BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MƠ HÌNH QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN
BÃI GỬI XE TRÊN CAO BẰNG SMARTPHONE

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS. TS. NGUYỄN HÙNG
Sinh viên thực hiện:

MSSV:

Lớp:

Nguyễn Văn Đào

1915780003

19HDCA1

Đinh Văn Hoài

1915780004

19HDCA1

Hoàng Gia Khánh

1915780005

19HDCA1

TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MƠ HÌNH QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN
BÃI GỬI XE TRÊN CAO BẰNG SMARTPHONE

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS. TS. NGUYỄN HÙNG
Sinh viên thực hiện:

MSSV:

Lớp:

Nguyễn Văn Đào

1915780003

19HDCA1


Đinh Văn Hoài

1915780004

19HDCA1

Hoàng Gia Khánh

1915780005

19HDCA1

TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2021


LỜI CẢM ƠN
Trước hết nhóm em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc nhất đến thầy PGS.TS
Nguyễn Hùng đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn nhóm rất nhiều trong suốt q trình
nghiên cứu, tìm hiểu và hồn thành đồ án tốt nghiệp.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong trường đã cho chúng em
những kiến thức cơ bản và cần thiết.
Tuy nhiên, trong quá trình làm đồ án do kiến thức chun ngành của nhóm cịn
hạn chế nên khơng thể tránh khỏi một vài thiếu sót khi trình bày và đánh giá vấn
đề.Rất mong nhận được sự góp ý, đánh giá của các thầy cơ bộ mơn để đề tài của
nhóm em thêm hồn thiện hơn.

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH....................................................................................... viii
LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ...................................................................... 2
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 2
1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................... 3
1.3 Mục đích nghiên cứu ............................................................................................ 4
1.4 Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 4
1.5 Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 5
1.6 Kết cấu đồ án ........................................................................................................ 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP ....................................................... 6
2.1 Bãi đỗ xe ngoài trời .............................................................................................. 6
2.1.1 Ưu điểm ............................................................................................................. 6
2.1.2 Nhược điểm ....................................................................................................... 7
2.2 Bãi đỗ xe trong nhà .............................................................................................. 7
2.2.1 Ưu điểm ............................................................................................................. 8
2.2.2 Nhược điểm ....................................................................................................... 8
2.3 Bãi đỗ xe trên cao tự động ................................................................................... 8
2.3.1 Ưu điểm ............................................................................................................. 9
2.3.2 Nhược điểm ...................................................................................................... 10
2.4 Kết luận và chọn giải pháp .................................................................................. 11

iii


CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT .................................................... 12
3.1 Các phương pháp đặc tính thiết kế ...................................................................... 12

3.1.1 Giải pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu xoay vòng trục đứng .......................... 12
3.1.2 Giải pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang máy .......................................... 12
3.1.3 Giải pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển ......................... 13
3.1.4 Giải pháp hệ thống đỗ xe tự động xoay vòng kiểu đứng ................................. 14
3.1.5 Kết luận đặc tính thiết kế ................................................................................. 15
3.2 Các phương pháp điều khiển ............................................................................... 15
3.2.1 PLC................................................................................................................... 15
3.2.2 Arduino-ESP32 ................................................................................................ 16
3.2.3 Kết luận phương pháp điều khiển .................................................................... 17
3.3 Các phương pháp hiển thị, giám sát .................................................................... 18
3.3.1 Phương pháp hiển thị trên Web........................................................................ 18
3.3.2 Phương pháp hiển thị trên App điện thoại ....................................................... 20
3.3.3 Kết luận phương pháp hiển thị ......................................................................... 21
3.4 Chọn giải pháp cuối cùng .................................................................................... 21
3.5 Xác định cấu hình và giới thiệu các thành phần thực hiện mơ hình ................... 22
3.5.1 Cơ cấu động lực học......................................................................................... 22
3.5.2 Phần mềm lập trình .......................................................................................... 22
3.5.3 Thơng số kỹ thuật và tính năng ........................................................................ 23
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ HÌNH BÃI ĐỖ XE TRÊN CAO ........................ 25
4.1 Thiết kế cơ khí động lực học cho mơ hình .......................................................... 25
4.1.1 Thanh trượt ....................................................................................................... 25
4.1.1.1 Thanh trượt vng ......................................................................................... 25
4.1.1.2 Thanh trượt trịn ............................................................................................ 26
4.1.1.3 Kết luận ......................................................................................................... 28
4.1.2 Sơ đồ động lực học cho máy ............................................................................ 28
4.1.3 Nguyên lý hoạt động máy thiết kế ................................................................... 30
4.1.4 Thiết kế hệ thống cơ khí cho máy .................................................................... 32

