Tài liệu Nghiên cứu chế tạo mô hình bãi đỗ xe ô tô tự động

TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƢƠNG KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ ----------------------- LÊ TRƢỜNG GIANG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÔ HÌNH BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện – điện tử NGƢỜI HƢỚNG DẪN: Th.S. Hà Duy Thái Phú Thọ, 2017 ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến toàn thể Quý thầy cô Trƣờng Đại học Hùng Vƣơng, Quý thầy cô khoa Kỹ thuật – Công nghệ đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện tại trƣờng. Đặc biệt là thầy Hà Duy Thái, ngƣời đã tận tình giúp đỡ chỉ bảo để em có thể hoàn thiện đƣợc khóa luận này. Tuy nhiên thời gian có hạn cùng với nhiều nguyên nhân khác, mặc dù em đã nỗ lực hết mình xong khóa luận của em vẫn còn nhiều thiếu sót và hạn chế. Em rất mong nhận đƣợc sự thông cảm và sự chỉ bảo của Thầy Cô để em có thể hoàn chỉnh đƣợc khóa luận của mình. Em xin chân thành cảm ơn ! Việt Trì, Tháng 5 năm 2017 Sinh Viên Lê Trường Giang ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt ............................................................... 1 Danh mục các bảng ........................................................................................... 2 Danh mục các hình ảnh ..................................................................................... 3 MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 6 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................... 9 1.1. Lịch sử hình thành bãi đỗ xe trên thế giới ................................................. 9 1.1.1. Những bãi giữ xe tính phí đầu tiên ................................................. 9 1.1.2. Nhà giữ xe thuở sơ khai ................................................................ 10 1.1.3. Hệ thống đỗ xe tự động APS ........................................................ 11 1.2. Một số gara trên thế giới .......................................................................... 11 1.2.1. Autostadt Car Towers, Đức .......................................................... 11 1.2.2. Bãi đậu xe Eureka, Melbourne...................................................... 12 1.2.3. Garage Dubai ................................................................................ 13 1.2.4. Bãi đỗ xe Santa Monica Civic, Mỹ ............................................... 13 1.2.5. Bãi đỗ xe cao tầng ở Hà Nội, Việt Nam ....................................... 14 1.2.6. Bãi đỗ xe tại trung tâm thƣơng mại Vincom, Việt Nam............... 14 1.3. Ý tƣởng thiết kế mô hình bãi đỗ xe.......................................................... 15 1.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ......................................................... 15 1.5. Các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển ................................................. 15 1.5.1. Với mạch dùng IC rời ................................................................... 15 1.5.2. Với mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển .......................................... 16 1.5.3. Với mạch dùng PLC...................................................................... 16 1.6. Tổng quan hƣớng nghiên cứu của đề tài .................................................. 17 CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................. 19 2.1. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 19 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................... 