BỘ GIÁO DỤC

VIỆN HÀN LÂM

VÀ ĐÀO TẠO

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN

ĐẶNG QUANG QUYỀN

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Đặng Quang Quyền

NGÀNH MÁY TÍNH

XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐỔ XE Ơ TƠ THƠNG MINH
VỚI THIẾT BỊ CẢM BIẾN

Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2021

Trang | 1


BỘ GIÁO DỤC

VIỆN HÀN LÂM

VÀ ĐÀO TẠO

KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Đặng Quang Quyền

XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐỔ XE Ô TÔ THÔNG MINH VỚI
THIẾT BỊ CẢM BIẾN
Chuyên ngành : Ngành máy tính Mã số:
8480104

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH HỆ
THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. Trương Nguyên Vũ
Thành phố Hồ Chí Minh - Năm 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận văn này là cơng trình nghiên
cứu của tơi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tơi tự tìm hiểu và nghiên cứu.
Chính vì vậy, các kết quả nghiên cứu đảm bảo trung thực và khách quan nhất.
Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện trong bất cứ một nghiên cứu nào. Các
số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực nếu sai tôi hồn chịu trách nhiệm.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 11 năm 20
Học viên thực hiện

Đặng Quang Quyền



LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Công nghệ thông tin và Viễn thông – Học
Viện Khoa học và Công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài tốt
nghiệp này.
Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Trương Nguyên Vũ đã
trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Cảm ơn quý thầy cô Khoa trong Công nghệ thông tin và Viễn thông, cùng
với các thầy cô của Học Viện Khoa học và Cơng Nghệ tận tình giảng dạy và truyền
đạt kiến thức suốt khóa học.
Sau cùng, tơi nói lời cảm ơn đến các anh chị em, bạn bè đồng nghiệp trong
Viện Cơ học và Tin học Ứng dụng, cùng gia đình đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến để tơi
hồn thành luận văn này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song trong phạm vi và khả năng cho phép chắc
hẳn sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót. Mong tiếp tục nhận được sự cảm thơng, góp
ý để xây dựng đề tài hoàn thiện hơn.

Trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận văn

Đặng Quang Quyền


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................................. iv
MỤC LỤC....................................................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................................... 3
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................................................ 4

MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 6
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.................................................................................................................... 6
MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU............................................................................................................. 6
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU............................................................................................................. 7
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI............................................................. 7
NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN........................................................................................ 7
PHẠM VI NGHIÊN CỨU................................................................................................................ 8
CẤU TRÚC CÁC CHƯƠNG TRONG LUẬN VĂN........................................................................ 8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................... 8

1.1

GIAO THÔNG Ở VIỆT NAM HIỆN NAY...................................................................... 8

1.2

MƠ HÌNH BÃI ĐỖ XE TRONG VÀ NGỒI NƯỚC.................................................... 10

1.3

VẤN ĐỀ CỊN TỒN TẠI............................................................................................... 11

1.4

MƠ HÌNH ĐỀ XUẤT.................................................................................................... 12

CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................... 14

2.1


NGUYÊN VẬT LIỆU.................................................................................................... 14

2.1.1 BO MẠCH CHỦ ARDUINO MEGA 2560................................................................ 14
2.1.2 CẢM BIẾN VẬT CẢN.............................................................................................. 14
2.1.3 CHIP ĐIỀU KHIỂN BỘ ĐẾM................................................................................... 15
2.1.4 LED 7 ĐOẠN............................................................................................................ 16
2.1.5 ĐÈN LED VÀ XE MƠ HÌNH.................................................................................... 17
2.2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................... 17

2.2.1 MƠ HÌNH QUAN NIỆM........................................................................................... 17
2.2.2 KỊCH BẢN THỬ NGHIỆM...................................................................................... 20

Trang | 5


2.2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................................. 23
CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG........................................................................................... 35

3.1

LẮP RÁP MƠ HÌNH...................................................................................................... 35

3.1.1 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN................................................................................................ 35
3.1.2 HÌNH ẢNH THỰC TẾ.............................................................................................. 37
3.2

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG............................................................................................... 38


3.2.1 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ........................................................................................... 38
3.2.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU....................................................................................................... 41
3.2.3 ĐỒNG BỘ DỮ LIỆU................................................................................................ 42
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG THỬ NGHIỆM.............................................................. 45

4.1

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG............................................................................................... 45

