Khóa luận Thiết kế bãi giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay (Phần 1)

Nội dung text: Khóa luận Thiết kế bãi giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY GVHD: ThS. ĐẬU TRỌNG HIỂN SVTH: NGUYỄN NHẬT MINH MSSV: 11141132 SVTH: DƯƠNG LÂM DUY MSSV: 11141269 S K L 0 0 3 8 8 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2015 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Nhật Minh MSSV: 11141132 Họ và tên sinh viên: Dương Lâm Duy MSSV: 11141269 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Đậu Trọng Hiển ĐT: 0983 712 862 Ngày nhận đề tài: 20/3/2015 Ngày nộp đề tài: 20/7/2015 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Các giáo trình về lập trình C#, lập trình Arduino. 3. Nội dung thực hiện đề tài: Tìm hiểu, nghiên cứu về Kit Arduino UNO R3, module cảm biến vân tay R305. Thiết kế, xây dựng hệ thống giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay. 4. Sản phẩm: Thiết kế được máy quét vân tay. Thiết kế được phần mềm quản lý xe ra/vào. TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
3. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Nhật Minh MSSV: 11141132 Họ và tên Sinh viên: Dương Lâm Duy MSSV: 11141269 Ngành: CNKT Điện Tử, Truyền Thông Tên đề tài: THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đậu Trọng Hiển NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)
4. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Nhật Minh MSSV: 11141132 Họ và tên Sinh viên: Dương Lâm Duy MSSV: 11141269 Ngành: CNKT Điện Tử, Truyền Thông Tên đề tài: THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY Họ và tên Giáo viên phản biện 1: ThS. Nguyễn Ngô Lâm Họ và tên Giáo viên phản biện 2: TS. Võ Minh Huân NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên)
5. LỜI CẢM ƠN Người thực hiện báo cáo xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Đậu Trọng Hiển đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn người thực hiện báo cáo thực hiện trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Trong thời gian làm việc với thầy, người thực hiện báo cáo không những tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả của thầy đây là những điều rất cần thiết cho người thực hiện báo cáo trong quá trình học tập và công tác sau này. Đồng thời người thực hiện báo cáo xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều kiện, cung cấp cho người thực hiện báo cáo những kiến thức cơ bản, cần thiết để người thực hiện báo cáo có điều kiện và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu. Đồng thời, người thực hiện báo cáo cũng xin cảm ơn các thành viên trong lớp 11141CLDT1 đã có những ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp người thực hiện báo cáo hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra, người thực hiện báo cáo cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh (chị) cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện nghiên cứu. Trân trọng Nhóm thực hiện đồ án Dương Lâm Duy Nguyễn Nhật Minh Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang iv
6. TÓM TẮT Trong thời đại của thế kỷ 21, với sự phát triển nhảy vọt của trình độ khoa học kỹ thuật, con người đã tạo nên và phát triển nhiều công trình khoa học mang tính tầm cỡ. Với sự thay thế dần của máy móc cho con người trong các nhiệm vụ mang tính chính xác và tập trung cao thì kết quả đạt được đã hoàn toàn được tin cậy và đánh giá cao. Điều này thực sự có ý nghĩa to lớn và góp phần tăng thêm giá trị và chất lựợng cuộc sống. Trong đồ án tốt nghiệp này, xây dựng hệ thống giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay cũng không nằm ngoài ý nghĩa đó. Đây là một đề tài ứng