Đồ án TN: Thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code & camera - ĐH SPKT TP.HCM

Khám phá chi tiết về thiết kế hệ thống thu phí xe tự động thông minh sử dụng công nghệ QR code và camera. Tìm hiểu lợi ích và cách triển khai hiệu quả.

• Tác giả: Nguyen Dang Khoa
• Người hướng dẫn: Nguyen Thanh Nghia, M.Eng
• Trường học: Ho Chi Minh City University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Electronics and Communication Engineering Technology
• Đề tài: Thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera
• Loại tài liệu: graduation thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Thống Thu Phí Xe Tự Động Qua QR Code Camera Mở Ra Kỷ Nguyên Mới

Việc thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera đang trở thành một giải pháp đột phá, hứa hẹn mang lại hiệu quả vượt trội cho ngành giao thông. Công nghệ này không chỉ tối ưu hóa quy trình mà còn nâng cao trải nghiệm của người dùng. Hệ thống tích hợp camera nhận diện và quét mã QR, loại bỏ hoàn toàn sự can thiệp thủ công, giảm thiểu tắc nghẽn và tăng cường an toàn giao thông. Sự phát triển của các công nghệ liên quan, đặc biệt là công nghệ camera nhận diện và quét mã QR, đã tạo nền tảng vững chắc cho việc triển khai các hệ thống thu phí thông minh. Mục tiêu là xây dựng một hệ thống thu phí không dừng hiệu quả, đáng tin cậy, góp phần hiện đại hóa cơ sở hạ tầng giao thông đô thị.

1.1. Giới thiệu tổng quan về xu hướng thu phí không dừng và ứng dụng công nghệ

Xu hướng thu phí không dừng đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, nhằm giải quyết các vấn đề về tắc nghẽn giao thông và ô nhiễm môi trường. Các phương pháp truyền thống thường gây lãng phí thời gian, nhiên liệu và đòi hỏi nguồn nhân lực lớn. Việc áp dụng công nghệ vào lĩnh vực này trở nên cấp thiết. Hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera đại diện cho một bước tiến lớn, tận dụng khả năng xử lý hình ảnh của camera và tính bảo mật, tiện lợi của mã QR. Mục đích là tạo ra một quy trình thanh toán nhanh chóng, chính xác và minh bạch. Theo nghiên cứu, việc tự động hóa giúp giảm đáng kể thời gian chờ đợi tại các trạm thu phí, cải thiện lưu lượng giao thông và mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người điều khiển phương tiện.

1.2. Tại sao thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera lại cần thiết trong giao thông hiện đại

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và mật độ phương tiện gia tăng, các phương pháp thu phí truyền thống ngày càng bộc lộ nhiều hạn chế. Việc thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera mang lại giải pháp toàn diện cho các thách thức này. Hệ thống giúp giảm thiểu chi phí vận hành, loại bỏ sai sót do con người, và cung cấp dữ liệu chính xác cho việc quản lý phương tiện và quy hoạch giao thông. Đồng thời, nó khuyến khích thanh toán điện tử, giảm phụ thuộc vào tiền mặt, phù hợp với xu hướng phát triển của giao thông thông minh. Nhu cầu về một hệ thống đáng tin cậy, hiệu quả và thân thiện với người dùng là động lực chính để thúc đẩy việc nghiên cứu và triển khai giải pháp này.

II. Vượt Qua Thách Thức Giải Pháp Thu Phí Xe Tự Động Với QR Code Camera Đem Lại Lợi Ích Vượt Trội

Các hệ thống thu phí hiện có vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm, từ vấn đề tắc nghẽn đến chi phí vận hành cao. Thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera ra đời nhằm khắc phục những điểm yếu này, mang đến một giải pháp hiện đại và hiệu quả. Bằng cách loại bỏ các rào cản vật lý và quy trình thủ công, hệ thống này không chỉ cải thiện tốc độ lưu thông mà còn tối ưu hóa nguồn lực. Các lợi ích của việc áp dụng hệ thống thu phí không dừng bằng công nghệ camera nhận diện và quét mã QR là rất rõ ràng, từ khía cạnh kinh tế đến trải nghiệm người dùng.

