BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
KHOA ĐIỆN TỬ

THIẾT KẾ MƠ HÌNH KIỂM SOÁT XE RA VÀO BÃI ĐỖ XE SỬ
DỤNG PIC 18F4520

CBHD

:

Sinh viên

:

Mã số sinh viên

:

Hà Nội – Năm 2021


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.........................................4
DANH MỤC BẢNG....................................................................5
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT....................................................6
LỜI CAM ĐOAN........................................................................7
LỜI CẢM ƠN............................................................................8

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN MƠ HÌNH KIỂM SỐT XE RA, VÀO BÃI ĐỖ
XE SỬ DỤNG PIC 18F4520.........................................................9
2.1 Lời mở đầu......................................................................................................................................... 9
2.1.1 Lý do chọn đề tài.............................................................................................................................. 9
2.1.2 Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................................... 9
2.1.3 Mục đích nghiên cứu...................................................................................................................... 10
2.1.4 Phạm vi nghiên cứu........................................................................................................................ 10
2.1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài......................................................................................... 10
2.2 Tình hình thực trạng trong nước và quốc tế......................................................................................11
2.2.1 Trên thế giới................................................................................................................................... 11
2.2.2 Trong nước..................................................................................................................................... 11
2.3 Đặt vấn đề nghiên cứu...................................................................................................................... 12
2.3.1 Sự cần thiết của hệ thống thực tế................................................................................................... 12
2.3.2 Hệ thống đã và đang có trong thực tế và hạn chế...........................................................................14
2.4 Kết luận chương 1............................................................................................................................. 18

CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................20
3.1 Vi điều khiển PIC 18F4520................................................................................................................. 20
3.1.1 Giới thiệu chung về PIC và PIC18F4520........................................................................................... 20
3.1.2 Sơ đồ và chức năng chân của PIC18F4520...................................................................................... 22
3.1.3 Đặc điểm của PIC............................................................................................................................ 26
3.1.4 Sơ đồ khối VĐK PIC18F4520........................................................................................................... 28


2
3.2 Màn hình LCD 1602A......................................................................................................................... 31
3.2.1 Giới thiệu....................................................................................................................................... 31
3.2.2 Đặc điểm........................................................................................................................................ 32
3.3 Cảm biến tiệm cận............................................................................................................................ 33
3.3.1 Giới thiệu....................................................................................................................................... 33

3.3.2 Đặc điểm cảm biến tiệm cận.......................................................................................................... 35
3.3.3 Phân loại cảm biến tiệm cận........................................................................................................... 35
3.3.4 Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận..................................................................................35
3.3.5 Chế độ hoạt động Thường Mở/Thường Đóng................................................................................37
3.4 Nút nhấn........................................................................................................................................... 44
3.5 Tụ hóa............................................................................................................................................... 45
3.6 Điện trở............................................................................................................................................ 47
3.7 Biến trở............................................................................................................................................ 47
3.8 Led đơn............................................................................................................................................ 49
3.9 Phần mềm CCS.................................................................................................................................. 51
3.10 Kết luận chương 2........................................................................................................................... 52

CHƯƠNG 4. CẤU TRÚC, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG, THIẾT KẾ MẠCH
VÀ KẾT QUẢ...........................................................................53
4.1 Yêu cầu thiết kế................................................................................................................................. 53
4.2 Sơ đồ khối........................................................................................................................................ 53
4.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động................................................................................................................ 54
4.4 Lưu đồ thuật toán............................................................................................................................. 55
4.5 Sơ đồ nguyên lý................................................................................................................................ 57
4.6 Khối nguồn....................................................................................................................................... 59
4.7 Khối cảm biến và nút nhấn................................................................................................................ 59
4.7.1 Khối xử lý trung tâm....................................................................................................................... 60


3
4.8 Khối hiển thị..................................................................................................................................... 60
4.9 Thiết kế mạch................................................................................................................................... 61
4.9.1 Phần mềm điều khiển.................................................................................................................... 61
4.9.2 Thiết kế phần cứng......................................................................................................................... 63
4.10 Kết quả kiểm tra hệ thống............................................................................................................... 64

4.11 Kết quả đạt được............................................................................................................................ 66
4.12 Kết quả chưa đạt được................................................................................................................... 67
4.13 Đánh giá......................................................................................................................................... 67
4.14 Kết luận chương 3........................................................................................................................... 67

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................69
PHỤ LỤC...............................................................................70