19 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu....................................................................... 19 2.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19 ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 19 2.3.1. Tiến trình thực hiện nghiên cứu .................................................... 19 2.3.2. Phƣơng pháp thực hiện nội dung 1 ............................................... 20 2.3.3. Phƣơng pháp thực hiện nội dung 2. .............................................. 21 2.3.4. Phƣơng pháp thực hiện nội dung 3 ............................................... 40 2.3.5. Phƣơng pháp thực hiện nội dung 4 ............................................... 48 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƢỢC ................................. 49 3.1. Kết quả thiết kế, thi công và chế tạo phần cứng mô hình bãi đỗ xe ........ 49 3.2. Kết quả thi công và lập trình phần mềm bãi đỗ xe. ................................. 52 3.3. Kết nối phần mềm TIA Portal, WinCC với PLC S7-1200 ...................... 58 3.4. Đánh giá sự ổn định của hệ thống ............................................................ 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 66 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 67 ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG 1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AC Alternating Current APS Automatic Parking Systems CM Communication Module DC Direct Current HMI Human - Machine - Interface I/O In/Out IC Integrated Circuit LAD Ladder PID Proportional Integral Derivative PLC Programmable Logic Controller PTO Pulse Train Output PWM Pulse Width Modulation SB Signal Board Scada Supervisory Control And Data Acquisition SM Signal Module TIA Totally Integrated Automation 2 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Điện áp của các thiết bị trong đề tài ............................................... 22 Bảng 2.2. Đặc tính của các CPU S7-1200 ...................................................... 27 Bảng 2.3. Thông số các kiểu module của PLC S7-1200 ................................ 28 Bảng 3.1. Hoạt động của các thiết bị cổng vào so với yêu cầu công nghệ ..... 62 Bảng 3.2. Hoạt động của các thiết bị cổng ra so với yêu cầu công nghệ ....... 63 Bảng 3.3. Đánh giá ổn định của hệ thống ....................................................... 63 3 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1. Ô tô đậu nhiều trên vỉa hè và lòng đƣờng tại TP.Việt Trì ................... 6 Hình 1.1. Bãi giữ xe tính phí đầu tiên ............................................................... 9 Hình 1.2. Nhà giữ xe thuở sơ khai .................................................................. 10 Hình 1.3. Hệ thống đỗ xe tự động ................................................................... 11 Hình 1.4. Bãi đậu xe Autostadt Car Towers, Đức .......................................... 12 Hình 1.5. Bãi đậu xe Eureka, Melbourne........................................................ 12 Hình 1.6. Bãi đậu xe ở Dubai .......................................................................... 13 Hình 1.7. Santa Monica Civic, Mỹ ................................................................. 13 Hình 1.8. Bãi đỗ xe cao tầng ở Hà Nội, Việt Nam ......................................... 14 Hình 1.9. Bãi đậu xe tại Vincom ..................................................................... 14 Hình 2.1. Giao diện phần mềm SolidWords ................................................... 