2.1. Hạn chế của các phương pháp thu phí truyền thống và lý do cần đổi mới

Các phương pháp thu phí truyền thống, như thu phí bằng tiền mặt hoặc thẻ từ, thường đối mặt với nhiều hạn chế. Tình trạng ùn tắc giao thông kéo dài tại các trạm thu phí là vấn đề nhức nhối, đặc biệt vào giờ cao điểm, gây lãng phí thời gian và nhiên liệu. Sai sót trong quá trình thanh toán và quản lý dữ liệu cũng thường xuyên xảy ra. Ngoài ra, việc duy trì cơ sở hạ tầng và đội ngũ nhân sự tại trạm thu phí đòi hỏi chi phí vận hành lớn. Những vấn đề này tạo ra áp lực đáng kể lên hệ thống giao thông và yêu cầu một giải pháp đột phá. Việc chuyển đổi sang hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera là cần thiết để hiện đại hóa hạ tầng, nâng cao hiệu suất và mang lại lợi ích lâu dài.

2.2. Lợi ích vượt trội từ công nghệ quét mã QR và camera nhận diện trong thu phí tự động

Việc tích hợp công nghệ camera nhận diện và quét mã QR vào hệ thống thu phí xe tự động mang lại hàng loạt lợi ích. Đầu tiên, nó tăng tốc độ xử lý giao dịch đáng kể, loại bỏ hoàn toàn việc dừng xe để thanh toán, từ đó giảm tắc nghẽn và cải thiện lưu lượng giao thông. Thứ hai, hệ thống cung cấp dữ liệu chính xác về phương tiện và giao dịch, hỗ trợ quản lý phương tiện hiệu quả và minh bạch. Thứ ba, việc sử dụng thanh toán điện tử qua mã QR an toàn, tiện lợi và phù hợp với xu thế xã hội số. Cuối cùng, hệ thống giúp giảm chi phí nhân sự và vận hành, đồng thời tăng cường khả năng thu thập và phân tích dữ liệu giao thông, góp phần xây dựng giao thông thông minh.

III. Hướng Dẫn Thiết Kế Kiến Trúc Hệ Thống Thu Phí Xe Tự Động Qua QR Code Camera Hiệu Quả Nhất

Để triển khai một hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera thành công, việc thiết kế kiến trúc hệ thống là yếu tố then chốt. Kiến trúc này bao gồm cả phần cứng và phần mềm, đảm bảo sự tương tác liền mạch giữa các thành phần để thực hiện chức năng thu phí một cách tự động và chính xác. Nghiên cứu tập trung vào việc lựa chọn các module phần cứng phù hợp và phát triển phần mềm điều khiển thông minh. Sự kết hợp của các cảm biến, camera, bộ vi điều khiển và thư viện xử lý hình ảnh chuyên dụng tạo nên nền tảng vững chắc cho hoạt động của toàn bộ hệ thống. Mục tiêu là xây dựng một cấu trúc mạnh mẽ, linh hoạt và dễ dàng nâng cấp trong tương lai.

3.1. Các thành phần phần cứng cốt lõi trong hệ thống QR code camera nhận diện

Kiến trúc phần cứng của hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera bao gồm nhiều module quan trọng. Bộ vi điều khiển Arduino là trung tâm xử lý, điều khiển các hoạt động của hệ thống. Camera được sử dụng để quét mã QR trên phương tiện, thu thập dữ liệu hình ảnh. Các cảm biến hồng ngoại hoặc cảm biến tiệm cận được dùng để phát hiện sự hiện diện của xe, kích hoạt quá trình thu phí. Màn hình hiển thị cung cấp thông tin giao dịch cho người dùng. Ngoài ra, module điều khiển barie tự động và cơ sở dữ liệu lưu trữ trên thẻ SD hoặc máy chủ cũng là những phần không thể thiếu. Sự kết nối ổn định giữa các thành phần này đảm bảo hệ thống hoạt động chính xác và liên tục.

3.2. Vai trò của phần mềm và thư viện ZXing trong việc xử lý QR code và tích hợp hệ thống

Phần mềm là bộ não của hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera. Môi trường phát triển tích hợp (IDE) Arduino được sử dụng để lập trình, với ngôn ngữ Processing. Phần mềm điều khiển camera, xử lý hình ảnh và giao tiếp với cơ sở dữ liệu. Đặc biệt, thư viện ZXing (Zebra Crossing) đóng vai trò trung tâm trong việc giải mã mã QR. ZXing là một thư viện mã nguồn mở được triển khai bằng Java, hỗ trợ nhiều định dạng mã vạch 1D và 2D, bao gồm cả QR Code. Thư viện này cho phép hệ thống sử dụng camera để chụp và giải mã mã vạch trực tiếp mà không cần kết nối với máy chủ, tối ưu hóa tốc độ và hiệu suất xử lý dữ liệu. Các thành phần của ZXing như Core, Javase và Android cung cấp khả năng giải mã mạnh mẽ, linh hoạt, là yếu tố then chốt giúp hệ thống nhận diện và xử lý thông tin từ mã QR một cách hiệu quả.

