Đồ Án Chuyên Ngành Nhận Diện Biển Số Xe Dùng Xử Lý Ảnh Và Ứng Dụng Android.pdf

1.2Mục đích nghiên cứu Ứng dụng vi điều khiển ARDUINO và áp dụng kiến thức đã học về mạch điện tửcông suất để thực hiện và tạo ra sản phẩm.. GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT 2.1Vi điều khiển ARDUINO

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE DÙNG XỬ LÝ ẢNH VÀ ỨNG DỤNG ANDROID

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Nam

Người thực hiện: Trần Minh Tuấn Lớp: 16040311

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

NHẬN DIỆN BIỂN SỐ XE DÙNG XỬ LÝ ẢNH VÀ ỨNG DỤNG ANDROID

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Hoàng Nam

Người thực hiện: Trần Minh Tuấn Lớp: 16040311

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án, em gặp rất nhiều kiến thức mà em chưa tìm hiểu rõ trong quá trình học, nhưng được sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy cô Em đã học được rất nhiều kiến thức, cách thức học

và giải quyết vấn đề, điều này rất có ích cho em khi đi làm việc Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô Trường ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa Điện

- Điện Tử và các thầy cô đã dạy dỗ em, truyền đạt những kiến thức chuyênmôn và các kinh nghiệm quý báu cho em Đặc biệt em xin chân thành cảm

ơn thầy Vũ Trí Viễn đã hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt những kinh nghiệm thực tế hữu ích giúp em hoàn thành tốt đồ án này Xin được biết ơn đến những người thân và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập

Em xin chân thành cám ơn.

TP HỒ CHÍ MINH, ngày 6 tháng 4 năm 2019

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH

TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sựhướng dẫn khoa học của TS VŨ TRÍ VIỄN Các nội dung nghiên cứu, kếtquả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nàotrước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích,nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi

rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũngnhư số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chúthích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đồ án của mình Trường đại học Tôn Đức Thắng

không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trongquá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 4 năm 2019

Tác giả (ký tên và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VII

1.1 GIỚI THIỆU1

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT2 2.1 VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO 2 2.2 GIAO TIẾP BLUETOOTH 3 2.3 MODULE BLUETOOTH HC-05 5 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ THI CÔNG 7 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG7 3.1.1 Bộ nguồn 7

3.1.2 Khối mạch chỉnh lưu 8

3.1.3 Khối mạch ZERO CROSSING 9

3.1.4 ARDUINO & Atemega328 11

3.2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 12

3.3 THIẾT KẾ MÔ HÌNH 12

CHƯƠNG 4 GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN 15

4.1 HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 15

4.2 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 15

5.1 TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN 16

5.2 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 16

5.3 KẾT LUẬN THỰC NGHIỆM 16

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 17

6.1 ƯU ĐIỂM 17

6.2 NHƯỢC ĐIỂM 17

6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

PHỤ LỤC A 19

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ HÌNH 2-1: VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA328 2

HÌNH 2-3: MODULE BLUETOOTH HC-05 5

HÌNH 3-1: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 7

HÌNH 3-1-3: KHỐI MẠCH ZERO CROSSING 10

HÌNH 3-1-4:

VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA328 11

HÌNH 3-2: SƠ ĐỒ MÔ HÌNH TỔNG QUÁT CHO SẢN PHẨM 12

HÌNH 3-3-1: QUY TRÌNH ĐI DÂY CHO SẢN PHẨM 13

HÌNH 3-3-2: : SƠ ĐỒ BỐ TRÍ VÀ SẮP XẾP LINH KIỆN CHO SẢN PHẨM ( MẶT

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 1/19

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 1.1Giới thiệu

Đề tài điều khiển độ sáng đèn thông qua Bluetooth bằng vi điều khiển ARDUINO

1.2Mục đích nghiên cứu

Ứng dụng vi điều khiển ARDUINO và áp dụng kiến thức đã học về mạch điện tửcông suất để thực hiện và tạo ra sản phẩm

1.3Đối tượng nghiên cứu

 Vi điều khiển ARDUINO

 Đề tài chỉ đo khoảng cách từ 5-400cm dựa vào khoảng cách để giao tiếpBluetooth được thực hiện một cách hiệu quả nhất

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 2/19

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT 2.1Vi điều khiển ARDUINO UNO