4
CHƯƠNG 1.

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


5

DANH MỤC BẢNG


6

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT

Từ viết tắt

Nội dung viết tắt


1

PC

Program Count

2

VĐK

Vi điều khiển

3

PCB

Bảng mạch in

4

FR-4

Flame Retardant 4

5

STKPTR

Return Stack Pointer


6

NO

Thường mở

7

NC

Thường đóng


7

LỜI CAM ĐOAN
Để hồn thành đề tài này em có tham khảo một số tài liệu liên quan đến hệ
thống thiết kế mơ hình kiểm sốt xe ra vào tại bãi đỗ xe.
Em xin cam đoan đồ án này là do em thực hiện, các số liệu và kết quả
nghiên cứu trong đề tài này là trung thực. Mọi sự giúp đỡ cho bài báo cáo này
đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong bài báo cáo đã được ghi
nguồn gốc rõ ràng.

Hà Nội, tháng 5 năm 2021
Sinh viên thực hiện


8


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn tất cả Thầy Cơ khoa Điện Tử đã tận tình dạy dỗ,
giúp đỡ em trong thời suốt quá trình học tập tại trường Đại học Công nghiệp
Hà Nội. Xin cảm ơn các thầy cô đã trực tiếp giảng dạy em cũng như thầy cơ
đã gián tiếp giúp đỡ em trong q trình tìm kiếm tài liệu cho việc thực hiện đồ
án tốt nghiệp này.
Đặc biệt em xin trân trọng cảm ơn Cô ThS. Lê Thị Trang – Người đã tận
tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực trong
suốt quá trình thực hiện đồ án. Những kinh nghiệm quý báu mà Cô truyền đạt
sẽ là hành trang vững chắc giúp em tự tin hơn trong nghề nghiệp sau này.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ em vượt qua
khó khăn trong suốt thời gian vừa qua để em có thể hoàn thành nhiệm vụ học
tập cũng như đồ án tốt nghiệp một cách tốt nhất.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng với kiến thức còn hạn hẹp và thời gian
tiếp xúc với thực tế chưa nhiều, vì vậy bài báo cáo đồ án của em không thể
tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong có được những ý kiến đóng ghóp
chân thành của các Thầy Cơ để cho kiến thức trong cuốn báo cáo này được
hoàn thành hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


9
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN MƠ HÌNH KIỂM SỐT XE RA, VÀO
BÃI ĐỖ XE SỬ DỤNG PIC 18F4520
2.1Lời mở đầu
2.1.1 Lý do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của công nghệ và khoa học kỹ thuật, các hệ thống
giao thông thông minh đang dần trở thành những công cụ hỗ trợ đắc lực cho
con người. Có rất nhiều nhiều thành tựu khoa học công nghệ trong giao thông
vận tải giúp các nhà quản lý giám sát và điều khiển sự di chuyển, hoạt động

các phương tiện giao thông ở các đơ thị lớn. Một trong số đó là hệ thống đếm
xe ra vào bãi đỗ xe. Hệ thống này làm đơn giản và thực hiện nhanh chóng q
trình gửi, lấy cũng như quản lý xe. Trong những năm gần đây, số lượng các
phương tiện giao tham gia giao thông ngày một tăng lên do nhu cầu đi lại, sản
xuất của người dân ngày càng nhiều. Lưu lượng các phương tiện giao thông
sử dụng nơi công cộng rất lớn, bởi vậy nhu cầu về bãi đỗ xe là rất lớn. Với
những bãi đỗ lớn, số lượng xe nhiều thì cần phải có mạch điện giúp đỡ cho
việc điều khiển cho việc điều khiển và quản lý số lượng xe, nếu có lượng xe
vào lớn quá mức cho phép sẽ gây cản trở lưu thơng trong bãi đỗ vì thế cần
phải giới hạn số lượng xe. Vì vậy rất cần thiết kế mạch đếm và quản lý số
lượng xe trong bãi đỗ. Từ những vấn đề thực tế trên, em đã thực hiện đề tài
“Thiết kế mơ hình kiểm sốt xe ra vào tại các bãi đỗ xe sử dụng PIC
18F4520”.
2.1.2

Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là thiết kế mơ hình kiểm soát xe ra vào tại các bãi
đỗ xe ở Việt Nam.