dụng thú vị mà nhiều nhà khoa học đã, đang và sẽ không ngừng nghiên cứu vì nhu cầu thực tiễn và đa dạng phương pháp tiếp cận. Trong đề tài này sẽ trình bày các vấn đề liên quan tới kiến thức nền tảng xây dựng nên đồ án. Người thực hiện báo cáo đã sử dụng công cụ Visual C#.NET để lập trình cho phần mềm và môi trường lập trình Arduino IDE để lập trình cho phần cứng. Ngoài ra người thực hiện báo cáo còn quan sát trực tiếp một số hệ thống giữ xe thông minh hiện nay để tham khảo khi thực hiện đề tài này. Hệ thống giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay là hệ thống kết hợp kỹ thuật nhận dạng dấu vân tay và nhận dạng bán tự động qua các camera quan sát. Trải qua một khoảng thời gian nghiên cứu và thực hiện, người thực hiện báo cáo cũng đã xây dựng được hệ thống giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay với nguyên tắc hoạt động như sau: Khi xe vào - ra: Hệ thống sẽ nhận dạng và so khớp biển số (bán tự động), quét và so khớp mã vân tay (tự động), đồng thời nhân viên sẽ đối chiếu hình ảnh người gửi xe và biển số xe đã lưu trong hệ thống với hình ảnh hiện tại. Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang v
7. MỤC LỤC TRANG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xiii Chương 1 1 TỔNG QUAN 1 1.1. Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay 1 1.2. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu 2 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.6. Phương pháp nghiên cứu 2 1.7. Bố cục đồ án 2 Chương 2 4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 2.1. Kit Arduino Uno R3 4 2.1.1. Lịch sử ra đời của Arduino 4 2.1.2. Các loại board mạch của Arduino 5 2.1.3. Một số ứng dụng nổi bật của Board Arduino 7 2.1.4. Tổng quan về Kit Arduino Uno R3 9 2.1.4.1. Thông số của Arduino Uno R3 10 2.1.4.2. Cấu tạo 11 2.1.4.3. Vi điều khiển 13 2.1.4.3.1. Vi điều khiển ATmega328 13 2.1.4.3.2. Các thông số cơ bản của Atmega 328 14 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang vi
8. 2.1.4.3.3. Sơ đồ chân 14 2.1.4.4. Năng lượng và các chân năng lượng 14 2.1.4.4.1. Năng lượng 14 2.1.4.4.2. Các chân năng lượng của Arduino Uno R3 15 2.1.4.5. Bộ nhớ 15 2.1.4.6. Các cổng vào/ra 16 2.1.4.7. Cấu trúc phần mềm và lập trình cho Arduino 17 2.1.4.7.1. Download cài cài đặt Arduino IDE 17 2.1.4.7.2. Lập trình cho Arduino 18 2.2. Module cảm biến vân tay R305 19 2.2.1. Giới thiệu 19 2.2.1.1. Hình ảnh thực tế 19 2.2.1.2. Kết nối với vi điều khiển 19 2.2.1.3. Các thông số kỹ thuật 19 2.2.2. Nguyên lý hoạt động 20 2.2.3. Giao tiếp với vi điều khiển thông qua UART 21 2.2.4. Giao thức truyền gói dữ liệu 21 2.3. Chuẩn truyền dữ liệu 22 2.4. Giao tiếp máy tính và cơ sở dữ liệu 22 2.4.1. Giao tiếp máy tính 22 2.4.1.1. Giới thiệu về chuẩn giao tiếp USB 23 2.4.1.2. Mô hình Bus USB 24 2.4.1.3. Các kiểu truyền USB 25 2.4.1.4. Giao diện vật lý Bus USB 26 2.4.1.5. Giao thức truyền 28 2.4.2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft Access 32 2.4.2.1. Định nghĩa HQT CSDL 32 2.4.2.2. Cơ sở dữ liệu (Database) 33 2.4.2.2.1. Định nghĩa 33 2.4.2.2.2. Các loại mô hình CSDL 33 2.4.2.2.2.1. Mô hình CSDL mức khái niệm 33 2.4.2.2.2.2. Mô hình CSDL mức thể hiện 33 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang vii