Arduino Uno là một board vi xử lý được sinh ra tại Ý nhằm xây dựng các ứng

dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được tiện lợi hơn

Phần cứng bao gồm:

 Một board mạch nguồn mở được thiết kế của nền vi xử lý AVR Atmel 8bithoặc ARM Atmel 32-bit

 Chip ATmega328

Hình 2.1: Vi điều khiển Atmega328

 1 cổng giao tiếp USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O Digital

 1 bộ điều chỉnh tuyến tính 5V

 1 thạch anh 16 MHz

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 3/19

Arduino được lập trình theo ngôn ngữ C hay C++, giúp mọi người có thể thiết lập

chương trình một cách dễ dàng và nhanh gọn

Arduino thích hợp cho những đối tượng mới và đang làm quen với lập trình code

và những project nhỏ

2.2Giao tiếp Bluetooth

Bluetooth là nền công nghiệp cho truyền thông không dây cự ly gần (wireless)

giữa các thiết bị điện tử Công nghệ này hỗ trợ việc truyền dữ liệu qua các khoảng cách ngắn giữa các thiết bị di động và tạo nên các mạng cá nhân không dây như Wireless Personal Area Network - PANs

Bluetooth có thể:

 Đạt được tốc độ truyền dữ liệu 1Mb/s

 Hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới 720 Kbps trong phạm vi 10 m–100 m

 Cho phép kết nối và trao đổi thông tin giữa các thiết bị như điện thoại di động, điện thoại cố định máy tính xách tay, , PC, máy in thiết bị định vị dùng,

GPS, máy ảnh số, và video game console

Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth gồm:

 Điều khiển và giao tiếp không dây giữa một điện thoại di động và tai nghe không dây

 Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ít băng thông

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 4/19

 Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn như chuột bàn phím, và máy in

 Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị

đo, thiết bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông

 Thay thế các điều khiển dùng tia hồng ngoại

 Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử như Wii Máy chơi trò chơi -

điện tử thế hệ 7 của Nintendo và PlayStation 3 của Sony

 Kết nối Internet cho PC hoặc PDA bằng cách dùng điện thoại di động thay modem

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 5/19

- VCC: chân này có thể cấp nguồn từ 3.6V đến 6V, trong module đã có

một IC nguồn chuyển về điện áp 3.3V và cấp cho IC BC417

- GND: nối với chân nguồn GND

- TXD,RND: đây là hai chân UART để giao tiếp module hoạt động ở mức logic 3.3V

- STATE: không cần quan tâm đến chân này

 Chế độ hoạt động:

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 6/19

Gồm 2 chế độ: COMMAND MODE và DATA MODE, chân KEY được dùng để chuyển đổi qua lại giữa 2 chế độ

 Chế độ này có 2 chế độ nữa là MASTRE và SLAVE:

- Ở chế độ SLAVE: bạn cần thiết lập kết nối từ smartphone, laptop, usb bluetooth để dò tìm module sau đó kết nối với mã PIN là 1234 Sau khi kết nối thành công, ta đã có 1 cổng serial từ xa hoạt động ở baudrate 9600

- Ở chế độ MASTER: module sẽ tự động dò tìm thiết bị bluetooth

laptop ) và tiến hành kết nối chủ động mà không cần thiết lập gì từ máy tính hoặc smartphone

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 7/19

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ THI CÔNG 3.1Sơ đồ khối của hệ thống

Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống

Khối mạch

chỉnh lưu

Khối mạch ZEROCROSSING

Bộ nguồn

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 8/19

- Resistor 1kOhm

- 1 LED báo hiệu dòng điện

- Module nguồn AC-DC 220V-5V

 Các thông tin về linh kiện:

Module nguồn AC-DC 220V-5V:

 Điện áp vào : 100V - 240VAC / 50 - 60Hz

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 9/19

- Cầu Diode

- Optocoupler PC817 – được dùng để ngăn các xung điện áp cao hay cácphần mạch điện công suất lớn và cách ly giữa bo điều khiển với vi điều khiểnArduino

 Các thông tin về linh kiện:

- Resistor 47K Ohm và 1K Ohm

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 10/19

3.1.3 Khối mạch ZERO CROSSING

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 11/19

- TRIAC BTA16:

 Điện áp cực đại: 600V

 Dòng điện thuận cực đại: 16A

 Điện áp điều khiển mở van: 1.5V

 Dòng điều khiển mở van: 100mA

3.1.4 ARDUINO UNO & ATmega328

 Chức năng :