20 Hình 2.2. Sơ đồ khối hệ thống ........................................................................ 21 Hình 2.3. Nguồn tổ ong ................................................................................... 22 Hình 2.4. Cấu tạo cảm biến ánh sáng .............................................................. 24 Hình 2.5. Công tắc hành trình ......................................................................... 25 Hình 2.6. PLC S7-1200 ................................................................................... 26 Hình 2.7. Các khối chức năng CPU S7-1200 ................................................. 26 Hình 2.8. Sơ đồ kết nối CM, SB, SM với PLC S7-1200 ................................ 28 Hình 2.9. Kết nối vào/ra của PLC với các thiết bị ngoại vi ............................ 29 Hình 2.10. Giao diện phầm mềm TIA Portal 13 ............................................. 30 Hình 2.11. Khả năng mở rộng của S7-200 và S7-1200 .................................. 30 Hình 2.12. Cấu hình I/O của S7-200 và S7-1200 ........................................... 31 Hình 2.13. Tín hiệu I/O và tín hiệu trên PLC của S7-200 và S7-1200 ........... 31 Hình 2.14. Cấu trúc lập trình trên S7-200 và S7-1200 ................................... 32 Hình 2.15. Cấu trúc chƣơng trình con trên S7-200 và S7-1200 ..................... 32 Hình 2.16. Cấu trúc chƣơng trình con FC....................................................... 33 Hình 2.17. Cấu trúc dữ liệu kiểu mới trên S7-1200 ........................................ 33 Hình 2.18. Giao diện phần mềm WinCC Explorer ......................................... 35 4 Hình 2.19. Cửa sổ soạn thảo Graphics Designer ............................................ 37 Hình 2.20. Cấu tạo Module L298 ................................................................... 37 Hình 2.21. Sơ đồ nguyên lý L298 ................................................................... 38 Hình 2.22. Rơle trung gian .............................................................................. 39 Hình 2.23. Đế của rơle trung gian ................................................................... 39 Hình 2.24. Cấu tạo động cơ DC ...................................................................... 40 Hình 2.25. Máy cƣa gỗ cầm tay, thƣớc cuộn, bút và búa ............................... 41 Hình 2.26. Sơ đồ nguyên lý hệ thống.............................................................. 41 Hình 2.27. Máy hàn thiếc, máy khoan ............................................................ 42 Hình 2.28. Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính........................................... 44 Hình 2.29. Lƣu đồ thuật toán cửa vào ............................................................. 45 Hình 2.30. Lƣu đồ thuật toán cửa ra ............................................................... 46 Hình 2.31. Lƣu đồ thuật toán khởi động, dừng............................................... 47 Hình 3.1. Thiết kế 3D mô hình bãi đỗ xe trên SolidWords ............................ 49 Hình 3.2. Thiết kế 3D đế mô hình bãi đỗ xe trên SolidWords ....................... 49 Hình 3.3. Lắp các thiết bị khối cảm biến và khối trung gian, động cơ trên mô hình .................................................................................................................. 50 Hình 3.4. Đi dây kết nối PLC với các thiết bị vào/ra...................................... 50 Hình 3.5. Lắp và đi dây khối nguồn................................................................ 