10
2.1.3

Mục đích nghiên cứu

Thiết kế mơ hình kiểm sốt xe ra vào tại các bãi đỗ xe giúp cho người
quản lý bãi đỗ đếm được số lượng xe và giới hạn lượng xe vào phù hợp với
sức chứa của bãi đỗ. Yêu cầu của mạch đếm số lượng xe là phải chạy một
cách chính xác, ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, sửa chữa và giá thành thấp. Hệ

thống đếm xe ra, vào bãi đỗ xe được ứng dụng được nhiều nơi có lượng
phương tiện giao thơng như các doanh nghiệp, công ty, trường học…
2.1.4

Phạm vi nghiên cứu

Đề tài sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề chính sau:
- Cảm biến phát hiện xe ra, vào bãi đỗ xe.
- Sử dụng chức năng trên vi điều khiển PIC18F4520 đếm lượt xe ra vào
qua cảm biến tiệm cận, gửi thông báo đến màn hình LCD 1602A.
- Viết chương trình điều khiển PIC trên phần mềm CCS.
2.1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đời sống con người đang ngày càng phát triển thì nhu cầu về các hệ
thống tự động càng được coi trọng và với tình hình gia tăng khơng ngừng
của các phương tiện giao thơng thì nhu cầu về hệ thống kiểm soát tự động
càng cần thiết hơn bao giờ hết. Chính vì vậy, đề tài cho thấy tính thực tiễn
cao trong việc kiểm sốt và quản lý hệ thống phương tiện giao thông.
Đề tài “Thiết kế mơ hình kiểm sốt xe ra vào tại các bãi đỗ xe sử dụng
PIC 18F4520” của em gồm những nội dung sau:
Chương 1: Tổng quan mơ hình kiểm sốt xe ra vào bãi đỗ xe sử
dụng PIC 18F4520.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Cấu trúc, nguyên lý hoạt động, thiết kế mạch và kết
quả.


11

2.2Tình hình thực trạng trong nước và quốc tế
2.2.1 Trên thế giới

Tại Mỹ: theo thống kê của tổ chức International Parking Institue, loại hình
dịch vụ kinh doanh bãi đỗ xe tại Mỹ đang đóng ghóp một doanh thu hàng
năm lên tới 26 tỷ USD. Hiện có tới 40000 gara đỗ xe với khoảng 105 triệu
chỗ trống. Ấy vậy mà cung đó vẫn chưa đáp ứng nổi cầu đang ngày càng gia
tăng. Xây dựng 10 hệ thống giữ xe ở trung tâm, các hệ thống này liên kết với
nhau qua máy tính chủ. Mọi thơng tin như cịn chỗ trống được thể hiện qua
bảng điện tử, giúp người lái xe nhanh chóng tìm được chỗ đậu.
Tại Châu Âu: thiếu bãi đỗ xe là tình trạng chung của các thành phố lớn trên
tồn thế giới. Trong đó MAastxocova ở Nga, hiện nay đang có xu hướng xây
dựng các tịa nhà cao tầng để xe tự động. Các tịa nhà đỗ xe hồn tồn tự động
và hệ thống thơng tin về vị trí đỗ đã đầy hay còn trống được thể hiện trên
bảng điện tử, rất thuận tiện cho người đỗ xe vào bãi giữ. Không chỉ ở Nga mà
các thành phố lớn của các nước như Anh, Pháp, Đức… đã xây dựng nhiều hệ
thống bãi đỗ xe thông minh nhằm giải quyết bài toán chỗ để xe.
Tại Châu Á: Nhật Bản và Hàn Quốc là 2 quốc gia đi đầu trong việc cơ giới
hóa bãi đỗ xe, đặc biệt tại Nhật Bản với mật độ dân cư tập trung đông ở các
thành phố như Tokyo. Nhật Bản đang đứng đầu thế giới về số lượng cũng như
chất lượng của bãi đỗ xe tự động.
2.2.2 Trong nước
Sự gia tăng phương tiện giao thông ở nước ta hiện nay: song với tốc độ
phát triển đơ thị hóa mạnh mẽ như hiện nay, Việt Nam đang gặp phải một số
tác động ảnh hưởng đến quá trình xây dựng giao thơng đơ thị bền vững như:
sự gia tăng nhanh phương tiện với tỷ lệ 10-12%/năm, thiếu quy hoạch hệ


12
thống bến xe, bãi đỗ xe phương tiện, ùn tắc giao thơng cịn diễn biến phức tạp
tại các thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh. Theo thống kê cho thấy,
cả nước ta hiện có 3,7 triệu ơ tô và 57 triệu xe máy đã đăng ký, mỗi ngày lại
có thêm 850 ơ tơ và 9000 xe máy đăng ký mới khiến thách thức về giao thông