4.1.1 LẬP TRÌNH GIAO DIỆN.......................................................................................... 45
4.1.2 XỬ LÝ SỰ KIỆN...................................................................................................... 48
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................................................... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................... 50
KẾT LUẬN.................................................................................................................................... 50
KIẾN NGHỊ................................................................................................................................... 51
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 52


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.2-1: Nhiệm vụ các khối chức năng.......................................................................... 19


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1-2: Tỷ lệ sở hữu xe trên 1000 dân.............................................................................9
Hình 1.1-2: Tỷ lệ tăng trưởng xe cá nhân tại Việt Nam.........................................................9
Hình 1.1-3: Tồn cảnh giao thơng Việt Nam 2016...............................................................10
Hình 1.2-1: Một số mơ hình bãi xe ơ tơ phổ biến ở Việt Nam.............................................10
Hình 1.2-2: Một số mơ hình bãi xe ơ tơ một cửa tự động....................................................11
Hình 2.1-1: Bo mạch chủ Arduino Mega 2560....................................................................14
Hình 2.1-2: Cảm biến vật cản...............................................................................................15

Hình 2.1-3:Chip 74HC595 và sơ đồ chân............................................................................ 16
Hình 2.1-4: Sơ đồ kỹ thuật Led 7 đoạn................................................................................16
Hình 2.1-5: Đèn led và xe mơ hình...................................................................................... 17
Hình 2.2-1: Mơ hình quan niệm........................................................................................... 17
Hình 2.2-2: Sơ đồ khối phần cứng....................................................................................... 19
Hình 2.2-3: Sơ đồ khối phần mềm....................................................................................... 20
Hình 2.2-4: Quy trình đỗ xe tại bãi...................................................................................... 21
Hình 2.2-5: Quy trình đặt xe từ ứng dụng............................................................................22
Hình 2.2-6: Sơ đồ triển khai hệ thống.................................................................................. 23
Hình 2.2-7: Cài đặt mơi trường Java....................................................................................24
Hình 2.2-8: Cài đặt driver giao tiếp với PC......................................................................... 24
Hình 2.2-9: Arduino IDE..................................................................................................... 25
Hình 2.2-10: Giao diện lập trình Arduino IDE.................................................................... 25
Hình 2.2-11: Cấu trúc của Sketch........................................................................................ 26
Hình 2.2-12: Những tính năng hỗ trợ của phiên bản SQL................................................... 27
Hình 2.2-13: Mơ hình liên kết dữ liệu với ứng dụng........................................................... 28
Hình 2.2-14: Mơ hình MVC trong phát triển ứng dụng.......................................................29
Hình 2.2-15: Kiến trúc ASP.NET MVC...............................................................................29
Hình 2.2-16: HTTP request – respond mơ hình u cầu và phản hồi.................................. 31
Hình 2.2-17: Lựa chọn cơng nghệ truyền tải - Signal-R......................................................31
Hình 2.2-18: Mơ hình truyền tính hiệu - Signal-R...............................................................34
Hình 3.1-1: Mạch điện mơ phỏng........................................................................................ 35
Hình 3.1-2: Sơ đồ mạch điện................................................................................................36
Hình 3.1-3: Mơ hình bãi xe hồn thiện phía trước...............................................................37
Hình 3.1-4: Mơ hình đấu nối mạch điện phía sau................................................................ 37
Hình 3.1-5: Mơ hình khi kết nối với hệ thống điều khiển trung tâm................................... 38
Hình 3.2-1: Thư viện SignalR tích hợp vào project.............................................................42
Hình 4.1-1: Trang chủ web app............................................................................................45
Hình 4.1-2: Bảng kê các bãi đỗ xe tìm thấy trong khu vực..................................................46



Hình 4.1-3: Kích hoạt tool google map................................................................................46
Hình 4.1-4: Gợi ý đường đi từ google map..........................................................................47
Hình 4.1-5: Trạng thái vị trí đỗ xếp theo tầng (phân khu)................................................... 47