iv



4.2 Lựa chọn và các thông tin về linh kiện ............................................................... 34
4.2.1 Module Wifi ESP32 ......................................................................................... 34
4.2.2 Module RFID RC522 ....................................................................................... 38
4.2.3 Động cơ bước và driver A4988 ........................................................................ 40
4.2.4 Động cơ Servo SG90........................................................................................ 42
4.2.5 Cơng tắc hành trình 15A-250V ........................................................................ 43
4.2.6 Adapter RUIDE RD1201500-C55-1OG 12V 1.5V ......................................... 43
4.3 Thiết kế hệ thống điều khiển cho mơ hình .......................................................... 44
4.3.1 Sơ đồ nguyên lý................................................................................................ 44
4.3.2 Sơ đồ điều khiển ............................................................................................... 45
4.3.3 Lưu đồ thuật toán sử lý quét thẻ RFID ............................................................ 46
4.3.3.1 Lưu đồ thuật toán khi gửi xe ......................................................................... 46
4.3.3.2 Lưu đồ thuật toán khi lấy xe .......................................................................... 47
4.4 Tìm hiểu cách thức liên kết và Blynk ................................................................. 47
4.4.1 Cách thức liên kết bằng Wifi ........................................................................... 47
4.4.2 Truyền nhận Data ............................................................................................. 49
4.4.3 Cách kết nối ESP với server Blynk .................................................................. 50
4.4.4 Thiết kế App Blynk .......................................................................................... 57
4.5 Nhận xét .............................................................................................................. 60
CHƯƠNG 5: THI CƠNG MƠ HÌNH VÀ MƠ PHỎNG ..................................... 61
5.1 Thi cơng mơ hình ................................................................................................ 61
5.1.1 Chế tạo cụm trục X,Y....................................................................................... 61
5.1.2 Chế tạo cụm trục Z ........................................................................................... 62
5.1.3 Chế tạo palet, khung đỡ.................................................................................... 63
5.1.4 Thi công hệ thống mạch ................................................................................... 64
5.1.5 Sản phẩm hoàn thiện ........................................................................................ 66
5.1.6 Lập trình code cho mơ hình thơng qua chương Aduino IDE ........................... 66
5.2 Kết quả mô phỏng ............................................................................................... 67
5.2.1 Kết quả mô phỏng khi xe gửi vào .................................................................... 67


v


5.2.2 Kết quả mơ phỏng và hình ảnh hiển thị xe gửi vào ......................................... 69
5.2.3 Kết quả mô phỏng khi xe lấy ra ....................................................................... 72
5.2.4 Kết quả mô phỏng và hình ảnh hiển thị khi xe lấy ra ...................................... 73
5.2.5 Độ tin cậy và an toàn của hệ thống .................................................................. 74
5.2.6 Nhận xét ........................................................................................................... 75
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ............. 76
6.1 Kết luận ............................................................................................................... 76
6.2 Hướng phát triển của đề tài ................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 77
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 78

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Arduino IDE: Arduino Integrated Development Environment-Trình biên soạn code
IOT: Internet of thing-Internet vạn vật
ESP: Espressif- Hệ thống vi điều khiển
CPU: Central Processing Unit- Bộ xử lý trung tâm
PWM: Pulse Width Modulation- Điều chế độ rộng xung
GPIO: General Purpose Input Output- Ngõ giao tiếp vào/ra
ADC: Analog/Digital Conveter- Bộ chuyển đổi Analog sang kỹ thuật số
UART: Universal Asynchronous Receiver Transmitter- Giao thức truyền thông
DAC: Digital Analog Converter- Bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang Analog
SPI: System Peripheral Interface- Chuẩn giao tiếp
RFID: Radio Frequency Identification- Nhận dạng tần số vơ tuyến

GND: Ground-điểm trung tính nguồn
PLC: Program Logic Controller- Bộ điều khiển lập trình

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 1.1 Tình trạng dừng đỗ xe trên vỉa hè và lịng đường .................................... 2
Hình 2.1 Bãi đỗ xe ngồi trời .................................................................................. 6
Hình 2.2 Bãi đỗ xe trong nhà................................................................................... 7
Hình 2.3 Bãi đỗ xe trên cao .................................................................................... 9
Hình 3.1 Hệ thống đỗ xe tự động kiểu xoay vịng trục đứng ................................ 12
Hình 3.2 Mơ hình đỗ xe tự động kiểu thang máy.................................................. 13
Hình 3.3 Hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển ............................... 13
Hình 3.4 Hệ thống đỗ xe tự động xoay vòng kiểu đứng ....................................... 14
Hình 3.5 Giao thức HTTP ..................................................................................... 18
Hình 3.6 Giao diện trang chủ 000webhost ............................................................ 19
Hình 3.7 App Blynk .............................................................................................. 20
Hình 3.8 Mơ hình bãi đỗ xe tự động sử dụng thang nâng ..................................... 22
Hình 4.1 Thanh trượt vng .................................................................................. 25
Hình 4.2 Thơng số thanh trượt vng ................................................................... 26
Hình 4.3 Thanh trượt trịn...................................................................................... 27
Hình 4.4 Sơ đồ động học sử dụng trục vít ............................................................. 28
Hình 4.5 Sơ đồ động học sử dụng cơ cấu trượt vslot và bộ truyền đai ................ 29
Hình 4.6 Quá trình đỗ xe vào vị trí gửi và quẹt thẻ ............................................... 30
Hình 4.7 Q trình hệ thống đưa xe đến vị trí đỗ trống gần nhất.......................... 30

