. Giải pháp thông minh và ứng dụng

Giải pháp thông minh được đề xuất trong đồ án không chỉ giúp quản lý bãi giữ xe hiệu quả mà còn mang lại nhiều lợi ích thực tế. Hệ thống này có thể ứng dụng tại các trung tâm thương mại, bệnh viện, siêu thị và các khu vực công cộng khác, giúp giảm thiểu tình trạng ùn tắc và mất xe. Đồ án cũng mở ra hướng phát triển mới trong lĩnh vực tự động hóa và công nghệ thông minh.

4.1. Ứng dụng thực tế

Hệ thống bãi giữ xe thông minh có thể được triển khai tại các khu vực có mật độ xe cao như trung tâm thành phố, bệnh viện và siêu thị. Việc ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh giúp tăng cường tính bảo mật và hiệu quả quản lý, đồng thời giảm thiểu chi phí vận hành. Đây là giải pháp phù hợp với xu hướng phát triển của các đô thị hiện đại.

4.2. Hướng phát triển

Đồ án mở ra nhiều hướng phát triển trong tương lai, bao gồm tích hợp thêm các công nghệ như IoT (Internet of Things) để quản lý từ xa, hoặc sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để nâng cao khả năng nhận dạng biển số xe. Các cải tiến này sẽ giúp hệ thống trở nên thông minh hơn và đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của thị trường.