MỞ ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Đứng trước hiện trạng ô tô cá nhân
ngày càng gia tăng những năm gần đây trong
khi thiếu hụt nghiêm trọng các bãi đỗ, điểm
dừng, dẫn đến hành vi các chủ phương tiện
dừng đỗ tràn lan trên đường phố, vĩa hè, vừa
làm mất đi vẻ mỹ quan đô thị, vừa gây mất
an ninh trật tự, lại ảnh hưởng ít nhiều đến
giao thơng cơng cộng.
Phần lớn các bãi đỗ xe hiện hiện có
cịn hoạt động theo mơ hình truyền thống,
tiêu tốn nhiều thời gian và chi phí trong việc
quản lý điều hành.
Bên cạnh đó, các giải pháp về mở
rộng, xây dựng thêm các bãi đỗ mới còn gặp
nhiều khó khăn do chi phí đầu tư và nhiều
vấn đề liên quan khác, thì giải pháp nâng
cấp, đưa những công nghệ mới và ứng dụng
vào trong việc quản lý, vận hành là lựa chọn
tối ưu.
Với nhận thức nhu cầu bãi đỗ xe ô tô
ngày càng tăng cao, bằng phương thức cải

tiến, nâng cấp các bãi xe hiện có, tơi chọn đề
tài Xây dựng hệ thống đỗ xe ô tô thông
minh với thiết bị cảm biến nhằm đặt ra ý
tưởng về một quy chuẩn kiến trúc mơ hình,
hồng mang lại sự dễ dàng trong công tác
quản lý dữ liệu, kết nối, chia sẻ thông tin của
các bãi xe cùng nhau.

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Mục đích của luận văn nhằm tạo ra
một hệ thống theo dõi bãi đỗ xe thông minh
bằng các cảm biến nhận và truyền dữ liệu về


trung tâm thông
qua các công cụ
giao tiếp. Đồng
thời tại bãi đỗ,
có trang bị đèn
tín hiệu báo
trạng thái và
bảng số điện tử
để thông tin,
hướng
dẫn
khách
hàng
đánh xe vào một
cách thuận tiện.
Một phần

mềm ứng dụng
được thiết kế
dành cho khách
hàng
(những
chủ xe đang có
nhu cầu tìm bãi
giữ xe ơ tơ trên
địa bàn), tính
tốn sau đó và
thể hiện chính
xác các tầng,
phân khu cịn
trống theo thời
gian thực để ra
quyết định phù
hợp.
Có thể đặt chỗ
online thơng qua
ứng dụng.


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Xoay quanh việc lắp đặt một mơ hình thử nghiệm thu nhỏ với những

vi mạch và bo mạch chính kết nối với máy tính cá nhân như một trung
tâm dữ liệu.
 Với module lập trình kết nối thiết bị, dữ liệu được cập nhật về hệ
thống tức thì khi trạng thái chỗ đậu có sự thay đổi (nhận diện bằng
thiết bị cảm biến truyền tín hiệu điện thông qua chuẩn kết nối UART).

 Đồng bộ dữ liệu thời gian thực, tất cả kết nối vào hệ thống.
 Tích hợp cơng nghệ dẫn đường của google map vào ứng dụng.

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Áp dụng công nghệ thông tin vào việc quản lý luôn là việc đầu tư đúng đắn
của quốc gia và doanh nghiệp. Vừa tiết kiệm thời gian, tăng năng suất, vừa giảm chi
phí vận hành bộ máy.
Với chi phí trang bị thêm được tính tốn ở mức tối thiểu để những mơ hình
giữ xe ơ tơ truyền thống có thể dễ dàng lắp đặt và đưa vào hoạt động theo tiêu
chuẩn mới cho thấy tính khả thi của mơ hình.
Thơng tin các bãi đỗ xe được tập hợp và chia sẻ trực tiếp đến người tham gia
giao thông trở nên dễ dàng nhanh chóng, bằng vài thao tác chạm tay trên thiết bị di
động.
Một thành phố thông minh không thể thiếu những ứng dụng cung ứng dịch
vụ online, ngồi các chức năng tìm kiếm thơng thường, hệ thống cũng cho phép đặt
chỗ trước qua web app đến khách hàng tiềm năng.

NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN
Bảng chỉ dẫn trạng thái các vị trí đỗ trong mơ hình giúp việc di chuyển tìm
chỗ đậu trở nên thuận tiện hơn.
Hệ thống kết nối số liệu của nhiều bãi xe trên địa bàn, được tích hợp cơng
nghệ dẫn đường của google map sẽ giúp khách hàng dễ dàng tiếp cận và trải nghiệm
thêm nhiều vị trí bãi đỗ mới.