51 Hình 3.6. Hoàn thiện phần cứng mô hình ....................................................... 51 Hình 3.7. Giao diện tạo Project trên phần mềm TIA Portal ........................... 52 Hình 3.8. Chọn CPU S7-1200 ......................................................................... 52 Hình 3.9. Giao diện lập trình của TIA Portal .................................................. 53 Hình 3.10.a. Tạo project trên phần mềm WinCC Explorer ............................ 54 Hình 3.10.b. Tạo project trên phần mềm WinCC Explorer ............................ 54 Hình 3.11.a. Mở giao diện liên kết PLC với WinCC...................................... 55 Hình 3.11.b. Liên kết PLC với WinCC........................................................... 55 Hình 3.12.a. Mở giao diện thiết kế trên WinCC Explorer .............................. 56 Hình 3.12.b. Giao diện thiết kế trên phần mềm WinCC Explorer.................. 56 Hình 3.13.a. Mở phần lập trình Global Script trên WinCC Explorer ............. 57 5 Hình 3.13.b. Giao diện lập trình C trên WinCC Explorer .............................. 57 Hình 3.14. Kết quả thiết kế trên phần mềm WinCC Explorer ........................ 58 Hình 3.15. Kết nối máy tính với PLC qua cổng Ethernet ............................... 58 Hình 3.16.a. Kết nối máy tính với PLC .......................................................... 59 Hình 3.16.b. Kết nối máy tính với PLC .......................................................... 59 Hình 3.16.c. Kết nối máy tính với PLC .......................................................... 60 Hình 3.17.a. Kết nối phần mềm WinCC với PLC .......................................... 60 Hình 3.17.b. Kết nối phần mềm WinCC với PLC .......................................... 61 Hình 3.17.c. Kết nối phần mềm WinCC với PLC .......................................... 61 Hình 3.18. Hệ thống hoạt động và màn hình giám sát .................................... 62 6 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 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 đỗ xe hay không ?” đang trở thành một câu hỏi lớn đối với những ngƣời mua nhà, những ngƣời đi mua sắm, những ngƣời đến văn phòng, những ngƣời đến nhà hàng, hay đi vui chơi giải trí v.v… Việc có chỗ đỗ xe đã và đang trở thành một lợi thế đối với bất kì hoạt động kinh doanh nào tại trung tâm thành phố, hơn thế nữa việc có đƣợc 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 ẩm thực cạnh tranh với các đối thủ của mình. Do vậy, để giữ đƣợc lợi thế kinh doanh và thu hút khách hàng đến sử dụng dịch vụ và mua sản phẩm của mình, việc đáp ứng đủ chỗ đỗ xe cũng nhƣ dịch vụ trông giữ xe chuyên nghiệp sẽ luôn là một trong những yếu tố quan trọng. Khảo sát thực tế cho thấy, tại thành phố Việt Trì chƣa có bãi đỗ xe nào dành cho ô tô, phần lớn ô tô đậu xe trên vỉa hè, lòng đƣờng gây cản trở giao thông. Hình 1. Ô tô đậu nhiều trên vỉa hè và lòng đường tại TP.Việt Trì Trên đƣờng Nguyễn Du hay đƣờng Đại Nải có rất nhiều cửa hàng, quán ăn lớn nhƣng không có lấy một bãi đỗ xe nào, phƣơng tiện để tràn lan trên vỉa hè, ô tô thì xếp dọc bên lòng đƣờng. Ở trung tâm thƣơng mại lớn nhƣ Vincom cũng chỉ có hầm để xe cho xe máy, xe đạp, còn ô tô thì đỗ trật kín hai lề đƣờng làm ảnh hƣởng lƣu thông trên đƣờng phố và gây mất mỹ quan đô thị. 7 Với mong muốn xây dựng một khái niệm mới, quan niệm mới và hình ảnh mới về dịch vụ đỗ xe trong thành phố, và việc vận dụng các công nghệ tiên tiến để quản lý, vận hành bãi đỗ xe một cách chuyên nghiệp, góp phần giải quyết áp lực về vấn đề giao thông trong