Hình 4.8 Quẹt thẻ hệ thống nhận diện thẻ và vị trí đỗ đưa xe về vị trí chỉ định ... 31
Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn nâng hạ tải khi đầy tải bên trái và không tải bên phải, đặc
tính Mc (ω) nằm ở cả bốn góc phần tư .................................................................. 32
Hình 4.10 Đồ thị đặc tính cơ của động cơ ............................................................. 33
Hình 4.11 Hình vẽ mơ phỏng bãi gửi xe ............................................................... 34
Hình 4.12 Module Wifi ESP 32 ............................................................................ 35
Hình 4.13 Sơ đồ chân ESP 32 ............................................................................... 36

viii


Hình 4.14 RFID RC522 pinout ............................................................................. 40
Hình 4.15 Động cơ bước sử dụng trong mơ hình .................................................. 40
Hình 4.16 Driver A4988 ........................................................................................ 41
Hình 4.17 A4988 điều khiển động cơ bước .......................................................... 41
Hình 4.18 Servo SG90 ........................................................................................... 42
Hình 4.19 Cơng tắc hành trình 15A-250V ............................................................ 43
Hình 4.20 Adapter RUIDE RD1201500-C55-1OG 12V 1.5A ............................. 43
Hình 4.21 Sơ đồ nguyên lý .................................................................................... 44
Hình 4.22 Sơ đồ điều khiển ................................................................................... 45
Hình 4.23 Thuật tốn sử lí qt thẻ gửi xe ............................................................ 46
Hình 4.24 Thuật tốn sử lí qt thẻ lấy xe ............................................................ 47
Hình 4.25 Truyền nhận data Blynk ....................................................................... 49
Hình 4.26 Cách thức hoạt động Blynk .................................................................. 50
Hình 4.27 Hướng dẫn đăng nhập tài khoản Blynk ................................................ 51
Hình 4.28 Cách chọn phần cứng và lấy mã Auth Token ...................................... 51
Hình 4.29 Mã Auth Token được gửi qua email .................................................... 52
Hình 4.30 Cách chèn đường links để Arduino IDE nhận board ........................... 52
Hình 4.31 Đường links ESP 32 ............................................................................. 53
Hình 4.32 Tải và cài đặt board ESP 32 ................................................................. 54

Hình 4.33 Cách chọn chip cần nạp chương trình .................................................. 54
Hình 4.34 Kết nối cổng giao tiếp........................................................................... 55
Hình 4.35 Driver giao tiếp CP 2102 ...................................................................... 55
Hình 4.36 Biên dịch chương trình ......................................................................... 56
Hình 4.37 Nạp chương trình ESP 32 ..................................................................... 56
Hình 4.38 Chèn hình ảnh hiển thị trên App Blynk ................................................ 57
Hình 4.39 Tạo giao diện Led hiển thị vị trí gửi và lấy xe ..................................... 58
Hình 4.40 Cài đặt cấu hình để hiển thị trên App Blynk ........................................ 58
Hình 4.41 Giao diện hiển thị trạng thái Slot trên App Blynk................................ 59
Hình 4.42 Giao diện và cấu hình hồn thiện ......................................................... 59

ix


Hình 4.43 Kiểm tra kết quả hiển thị khi hệ thống hoạt động ................................ 60
Hình 5.1 Cụm trục X,Y ......................................................................................... 61
Hình 5.2 Cụm trục Z .............................................................................................. 62
Hình 5.3 Khung đỡ ................................................................................................ 63
Hình 5.4 Kết nối tín hiệu ....................................................................................... 64
Hình 5.5 Lắp ráp cơng tắc hành trình giới hạn ...................................................... 64
Hình 5.6 Cố định dây điện kết nối......................................................................... 65
Hình 5.7 Lắp ráp thiết bị........................................................................................ 65
Hình 5.8 Sản phẩm hồn thiện .............................................................................. 66
Hình 5.9 Giao diện phần mềm............................................................................... 66
Hình 5.10 Hình ảnh hiển thị vị trí đỗ xe khi chưa có xe trên App Blynk ............. 67
Hình 5.11 Quẹt thẻ từ khi xe gửi vào .................................................................... 68
Hình 5.12 Xe được đưa di chuyển lên vị trí đỗ ..................................................... 68
Hình 5.13 Hình ảnh xe trên vị trí đỗ...................................................................... 69
Hình 5.14 Hình ảnh hiển thị trên Blynk khi xe được gửi vào ............................... 69
Hình 5.15 Quẹt thẻ từ khi có xe kế tiếp vào .......................................................... 70

