Báo cáo môn THIẾT kế MẠCH sử DỤNG máy TÍNH đề tài mạch khóa số điện tử sử dụng vi điều khiển 8051

HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Báo cáo mơn: THIẾT KẾ MẠCH SỬ DỤNG MÁY TÍNH Đề tài: Mạch khóa số điện tử sử dụng vi điều khiển 8051 Giảng viên: Ths.Lại Hồng Nhung Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Nguyệt – DT030232 Nguyễn Công Tùng – DT030247 download by : skknchat@gmail.com Hà Nội, 2022 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHÓA SỐ ĐIỆN TỬ 1.1 Sơ đồ khối chức khối 1.2 Nguyên lý hoạt động CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan vi điều khiển 8051 .8 2.2 Tổng quan LCD 13 2.2.1 Cấu tạo 13 2.2.2 Chức chân 15 2.3 Tổng quan bàn phím 21 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH VÀ THI CÔNG 22 3.1 Lưu đồ thuật toán 22 3.2 Mạch mô 23 3.4 Mạch in 27 3.5 Mạch 3D 28 3.6 Kết luận 29 Ưu điểm: 29 Nhược điểm: 29 Hướng phát triển: 29 download by : skknchat@gmail.com 3.7 Code 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO .37 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Sơ đồ khối Hình 2: Sơ đồ khối vi điều khiển Hình 3: Sơ đồ cấu tạo 89C51 Hình 4: Sơ đồ chân 8051 10 Hình 5: Màn hình LCD 16x2 15 Hình 6: Sơ đồ nguyên lý bàn phím 4x4 21 Hình 7: Lưu đồ chương trình mở cửa 22 Hình 8: Sơ đồ ngun lý mạch khóa số điện tử 23 Hình 9: Khối trung tâm mạch khóa số 23 Hình 10: Khối hiển thị LCD 16x2 25 Hình 11: Khối bàn phím 4x4 25 Hình 12: Sơ đồ mạch in 27 Hình 13: Sơ đồ mặt trước mạch 3D 28 Hình 14: Sơ đồ mặt sau mạch 3D 29 download by : skknchat@gmail.com LỜI NĨI ĐẦU Ngành cơng nghệ kỹ thuật không ngừng phát triển, việc ứng dụng vi điều khiển ngày sử dụng rộng rãi lĩnh vực dân dụng công nghiệp, thiết bị điện tử phần gắn với sống người xã hội đại, hệ thống kiểm soát bảo vệ an ninh xu đó, phần lớn khóa sử dụng chủ yếu khóa khí, cơng việc có bảo mật, giám sát an ninh giới hạn người vào, việc ứng dụng khóa điện tử vào quan, nhà máy phương án có hiệu cao Ở chúng em xin giới thiệu đề tài khóa điện tử với số yêu cầu thiết bị khóa thơng dụng: Tính an tồn: phải có chức bảo mật cao Dễ sử dụng Hệ thống vận hành ổn định, tuổi thọ cao Trên sở đó, chúng em đưa phương án thiết kế khóa điều khiển với chức sau: Hệ thống gồm chuỗi mã số từ đến 9, độ dài mật mã không 10 số có người phân quyền sử dụng biết Hệ thống hiển thị trực quan qua LCD 16x2, có đèn chiếu sáng điều kiện mơi trường tối Trong q trình học tập chúng em có hội làm quen với vi điều khiển qua mơn học lớp tìm hiểu thêm thơng qua tài liệu sách báo internet, em nhận thấy: “Ứng dụng vi điều khiển vào sống điều thú vị trình sáng tạo” Trong báo cáo môn thiết kế mạch điện sử dụng máy tính này, chúng em chọn đề tài: “Thiết bị khóa số điện tử sử dụng vi điều khiển 8051” download by : skknchat@gmail.com Sau thời gian học tập rèn luyện, với bảo tận tình giáo Lại Hồng Nhung trợ giúp anh chị khóa trên, bạn lớp tài liệu có liên quan, chúng em hoàn thành xong đề tài Báo cáo hoàn thành xong, khơng thể tránh nhiều thiếu sót mong quý thầy cô giáo thông cảm bảo thêm để đề tài ứng dụng rộng rãi thực tế Em xin chân thành cảm ơn thầy cô! download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHÓA SỐ ĐIỆN TỬ 1.1 Sơ đồ khối chức khối Khóa