IV. Quy Trình Vận Hành Thông Minh Cách Hệ Thống Thu Phí Xe Tự Động Xử Lý Giao Dịch Nhanh Chóng

Quy trình vận hành của hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera được thiết kế để đảm bảo sự liền mạch và hiệu quả. Từ khi phương tiện tiếp cận trạm cho đến khi hoàn tất giao dịch và rời đi, mọi bước đều được tự động hóa hoàn toàn. Mục tiêu là giảm thiểu thời gian chờ đợi và tối ưu hóa trải nghiệm của người dùng. Hệ thống tích hợp các cảm biến, camera và cơ sở dữ liệu để thực hiện các tác vụ như nhận diện phương tiện, quét mã QR, xác thực thông tin và thực hiện giao dịch thanh toán điện tử. Toàn bộ quá trình diễn ra một cách nhanh chóng, chính xác, và an toàn, phù hợp với tiêu chuẩn của một hệ thống thu phí không dừng hiện đại.

4.1. Từ nhận diện phương tiện đến quét mã QR và xác thực dữ liệu giao thông

Quy trình bắt đầu khi một phương tiện tiếp cận cảm biến đầu tiên (sensor 1) tại làn thu phí. Khi cảm biến phát hiện xe, camera nhận diện sẽ tự động kích hoạt để quét mã QR được gắn trên phương tiện. Dữ liệu từ mã QR, thường chứa thông tin định danh của xe hoặc tài khoản người dùng, sau đó được gửi đến hệ thống trung tâm để đối chiếu với cơ sở dữ liệu SQL. Nếu dữ liệu mã QR khớp với thông tin trong cơ sở dữ liệu, hệ thống sẽ hiển thị các chi tiết liên quan như tên người dùng, loại xe, biển số và số tiền phí cần thanh toán. Nếu dữ liệu không tương thích, hệ thống sẽ không hiển thị thông tin, báo hiệu quá trình xác thực không thành công. Bước này đảm bảo tính chính xác và an toàn cho mọi giao dịch thu phí.

4.2. Cơ chế thanh toán tự động khấu trừ phí và điều khiển barie thông minh

Sau khi thông tin được xác thực thành công và hiển thị trên màn hình, hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera sẽ tiến hành khấu trừ phí tự động từ tài khoản của người dùng. Quá trình thanh toán điện tử này diễn ra nhanh chóng và minh bạch. Ngay sau khi giao dịch hoàn tất, hệ thống sẽ điều khiển barie tự động mở ra, cho phép phương tiện tiếp tục di chuyển. Khi xe đã đi qua và cảm biến thứ hai (sensor 2) phát hiện, barie sẽ đóng lại. Đồng thời, thông tin giao dịch trên màn hình sẽ được xóa và hệ thống trở về trạng thái sẵn sàng để xử lý phương tiện tiếp theo. Cơ chế này giúp duy trì luồng giao thông liên tục và hiệu quả, giảm thiểu sự can thiệp của con người và tối ưu hóa thời gian chờ đợi.

V. Quản Lý Dữ Liệu An Toàn Phương Pháp Thu Thập Và Lưu Trữ Thông Tin Xe Qua Hệ Thống QR Code Camera

Hiệu quả của một hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera không chỉ nằm ở khả năng thu phí mà còn ở việc quản lý dữ liệu phương tiện một cách an toàn và hiệu quả. Quá trình thu thập, lưu trữ và cập nhật thông tin người dùng là cực kỳ quan trọng để đảm bảo tính chính xác, bảo mật và khả năng vận hành trơn tru của toàn hệ thống. Việc tích hợp cơ sở dữ liệu mạnh mẽ như SQL là yếu tố then chốt, cho phép hệ thống dễ dàng truy xuất, đối chiếu và cập nhật thông tin, hỗ trợ đắc lực cho việc quản lý giao thông tổng thể. Đây là nền tảng để xây dựng một giao thông thông minh thực sự.