Hình 5.16 Xe được đưa di chuyển lên vị trí đỗ ..................................................... 70
Hình 5.17 Hình ảnh xe trên vị trí đỗ...................................................................... 71
Hình 5.18 Hình ảnh hiển thị trên Blynk khi xe tiếp theo được gửi vào ................ 71
Hình 5.19 Hình ảnh quẹt thẻ từ khi lấy xe ra khỏi vị trí đỗ .................................. 72
Hình 5.20 Hình ảnh lấy xe và di chuyển về vị trí xe ra ......................................... 73
Hình 5.21 Hình ảnh tại vị trí xe ra ......................................................................... 73
Hình 5.22 Hình ảnh hiển thị trên Blynk khi xe được lấy ra .................................. 74

x


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây với sự phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam,
lượng phương tiện giao thơng đã tăng một cách nhanh chóng. Phương tiện cá
nhân tăng lên, địi hỏi diện tích đất dành cho bãi đỗ xe cũng phải tăng theo. Tuy
nhiên, tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ việc
đáp ứng yêu cầu quỹ đất này ngày càng tỏ ra không khả thi do giá trị đất đang
tăng nhanh,và nhu cầu đất cho các mục đích quan trọng khác cũng đang thiếu.
Hiện nay tại các khu vực trung tâm thành phố lớn, số ô tô phần lớn dừng đỗ
trên vỉa hè, lòng đường gây cản trở giao thông. Để giải quyết vấn đề và đi theo
xu thế phát triển của thế giới, các bãi xe tự động với nhiều loại hình khác nhau
được ra đời. Với hệ thống đỗ xe tự động khi được đưa vào sử dụng sẽ mang lại
rất nhiều lợi ích cho xã hội, giảm thiểu vấn đề cản trở giao thông, cảnh quan
thành phố và đặc biệt là tiết kiệm thời gian cho người sử dụng ô tô.

1


Chương 1


GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Tính cấp thiết đề tài
Trong những năm gần đây với sự phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam,
lượng phương tiện giao thông đã tăng một cách nhanh chóng. Phương tiện cá
nhân tăng lên, địi hỏi diện tích đất dành cho bãi đỗ xe cũng phải tăng theo. Tuy
nhiên, tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ việc
đáp ứng yêu cầu quỹ đất này ngày càng tỏ ra không khả thi do giá trị đất đang
tăng nhanh,và nhu cầu đất cho các mục đích quan trọng khác cũng đang thiếu
Hiện nay tại các khu vực trung tâm thành phố lớn, số ô tô phần lớn dừng đỗ
trên vỉa hè, lịng đường gây cản trở giao thơng (Hình 1.1)

Hình 1.1 Tình trạng dừng đỗ xe trên vỉa hè và lòng đường
Để giải quyết vấn đề chỗ đỗ xe trong đô thị, nhiều nước trên thế giới sử dụng
hệ thống nhà đỗ xe nhiều tầng tự động, phổ biến như Nhật Bản, Hàn Quốc, Ấn
Độ, Singapore, Trung Quốc, Mỹ và các nước Châu Âu. Tại các nước này đã có
nhiều cơng ty chủ yếu kinh doanh bãi đỗ ô tô nhiều loại, trong đó hệ thống đỗ
nhiều tầng tự động được sử dụng rất phổ biến. Các công ty sản xuất hệ thống đỗ
xe tự động là các nhà chế tạo, không trực tiếp kinh doanh bãi đỗ xe mà chỉ cung
cấp và lắp đặt thiết bị cho các nhà đầu tư. Ngồi ra, cịn các hệ thống các công ty
sản xuất các thiết bị phụ trợ như: hệ thống lấy vé tự động đọc thẻ.