số điện tử nói chung khóa mã điện tử dựa mật Trong báo cáo này, chúng em thiết kế mạch khóa số điện tử sử dụng vi điều khiển 8051, sử dụng hệ thống kiểm tra bảo mật để hạn chế quyền truy cập vào khu vực định có mật Hệ thống thiết kế gồm khối: Khối nguồn DC sử dụng nguồn 5V Khối bàn phím 4x4 Khối xử lý trung tâm sử dụng AT89C51 Khối hiển thị LCD sử dụng LCD 16x2 Khối điều khiển sử dụng mạch cầu H KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ DC LCD KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BÀN PHÍM KHĨA VÀ MỞ CỬA Hình 1: Sơ đồ khối Khối xử lý trung tâm Chức năng: Đóng vai trị đầu não hệ thống, tiếp nhận tín hiệu từ bàn phím so sánh mã đưa thơng tin hiển thị LCD thông báo cho người dùng Từ đưa tín hiệu điều khiển đến cho khối mạch điều khiển động download by : skknchat@gmail.com Sử dụng chip: AT89C51 Bàn phím Bàn phím gồm nút Mỗi nút phận đóng mở khí Các mã bàn phím tạo tạo trực tiếp phép quét hàng quét cột Bàn phím gồm 16 phím xắp xếp theo kiểu 4x4(với cột dòng) Thực chức nhập liệu đưa đến vi điều khiển bao gồm thao tác nhập mật khẩu, thay đổi mật khẩu, mở cửa, khóa cửa Khối hiển thị Dùng LCD 16x2 có chức để giao tiếp người dùng với vi điều khiển Ưu điểm: - Hiển thị rõ ràng có kèm theo dẫn - Thay đổi nội dung linh hoạt Xử lý lập trình đơn giản LED7 ma trận điểm Nhược điểm: Giá thành đắt Khối nguồn Chức năng: cung cấp nguồn hoạt động cho hệ thống vi điều khiển Khối mạch điều khiển động đóng ,mở cửa Chức năng: Đóng mở cửa có tín tương ứng từ xử lý trung tâm Mạch sử dụng mạch cầu H để điều khiển động sử dụng động DC 1.2 Nguyên lý hoạt động Nhập mật mã đưa tới khối giao tiếp hiển thị thông tin tới người dùng Rồi khối điều khiển gửi tín hiệu tới thiết bị chấp hành đóng/ngắt điều khiển cho đóng mở mật mã đưa thơng báo có mật sai Ban đầu: Trên hình LCD hiển thị “ KHOA SO DIEN TU DT3 HVKTMM N10”,“NHAP MAT KHAU” download by : skknchat@gmail.com Nhập mật khẩu: LCD hiển thị nhập mật khẩu, người sử dụng nhập mã thơng qua bàn phím, nhập LCD hiển thị “ CHINH XAC, MO CUA SAU 5S”, nhập sai LCD hiển thị: “ SAI MAT KHAU, K MO DUOC CUA” download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan vi điều khiển 8051 Hình 2: Sơ đồ khối vi điều khiển Kiến trúc vi xử lý điều khiển 8051 IC vi điều khiển 8051/8031 thuộc họ MCS51 có đặt điểm sau : - kbyte ROM (được lập trình nhà sản xuất có 8051) - 128 byte RAM - port I/0 bit - Hai định thời 16 bits - Giao tiếp nối tiếp - 64KB khơng gian nhớ chương trình ngồi - 64 KB khơng gian nhớ liệu ngồi - Bộ xử lí luận lí (thao tác bit đơn) - 210 bit địa hóa - Bộ nhân / chia 4μs download by : skknchat@gmail.com ... THỐNG KHÓA SỐ ĐIỆN TỬ 1.1 Sơ đồ khối chức khối Khóa số điện tử nói chung khóa mã điện tử dựa mật Trong báo cáo này, chúng em thiết kế mạch khóa số điện tử sử dụng vi điều khiển 8051, sử dụng hệ... qua tài liệu sách báo internet, em nhận thấy: “Ứng dụng vi điều khiển vào sống điều thú vị trình sáng tạo” Trong báo cáo mơn thiết kế mạch điện sử dụng máy tính này, chúng em chọn đề tài: ? ?Thiết. .. giới hạn người vào, vi? ??c ứng dụng khóa điện tử vào quan, nhà máy phương án có hiệu cao Ở chúng em xin giới thiệu đề tài khóa điện tử với số yêu cầu thiết bị khóa thơng dụng: Tính an tồn: phải có