- Nạp code và điều khiển hệ thống mạch

Hình 3.1.4: Vi điều khiển Atmega328

 Linh kiện chính:

- ATmega328 trong ARDUINO UNO

 Các thông tin về linh kiện:

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 12/19

 Kiến trúc: AVR 8bit

 Số timer: 3 timer gồm 2 timer 8-bit và 1 timer 16-bit

3.2Sơ đồ mô phỏng tổng quát

Hình 3.2: Sơ đồ mô phỏng tổng quát sản phẩm

3.3Thiết kế mô hình

Sản phẩm có kích thước 77x63mm

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 13/19

Hình 3.3.1: Quy trình đi dây cho sản phẩm

Hình 3.3.2: Sơ đồ bố trí và sắp xếp linh kiện cho sản phẩm ( mặt trước )

Hình 3.3.3: Sơ đồ bố trí và sắp xếp linh kiện cho sản phẩm ( mặt sau )

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 14/19

Hình 3.3.4: Ảnh sản phẩm ( mặt trước )

Hình 3.3.5: Ảnh sản phẩm ( mặt sau )

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 15/19

CHƯƠNG 4 GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN 4.1Hoạt động của hệ thống

Dòng 220V AC qua khối mạch chỉnh lưu sẽ chuyển thành DC

Dòng sẽ tiếp tục qua con PC817 làm giảm xung điện áp cao của dòng và cho vào viđiều khiển Atemega328 để điều khiển

Atemega328 đã được nạp code sẽ điều khiển khối mạch ZERO CROSSING

4.2Lưu đồ giải thuật

Bắt đầu

Điện áp vào MOC3031

Mở thông 2 chân

4,6 của MOC3031

Đóng 2 chân 4,6 của MOC3031

Dòng vào cực Gate

TRIAC cho dòng qua

TRIAC đóng

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 16/19

CHƯƠNG 5 THỰC NGHIỆM 5.1Tiến trình thực hiện

 Bước 1: Cấp điện và đo nguồn 220V AC cho sản phẩm

 Bước 2: Bật ứng dụng điều khiển độ sáng đèn trong điện thoại

 Bước 3: Bật bluetooth trong ứng dụng để kết nối với module bluetooth 05

HC- Bước 4: Nhập passcode cho module bluetooth HC-05

 Bước 5: Sau khi kết nối thành công, điều khiển độ sáng đèn tùy ý trên ứngdụng

5.2Kết quả thực nghiệm

Độ sáng đèn sợi dây tóc sẽ được điều chỉnh trên ứng dụng điện thoại qua bluetooth

5.3Kết luận thực nghiệm

Kết quả đạt được qua thực nghiệm đúng như dự kiến được đưa ra ban đầu

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 17/19

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 6.1Ưu điểm

 Hiểu thêm nhiều hơn về ARDUINO và giao tiếp Bluetooth

 Kiến thức về mạch điện tử công suất được áp dụng trau dồi một cách nhuầnnhuyễn

 Kỹ thuật làm mạch ngày càng tiến bộ hơn

6.2Nhược điểm

 Sản phẩm vẫn còn nhiều khuyết điểm:

- Chịu tải còn thấp

- Dòng điện có thể rò rĩ ra bên ngoài bất chợt

- Các linh kiện không được đảm bảo qua thời gian

 Đây vẫn còn lại sản phẩm cơ bản nên chưa được áp dụng vào dự án lớn khác

6.3Hướng phát triển

 Ứng dụng sản phẩm để thiết kế những dự án môn học sắp tới

 Làm tiền đề vững chắc để đi lên những dự án, ý tưởng tỏng tương lai

 Có được nên tảng cơ bản cho con đường áp dụng trong công việc tương lai

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 18/19

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Anh:

[1] Michael Margolis and Nicolas Weldin (2011), Arduino Cookbook, O’ReillyMedia, Inc., 1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472

[2] John Boxall (2013), Arduino Workshop, USA

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG Trang 19/19

delayMicroseconds(100); digitalWrite(3,LOW);

phuc=0;

} } ISR(PCINT0_vect){

if(PINB & B00000001){

if(last_state == 0){ phuc=1; }

} else if(last_state == 1){

phuc=1; last_state = 0; }