thành phố. Hệ thống áp dụng vào thực tế sẽ giải quyết vấn đề tiết kiệm chi phí chi trả cho nhân công trong quản lý và đặc biệt là tính an toàn, tiện dụng của hệ thống. Hiện nay, cùng với sự phát triển của hệ thống hiện đại có các thiết bị điện ứng dụng công nghệ tân tiến thì vấn đề quản lý, giám sát, điều khiển hệ thống điện với sự trợ giúp đắc lực của các thiết bị tự động [4]. Một trong những thiết bị đó là PLC, bộ điều khiển trung tâm PLC là thiết bị trung gian giúp cho ngƣời quản lý thu nhận dữ liệu, thông tin đầy đủ và điều khiển hệ thống. Bộ điều khiển PLC đƣợc ứng dụng rộng rãi ở nƣớc ta, sử dụng nhiều trong công nghiệp hay những hệ thống tự động phức tạp. PLC có thể khắc phục đƣợc những nhƣợc điểm của bộ điều khiển bằng dây nối (bộ điều khiển bằng Rơle) [1]: - Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa - Dung lƣợng bộ nhớ lớn để có thể chứa đƣợc chƣơng trình phức tạp - Hoàn toàn tin cậy trong môi trƣờng công nghiệp - Giao tiếp đƣợc với các thiết bị thông minh nhƣ: máy tính, nối mạng, modul mở rộng Từ những vấn đề trên, nên em đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo mô hình bãi đỗ xe ô tô tự động” để làm khóa luận tốt nghiệp của mình. 2. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Sử dụng PLC kết nối truyền thông với màn hình giám sát giúp ngƣời quản lý vận hành, điều khiển hệ thống một cách nhanh chóng, hiệu quả. - Làm mô hình học tập cho sinh viên thực hành trong xƣởng điện của bộ môn. 8 3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Ứng dụng hệ thống tự động hóa vào các bãi đỗ xe giúp cho việc quản lý xe chặt chẽ, hiệu quả. Ngoài ra, còn góp phần vào việc xây dựng nếp sống văn minh đô thị, không còn tình trạng lấn chiếm vỉa hè, lòng đƣờng hay ảnh hƣởng đến giao thông đô thị. Mô hình có thể áp dụng đƣợc ở những nơi có số lƣợng xe trung bình và giảm đƣợc số lƣợng nhân công. 4. Mục tiêu của đề tài Thiết kế thành công mô hình bãi đỗ xe ô tô tự động 9 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Lịch sử hình thành bãi đỗ xe trên thế giới Tìm hiểu lịch sử ra đời và phát triển bãi đỗ xe tự động trên thế giới sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan về giải pháp công nghệ cao đang góp lớn vào cuộc sống hiện đại tiện nghi của con ngƣời. Từ những năm 20 của thế kỷ trƣớc, hệ thống đỗ xe ô tô tự động cũng đã xuất hiện nhằm đáp ứng nhu cầu về chỗ đỗ xe ô tô. Thời điểm đó, hệ thống đỗ xe tự động mới chỉ có tại các nƣớc Bắc Mỹ, Tây Âu, đến nay chúng đã trở thành một phần không thể thiết trong giao thông công cộng ở các nƣớc đang phát triển. 1.1.1. Những bãi giữ xe tính phí đầu tiên Trƣớc khi các bãi giữ xe đƣợc xây dựng và trang bị công nghệ tự động thông minh thì mọi ngƣời đỗ chúng trên đƣờng phố hoặc đỗ chúng ở bất cứ vị trí nào cho đến khi họ xong việc. Tại các khu mua sắm hầu hết chỗ đậu xe đều đã bị chiếm đóng bởi nhân viên làm việc, không có chỗ cho các khách hàng tiềm năng. Vấn đề tắc nghẽn giao thông thƣờng xuyên xảy ra tại các thành phố lớn. Cho đến khi vấn đề này gây ra những thiệt hại về kinh tế một cách rõ rệt thì ngƣời ta mới bắt đầu nghĩ cách điều chỉnh thời gian đậu xe và xây dựng khu đỗ xe một cách bài bản. Hình 1.1. Bãi giữ xe tính phí đầu tiên 10 Vào những năm 20-30 của thế kỷ XX, tại thành phố Oklahoma của Hoa Kỳ - một trong những thành phố đông dân nhất, khi các thƣơng gia phàn nàn về vấn đề giao thông, các nhà chức trách đã tổ chức cuộc thi thiết kế sản phẩm đồng hồ đỗ xe tại các bãi đỗ xe của trung tâm thành phố. Cuối cùng, bãi đậu xe tự động đầu tiên đƣợc thiết kế bởi Holger