9. 2.4.2.3. Phần mềm Microsoft Access 34 2.4.2.3.1. Khả năng của Access 34 2.4.2.3.2. Các đối tượng chính của Micosoft Access 34 2.4.2.3.3. Định nghĩa một số thuật ngữ 35 2.4.3. Công cụ sử dụng 35 2.4.3.1. Microsoft Visual Studio 2013 36 2.4.3.2. Ngôn ngữ C# 37 2.4.3.3. Ngôn ngữ SQL 38 2.4.3.3.1. Giới thiệu 38 2.4.3.3.2. Cấu trúc lệnh 39 Chương 3 41 CÔNG NGHỆ SINH TRẮC HỌC TRONG NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY 41 3.1. Công nghệ sinh trắc học 41 3.2. Công nghệ sinh trắc học trong nhận dạng dấu vân tay 41 3.2.1. Lý do chọn dấu vân tay 42 3.2.2. Lịch sử của công nghệ vân tay 42 3.2.3. Nguyên lý hoạt động 43 3.2.3.1. Sự đăng ký 43 3.2.3.2. Sự nhận dạng 44 3.2.4. Ứng dụng 45 Chương 4 47 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 47 4.1. Sơ đồ khối hệ thống 47 4.1.1. Yêu cầu của hệ thống 47 4.1.2. Sơ đồ khối và chức năng mỗi khối 48 4.1.2.1. Sơ đồ khối 48 4.1.2.2. Chức năng từng khối 48 4.1.3. Hoạt động của hệ thống 49 4.1.4. Tính năng của hệ thống 49 4.1.5. Lợi ích của hệ thống 50 4.1.6. Cấu hình cơ bản của hệ thống 50 4.2. Thiết kế, tính toán hệ thống 51 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang viii
10. 4.2.1. Khối 1: Xử lý trung tâm 51 4.2.1.1. Phương án thiết kế 51 4.2.1.1.1. Phần cứng 51 4.2.1.1.1.1. Sơ đồ, chức năng 52 4.2.1.1.1.2. Kết nối 52 4.2.1.1.1.3. Sơ đồ layout 54 4.2.1.1.2. Phần mềm 55 4.2.2. Khối 2: Module cảm biến vân tay R305 56 4.2.3. Khối 3: LED đơn 57 4.2.3.1. Phương án thiết kế 57 4.2.3.2. Tính toán, giải thích 57 4.2.4. Khối 4: Webcam 57 4.2.5. Giao tiếp máy tính 58 4.2.5.1. Yêu cầu 58 4.2.5.2. Phần mềm 59 4.2.5.2.1. Xe vào 59 4.2.5.2.2. Xe ra 60 4.2.5.3. Thiết kế giao diện chính chủa chương trình 61 4.2.5.4. Thiết kế mô hình CSDL (Microsoft Access) 63 4.2.5.4.1. Cơ sở dữ liệu về quản lý xe ra/vào 63 4.2.5.4.2. Cơ sở dữ liệu về quản lý nhân viên 64 4.2.5.4.3. Cơ sở dữ liệu về tính doanh thu 65 4.2.5.4.4. Cơ sở dữ liệu về chấm công nhân viên 65 4.2.5.4.5. Cơ sở dữ liệu về chấm công nhân viên (Tổng thời gian trực) . 66 4.2.5.4.6. Cơ sở dữ liệu về bảng giá giữ xe 66 4.2.6. Mô hình triển khai ra thực tế 67 Chương 5 69 KẾT QUẢ 69 5.1. Kết quả nghiên cứu 69 5.1.1. Kết quả phần cứng 69 5.1.2. Kết quả phần mềm 71 5.1.2.1. Chức năng đăng nhập 71 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang ix
11. 5.1.2.2. Chức năng chính (Quản lý xe ra/vào) 72 5.1.2.3. Chức năng tìm kiếm 74 5.1.2.4. Giao diện chức năng tính doanh thu 75 5.1.2.5. Giao diện chức năng thống kê 75 5.1.2.6. Giao diện chức năng quản lý giá giữ xe 76 5.1.2.7. Giao diện chức năng chấm công nhân viên 77 5.1.2.8. Giao diện chức năng quản lý nhân viên 78 5.1.2.9. Chức năng lưu trữ 79 5.2. Phân tích ưu, nhược điểm 79 Chương 6 81 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 81 6.1. Kết luận 81 6.1.1. Kết quả đạt được 81 6.1.2. Ý nghĩa 81 6.2. Hướng phát triển 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH 83 PHỤ LỤC 2: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 84 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang x
12. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT USB: Universal Serial Bus PC: Personal Computer HID: Human Interface Device LSB: Least Significant Bit MSB: Most Significant Bit SOP: Start Of Packet NRZI: Non Return to Zero Inverted EOP: End Of Packet ISO: Internationnal Standards Organization ANSI: American National Standards Istitude SQL: Structured Query Language DDL: Data Definition Language DML: Data Manipulation Language ID: Identification Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang xi
13. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Một số thông số của Arduino UNO R3 10 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của cảm biến vân tay R305 19 Bảng 2.3: Cable USB 27 Bảng 2.4: Bảng mã nhận dạng PID 29 Bảng 4.1: Bảng thực thể CSDL1 63 Bảng 4.2: Bảng thực thể DSNV 64 Bảng 4.3: Bảng thực thể DOANHTHU 65 Bảng 4.4: Bảng thực thể CHAMCONG 65 Bảng 4.5: Bảng thực thể CHAMCONG1 66 Bảng 4.6: Bảng thực thể BANGXE 66 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang xii
14. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Những thành viên khởi xướng Arduino 4 Hình 2.2: Arduino Duemilanove 5 Hình 2.3: Arduino Diecimila 5 Hình 2.4: Arduino UNO 5 Hình 2.5: Arduino Leonardo 5 Hình 2.6: Arduino Mega 2560 R3 6 Hình 2.7: Arduino Mega 6 Hình 2.8: Arduino Nano 6 Hình 2.9: Arduino Due (nền tảng ARM) 6 Hình 2.10: LilyPad Arduino 6 Hình 2.11: Shield Ethernet 7 Hình 2.12: Shield LCD key 7 Hình 2.13: Máy in 3D Makerbot điều khiển bằng Arduino Mega2560 8 Hình 2.14: Thiết bị bay không người lái UAV 8 Hình 2.15: Robot di động tránh vật cản dùng Arduino nano và camera CMUCam 8 Hình 2.16: Kit Arduino Uno R3 10 Hình 2.17: Cấu tạo kit Arduino Uno R3 11 Hình 2.18: Mặt trước của Kit Arduino Uno R3 12 Hình 2.19: Mặt sau của Kit Arduino Uno R3 12 Hình 2.20: Vi điều khiển Atmega328 13 Hình 2.21: Vi điều khiển Atmega328 13 Hình 2.22: Sơ đồ chân 14 Hình 2.23: Các cổng vào/ra của Arduino Uno R3 16 Hình 2.24: Phần mềm lập trình cho Arduino 18 Hình 2.25: Cảm biến vân tay R305 19 Hình 2.26: Khung truyền định dạng 10 bit 21 Hình 2.27: Cáp USB kết nối Arduino với máy tính và cấu tạo của nó 23 Hình 2.28: Cấu trúc mạng USB 24 Hình 2.29: Thiết bị kết nối vào hub USB 25 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang xiii
15. Hình 2.30: Giao diện vật lý bus USB 27 Hình 2.31: Kiểu đầu nối USB 27 Hình 2.32: Các loại gói nhận dạng trong truyền thông USB 30 Hình 2.33: Gói Khởi đầu khung 31 Hình 2.34: Gói dữ liệu 31 Hình 2.35: Gói bắt tay 32 Hình 2.36: Microsoft Access 32 Hình 2.37: Microsoft SQL Server 32 Hình 2.38: Giao diện của Microsoft Access 34 Hình 2.39: Giao diện chính của Microsoft Visual Studio 2013 36 Hình 2.40: Ngôn ngữ C# 37 Hình 2.41: Ngôn ngữ SQL 38 Hình 3.1: Công nghệ sinh trắc học trong nhận dạng dấu vân tay 41 Hình 3.2: Mẫu vân tay 42 Hình 3.3: Lấy vân tay bằng phương pháp lăn tay 43 Hình 3.4: Sử dụng thiết bị để lấy vân tay 44 Hình 3.5: Máy chấm công sử dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay 45 Hình 3.6: Máy ATM bảo mật bằng vân tay 45 Hình 3.7: Khóa vân tay 46 Hình 4.1: Mô hình của hệ thống 47 Hình 4.2: Sơ đồ khối của hệ thống 48 Hình 4.3: Sơ đồ, chức năng các chân của board Arduino UNO 52 Hình 4.4: Sơ đồ kết nối dây của máy quét vân tay 53 Hình 4.5: Sơ đồ layout và bố trí linh kiện trong mạch 54 Hình 4.6: Lưu đồ giải thuật phần mềm 55 Hình 4.7: Module cảm biến vân tay R305 56 Hình 4.8: LED đơn 57 Hình 4.9: Webcam kết hợp Micro 58 Hình 4.10: Lưu đồ giải thuật xe vào 59 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang xiv
16. Hình 4.11: Lưu đồ giải thuật xe ra 60 Hình 4.12: Giao diện của chương trình khi thiết kế 4 PictureBox 61 Hình 4.13: Giao diện của chương trình khi thiết kế 6 PictureBox 62 Hình 4.14: Giao diện của chương trình khi thiết kế 8 PictureBox 63 Hình 4.15: Mô hình triển khai ra thực tế 67 Hình 5.1: Hình ảnh sản phẩm nhìn từ trên xuống 70 Hình 5.2: Hình ảnh mặt trước và sau của sản phẩm 70 Hình 5.3: Hình ảnh mạch thực tế 71 Hình 5.4: Giao diện chức năng đăng nhập 71 Hình 5.5: Giao diện chức năng chính (Ghi danh) 72 Hình 5.6: Giao diện chức năng chính (Kiểm tra) 73 Hình 5.7: Giao diện chức năng tìm kiếm 74 Hình 5.8: Giao diện chức năng tính doanh thu 75 Hình 5.9: Giao diện chức năng thống kê 75 Hình 5.10: Giao diện chức năng quản lý giá giữ xe 76 Hình 5.11: Giao diện chức năng chấm công nhân viên 77 Hình 5.12: Giao diện chức năng quản lý nhân viên 78 Hình 5.13: Lưu trữ dữ liệu dưới dạng Excel 79 Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang xv