cũng như bãi đậu xe tại Việt Nam là rất lớn. Cùng với sự gia tăng nhanh
phương tiện giao thông là nhu cầu chỗ đỗ. Khi lượng ô tô, xe máy quá lớn có
thể gây khó khăn cho q trình kiểm sốt ra vào bãi đỗ, có thể dẫn đến ùn tắc.
Với những vấn đề gặp phải ở trên, giải pháp hiệu quả nhất được đưa ra là xây
dựng hệ thống bãi đỗ xe thơng minh. Nhằm mục đích thực hiện nhanh chóng
q trình gửi xe, tìm kiếm vị trí đỗ xe cũng như tìm vị trí xe cần tìm. Do đó
nhu cầu đầu tư và phát triển hệ thống bãi đỗ xe thông minh là nhu cầu cần
thiết và cấp bách.
Thực trạng bãi đỗ xe ở Việt Nam tại các thành phố lớn: theo thống kê sơ bộ
của Sở giao thông – Cơng 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 ơ tơ, kể cả
chỗ đậu được phép trên lề đường và trong các bãi giữ xe cơng cộng. Trong khi
đó, hằng ngày hơn 5.800 ơ tơ có nhu cầu về chỗ đỗ, điều đó dẫn đến tình
trạng ơ tơ có thể tìm bất cứ chỗ nào có thể đỗ, kể cả gây cản trở giao thơng.
Cịn ở TP Hà Nội có gần 200 nghìn xe ô tô đang hoạt động. Trong khi đó, sức
chứa của 139 điểm trông giữ xe ô tô chỉ đủ cho 7.900 xe. Cung khơng đáp
ứng nổi cầu dẫn đến tình trạng quá tải 100% tại các điểm đỗ
2.3Đặt vấn đề nghiên cứu
2.3.1 Sự cần thiết của hệ thống thực tế
Bãi đỗ xe, đâu đâu cũng thiếu…Khảo sát cho thấy, trong 10 quận nội thành
Hà Nội hiện có khoảng 1000 điểm trông giữ phương tiện, nhưng cũng chỉ đáp
ứng được khoảng 10% nhu cầu thực tế, còn lại khoảng 90% phải sử dụng vỉa
hè, long đường, tầng trệt, sân chung cư và các ngõ ngách làm bãi trong giữ xe.


13
Chính sự thiếu hụt này là nguyên nhân xuất hiện khá nhiều các điểm đỗ, bãi
trông giữ xe không phép, thu quá giá quy định. Nhiều phần đất lưu thông và
vỉa hè khu Trung Hịa – Nhân Chính đang biến thành bãi đỗ xe khổng lồ. Xe
xếp dọc hai bên đường Hoàng Đạo Thúy, tràn lên vỉa hè chung cư, chặt như

nêm trong các phần đường nội bộ, diện tích cơng cộng. Phía sau tịa nhà
chung cư 2F, N3A, N3B phần sân chơi dành cho trẻ em từ lâu đã biến thành
bãi đỗ xe do Xí nghiệp Quản lý dịch vụ và khai thác quản lý. Xe xếp chật
cứng, chỉ còn một lối nhỏ dẫn vào thang máy. Trên vỉa hè các tòa chung cư
N5C, N6B, N6A, N6E…thuộc Trung Hòa – Nhân Chính cũng kín đặc xe
máy, ơ tơ. Dọc tuyến đường Lê Văn Lương ô tô xếp dày đặc trên vỉa hè,
choáng hết lối đi. Điều đáng ngạc nhiên tại các KĐT có giá nhà đất đắt đầu
bảng Hà Nội này lại khơng có lấy một bãi đỗ xe hiện đại nào. Trong gần 40
tòa nhà caoa tầng với hang chục ngàn căn hộ đã đưa vào sử dụng thì có tới
hơn chục tịa nhà khơng có tầng hầm, cịn lại chỉ có một tầng hầm chủ yếu đủ
trong xe máy, xe đạp.
Bãi đỗ xe hiện đã trở thành một trong những yếu tố cấu thành giá trị của
bất kỳ một bất động sản nào tại các đô thị lớn. “Có chỗ để xe hay khơng?”
đang trở thành một câu hỏi lớn đối với người mua nhà, những người đi mua
sắm, những người đến văn phòng, những người đến nhà hang hay những
người đi vui chơi,…Việc có chỗ để xe đã và đang trở thành một lợi thế đối
với bất kỳ hoạt động kinh doanh nào tại trung tâm thành phố, hơn thế nữa
việc có được một dịch vụ đỗ xe chuyên nghiệp sẽ lại càng là thế mạnh để các
khu nhà ở, khu mua sắm, khu văn phòng, khu vui chơi giải trí, khu ẩm thực
cạnh tranh với các đối thủ của mình. Do vậy, để giữ được lợi thế kinh doanh
và kéo khách hàng đến sử dụng dịch vụ và mua sản phẩm của mình, việc đáp
ứng đủ chỗ đỗ xe cũng như có dịch vụ trơng giữ xe chuyên nghiệp sẽ luôn là
một trong những yếu tố quan trọng. Với mong muốn xây dựng một khái niệm
mới, quan niệm mới và hình ảnh mới về dịch vụ đỗ xe tại Việt Nam, cũng như
đáp ứng được nhu cầu về chỗ đỗ xe tại khu vực trung tâm, với sứ mệnh vãn