5.1. Quy trình thu thập và cập nhật thông tin phương tiện chi tiết cho hệ thống

Quá trình thu thập dữ liệu là bước khởi đầu để xây dựng thông tin cho hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera. Khi người dùng đăng ký sử dụng hệ thống, họ sẽ cung cấp các thông tin cần thiết về phương tiện của mình, bao gồm loại xe, tên chủ sở hữu và biển số xe. Các dữ liệu này được gửi đến hệ thống thông qua một giao diện nhập liệu thân thiện. Mục đích chính của việc thu thập dữ liệu là tạo ra một hồ sơ đầy đủ cho mỗi phương tiện, phục vụ cho việc đối chiếu khi quét mã QR và thực hiện giao dịch. Ngoài ra, hệ thống cũng cho phép người dùng yêu cầu điều chỉnh hoặc cập nhật thông tin phương tiện của mình nếu có sai sót, đảm bảo tính chính xác và kịp thời của dữ liệu.

5.2. Tích hợp cơ sở dữ liệu SQL để quản lý thông tin hiệu quả và bảo mật

Để đảm bảo việc quản lý phương tiện và thông tin người dùng được hiệu quả, hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera tích hợp một cơ sở dữ liệu SQL. Cơ sở dữ liệu này đóng vai trò là nơi lưu trữ tập trung mọi thông tin đã thu thập, từ chi tiết xe cộ đến lịch sử giao dịch. Khi camera quét mã QR, dữ liệu được giải mã và ngay lập tức đối chiếu với các bản ghi trong cơ sở dữ liệu SQL để xác thực. Việc sử dụng SQL cung cấp khả năng truy vấn nhanh chóng, bảo mật dữ liệu cao và khả năng mở rộng linh hoạt. Nó cho phép hệ thống dễ dàng quản lý một lượng lớn thông tin, hỗ trợ việc cập nhật, sửa đổi và truy xuất dữ liệu một cách có tổ chức, góp phần vào sự ổn định và đáng tin cậy của toàn bộ hệ thống thu phí không dừng.

VI. Tương Lai Giao Thông Với Hệ Thống Thu Phí Xe Tự Động QR Code Camera Những Bước Tiến Đột Phá

Việc thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera không chỉ là một giải pháp hiện tại mà còn là nền tảng cho sự phát triển của giao thông thông minh trong tương lai. Hệ thống này mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng và cải tiến, góp phần định hình lại cách thức quản lý giao thông đô thị. Từ việc tối ưu hóa hiệu suất đến khả năng tích hợp với các nền tảng khác, công nghệ quét mã QR và camera nhận diện sẽ tiếp tục mang lại những đột phá. Các nghiên cứu và phát triển tiếp theo hứa hẹn sẽ nâng cao hơn nữa tính năng, độ bảo mật và khả năng thích ứng của hệ thống, hướng tới một hạ tầng giao thông hiện đại, hiệu quả và bền vững.

6.1. Tiềm năng mở rộng và tích hợp hệ thống QR code camera với các giải pháp giao thông khác

Hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera có tiềm năng mở rộng rất lớn. Ngoài chức năng thu phí, dữ liệu từ hệ thống có thể được tích hợp với các giải pháp giao thông thông minh khác như hệ thống giám sát giao thông, quản lý bãi đỗ xe thông minh hay thậm chí là quản lý logistics. Việc sử dụng mã QR và công nghệ camera nhận diện tạo ra một kênh thu thập dữ liệu phong phú về lưu lượng phương tiện, thời gian di chuyển, và hành vi người dùng. Các thông tin này có thể được sử dụng để phân tích, dự báo và tối ưu hóa quản lý giao thông tổng thể, giảm thiểu tắc nghẽn và cải thiện an toàn. Khả năng tích hợp với các ứng dụng thanh toán điện tử di động cũng là một hướng phát triển hứa hẹn, nâng cao sự tiện lợi cho người dùng.