George Thuessen và Gerald A Hale. Hale và Thuessen bắt đầu làm việc với các đồng hồ đỗ xe vào năm 1935 và các dự án đƣợc giao bởi Carl Magee. Nhƣ vậy bãi đậu xe có đồng hồ đầu tiên đƣợc lắp đặt tại thành phố Oklahoma vào ngày 16 tháng 7 trong năm 1935 (Hình 1.1). Những bãi đỗ xe có đồng hồ đếm giờ sẽ khiến mọi ngƣời phải trả phí khi muốn đỗ xe, từ đó họ có trách nhiệm hơn với việc dừng đỗ xe của mình. 1.1.2. Nhà giữ xe thuở sơ khai Khi xe hơi ngày một nhiều lên, sẽ cần có nhiều không gian hơn, một bãi đỗ xe đƣợc xây dựng cẩn thận với đầy đủ trang thiết bị trở thành một vấn đề lớn và các nhà lãnh đạo lại bắt đầu đi tìm giải pháp. Hình 1.2. Nhà giữ xe thuở sơ khai Những chiếc xe hơi đầu tiên không đƣợc làm từ các chất liệu cao cấp nhƣ ngày nay. Vào thời đó, xe hơi rất “nhạy cảm” và không thể chống chịu với thời tiết mƣa, nắng, lạnh giá thất thƣờng. Do đó họ phải đậu xe trong khu vực có mái che đƣợc bảo vệ khỏi các điều kiện thời tiết. Các bãi đậu xe đƣợc rào 11 chắn trong các khu phố, sẽ thấy nó rất sơ sài, chƣa có trang thiết bị cao cấp nào đƣợc lắp đặt trong những nhà để xe sơ khai nhƣ thế này (Hình 1.2). 1.1.3. Hệ thống đỗ xe tự động APS (Automatic Parking Systems) Hình 1.3. Hệ thống đỗ xe tự động Các nhà đỗ xe tự động đầu tiên đƣợc xây dựng vào năm 1905 tại thủ đô Paris của Pháp. Khi diện tích đất tại thành phố Paris ngày một bị thu hẹp bởi sự phát triển chóng mặt của kinh tế, văn hóa thì thách thức đặt ra với các bãi đỗ xe ngày càng lớn. Ngƣời ta nghĩ rằng sẽ phải sử dụng một nhà đỗ xe tầng là xe này chồng lên xe kia, việc di chuyển xe phải sử dụng thang máy. Khách gửi xe chỉ việc giao xe tại khu vực chỉ định, nhân viên bãi giữ xe tự động sẽ có nhiệm vụ sử dụng thang máy để đƣa xe lên vị trí đỗ. Không chỉ tiết kiệm về mặt diện tích, mà sau này các APS còn đƣợc trang bị nhiều thiết bị hiện đại với mục đích bảo vệ môi trƣờng, thanh lọc không khí do khí thải từ lƣợng xe ô tô quá lớn. 1.2. Một số gara trên thế giới 1.2.1. Autostadt Car Towers, Đức Tháp để xe nằm trong khu vực dành cho khách tham quan gần nhà máy sản xuất của Volkswagen (Wolfsburg, Đức). Tháp cao 20 tầng với sức chứa 800 xe. Autostadt Car Towers giống nhƣ một tác phẩm “ khoa học giả tƣởng”. Một bãi đậu xe khổng lồ 20 tầng, xe ô tô đƣợc nâng bằng thang máy và đƣa vào chỗ đậu bằng hệ thống robot thông minh. 12 Hình 1.4. Bãi đậu xe Autostadt Car Towers, Đức 1.2.2. Bãi đậu xe Eureka, Melbourne Hình 1.5. Bãi đậu xe Eureka, Melbourne Sự kết hợp độc đáo của những vạch kẻ sơn trên tƣờng và sàn tạo nên một chức năng chỉ dẫn vị trí của bạn trong bãi xe Eureka. Nhà thiết kế Axel Peemoeller đã phát triển “hệ thống chỉ đƣờng” bằng cách đƣa ra những chỉ dẫn cho khách và cũng là điểm nhấn trang trí cho hầm xe. Những vạch kẻ dài kết hợp với màu sắc phù hợp nhƣ chỉ lối ra (out) màu đỏ, lối vào (in) màu xanh lá, đi lên (up) màu xanh, đi xuống (down) màu vàng, … 13 1.2.3. Garage Dubai Hình 1.6. Bãi đậu xe ở Dubai Lối vào của garage này tại Dubai trông nhƣ chỉ đủ chỗ cho một chiếc xe. Nhƣng bên trong là bãi đỗ xe tự động rộng nhất thế giới với sức chứa 765 xe và có thể di chuyển 250 xe mỗi giờ. Những chiếc xe đƣợc tự động xếp cạnh nhau sao cho càng tiết kiệm không gian càng tốt. 1.2.4. Bãi đỗ xe Santa Monica Civic, Mỹ Hình 1.7. Santa Monica Civic, Mỹ Điểm nhấn đập vào mắt của bãi đỗ xe Santa Monica Civic chính là màu sắc bắt mắt. Bãi đậu xe đƣợc gắn rất nhiều đèn LED nhấp nháy ấn tƣợng. Đây là bãi đậu xe thân thiện với môi trƣờng nên đƣợc xây dựng bằng những vật liệu bền vững. Bãi đỗ có thể chứa 900 xe thông