14
dụng các cơng nghệ tiên tiến, mơ hình hiện đại trên thế giới về việc đầu tư,
quản lý, vận hành bãi đỗ xe phù hợp với điều kiện Việt Nam, nhằm tạo ra

những dịch vụ chuyên nghiệp trong lĩnh vực đỗ xe, góp phần giải quyết áp lực
về giao thơng tĩnh tại các đơ thị lớn,… Vì vậy đề tài nhằm giải quyết vấn đề
này.
2.3.2 Hệ thống đã và đang có trong thực tế và hạn chế
Trên thế giới có rất nhiều bãi đỗ xe tự động, có thể phân loại chúng theo hệ
thống truyền động: bằng thanh răng, bằng thủy lực, bằng cáp, bằng xích. Phân
loại chúng theo cách bố trí nhà xe ở trên mặt đất hay ngầm đưới đất, hoặc
phân loại theo quy mô cỡ nhỏ hay cỡ lớn… Trong thực tế hệ thống một bãi
giữ xe có thể kết hợp nhiều phương án do đó việc phân loại chúng là rất phức
tạp. Sau đây, em xin giới thiệu một số loại để ô tô tự động mà thế giới đã làm.

Hình 1. 1 Mơ hình hệ thống xoay vòng tầng ngầm dưới đất


15
Hệ thống xoay vòng tầng (Cycle Parking): Hệ thống lắp đặt ngầm dưới
đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp. Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ
thống xoay vòng tròn 360 độ theo phương thẳng đứng bằng một thang phụ để
di chuyển lần lượt các pallet đến vị trí thang nâng chính khi xe ra/ vào hệ
thống.

Hình 1. 2 Hệ thống xoay vòng ngang
Hệ thống xoay vòng ngang (Total Parking): Hệ thống đỗ xe dạng xoay
vòng ngang là loại thiết bị rất hiệu quả cho các diện tích có hình vng, hình
chữ nhật có nhiều tầng, nhiều hàng ngầm dưới mặt đất. Xe được đưa vào và
lấy ra khỏi hệ thống bằng thiết bị nâng di chuyển theo hai trục đứng và ngang
theo một thứ tự lập trình trước. Các đặc điểm chính của hệ thống gồm:
- Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm thiểu nhờ sự vận hành đồng thời
theo trục đứng và ngang của hệ thống nâng.
- Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt dạng nhiều hàng và nhiều tầng.

- Việc điều hành hệ thống rất thuận lợi nhờ hệ thống tương thích vi tính điều
khiển trung tâm.
- Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.


16
- Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360 độ trên
một mặt phẳng ngang để di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng để đưa xe
ra/ vào hệ thống.
- Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 12-36 xe.

Hình 1. 3 Hệ thống xoay vòng đứng
Hệ thống xoay vòng đứng (Mini Rotary): Ở dạng này, xe được xếp vào
bàn nâng (pallet) xoay khép kín và nặng nề, mỗi lần muốn đưa xe vào hay xe
ra, hệ thống bàn nâng phải xoay và kéo theo tất cả các xe chứa trong nó. Quy
trình diễn ra như sau: xe được lái vào đúng vị trí của một ơ trong guồng được
đặt ngay phía dưới đất, sau đó cả hệ thống bàn nâng quay để có được ô trống
nằm ngay mặt đất. Khi lấy xe ra bàn nâng cũng quay để đưa chiếc xe yêu cầu
ở vị trí mặt đất và người dùng có thể lên xe và lái xe ra.
Là hệ thống mang lại hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất.
Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt
trên các bàn nâng (pallet), các pallet này di chuyển xoay vòng 360 độ quanh
trục cố định, có thể đảo chiều xoay. Hệ thống được lập trình để chọn cách
thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất. Hệ thống có đặc điểm
chính:
- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp đặt nhiều hệ thống liên
tiếp nhau.
- Điểm xe vào từ dưới mặt đất.
- Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong tòa nhà cao tầng.
- Hệ thống lắp đặt trên mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.



