Thiết kế và thi công hệ thống bãi giữ xe thông minh sử dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh

• Tác giả: Nguyễn Thanh Hào
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Hiệp
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: CNKT Điện tử - Viễn thông
• Đề tài: Thiết kế và thi công mô hình hệ thống bãi giữ xe ứng dụng RFID và xử lý ảnh
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tình hình nghiên cứu hiện nay
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.4. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.5. Mục tiêu của đề tài
• 1.6. Đối tượng nghiên cứu
• 1.7. Phạm vi nghiên cứu
• 1.8. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.9. Phương pháp nghiên cứu
• 1.10. Bố cục đồ án
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về các chuẩn truyền
• 2.2. Chuẩn giao tiếp UART
• 2.3. Chuẩn giao tiếp I2C
• 2.4. Chuẩn giao tiếp SPI
• 2.5. Tổng quan về công nghệ RFID
• 2.6. Giới thiệu phần cứng
• 2.6.1. Giới thiệu KIT Arduino UNO R3
• 2.6.2. Động cơ Servo SG90
• 2.6.3. Cảm biến vật cản hồng ngoại
• 2.6.4. Module NodeMCU ESP32 DEVKIT V1
• 2.7. Phần mềm lập trình điều khiển
• 2.7.1. Phần mềm lập trình Arduino IDE
• 2.7.2. Phần mềm lập trình Microsoft Visual Studio
• 2.8. Tổng quan ngôn ngữ lập trình Web
• 2.8.1. Ngôn ngữ HTML
• 2.8.2. Ngôn ngữ CSS
• 2.8.3. Ngôn ngữ JavaScript
• 2.9. Tổng quan cơ sở dữ liệu
• 2.9.1. SQL Server Management Studio
• 2.10. Tổng quan về thư viện xử lý ảnh
• 2.11. Tổng quan về thuật toán xử lý nhận diện ảnh
• 2.11.1. Thuật toán OCR
• 2.11.2. Thuật toán Canny
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
• 3.1. Yêu cầu hệ thống
• 3.2. Sơ đồ khối hệ thống
• 3.3. Tính toán và thiết kế phần cứng
• 3.3.1. Khối cảm biến vật cản
• 3.3.2. Khối hiển thị
• 3.3.3. Khối xử lý và điều khiển (chính)
• 3.3.4. Khối xử lý và điều khiển (phụ)
• 3.4. Thiết kế phần mềm
• 3.4.1. Thiết kế phần mềm cho PC
• 3.4.2. Thiết kế trang web đặt chỗ
• 3.5. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
• 4. CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG NHẬN DẠNG BIỂN SỐ XE
• 4.1. Mô hình tổng quát nhận dạng biển số xe
• 4.2. Mạch in hệ thống
• 4.3. Board mạch đã hoàn thiện
• 4.4. Thi công mô hình bãi xe
• 4.5. Phần mềm quản lý bãi giữ xe trên PC
• 4.6. Trang web đặt chỗ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THI CÔNG
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• 6.2. Ứng dụng trong tương lai gần
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống

Phần này tập trung vào thiết kế hệ thống bãi giữ xe thông minh, kết hợp công nghệ RFID và xử lý ảnh. Hệ thống được thiết kế để tối ưu hóa quy trình quản lý xe, giảm thiểu thời gian chờ đợi và nâng cao tính bảo mật. Các thành phần chính bao gồm module RFID RC522, Arduino UNO R3, và camera để nhận dạng biển số xe. Thiết kế hệ thống được thực hiện trên phần mềm Proteus, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình thi công.

1.1. Yêu cầu hệ thống

Hệ thống cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản như tự động hóa quy trình ra vào, nhận dạng biển số xe chính xác, và tích hợp công nghệ RFID để quản lý thẻ xe. Thiết kế hệ thống cũng phải đảm bảo tính ổn định và dễ dàng bảo trì.

1.2. Sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ khối hệ thống bao gồm các khối chính: khối cảm biến, khối xử lý trung tâm, khối hiển thị, và khối truyền thông. Thiết kế hệ thống này giúp phân chia rõ ràng các chức năng, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

II. Thi công hệ thống

Phần này mô tả quá trình thi công hệ thống bãi giữ xe thông minh. Các bước thi công bao gồm lắp đặt phần cứng, kết nối các module, và cài đặt phần mềm. Thi công hệ thống được thực hiện dựa trên thiết kế đã được phê duyệt, đảm bảo tính chính xác và an toàn. Hệ thống sau khi thi công được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động ổn định.

2.1. Lắp đặt phần cứng

Quá trình lắp đặt phần cứng bao gồm việc kết nối các module như RFID RC522, Arduino UNO R3, và camera. Thi công hệ thống này đòi hỏi sự chính xác cao để đảm bảo các thiết bị hoạt động đồng bộ.

2.2. Cài đặt phần mềm

Phần mềm được cài đặt để điều khiển hệ thống, bao gồm các chương trình nhận dạng biển số xe và quản lý thẻ RFID. Thi công hệ thống phần mềm đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong quá trình vận hành.

III. Ứng dụng RFID và xử lý ảnh

Phần này phân tích việc ứng dụng RFID và xử lý ảnh trong hệ thống bãi giữ xe thông minh. Công nghệ RFID được sử dụng để quản lý thẻ xe, trong khi xử lý ảnh giúp nhận dạng biển số xe một cách chính xác. Sự kết hợp này mang lại hiệu quả cao trong việc quản lý và giám sát bãi xe.

3.1. Công nghệ RFID

Công nghệ RFID được tích hợp để quản lý thẻ xe, giúp quá trình ra vào bãi xe trở nên nhanh chóng và an toàn. Ứng dụng RFID này cũng giảm thiểu rủi ro mất thẻ và gian lận.

3.2. Xử lý ảnh

Xử lý ảnh được sử dụng để nhận dạng biển số xe, đảm bảo tính chính xác trong quá trình quản lý. Công nghệ xử lý ảnh này cũng giúp giảm thiểu sai sót do con người gây ra.

IV. Hệ thống bãi giữ xe thông minh

Phần này đánh giá tổng quan về hệ thống bãi giữ xe thông minh sau khi thiết kế và thi công. Hệ thống mang lại nhiều lợi ích như tối ưu hóa quy trình quản lý, nâng cao tính bảo mật, và giảm thiểu thời gian chờ đợi. Hệ thống bãi giữ xe này cũng có khả năng mở rộng và tích hợp thêm các công nghệ mới trong tương lai.

4.1. Quản lý bãi xe

Quản lý bãi xe được thực hiện thông qua phần mềm quản lý trên máy tính, giúp theo dõi và kiểm soát các phương tiện ra vào bãi xe một cách hiệu quả. Hệ thống bãi giữ xe này cũng cung cấp thông tin thời gian thực về tình trạng bãi xe.

4.2. Tự động hóa bãi giữ xe

Tự động hóa bãi giữ xe là một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống, giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người và nâng cao hiệu quả quản lý. Hệ thống thông minh này cũng giúp tiết kiệm chi phí vận hành.