Kiểm tra thông tin bãi đỗ và booking online là tiện ích gia tăng tính khả dụng,
giúp các bên có được sự chủ động trong nhiều tình huống.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU
 Lắp đặt một mơ hình giữ xe ơ tơ thu nhỏ, kết nối với trung tâm điều


khiển được lập trình trên máy tính cá nhân.
 Xây dựng một ứng dụng WEB để tương tác và hỗ trợ người dùng
thông qua các chức năng dẫn đường, truy xuất thông tin và đặt chỗ
qua mạng.

CẤU TRÚC CÁC CHƯƠNG TRONG LUẬN VĂN:
Ngoài các phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo và các phụ lục,
luận văn gồm 5 chương:
 Chương 1: Thực trạng các mơ hình bãi đỗ xe trong và ngoài nước
 Chương 2: Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
 Chương 3: Thi công hệ thống
 Chương 4: Xây dựng ứng dụng thử nghiệm
 Chương 5: Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1

GIAO THƠNG Ở VIỆT NAM HIỆN NAY

Tình hình giao thơng ở Việt Nam hiện nay đang có nhiều bất cập, do sự phát
triển quá nhanh của phương tiện cá nhân trong khi cơ sở hạ tầng chưa thể đáp ứng
vì nhiều nguyên nhân.
Theo kết quả nghiên cứu của Ủy ban An tồn Giao thơng Quốc gia được
cơng bố tại một hội thảo ở thành phố Hà Nội, nhu cầu sử dụng phương tiện cá nhân


tại Việt



7.
3

10
%

6.
5

Nam đang ngày càng gia tăng, nhất là các thành phố lớn, nơi tỷ lệ tăng trưởng ô tô
đã vượt qua xe máy 7,3% và 6,5%. Trong khi đó, đối với các đô thị lớn, mức tăng
trưởng của xe máy là 10%, cịn ơ tơ lên tới 15%.
Hình 1.1-2: Tỷ lệ tăng trưởng xe cá nhân
tại Việt Nam

Hình 1.1-2: Tỷ lệ sở hữu xe trên 1000 dân.

Hầu hết lượng ô tô bán ra ở Việt Nam tập trung ở các đô thị loại 1, nhiều nhất
là Hà Nội và TP.HCM là nơi tập trung đến 17% dân số cả nước và chiếm khoảng
45% tổng số xe đăng ký mới15hàng năm. Hiện tại, Việt Nam đang có 49 triệu xe máy
và khoảng 3,2 triệu ô tô đang% lưu hành. Xét trên quy mô dân số 95 triệu người, tỷ lệ
sở hữu xe máy là 516 xe/1.000 dân, ô tô là 33 xe/1.000 dân.[13]
Một thống kê của công ty tư vấn chiến lược hàng đầu Châu Á Solidiance,
công bố nghiên cứu về thị trường ô tô dưới 9 chỗ tại Việt Nam. Theo đó, giai đoạn
2012- 2016, Việt Nam là quốc gia có ngành ơ tơ tăng trưởng nhanh nhất khu vực.
Tốc độ tăng trưởng hàng năm đạt 38%. Nếu tính riêng quãng 2015-2016, Việt Nam
đạt tăng trưởng 36%, trong khi Indonesia chỉ tăng nhẹ 5%, Thái Lan giảm 4% và
Malaysia giảm 13%. Dự đốn trong giai đoạn 2017-2020, thị trường ơ tô con tại
Việt Nam sẽ tiếp tục tăng trưởng mức 13%. Tổng lượng ô tô bán ra dự kiến chạm
mức 225.000 xe vào năm 2020. [13]

Cuộc khảo sát của hãng Ford motor vào năm 2016 đã thêm khẳng định xu
hướng sử dụng ô tô cá nhân của người Việt. Khi mức sống ngày càng tăng (thu nhập


bình qn đầu người tăng), xu thế ơ tơ hóa (motorization) sẽ diễn ra trong thời gian
tới. Dự kiến thị trường ô tô sẽ bùng nổ trong giai đoạn đến năm 2025. [14]
Hình 1.1-3: Tồn cảnh giao thơng Việt Nam 2016.