17
- Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vịng trịn 360 độ
quanh trục cố định (có thể đảo chiều xoay) để di chuyển các pallet đến vị trí
xe vào/ ra.
- Tốc độ xoay của hệ thống khoảng 3,8 m/phút.
Hệ thống thang nâng di chuyển (Lift Side system): Loại hệ thống đỗ ô tô
dạng thang nâng là loại hệ thống rất thuận tiện, an toàn, kinh tế. Với loại này
tăng diện tích tối đa sử dụng, 60 xe có thể đỗ trên diện tích đất dành cho 3 xe
(khoảng 48 m2), tốc độ xe vào ra nhanh (60m/phút). Hệ thống tương thích
PLC lập trình điều khiển tồn bộ vận hành của hệ thống nên các vấn đề xảy ra
(nếu có) sẽ có thể được phát hiện và giải quyết tức thời. Do tương thích PLC
nên hệ thống liên tục cập nhật các thơng tin về tình trạng hoạt động của hệ
thống và thu thập dữ liệu về xe vào, ra, cước phí trên cơ sở từng giờ, từng
ngày và từng tuần, … Hệ thống có thể được thiết kế với các kích thước khác
nhau phù hợp với kích thước cho phép bên trong tịa nhà. Rung động, tiếng ồn
và lượng điện tiêu thụ được giảm thiểu nhờ thiết bị biến tần.
- Hệ thống lắp ngầm hoặc nổi, mặt bằng từ trung bình đến lớn.
- Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) thang nâng vừa di chuyển theo chiều
ngang vừa nâng hạ để đưa xe vào vị trí đỗ.
- Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 40 – 70 xe.
Tuy nhiên loại này có nhược điểm là việc vận hành của toàn hệ thống phụ
thuộc của thang di chuyển này, và thời gian xếp xe chậm hơn so với loại hệ
thống tầng di chuyển (Super Parking) nên hiện nay ít được lựa chọn.
Hệ thống tháp xe (Sky parking): Là hệ thống xây dựng hình tháp nhiều
tầng, tự động nâng xe lên xuống trong thang nâng theo chiều thẳng đứng để
xếp xe vào các tầng, tại mỗi tầng có lắp đặt pallet để di chuyển ngang từ tầng
đến thang nâng.
Số lượng xe đỗ tối đa trong 1 diện tích tối thiểu: khoảng 60 xe có thể đỗ

trong diện tích thơng thường dành cho 3 xe. Số tầng tối ưu nên lắp đặt là 25
tầng, tối đa 36 tầng. Nơi đặt xe vào tháp chỉ cần diện tích 2400 mm x 1800


18
mm. Tốc độ di chuyển nâng hạ nhanh (60 – 120 m/phút), êm nhẹ. Xếp xe và
lấy xe hoàn toàn tự động, điều khiển bằng hệ thống vi tính.
- Thuận tiện sử dụng tối đa mặt bằng: lối đưa xe vào có thể từ dưới hoặc trên,
hoặc giữu hệ thống.
- Có thể xây dựng bê tơng hoặc kết cấu thép, xây dựng tòa nhà riêng biệt hoặc
bên trong kiến trúc khác.
- Thiết bị đảm bảo đa cấp.
Nếu hướng vào của xe không phù hợp với hướng xe của hệ thống thì có thể
lắp đặt thêm bàn xoay quay 360 độ.

Hình 1. 4 Hệ thống tháp xe
2.4Kết luận chương 1
Như vậy thơng qua việc nghiên cứu tình hình trong nước và quốc tế ta thấy
được sự gia tăng càng ngày càng lớn của các phương tiện giao thông dẫn đến
nhu cầu về các bãi đỗ xe ngày càng cao.


19
Bãi đỗ xe trở thành một trong những điều kiện để người ta suy xét về việc
sinh hoạt như đi ăn, vui chơi giải trí, văn phịng cơng ty, … và cả việc mua
nhà. Đối với các thành phố lớn, khu đơ thị đơng dân cư thì u cầu khơng chỉ
dừng lại ở việc có đủ các bãi đỗ xe mà các bãi đỗ xe này càng đảm bảo hoạt
động vừa gọn vừa nhanh và tiện lợi để tránh ùn tắc tại các điểm đông đúc này.
Trên thế giới hiện có khá nhiều hệ thống bãi đỗ xe thơng minh giúp giải quyết
vấn đề này. Tuy nhiên với thực trạng và điều kiện tại Việt Nam, ta cần loại bãi