6.2. Kết luận và định hướng phát triển cho giao thông đô thị Việt Nam

Thiết kế hệ thống thu phí xe tự động qua QR code camera đại diện cho một bước tiến quan trọng trong việc hiện đại hóa cơ sở hạ tầng giao thông. Hệ thống này không chỉ giải quyết các vấn đề tắc nghẽn và chi phí vận hành mà còn mở ra kỷ nguyên mới của giao thông thông minh tại Việt Nam. Với khả năng quét mã QR chính xác và thanh toán điện tử tiện lợi, nó hứa hẹn mang lại hiệu quả vượt trội. Định hướng phát triển trong tương lai cần tập trung vào việc nghiên cứu sâu hơn về bảo mật dữ liệu, khả năng chống gian lận, và tối ưu hóa hiệu suất của công nghệ camera nhận diện trong các điều kiện môi trường khác nhau. Việc chuẩn hóa mã QR và tích hợp với hệ thống quản lý phương tiện quốc gia cũng là những yếu tố then chốt để đảm bảo sự thành công và bền vững của giải pháp này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING GRADUATION THESIS ELELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN AUTOMATIC VEHICLE TOLL SYSTEM THROUGH SCANNING QR CODE USING CAMERA LECTURER: M. NGUYEN THANH NGHIA SONSTUDENT: NGUYEN DANG KHOA PHAM VIET ANH SKL 0 0 9 3 6 2 Ho Chi Minh City, May 2022 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING GRADUATION THESIS MAJOR: ELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN AUTOMATIC VEHICLE TOLL SYSTEM THROUGH SCANNING QR CODE USING CAMERA ADVISOR: NGUYEN THANH NGHIA, M. STUDENTS: NGUYEN DANG KHOA Student ID: 17141013 PHAM VIET ANH Student ID: 17141001 HO CHI MINH CITY, MAY 2022 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING GRADUATION THESIS MAJOR: ELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN AUTOMATIC VEHICLE TOLL SYSTEM THROUGH SCANNING QR CODE USING CAMERA ADVISOR: NGUYEN THANH NGHIA, M. STUDENTS: NGUYEN DANG KHOA Student ID: 17141013 PHAM VIET ANH Student ID: 17141001 HO CHI MINH CITY, MAY 2022 THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- Ho Chi Minh City, July 29th, 2022 ADVISOR’S EVALUATION SHEET Student name: Pham Viet Anh Student ID: 17141001 Student name: Nguyen Dang Khoa Student ID: 17141013 Major: Electronics and Communication Engineering Technology Project title: Design automatic vehicle toll system through scanning QR code using camera Advisor: Nguyen Thanh Nghia, M.

Content of the project: 2. The content of the project is highly suitable for an undergraduate student’s final project. Mark: Ho Chi Minh City, July 29th, 2022 ADVISOR (Sign with full name) Nguyễn Thanh Nghĩa THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness ----***---- Ho Chi Minh City, July 29th, 2022 PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET Student name: Pham Viet Anh Student ID: 17141001 Student name: Nguyen Dang Khoa Student ID: 17141013 Major: Electronics Communication Engineering Thesis title: Design automatic vehicle toll system through scanning QR code using camera. Name of Reviewer: EVALUATION 1.

Content and workload of the thesis:. Approval for oral defense? (Approved or denied) .……………) REVIEWER ii THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- Ho Chi Minh City, July 29th, 2022 EVALUATION SHEET OF DEFENSE COMMITTEE MEMBER Student name: Pham Viet Anh Student ID: 17141001 Student name: Nguyen Dang Khoa Student ID: 17141013 Major: Electronics and Communication Engineering Technology Project title: Design automatic vehicle toll system through scanning QR code using camera. Nguyen Thanh Nghia Name of Defense Committee Member:. Content and workload of the project .) Ho Chi Minh City, August ., 2022 COMMITTEE MEMBER (Sign with full name) ii HCMC University of Technology and Socialist Republic of Vietnam Education Faculty for High Quality training Independence - Liberty – Happiness Ho Chi Minh City, July 29th, , 2022 PROJECT ASSIGNMENT Name of Members: Pham Viet Anh Student ID: 17141001 Nguyen Dang Khoa Student ID: 17141013 Training system: Regular university Major: Electronics and communication engineering technology Class: 17141CLA I.

NAME OF PROJECT: DESIGN AUTOMATIC VEHICLE TOLL SYSTEM THROUGH SCANNING QR CODE USING CAMERA II. Original data - Automatic road toll collection without stopping is very popular in the world, many countries in the region with similar transport and social infrastructure to Vietnam (such as Malaysia, Indonesia, the Philippines) have implemented it before. The volume of implementation and the content of the topic - Study and learn C# language, sensor, Arduino. - Learn and research applied models for solving current recognition-related problems.