Do cơ sở hạ tầng chưa thể đáp ứng cùng với sự phát triển ngày càng nhanh
của lượng phương tiện cá nhân cộng với nhiều hạn chế của giao thông công cộng
dẫn đến một hệ lụy kéo theo liên quan đến việc đỗ, đậu xe không chỉ làm đau đầu
cho các nhà quản lý mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chủ phương tiện và những
người tham gia giao thông.
Nhiều mơ hình giữ xe tân tiến trong và ngồi nước được nghiên cứu, triển
khai thí điểm. Bên cạnh việc mang lại nhiều hiệu quả, các mơ hình vẫn cịn tồn
đọng nhiều vấn đề bất cập khi áp dụng vào thực tế.
1.2

MƠ HÌNH BÃI ĐỖ XE TRONG VÀ NGỒI NƯỚC

Hiện trạng trong nước, các bãi giữ xe ô tô đa phần cịn theo khn mẫu
truyền thống. Chưa đưa cơng nghệ thơng tin hoặc chỉ đưa một phần vào việc quản
lý điều hành.
Hình 1.2-1: Một số mơ hình bãi xe ơ tơ phổ biến ở Việt Nam.


Ở một số nước công nghiệp phát triển đã áp dụng thành cơng mơ hình giữ xe
tự động (một cửa). Với mơ hình này, khách chỉ cần đánh xe đến phòng chờ, hệ
thống sẽ liên kết với thang nâng hoặc con lăn để đưa xe về vị trí trống hồn toàn tự
động.

Tương tự khi lấy xe, khách hàng đến bàn điều khiển nhập số gọi trả xe, hệ
thống thang nâng sẽ tự động làm việc mà không cần sự can thiệp của con người.
Một số kiểu mơ hình tương tự cũng đã đưa về Việt Nam và triển khai thí
điểm, nhưng nhìn chung bên cạnh những tiện lợi, hệ thống cịn vẫn nhiều khó khăn,
bất cập.
Hình 1.2-2: Một số mơ hình bãi xe ơ tơ một cửa tự động.

1.3

VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI
Với những bãi đỗ xe truyền thống
 Lái xe phải tự tìm chỗ đỗ bằng cách chạy loanh hoanh tìm theo kinh

nghiệm, gây phiền lịng khách hàng, khơng chuyên nghiệp.
 Chủ bãi xe phải thuê thêm người để quan sát, hướng dẫn đỗ xe, thống
kê, báo cáo.
 Mất nhiều thời gian trong việc tính tiền, quản lý thơng tin khách hàng.


Hạn chế của bãi giữ xe theo công nghệ mới (tự động một cửa)
 Phải xây dựng cơ bản lại từ đầu, không thể nâng cấp lên từ kiến trúc

hiện có.
 Chủ xe khơng được tiếp cận xe trong bất kỳ tình huống nào trong thời
gian gởi xe ở bãi. Nhiều sự cố bỏ quên đồ trên xe hay muốn cất đồ
vào xe trở nên phiền phức hơn bao giờ hết.
 Phải trãi qua nhiều tình huống an ninh, chứng thực làm mất đi sự tự
nhiên và thoải mái vốn có. Ví dụ:
o Nều chỉ chứng thực bằng số phiếu, hoặc số xe, khách hàng có
thể nhập nhầm và hệ thống sẽ trả xe không đúng cho thân chủ.

o Nếu chứng thực bằng vân tay, hoặc hình chụp chủ xe từ
camera, như vậy chỉ có người đăng ký gởi mới lấy được xe,
trong khi sự ủy quyền cho người thân bị vô hiệu lực.
 Vốn đầu tư, xây dựng ban đầu rất đắt đỏ.
 Chi phí bảo trì và vận hành hệ thống cao.
 Không phù hợp với điều kiện kinh tế và vị trí địa lí ở các thành phố

lớn ở Việt Nam như TP. Hồ Chí Minh, Hà Nội… nơi mà việc tái cơ
cấu, quy hoạch sẽ phải tốn kém rất nhiều chi phí, thời gian.
 Thơng tin các bãi giữ xe tổ chức rời rạc, phân tán khó có thể khai thác
hiệu suất tối đa.
1.4

MƠ HÌNH ĐỀ XUẤT

Với những khó khăn được đề cập ở trên, giải pháp về mở rộng và xây dựng
thêm nhiều bãi giữ xe hoặc cải tiến theo mơ hình hiện đại có vẻ khơng khả thi vì lý
do chi phí và hiệu quả đầu tư.
Vì vậy, một giải pháp khác được tính đến nhằm tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng,
cải thiện, nâng cấp, tích hợp xây dựng hệ thống thơng tin trong cơng tác quản lý,
điều hành, để có thể khai thác tối đa cơng suất dịch vụ.
Mơ hình bãi giữ xe ô tô đề xuất sẽ sử dụng lại cơ sở hạ tầng hiện có, cần lắp
đặt thêm các cảm biến vật cản để nhận diện trạng thái vị trí đỗ. Bố trí các bảng điện
tử thể hiện thơng số trạng thái ở các tầng, phân khu để khách hàng dễ dàng nhận
diện vị trí cịn trống và đánh xe vào một cách thuận tiện nhất.