đỗ xe đơn giản nhưng vẫn đáp ứng được việc kiểm soát hệ thống xe trong bãi
đỗ. Tất cả những yếu tố trên phần nào phản ánh sự cần thiết của một hệ thống
kiểm soát xe tự động tại các bãi đỗ góp phần xử lý nhanh chóng và quản lý
lưu lượng xe tại các bãi đỗ, hạn chế tình trạng tắc nghẽn tại điểm ra vào của
các bãi đỗ.
Hơn thế nữa với tình hình hiện tại ở Việt Nam khi mà phương tiện thì gia tăng
khơng ngừng nhưng hệ thống quản lý cịn thơ sơ, những hệ thống kiểm sốt tự
động chưa xuất hiện nhiều thì đây thực sự là một thị trường tiềm năng lớn.
Thực tế cho thấy con người càng ngày càng chạy đua với thời gian nên một
chút chờ đợi nơi ùn tắc cũng là lãng phí, thời đại 4.0 mọi thứ càng được tự
động hóa, nhanh gọn và giảm thiểu được sức người thì càng được ưa chuộng.
Tất cả những nguyên nhân và vấn đề trên đều cho thấy tầm quan trọng của
một hệ thống kiểm soát xe ở Việt Nam. Hy vọng một tương lai khơng xa ta có
thể tạo ra nhiều hơn nữa những hệ thống tự động như trên góp phần thúc đẩy
phát triển kinh tế, xã hội, nâng cao đời sống của toàn dân.


20
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
3.1Vi điều khiển PIC 18F4520
3.1.1

Giới thiệu chung về PIC và PIC18F4520

PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip
Technology. Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi
Microelectronics Division thuộc General - Instrument. PIC là viết tắt của
“Programmable Intelligent Computer” (Máy tính khả trình thơng minh) là một
sản phẩm của hãng General Instruments đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên của
họ là PIC1650. Tại thời điểm đó PIC1650 dùng để giao tiếp với các thiết bị

ngoại vi cho máy chủ 16 bit CP1600, vì vậy người ta cũng gọi PIC với cái tên
“Peripheral Interface Controller” – bộ điều hiển giao tiếp ngoại vi.
PIC18F4520 là một trong những vi điều khiển phổ biến trong ngành công
nghiệp điện tử và vi mạch. Có tổng số 40 chân và có 33 pins I/O(In/Out - Ngõ
vào/Ngõ ra). PIC18F4520 được ứng dụng trong phần lớn các thiết bị điện tử.
Nó được sử dụng trong các cảm biến từ xa, thiết bị an ninh và an tồn, tự
động hóa thiết bị nhà ở và cơng nghiệp. Nó cũng được đặc trưng bởi một
EEPROM lưu trữ một số thông tin vĩnh viễn như mã máy phát, tần số nhận và
một số dữ liệu liên quan khác.
Bộ vi điều khiển ghi tắt là Micro-controller là mạch tích hợp trên một chip
có thể lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động của hệ thống. Theo các
tập lệnh của người lập trình, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin,
xử lý thông tin, đo thời gian và tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thơng
tin, đo thời gian và tiến hành đóng mở một cơ cấu nào đó.
Trong các thiết bị điện và điện tử các bộ vi điều khiển hoặt động của tivi,
máy giặt, đầu đọc laser, điện thoại, …Trong hệ thống sản xuất tự động, bộ vi
điều khiển sử dụng robot, các hệ thống đo lường giám sát. Các hệ thống càng
thơng minh thì vai trị của vi điều khiển ngày càng quan trọng. Hiện nay trên


21
thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như: 6811 của Motorola, 8051 của
Intel, Z8 của Zilog, PIC của Mcrochip Technology…
Trong đề tài nghiên cứu này sử dụng pic18F4520 vì nó có nhiều ưu điểm
hơn các loại vi điều khiển khác như: ADC 10 BIT, PWM 10 BIT, EEPROM
256 BYTE, COMPARATER, …ngồi ra nó cịn được các trường đại học trên
thế giới đặc biệt là ở các nước châu Âu hầu hết xem PIC là một môn học
trong bộ mơn vi điều khiển, nói vậy ta cũng có thể thấy sự phổ biến rộng rãi
của nó. Ngồi ra PIC còn được rất nhiều nhà sản xuất phần mềm tạo ra các
ngơn ngữ hỗ trợ cho việc lập trình ngồi ngơn ngữ Asembly như MPLAB,

CCSC, HTPIC, MIRKROBASIC, …

Hình 2.1: Vi điều khiển PIC 18F4520
Vi điều khiển PIC 18F4520 có các đặc điểm cơ bản:
- Sử dụng công nghệ nanoWatl: Hiệu năng cao, tiêu thụ năng lượng ít