17. Chương 1: Tổng quan Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay Ngày nay, cùng với những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật nói chung, bộ môn khoa học nhận dạng ảnh đã và đang thu được những thành tựu to lớn và chứng tỏ vai trò không thể thiếu với những ứng dụng sâu rộng trong khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống. Một bộ phận của khoa học xử lý ảnh là nhận dạng ảnh vân tay đã được nghiên cứu từ lâu và đưa vào áp dụng trong đời sống. Đồng thời việc phát triển của các thiết bị phần cứng cả về phương diện thu nhận, hiển thị, tốc độ xử lý đã mở ra nhiều hướng mới cho công nghệ nhận dạng nói chung và nhận dạng ảnh vân tay nói riêng. Nó có thể giải quyết các bài toán như giám sát tự động, bảo mật dữ liệu, xác thực cá nhân phục vụ trong cơ quan, ngân hàng, Công nghệ sinh trắc được áp dụng phổ biến và lâu đời nhất là công nghệ nhận dạng vân tay. Dấu vân tay là một đặc điểm quan trọng để phân biệt giữa người này và người khác. Công nghệ này đã mang lại nhiều thành quả lớn lao về mặt khoa học công nghệ nói chung và đời sống con người nói riêng. Hiện nay, vân tay là một trong những công nghệ mang tính bảo mật tốt nhất và thông dụng nhất. Nhiều sản phẩm công nghệ đã ứng dụng vân tay để bảo vệ thông tin, tài sản, dữ liệu như: máy vi tính, két sắt, khóa cửa, máy chấm công, Các nước phát triển đã bắt đầu triển khai ứng dụng công nghệ nhận dạng vân tay vào chứng minh thư, hộ chiếu điện tử. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Chúng ta ai cũng biết những nhược điểm vốn có của cách giữ xe cổ điển: Chậm chạp gây ùn tắc nhất là ở những thời điểm lưu lượng xe ra vào lớn. Có khi năm, sáu nhân viên giữ xe cũng làm không xuể. Nếu có ai đó lỡ làm mất thẻ giữ xe thì thật là rắc rối. Để lấy được xe có nơi yêu cầu phải có cà vẹt, CMND hoặc hộ khẩu. Đã bước sang thế kỷ 21, thế kỷ của kỹ thuật số, cũng là lúc chúng ta nói lời chia tay với bãi giữ xe cổ điển. Thay vào đó là một hệ thống giữ xe hiện đại hơn, tiện lợi hơn, an toàn và thông minh hơn, Xuất phát từ tình hình trên, người thực hiện báo cáo đã mạnh dạn chọn công nghệ nhận dạng vân tay để tìm hiểu, nghiên cứu đề tài : “ THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG DẤU VÂN TAY ” thuộc phạm vi các vấn đề đã nêu để làm khóa luận tốt nghiệp nhằm góp phần đáp ứng yêu cầu nghiên Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 1
18. Chương 1: Tổng quan cứu lý luận, phục vụ công tác an ninh, giải quyết được các vấn đề còn bất cập ở các bãi giữ xe hiện nay. Đề tài này sẽ đáp ứng được các như cầu như sau: Vân tay của mỗi người là duy nhất. Khi vào gửi xe, người gửi quét vân tay của mình đồng thời hệ thống chụp biển số và gương mặt của chủ xe. Lúc lấy xe ra, người gửi quét vân tay và hệ thống sẽ hiện lên hình ảnh chụp lúc gửi xe. Nhân viên giữ xe so sánh, nhận dạng và quyết định cho xe ra. Hệ thống sử dụng vân tay nên bảo đảm an toàn tuyệt đối và khách hàng không lo sợ mất thẻ giữ xe. Không ai có thể lấy xe của bạn ngoại trừ chính bạn.Việc dùng vân tay làm cho hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn và tiết kiệm chi phí hơn bất kỳ hệ thống giữ xe nào khác có trên thị trường hiện nay. 1.3. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng chương trình quản lý xe ra/vào tại các bãi giữ xe hiện nay ở Việt Nam. Nghiên cứu ứng dụng và xây dựng phần mềm phát hiện và nhận dạng dấu vân tay của người gửi xe. Thiết kế máy quét vân tay. 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu các vấn đề lý luận chung về Board Arduino và ứng dụng của nó. Tìm hiểu về thực trạng của những bãi giữ xe hiện nay. Trên cơ sở đó đề xuất một phương pháp thiết kế hệ thống giữ xe ứng dụng công nghệ nhận dạng dấu vân tay nhằm cải thiện được những bất cập của các bãi giữ xe hiện nay. 1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Kit Arduino Uno R3. Module nhận dạng vân tay R305. Chuẩn truyền máy tính. Cơ sở dữ liệu và giao tiếp máy tính. 1.6. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu. Phương pháp quan sát. Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động (Hệ thống giữ xe dùng thẻ từ). Phương pháp phân tích, tổng hợp, 1.7. Bố cục đồ án Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 2