- Create a model of a whole application system. DATE OF RECEIVING TASK: IV. DATE OF TASK COMPLETION: V. ADVISOR: Nguyen Thanh Nghia, M.Eng CHAIR OF THE PROGRAM ADVISOR (Sign with full name) (Sign with full name) Nguyễn Thanh Nghĩa i vii HCMC University of Technology and Socialist Republic of Vietnam Education Faculty for High Quality training Independence - Liberty – Happiness Ho Chi Minh City, July 29th, 2022 PROJECT IMPLEMENT SCHEDULE Name of Members: Pham Viet Anh Student ID: 17141001 Nguyen Dang Khoa Student ID: 17141013 Class: 17141CLA Name of project: Design of an automatic fare collection system for buses based on RFIF technology.

Week/Date Content Lecture Confirm 1st Meeting with instructor to discuss and (11/03-18/03) choose the topic. 2nd Write the detailed outline. (19/03-26/03) 3rd Design block diagram and explain the (27/03-03/04) functions of each block. 4th Learn about QR code technology, Arduino (04/04-11/04) UNO R3 and communication standards.

5th Learn about the principle of transmitting and receiving data between Arduino UNO (12/04-19/4) R3 and infrared sensor LM393. 6th Programming data transmission between Arduino UNO R3 and infrared sensor (19/04-26/04) LM393 module. vi Complete schematic and layout of th 7 components on the circuit board. (27/04-04/05) Calculate, consider and order components for the project’s model.

8th Learning about programming language C# (05/05-12/05) in application Visual Studio 9th Programming to create interface for system and transmitting information with the (13/5-20/5) computer. 10th Learn about SQL Server and how to store (21/05-28/05) into database information 11th Implement the circuit board and construct (29/05-05/06) the model. 12th Testing and fixing the model. (06/06-13/06) 13th Write the report.

(14/06-21/06) 14th Send the report to instructor for review. Advisor’s Confirmation Students Students 1 Student 2 Nguyễn Thanh Nghĩa vii COMMITMENT We would like to sincerely express our deep gratitude to teacher Nguyen Thanh Nghia and the teachers who have directly guided and supported us during the completion of the graduation thesis. Thanks to the knowledge and experience that the teachers shared, they helped us a lot in researching and implementing the graduation thesis. We also sincerely thank the teachers and teachers in the high-quality training department of Electronics Telecommunication Engineering Technology at Ho Chi Minh City University of Technology and Education for their dedication to imparting valuable knowledge for 4 years to study at university.

With the knowledge acquired during the study process, it is not only the foundation for the process of making the graduation thesis but also a valuable luggage to help us become somewhat more confident when entering the next gate of life. Finally, we would like to thank our family for giving time to care and supporting us spiritually throughout our life. STUDENTS Pham Viet Anh Nguyen Dang Khoa viii LIST OF CONTENTS ADVISOR’S EVALUATION SHEET.I PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET.II EVALUATION SHEET OF.III PROJECT ASSIGNMENT.IV PROJECT IMPLEMENT SCHEDULE.VI LIST OF TABLES.VII LIST OF FIGURES.XII CHAPTER 1: INTRODUCTION.2 TARGET OF PROJECT. OVERVIEW OF ARDUINO.

APPLICATION OF ARDUINO. INTRODUCTION TO THE LIBRARIES USED IN THE PROGRAM.1 INTRODUCTION ABOUT ZXING.2 INTRODUCTION ABOUT AFORGE. WHAT IS QR CODE. HOW IS QR CODE DIFFERENT FROM TRADITIONAL BARCODE?.

APPLICATION OF QR CODE. REQUIREMENTS OF THE SYSTEM. HARDWARE CALCULATION AND DESIGN.3 CENTRAL PROCESSING BLOCK. ARDUINO UNO R3 MODULE.

INFRARED SENSOR LM393. WEBCAM C270 HD LOGITECH. BLOCK DIAGRAM OF THE FARE COLLECTION SYSTEM. PROGRAMMING SOFTWARE FOR VISUAL STUDIO………………………………………………………….

SERVER AND DATABASE SYSTEM. DATA COLLECTION PROCESS. DATA PROCESSING SYSTEM PROCESS. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS.

DATA COLLECTION PROCESS.40 viii LIST OF TABLES Table 3.1 Parameters about power consumption of components………………13 Table 3.2 The specifications of the Arduino board are summarized in the following table……………………………………………………………….1 Performance results of the system when normal lighting conditions……………………………………………………….2 Performance results of the system when high light intensity conditions……………………………………………………….3 Performance results of the system when lack of light conditions…………………………………………………………………….…37 ix LIST OF FIGURES Figure 1. 1 The electronic toll collection model does not stop ETC……. 1 The front of system model after completion………………. 2 Module of the system……………………………………….