22
- Kiến trúc RISC
 75 lệnh mạnh, hầu hết các lệnh thực hiện trong bốn chu kì xung.
 Tốc độ thực hiện lên tới 10 triệu lệnh trong 1s với tần sso 40MHz
 Có bộ nhân cứng
- Các bộ nhớ chương trình và dữ liệu cố định
 32 Kbytes bộ nhớ flash có khả năng tự lập trình trong hệ thống có thể
thực hiện được 100.000 lần ghi/xóa
 256 bytes EEPROM có thể thực hiện được 1.000.000 lần ghi/xóa
 256 bytes SRAM
- Những ngoại vi tiêu biểu

sánh







4 bộ định thời/bộ đếm 8bit với các chế độ tỉ lệ đặt trước và chế độ so
Bộ đếm thời gia thực với bộ tạo dao động riêng biệt
2 kênh PWM

13 kênh ADC 10 bit
Bộ truyền tin nơi stieeps USART khả trình
Watchdog Timer khả trình với bộ tạo dao động bên trong riêng biệt
Bộ so sánh tương tự

- Các đặc điểm đặc biệt khác
 Power on Reset và dị Brown out khả trình.
 Bộ tạo do động RC được định cỡ bên trong.
 Các nguồn ngắt bên trong và bên ngoài
- I/O và các kiểu đóng gói
 32 đường I/O khả trình
 Đóng gói 40-pin PDIP, 44-lead TQFP và 44-pad MLF
3.1.2 Sơ đồ và chức năng chân của PIC18F4520
PIC 18F4520 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Microchip
thuộc họ PIC. PIC 18F4520 là một bộ vi điều khiển 8bit dựa trên kiến trúc
RISC bộ nhớ chương trình 32KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần,
256B EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit
(2KB SRAM)
Với 33 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3
bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một
vector ngắt), giao thức truyền thơng nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngồi ra có
thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 12 kênh,


23
khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể
sử dụng tới 2 kênh điều chế độ rộng xung (PWM)…

Hình 2.2 Sơ đồ chân PIC18F4520[4]
Bảng 2.1: Chức năng chân vi điều khiển PIC 18F4520

Chân

Tên

Chức năng
- MCLR là đầu vào Master Clear (reset) hoạt
động ở mức thấp để reset toàn bộ thiết bị.
- Vpp dùng để thay đổi điện áp đầu vào

1

MCLR/Vpp/RE
3
- RE3 đầu vào số
-Các chân thuộc cổng vào ra Port A

2

RA0/AN0

3

RA1/AN1

4

RA2/AN2/
VREF+

- RA0 : xuất/nhập số

- AN0 : ngõ vào tương tự
- RA1 : xuất/nhập số
- AN1 : ngõ vào tương tự
- RA2 : xuất/nhập số
- AN2 : ngõ vào tương tự


24

5

6

7

8

9

10
11
12

13

14

- VREF +: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ
A/D
- RA3 : xuất/nhập số

RA3/AN3/
- AN3 : ngõ vào tương tự
VREF-/ CVREF
- VREF- : ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D
- RA4 : xuất/nhập số
RA4/ TOCK1/ - TOCK1 : ngõ vào xung clock bên ngoài cho
C1OUT
timer0
- C1OUT : Ngõ ra bộ so sánh 1
- RA5 : xuất/nhập số
RA5/AN4/
- AN4 : ngõ vào tương tự 4
SS/HLVDIN / - SS : ngõ vào chọn lựa SPI phụ
C2OUT
- HLVDIN: đầu vào tương tự để dò điện áp
- C2 OUT : ngõ ra bộ so sánh 2
- RE0 : xuất nhập số
- RD : điều khiển việc đọc ở port nhánh song
RE0/ RD/AN5
song
- AN5 : ngõ vào tương tự
- RE1 : xuất/nhập số
- WR : điều khiển việc ghi ở port nhánh song
RE1/ WR/AN6
song
- AN6 : ngõ vào tương tự
- RE2 : xuất/nhập số
- CS : Chip lựa chọn sự điều khiển ở port nhánh
RE2/CS /AN7
song song

- AN7 : ngõ vào tương tự
VDD
Chân nguồn của PIC.
VSS
Chân nối đất
Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock
bên ngoài.
- OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung
clock bên ngoài. Ngõ vào Schmit trigger khi
OSC1/CLKI/R
được cấu tạo ở chế độ RC; một cách khác của
A7
CMOS.
- CLKI: ngõ vào nguồn xung bên ngồi. Ln
được kết hợp với chức năng OSC1.
- RA7: chân vào ra sử dụng chung
OSC2/CLKO/ Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock
RA6
- OSC2: Ngõ ra dao động thạch anh. Kết nối
đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.
- CLKO: ở chế độ RC, ngõ ra của OSC2, bằng
tần số của OSC1 và chỉ ra tốc độ của chu kỳ
lệnh.