2


So với các bãi đỗ xe kiểu truyền thống, những lợi ích của một bãi đỗ xe tự
động khơng chỉ là nhanh chóng và tiện lợi. Chúng ta sẽ khơng cịn phải lo lắng
chiếc xe của mình bị xơ xát, va đụng, trầy xước bởi nơi đỗ xe được cách ly hoàn
toàn với bên ngoài.
Hệ thống đỗ xe tự động là loại thiết bị mang tính kỹ thuật cao, áp dụng hòa
hợp các nguyên lý chung của hệ thống thang máy & hệ thống xếp dỡ tự động và

hệ thống lưu kho tự động mà hàng hóa là ơtơ và có độ chính xác nhất định.Trong
hệ thơng này xe được lưu giữ ở các ô ( Block parkings ) dưới mặt đất hoặc trên
cao. Để thực hiện việc lưu giữ này hệ thống sử dụng các thiết bị nâng chuyển.
Đây là thiết bị có thể có chuyển động theo các phương sau: phương ngang,
phương đứng, phương chuyển động xoay với độ chính xác và an tồn cao. Hoạt
động của các máy nâng chuyển được điều khiển vi xử lý. Vi sử lý quản lý toàn bộ
hoạt động của hệ thống như: số lượng xe hiện đang gửi, số chỗ trống cịn lại,
trạng thái tại các ơ lưu trữ .….
Đồ án “Thiết kế mơ hình quản lý và điều khiển bãi gửi xe trên cao bằng
điện thoại Smartphone”được nhóm thực hiện nhằm thu thập dữ liệu các yếu tố
liên quan đến cơ chế vận hành của bãi gửi xe trong khu vực làm việc để gửi lên
App điện thoại.
Từ đó, người quản lý bãi xe có thể truy cập vào App này để cập nhật vào tình
hình bãi xe thơng qua điện thoại thơng minh để dễ quản lý, có hiệu quả.
1.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ chung:
Thiết kế, chế tạo một mơ hình về đề tài “Thiết kế mơ hình quản lý và điều
khiển bãi gửi xe trên cao bằng điện thoại Smartphone”, đề tài đã xây dựng một
giải pháp thiết kế, chế tạo các thiết bị quản lý và cất giữ xe hiệu quả.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS Nguyễn Hùng có kích thước nhỏ với giá
thành hợp lý đồng thời đánh giá tính khả thi và khả năng ứng dụng của các thiết bị
này. Giải pháp này có thể được sử dụng phát triển rộng rãi trong các thành phố lớn
và khu đô thị.

3


Đề tài cũng góp phần hệ thống hóa lại kiến thức về các linh kiện chip xử lý,
làm rõ hơn về phương pháp vận hành cũng như ưu điểm, nhược điểm của các loại
linh kiện chip xử lý này. Trên cơ sở đó sẽ giúp mọi người có thể dễ dàng lựa

chọn các linh kiện chip xử lý phù hợp cho các dự án tương tự.
Nhiệm vụ cụ thể:
-

Hiểu được nguyên lý hoạt động của hệ thống.

-

Thiết kế và lắp đặt mơ hình.

-

Vận hành được mơ hình.

1.3 Mục đích nghiên cứu
Mục đích của việc thực hiện đề tài là để tiến hành nghiên cứu, trước tiên là
để hồn thành mơn học.
Với bản thân là người thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể
tự kiểm tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội nổ lực, tìm hiểu, tiếp cận,
nghiên cứu được những vấn đề mình chưa biết, chưa hiểu rõ, nhằm trang bị cho
bản thân nhiều kiến thức bổ ích, sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống.
Tạo lập khả năng suy nghĩ, tìm tịi, phát huy năng lực bản thân.
Cụ thể như việc nghiên cứu tìm tịi thơng qua việc thực hiện đề tài đồ án tốt
nghiệp “Thiết kế mơ hình quản lý và điều khiển bãi gửi xe trên cao bằng điện
thoại Smartphone” với các nội dung chính sau:
-

Tìm hiểu việc giám sát trạng thái gửi và lấy xe thơng qua App Blynk

-


Thi cơng mơ hình bãi gửi và lấy xe

-

Kiểm tra, đánh giá ứng dụng của đề tài

1.4 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết:
-

Tìm hiểu tài liệu về các hệ thống giữ xe, và các phương pháp đo tính tốn
điều khiển các xe đang được sử dụng trên các hệ thống này thông qua
sách, báo và tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất.

-

Tìm hiểu thông tin về các linh kiện mới dùng để thiết kế thông qua sách,
báo, các diễn đàn và các tạp chí.

4


-

Tìm hiểu về phương pháp thiết kế và kết nối hệ thống điều khiển thông
qua sách, báo, website và các diễn đàn lựa chọn giải pháp phù hợp thiết kế
thiết bị.

-


Thiết kế và chế tạo thiết bị mẫu, vận hành thử và tối ưu kết quả.