4 QR Code and Traditional Barcode…………………………. 1 Block diagram of system…………………………………. 3 Schematic of sensor LM393……………………………. 4 Visual Studio Interface………………………………….

5 Webcam C270 HD Logitech………………………. 7 Circuit of central processing………………………. 8 Visual Studio Interface……………………………. 9 Schematic of power supply circuit……………….

10 Flowchart of User Information Activity…………. 11 Flowchart of Arduino……………………………. 1 Top view of node model……………………………. 2 Sensor 1 detects the media and panel 1 at the interface changes.

3 Camera scan QR and display information on screen……………. 4 Sensor 2 detects the media and panel 2 at the interface changes…. 5 Interface of adding new vehicle…………………………………. 7 Interface of editing user information…………………………….

9 Create QR code………………………………………………. 10 Add new user………………………………………………. 11 Main processing interface…………………………………….36 x xi ABSTRACT The transportation has becomemore and more important in today’s road network and the manual toll collection system has become outdateddue to its number of drawbacks. By employingautomated toll collection system, driver of vehicles neednot to stop at a window or and waste time for waiting in a long queue to pay their toll.

This reduces theconsumption of fuel; reduce congestion, increase roadsafety. An Automated Toll Collection System using QRcode system is basically designed for anuninterrupted toll collection, which has become animportant part of intelligent transportation system. In this project, we will design and build an automatic fare collection system for buses based on scan QR code to replace the traditional cash payment method. A user QR code containing personal information will be provided to each customer, then the customers will scan the QR code for each ride and the system will process the payment immediately through the amount of money in the QR code and store detailed information about the vehicle of each customer.

Arduino UNO R3 will be in charge of the central processing system, which will have many connections to multiple devices at the same time. Each QR code will be attached to customer information, this information will be stored in a central computer system. xii CHAPTER 1: INTRODUCTION 1.1 OVERVIEW Nowadays, the problem of environmental pollution is getting more and more serious. It is no longer a private problem of an individual, a community or a country, but a global dilemma.

The biggest problem that impact is air pollution and mainly comes from private vehicles. In Ho Chi Minh City, there are 8 million vehicles, including more than 7 million motorbikes. Vehicles emit dust, CO, CO2, NOx, SOx, gasoline vapor, lead dust, benzene, etc. into the atmosphere.

The air quality measurement results in 2017 compared to 2016 by the Department of Natural Resources and Environment of Ho Chi Minh City show that the concentration of CO, CO2, NO2, suspended dust particles PM10 tends to increase [1]. Under the development of electronic engineering and automation and the advent of large-scale microchips, high programmability has brought about changes in the electronics industry in general, the following is a topic about road fee collection station system design: “Design automatic traffic toll system applying RFID technology” Electronic Toll and Traffic Management (ETTM) allows electronic toll collection without the need for vehicles to stop and monitor traffic. ETTM employs vehicles outfitted with a receiving and retransmitting system (electronic tags, transponders), wireless communications, sensors installed in the road or along the side of the road, and a computer system for data management, data collection, electronic toll collection, traffic monitoring, and data collection The ETTM system and infrastructure provide the essentials for future applications such as incident management, route guidance for vehicle owners, and travel demand management. If implemented correctly, ETTM has the potential to reduce congestion, increase operational efficiency, improve travel times, reduce 1 environmental pollution, and improve the safety of road facilities and surrounding corridors.

1 The electronic toll collection model does not stop ETC [2]. An important component of the ETTM system is the Electronic Toll Collection (ETC). ETC is a combination of engineering and technology, allowing vehicles to pass through toll booths without requiring any driver action (e., stopping to pay cash). Under the development of electronic engineering and automation and the advent of large-scale microchips, high programmability has brought about changes in the electronics industry in general.

Therefore, the demand for using electronic devices in people's daily life is also increasing. Products with high applicability are preferred above all because they bring certain convenience, they are put into practice in production and business to increase labor productivity. Applying these advanced technologies to makes payment and transaction processing much faster and more efficient, especially during the situation of the Covid-19 epidemic as complicated as it is now, automatic payment can avoid the problem of direct contact, meeting the needs of customers’s health protection.