19. Chương 1: Tổng quan Bố cục gồm có 6 chương: Chương 1: Tổng quan Chương này xoay quanh giới thiệu chung về đề tài, lý do chọn đề tài, mục tiêu của đề tài, . Chương 2: Cơ sở lý thuyết Giới thiệu tổng quan về lý thuyết liên quan cũng như các thiết bị phần cứng sử dụng trong hệ thống. Chương 3: Công nghệ sinh trắc học trong nhận dạng dấu vân tay Giới thiệu về công nghệ sinh trắc học trong nhận dạng dấu vân tay và những ứng dụng của nó. Chương 4: Thiết kế hệ thống Chương này đề cập đến các yêu cầu và chức năng của phần cứng, chi tiết sơ đồ khối, chức năng từng khối và sơ đồ nguyên lý từng khối, xây dựng lưu đồ giải thuật cho phần cứng và phần mềm. Chương 5: Kết quả Trình bày kết quả đạt được của đề tài. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Đánh giá các kết quả đã được, những hạn chế thiếu sót, kết luận và hướng phát triển của đề tài tương lai. Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 3
20. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Kit Arduino Uno R3 2.1.1. Lịch sử ra đời của Arduino Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY (là những người tự chế ra sản phẩm của mình) trên toàn thế giới trong vài năm gần đây, gần giống với những gì Apple đã làm được trên thị trường thiết bị di động. Số lượng người dùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại học đã làm cho ngay cả những người tạo ra chúng phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến. Hình 2.1: Những thành viên khởi xướng Arduino. Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng; hoặc ngay cả Google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK dùng để phát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác? Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác. Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với người ít am hiểu về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với khoảng $30, người dùng Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 4
21. Chương 2: Cơ sở lý thuyết đã có thể sở hữu một bo Arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng ấy thiết bị. Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vua vào thế kỷ thứ 9 là King Arduin. Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm 2005 như là một công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư Massimo Banzi, là một trong những người phát triển Arduino, tại trường Interaction Design Instistute Ivrea (IDII). Mặc dù hầu như không được tiếp thị gì cả, tin tức về Arduino vẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ những lời truyền miệng tốt đẹp của những người dùng đầu tiên. Hiện nay Arduino nổi tiếng tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea chỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra Arduino. 2.1.2. Các loại board mạch của Arduino Phần cứng Arduino gốc được sản xuất bởi công ty Italy tên là Smart Projects. Một vài board dẫn xuất từ Arduino cũng được thiết kế bởi công ty của Mỹ tên là SparkFun Electronics. 9 phiên bản phần cứng của Arduino cũng đã được sản xuất thương mại tính đến thời điểm hiện tại. Hình 2.2: Arduino Duemilanove. Hình 2.3: Arduino Diecimila. Hình 2.4: Arduino UNO. Hình 2.5: Arduino Leonardo. Báo Cáo Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4