Hơn thế nữa, một hệ thống thơng tin được tích hợp và đưa lên Cloud nhằm
cung cấp dữ liệu bãi đỗ cho khách hàng từ xa thông qua các thiết bị di động cá
nhân. Cùng với ứng dụng phát hành chạy trên đa nền tảng, khách hàng dễ dàng

kiểm tra và đặt chỗ trước, giúp các bên chủ động hơn trong nhiều tình huống.
Hệ thống phần cứng mơ hình sử dụng bao gồm :
 Bo mạch chủ Arduino để nhận và xử lý tính hiệu.
 Các cảm biến vật cản để hỗ trợ đánh dấu trạng thái.
 Đèn led, biến trở và dây dẫn truyền tín hiệu.
 Xe ơ tơ mơ hình.

Hệ thống phần mềm được xây dựng bằng các công nghệ tân tiến nhất, bao
gồm các phân hệ.
 Lập trình kết nối thiết bị.
 Lập trình ứng dụng web ASP.NET MVC với C#.
 Sử dụng Signal-R để đồng bộ dữ liệu thiết bị.
 Tích hợp cơng nghệ google map API.


CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1

NGUYÊN VẬT LIỆU

2.1.1

BO MẠCH CHỦ ARDUINO MEGA 2560

Arduino Mega 2560 là một phiên bản nâng cấp của Arduino Uno với việc gia
tăng số chân giao tiếp, ngoại vi và bộ nhớ. Mạch được thiết kế để giải quyết nhiều
bài tốn hóc búa, cần điều khiển nhiều loại động cơ và xử lý song song nhiều luồng
dữ liệu cùng nhau.


Hình 2.1-1: Bo mạch chủ Arduino Mega 2560.

2.1.2

CẢM BIẾN VẬT CẢN

Cảm biến vật cản được sử dụng để nhận biết vật cản bằng ánh sáng hồng
ngoại, cảm biến có cách sử dụng đơn giản với biến trở có thể chỉnh khoảng cách
nhận biết vật cản, ngõ ra dạng Digital dễ dàng giao tiếp và lập trình với vi điều
khiển, thích hợp để làm các ứng dụng Robot tránh vật cản, báo trộm, mơ hình cửa
tự động,...


Ngồi cảm biến hồng ngoại, cịn có nhiều loại cảm biến khác như cảm biến
tiệm cận, cảm biến sóng âm có thể là một giải pháp lựa chọn thay thế. Khi tổng hợp,
so sánh các đặc tính các loại cảm biến với nhau, thì cảm biến hồng ngoại vẫn cịn
nhiều hạn chế:
•

Khơng thể đi xun vật cản dẫn đến khi lắp ráp mơ hình dơi dư vị trí cảm
biến khơng dấu đi được làm mất vẻ thẩm mỹ.
• Góc qt và khoảng cách nhận diện trong phạm vi hẹp.
• Có điểm chết.
• Phụ thuộc vào nhiệt độ mơi trường.
Dù biết còn nhiều hạn chế, nhưng tác giả vẫn sử dụng các cảm biến hồng ngoại
cho đề tài của mình bởi một vài lý do:
•
•
•
•

•

Nhỏ gọn dễ lắp đặt.
It tốn năng lượng.
Thời gian đáp ứng nhanh với độ chính xác cao.
Có thể lập trình tích hợp với bo mạch chính.
Đặc biệt là giá thành rẻ, thích hợp và đáp ứng được các u cầu đề ra theo
mơ hình báo cáo của luận văn.

Hình 2.1-2: Cảm biến vật cản.

2.1.3

CHIP ĐIỀU KHIỂN BỘ ĐẾM

74HC595 là IC ghi dịch (shift register) 8 bit kết hợp chốt dữ liệu, đầu vào
nối tiếp, đầu ra song song.


IC này thường dùng trong các mạch quét led 7, led ma trận… để tiết kiệm số
chân cho vi điều khiển. Có thể mở rộng số chân vi điều khiển bằng cách mắc nối
tiếp ngõ vào dữ liệu các IC với nhau.