1.5 Phạm vi nghiên cứu
-

Khảo sát các cơ chế giữ xe thực tế

-

Thông qua các tài liệu để tìm hiểu và tham khảo

-

Bo mạch RFID-RC522

-

Bo mạch module Wifi ESP32

-

Driver A4988

-

Động cơ Servo SG90

-


Phần mềm App Blynk

1.6 Kết cấu của đồ án
Kết cấu đồ án gồm có 6 chương cụ thể như sau:
Chương 1: Giới thiệu đề tài
Chương 2: Tổng quan về giải pháp
Chương 3: Phương pháp giải quyết
Chương 4: Thiết kế mơ hình bãi đỗ xe trên cao
Chương 5: Thi cơng mơ hình và mơ phỏng
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển của đề tài

5


Chương 2

TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP
2.1 Bãi đỗ xe ngoài trời
Tính năng kỹ thuật của bãi gửi xe truyền thống:
- Cần nhân lực lớn, an ninh không được đảm bảo
- Thường xảy ra ùn tắc tại cổng ra vào
- Tác động xấu đến môi trường do vé giấy dùng một lần
- Vé dễ rơi rớt không thuận tiện cho khách
- Thị trường: ít được ưa chuộng trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay

Hình 2.1 Bãi đỗ xe ngồi trời
Đây là một hình thức gửi xe khá phổ biến ở nước ta
2.1.1 Ưu điểm
Tính chất kỹ thuật thấp mơ hình cịn q thủ cơng cần nhiều sức người, chi phí
đầu tư thấp.


6


2.1.2 Nhược điểm
Khả năng tân dụng không gian thấp: kiểu bãi xe phải có một diện tích đất trống
lớn để đậu xe.
Làm hư hại đến xe gửi trong quá trình di chuyển tìm lấy gửi xe như va quẹt
nhau.
Mơi trường quá ảnh hưởng đến xe (nắng nóng, ngập nước) do xe không được
che chắn tiếp xúc trược tiếp với nắng mưa…
Thời gian cất gửi xe kéo dài do đây còn là mơ hình thủ cơng nên thời gian tìm
vị trí và lấy và gửi xe kéo dài.
2.2 Bãi đỗ xe trong nhà
Tính năng kỹ thuật của bãi gửi xe trong nhà:
- Khả năng tìm chỗ trống trong bãi: với những bãi đỗ xe có tầm khuất thì
người lái xe khó tìm chỗ đỗ xe hơn do đó làm mất thời gian
- Kém hiệu quả ,nhất là giờ cao điểm
- Thiết bị cơng nghệ: thẻ từ,đầu đọc thẻ từ,máy tính và phần mềm quản lý

Hình 2.2 Bãi đỗ xe trong nhà

7


Đặc điểm: đây là mơ hình tân dụng diện tích hầm của tồn nhà hoặc cơng trình
nào đó làm bãi gửi xe nó cung khá phổ biến ở cách thành phố lớn như: TP.Hồ Chí
Minh, Hà Nội….
2.2.1 Ưu điểm
Tính chất kỹ thuật thấp mơ hình cịn q thủ cơng cần nhiều sức người, chi phí

đầu tư thấp.
Tránh được các tác nhân của thời tiết đến xe vì xe được cất giữ dưới hầm nền
tránh được ảnh hưởng từ môi trường.
Tận dụng được diện tích hợp lý ở đây là hầm của các tòa nhà.
2.2.2 Nhược điểm
Thời gian cất gửi xe kéo dài do đây cịn là mơ hình thủ cơng nên thời gian tìm
vị trí và lấy gửi xe kéo dài.
2.3 Bãi đỗ xe trên cao tự động
Tính năng kỹ thuật của bãi gửi xe trên cao:
- Tính linh hoạt cao
- An toàn dữ liệu
- Sự tiện lợi cho cả người vận hành cũng như người gửi
- Việc kiểm soát an ninh xe ra vào hoàn toàn tự động,dễ dàng,tiện lợi và tin
cậy thông qua kết quả giám sát trạng thái gửi và lấy xe thông qua giao diện
- Hệ thống cho phép lưu thông luồng xe vào và ra một cách nhanh chóng
- Thiết bị cơng nghệ: thang,bàn đỡ,đường dẫn (ray), bàn quay, bộ điều khiển
trung tâm, thẻ từ
- Thẻ từ có chế độ bảo mật cao, tái sử dụng nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí
cho người đầu tư.
- Thẻ từ có mật mã riêng biệt cho nên khó làm giả giúp tránh kẻ gian trộm
cắp xe
- Dùng cơng nghệ thẻ từ giúp kiểm sốt ra vào nhanh chóng và chính xác
- Thị trường: rất được ưa chuộng trong giai đoạn như hiện nay
Vai trò của bãi đỗ xe trên cao: giúp giảm thiểu bãi đỗ xe trên
đường.Do đó, việc xây dựng bãi đỗ xe trên cao sẽ mang lại các lợi ích tích
8


cực,góp phần giải quyết những bất cập về đỗ xe trên đường như ùn tắc
giao thông ,cản trở đi lại ảnh hưởng tới an tồn của người đi bộ.