thƣờng. Ngoài ra, còn có 14 14 chỗ dành cho ô tô điện và khu để xe đạp. Năng lƣợng thắp sáng hệ thống LED lấy từ những tấm pin mặt trời nằm trên nóc tòa nhà. 1.2.5. Bãi đỗ xe cao tầng ở Hà Nội, Việt Nam Đây là bãi đỗ xe cao tầng đầu tiên của Hà Nội. Gara rộng 126m2, cao 5 tầng, gồm 4 block có sức chứa tổng cộng 30 xe, cùng lúc có thể lấy đƣợc xe tại các block trong khoảng thời gian từ 2-3 phút/xe; bãi đỗ xe này đƣợc sử dụng công nghệ của Hàn Quốc. Hình 1.8. Bãi đỗ xe cao tầng ở Hà Nội, Việt Nam 1.2.6. Bãi đỗ xe tại trung tâm thƣơng mại Vincom, Việt Nam Hình 1.9. Bãi đậu xe tại Vincom 15 Bãi đỗ xe tại tòa nhà Vincom đặt dƣới tầng hầm, đây là tầng dành cho xe ô tô, một thiết kế theo kiểu điển hình tại các toà nhà lớn, khu chung cƣ hay trung tâm thƣơng mại… 1.3. Ý tƣởng thiết kế mô hình bãi đỗ xe Một số bãi đỗ xe ô tô hiện đại bậc nhất thế giới kể trên về thẩm mỹ cũng nhƣ tính năng tự động hóa của nó, qua đó chúng ta có thể tham khảo và ứng dụng. Tuy nhiên với thời gian, kiến thức và kinh phí hạn hẹp việc thiết kế một mô hình bãi đỗ xe hiện đại là rất khó khăn vì vậy em sẽ thiết kế một mô hình bãi đỗ xe ô tô phù hợp, thiết kế theo bãi đỗ xe tòa nhà Vincom gồm một cửa vào và một cửa ra, cùng với đó là những thanh ngang chắn cửa một thiết kế điển hình cho bãi đỗ xe trƣớc đây. Ngoài ra, hệ thống bãi đỗ xe ô tô đƣợc giám sát hiển thị thông báo bãi đỗ có bao nhiêu xe, vị trí chỗ còn trống và cảnh báo. Thiết kế này rất phù hợp cho những bãi đỗ xe với số lƣợng xe trung bình nhƣ trung tâm thƣơng mại, siêu thị, … 1.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu Thời điểm hiện tại, có rất nhiều đề tài nghiên cứu về mô hình bãi đỗ xe. Bộ điều khiển chính trong các đề tài nghiên cứu chủ yếu là vi điều khiển và PLC. PLC sử dụng chủ yếu là dòng S7-200 của Siemen [2,3,5]. Vi điều khiển chủ yếu là các IC thuộc họ vi điều khiển MCS51[6]. Một số đề tài nghiên cứu cùng lĩnh vực: [1]. Hà Duy Hải (2011), Xây dựng mô hình bãi gửi xe tự động, Đại học dân lập Hải Phòng. [2]. Đỗ Văn Mẫn (2011), Thiết kế mô hình bãi đậu xe tự động, Đại học Đà Nẵng. [3]. Nguyễn Tuấn Anh (2012), Điều khiển đóng mở cửa gara đếm số lượng xe ô tô, Đại học dân lập Hải Phòng. 1.5. Các phƣơng án thiết kế mạch điều khiển 1.5.1. Với mạch dùng IC rời - Ưu điểm: + Đảm bảo độ chính xác cao 16 + Tần số đáp ứng của mạch nhanh + Tổn hao công suất bé, mạch có thể sử dụng pin hoặc ắc quy + Khả năng đếm rộng + Giá thành thấp + Mạch đơn giản, dễ thực hiện - Nhược điểm: Với việc sử dụng kỹ thuật số khó có thể đáp ứng đƣợc việc thay đổi số đếm. Muốn thay đổi một yêu cầu nào đó của mạch thì buộc phải thay đổi phần cứng. Do đó mỗi lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà nhiều khi yêu cầu đó không thực hiện đƣợc bằng phƣơng pháp này vì việc tính toán các thuật toán rất phức tạp. 1.5.2. Với mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển [6] - Ưu điểm: Ngoài những ƣu điểm nhƣ đã liệt kê trong phƣơng pháp dùng IC rời thì mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển còn có những ƣu điểm sau: + Mạch có thể thay đổi số đếm linh hoạt bằng việc thay đổi phần mềm, không cần thay đổi phần cứng + Số linh kiện sử dụng trong mạch ít hơn nên giá thành thấp hơn, công suất tiêu thụ thấp hơn + Mạch đơn giản, dễ thực hiện hơn nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc tính năng điều khiển mô hình - Nhược điểm: + Chống nhiễu kém + Hoạt động không ổn định trong môi trƣờng nhiều tín hiệu nhiễu, có nhiệt độ và độ ẩm cao 1.5.3. Với mạch dùng PLC [2,3,5] - Ưu điểm: + Công suất tiêu thụ rất thấp