Hình 2.1-3:Chip 74HC595 và sơ đồ chân.

2.1.4

LED 7
ĐOẠN


Led 7 đoạn là một module gồm 7 đoạn LED được sắp xếp với nhau, và được
đánh dấu theo ký tự a cho đến g, chân còn lại được nối chung với nhau. Ngồi ra
cịn có đoạn thứ 8, được đánh nhãn là DP tượng trưng cho dấu chấm.
Trong mơ hình, Led 7 đoạn được sử dụng thể hiện bộ đếm số chỗ trống cịn
lại tại bãi xe theo thời gian thực.

Hình 2.1-4: Sơ đồ kỹ thuật Led 7 đoạn.


2.1.5

ĐÈN LED VÀ XE MƠ HÌNH

Có 3 đèn led tại mỗi vị trí đỗ :
 Đèn đỏ : báo hiệu vị trí đã có xe.
 Đèn xanh : báo hiệu vị trí trống.
 Đèn vàng : báo hiệu vị trí đã được giữ chỗ thơng qua web app.
Hình 2.1-5: Đèn led và xe mơ hình.

2.2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1

MƠ HÌNH QUAN NIỆM

Hình 2.2-1: Mơ hình quan niệm.



STT

KHỐI
CHÍNH

NHIỆM VỤ

1

Parking
Slot

 Nhiệm vụ 1: Kiểm tra xe vào hoặc ra khỏi vị trí trong bãi xe,

khối này sẽ bắt và gửi tín hiệu đến khối Worker Application để
xử lý.
 Nhiệm vụ 2: Lắng nghe tín hiệu được gửi đến từ khối Worker,

khi có thơng tin đặt chỗ của khách hàng thơng qua Web app,
để đánh dấu vị trí đã được khách hàng đặt trong bãi xe.
 Lưu ý: Tín hiệu được gửi đi là tín hiệu điện thơng qua chuẩn

kết nối UART.
2

Worker
Application

 Là khối trung gian giap tiếp giữa phần cứng và phần mềm.
 Nhiệm vu 1: Khi nhận được tín hiệu từ khối Parking Slot, khối


này sẽ cập nhật trạng thái bãi xe vào cơ sở dữ liệu (nằm tại
khối Database). Sau khi cập nhật thành công, sẽ gửi thông tin
dữ liệu đến khối Notification Hub để khối này xử lý tiếp.
 Nhiệm vụ 2: Lắng nghe thông tin dữ liệu được gửi đến từ khối

Notification Hub, khi khách hàng giữ chỗ đậu xe thông qua
Web Application. Sau đó, khối này tiếp tục xử lý thơng tin,
chuyển thành tín hiệu điện và gửi vào khối Parking Slot để
tiếp tục xử lý.
3

Web
Application

 Nhiệm vụ 1: Lắng nghe thông tin dữ liệu từ khối Notification

Hub, khi có xe ra vào vị trí trong bãi xe. Sau đó, cập nhật lại
giao diện người dùng theo thời gian thực về trạng thái hiện tại
bãi xe.
 Nhiệm vụ 2: Khi người dùng đặt vị trí gửi xe bằng tính năng

giữ chỗ, khối này sẽ cập nhật thông tin xuống cơ sở dữ liệu
(tại khối Database). Sau đó, gửi thơng tin dữ liệu đến khối
Notification Hub để khối này xử lý tiếp.


4

5


Notification  Đóng vai trị trung gian trao đổi thơng tin dữ liệu giữa hai khối
Hub
Worker Application và Web Application, để đảm bảo thông tin
về bãi xe luôn được cập nhật theo thời gian thực.
Database

 Lưu trữ thông tin trạng thái về bãi xe khi có xe ra hoặc vào.
 Lưu trữ thông tin đặt chỗ giữ xe trong bãi của khách hàng.
Bảng 2.2-1: Nhiệm vụ các khối chức năng.

Hình 2.2-2: Sơ đồ khối phần cứng.

Khối phần cứng được xây dựng bởi bo mạch chính Arduino Mega 2560, các
cảm biến vật cản trang bị cho 4 vị trí đỗ, cùng với đó có bố trí các đèn tín hiệu chỉ
dẫn trạng thái từng vị trí đỗ và bộ đếm thể hiện thống số vị trí cịn trống trên mơ
hình.