Lợi ích kinh tế:
- Giúp tiết kiệm được chi phí khi xe vào vị trí dừng, xe sẽ được di chuyển
bằng hệ thống thang nâng đến vị trí gửi và lấy xe.

Hình 2.3 Bãi đỗ xe trên cao
Đặc điểm: Dùng cơ cấu nâng hạ để đem xe lên cao hoặc lấy xe xuống thấp ở
trong các khoang cất giữ được xây dựng thành những tầng, đây là một giải pháp
mới đang đươc nhiều nước tiên tiến áp dụng.
2.3.1 Ưu điểm
Tiết kiệm diện tích: hệ thống tận dụng tồn bộ thể tích khơng gian nhờ vào
khai thác chiều cao của không gian.Bằng việc lưu giữ xe ở độ cao nhất định so với
mặt đất, số lượng xe mà một trạm giữ xe tự động có thể chứa gấp hàng chục lần so
với một bãi giữ ô tô thông thường.
Tiết kiệm thời gian: thay vì khách hàng phải tự tìm chỗ để xe trong các bãi xe
thơng thường và rất khó khăn nhất tại giờ cao điểm, với bãi giữ xe tự động thì
khách hàng chỉ cần đưa ô tô vào đầu trạm và nhập liệu là có thể an tâm ra khỏi xe

9


và đi làm việc khác.Mà không cần quan tâm vị trí để xe. Cơng việc này do hệ
thống đảm nhận.Như vậy, thời gian được tiết kiệm cho khách hàng.
Tối ưu việc sử dụng năng lượng: đầu tiên chúng ta không phải tốn nhiên liệu
cho việc di chuyển xe, tìm chỗ trong bãi.
Không ô nhiễm môi trường: do hệ thống hoạt động hồn tồn nhờ vào điện
năng nên khơng có khí thải trong quá trình vận hành hệ thống.Và hạn chế tối đa ơ
nhiễm tiếng ồn.Vì tất cả các động cơ đều sử dụng động cơ điện.
Không gây hư hại cho phương tiện: Không gây ra quẹt giữa các xe với nhau và
hệ thống cũng hồn tồn khơng gây hư hại cho xe gửi vì hệ thống hồn tồn tự
động.

Chi phí hoạt động thấp: do khơng có các nhân viên trơng xe, bán vé,… Toàn
hệ thống chỉ cần vài người giám sát hoạt động, điều khiển. Chỉ cần vài người điều
khiển vì tồn bộ hệ thống được quản lý bằng App Blynk điện thoại theo dõi từ xa.
Dễ dàng bảo trì và sữa chữa: do hệ thống cấu tạo từng phần độc lập với nhau
về mặt cơ khí.
2.3.2 Nhược điểm
Những ưu điểm của hệ thống giữ xe tự động đã được đề cập thông qua các giải
pháp nhà giữ xe đã trình bày phía trên. Ngồi những ưu điểm tích cực trên thì khi
thực thi mơ hình ta cũng cần phải quan tâm đến các nhược điểm mà hệ thống gặp
phải nhằm đưa ra giải pháp khắc phục hiệu quả nhất. Một số nhược điểm như sau:
Cần xem xét đến thời gian lấy xe, thời gian lấy xe tùy thuộc vào từng loại hệ
thống. Đối với loại hệ thống 100 xe thơng thường thì thời gian lấy xe lâu nhất
khoảng gần 2 phút / xe, nhanh nhất 0,5 phút/xe, bình quân 1,5 phút /xe. Đối với
các cơng trình nhà ở, siêu thị, các bãi xe cơng cộng…,thì thơng thường người sử
dụng ít khi gửi xe hoặc lấy xe cùng một khoảng thời gian nên thời gian lấy trả xe
1,5 phút/xe không là vấn đề, thậm chí cịn nhanh hơn so với bãi xe tự lái.Tuy
nhiên đối với các cơng trình văn phịng, rạp hát, hội nghị… thì việc mọi người ồ ạt
đến gửi xe trong khoảng vài phút trước giờ làm việc, giờ khai mạc, và ồ ạt lái xe
trong khoảng vài phút sau giờ tan sở sẽ gây ra ùn tắt cục bộ , và người lái xe phải
chờ thời gian khá dài để lái xe so với bãi xe tự lái.Do đó, với các cơng trình có đặc
10


điểm này, nếu muốn lắp đặt hệ thống tự động thì phải có nhiều cửa ra vào khác
nhau với nhiều thang nâng để giảm thiểu thời gian lấy xe.
Vấn đề sự cố về mất điện, đối với bãi xe thông thường, dù tịa nhà mất điện thì
vẫn có thể lái xe ra khỏi bãi xe. Tuy nhiên với hệ thống tự động, khơng xe nào có
thể ra khỏi hệ thống khi mất điện. Do đó, máy phát điện riêng cho hệ thống phải
được trang bị.
Về phịng cháy chữa cháy: ngồi việc tuân thủ các tiêu chuẩn phòng cháy chữa

cháy trong xây dựng chung cho nhà cao tầng và tầng hầm là hết sức cần thiết.
2.4 Kết luận và chọn giải pháp
Từ so sánh trên và với hiện tại Việt Nam hiện nay vấn đề thiếu chỗ để xe ô tô
hiện nay cũng đang trở thành vấn đề cực kỳ nhức nhối, đặc biệt là tại các thành
phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng…Sự gia tăng quá nhanh của các
phương tiện cá nhân nhất là ôtô kết hợp với sự phát triển các khu đô thị, các tòa
cao ốc đang gây áp lực cực lớn lên hệ thống giao thơng của các thành phố này.
Tình trạng tắc đường, kẹt xe diễn ra triền miên hàng ngày, cùng với đó là sự
khan hiếm chỗ đậu xe ở các khu trung tâm thành phố.Qua đó nhóm chúng em đã
tìm tòi và thực hiện nghiên cứu bãi gởi xe trên cao theo ý tưởng mà chúng em đã
nghĩ ra.

11


Chương 3

PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT
3.1 Các phương giáp đặc tính thiết kế
3.1.1. Phương pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu xoay vịng trục đứng

Hình 3.1 Hệ thống đỗ xe tự động kiểu xoay vòng trục đứng [11]
Hệ thống đỗ xe tự động - dạng xoay vòng trục đứng 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 vịng 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. Những đặc điểm nổi bật của hệ thống này gồm:
- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp nhiều hệ thống liên
tiếp nhau

- Điểm xe vào từ dưới mặt đất
- Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong toà nhà cao tầng
3.1.2 Phương pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang máy
Với hệ thống đỗ xe tự động dùng thang máy, lái xe sẽ đưa xe vào buồng
thang máy, thang nâng xe đến tầng đỗ xe, lái xe đưa xe ra khỏi thang máy và lái
xe vào vị trí đỗ xe.

12


Hình 3.2 Mơ hình đỗ xe tự động kiểu thang máy [11]
Đặc điểm đỗ xe tự động kiểu thang máy:
-

Tiết kiệm diện tích đường di chuyển nội bộ của xe khi lên xuống giữa các
tầng bên trong bãi đỗ xe, tuy nhiên vẫn tốn diện tích di chuyển cho xe
trong từng tầng.

-

Tốc độ nâng hạ chậm do có xe và người với hệ thống 1 thang máy thì thời
gian lấy xe ra vào rất lâu.

-

Hiện nay kiểu đỗ xe tự động này ít phổ biến.

3.1.3. Phương pháp hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển

Hình 3.3 Hệ thống đỗ xe tự động kiểu thang nâng di chuyển [11]

-

Đây là loại thiết kế hữa hiệu sử dụng nguyên lý cần trục xếp dỡ, cùng lúc
vận hành chiều lên xuống và chiều ngang để đưa xe vào vị trí đỗ. Thời
gian lấy xe ra vào nhanh, có thể tận dụng diện tích ngầm dưới lịng đất của

13


tồ nhà. Loại hệ thống này thích hợp cho diện tích đỗ xe cỡ trung và lớn.
Đặc điểm của hệ thống đỗ xe tự động tháp nâng di chuyển.
-

Điều khiển đơn giản với màn hình cảm ứng.

-

Hệ thống lắp ngầm hoặc nổi.

-

Do 1 hệ thống cơ khí vừa có chức năng nâng hạ, vừa có chức năng di
chuyển nên rất nhanh hỏng, phải đầu tư chi phí bảo dưỡng & thay thế
thường xuyên, thời gian lấy xe ra khá lâu do phải xử lý từng lệnh ra hoặc
vào.

-

Hệ thống đỗ xe tự động này thích hợp với bãi xe từ 100 – 500 xe.


3.1.4 Phương pháp hệ thống đỗ xe tự động xoay vịng kiểu đứng

Hình 3.4 Hệ thống đỗ xe tự động xoay vòng kiểu đứng [11]
Đặc điểm:
- Cơ động, tiết kiệm diện tích.
- Có thể xoay thuận chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ (hoặc 1 chiều).
- Dễ tháo lắp.
- Khơng thích hợp cho loại xe có kích thước trung – lớn.
- Do giá thành cao nên sử dụng không phổ biến, phần lớn lắp đặt ở các khu
đất tạm sử dụng (sau đó tháo dỡ đi).

14