YÊU CẦU SẢN PHẨM
Input
Output:role mở khóa,led,màn hình lcd,buzzer
Các trường hợp sử dụng
+ cảm biến bằng vân tay
+ người dùng nhập pass để được mở khóa
Chức năng
Mạch điều khiển: điều khiển tất cả các hoạt động của hệ thống
Phím ma trận : dùng để người dùng nhập pass và chọn chế độ phù hợp
Role mở khóa: dùng để mở khóa cửa
Cảm biến bân tay: cho người dùng giao tiếp nhanh hơn
Buzzer và LED: thông báo tín hiệu nhận được để người dùng biết
LCD : giúp người dùng xem được thông tin hiển thị
Chi phí
Các linh kiện khác trong mạch ,dây điện ,PCB,led đơn,tụ ,trở,và các thiết bị khác :200.000đ
nguồn điện
cài đặt
Cửa đã chuẩn bị sẵn hệ thống lắp ráp khóa điện tử
Lắp khóa trực tiếp vào cửa
Kết nối nguồn điện 220V Điều chỉnh pass theo ý muốn của người sử dụng
XÁC ĐỊNH MẠCH NGUYÊN LÍ ĐỂ ĐẢM BẢO CÁC YÊU CẦU HỆ THỐNG
Xác định các kết nối
Hệ thống sử dụng PIC16F877A làm vi điều khiển
Kết nối màn hình LCD 16x2 với vi điều khiển thông qua 4 chân ngõ ra, nối vào các chân D4 đến D7 của LCD Các chân E, RW và RS của LCD được kết nối lần lượt với ba chân khác trên vi điều khiển.
Xác định link kiện sử dụng cho thiết bị
5 Port xuất/nhập (A, B, C, D, E) tương ứng 33 chân ra.
2 Bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2.
1 Bộ định thời 16 bit Timer 1, có thể hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung clock ngoài.
1 Bộ biến đổi Analog to Digital 10 bit, 8 ngõ vào.
2 Bộ so sánh tương tự (Compartor).
1 Bộ định thời giám sát (Watch Dog Timer).
1 Cổng giao tiếp song song 8 bit.
Tần số hoạt động tối đa 20 MHz.
Điện áp hoạt động: 5 Volts
Điện áp vào giới hạn: 7 đến 20 Volts
Dòng tiêu thụ: khoảng 30mA
Số chân Digital I/O: 14 (với 6 chân là PWM)
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O: 30 mA
Dòng ra tối đa (5V): 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V): 50 mA
-Kết luận: cả hai vi điều khiển đều đáp ứng được yêu cầu với thiết bị khóa điện tử
=> Chọn PIC16F877A vì giá thành rẻ hơn b/Màn hình LCD:
+Đều có chung các chân VSS, VDD, VEE, E, RS, RW, D0->D7
+Màn hình LCD 16x2 hiển thị 2 dòng, LCD 16x4 hiển thị 4 dòng
=> Chọn LCD 16x2 vì màn hình LCD chỉ cần hiển thị 2 thống số khóa chọn là nhập pass và đổi pass và giá thành rẻ hơn. c/ cảm biến vân tay:
Sử dụng giao tiếp UART TTL hoặc USB 1.1 để kết nối với vi điều khiển hoặc máy tính, thông qua mạch chuyển đổi USB-UART hoặc giao tiếp USB 1.1.
Cảm biến nhận dạng vân tay tích hợp nhân xử lý nhận dạng bên trong, tự động gán vân tay với chuỗi dữ liệu và truyền qua giao tiếp UART Điều này giúp loại bỏ các thao tác xử lý hình ảnh phức tạp, chỉ cần phát lệnh đọc/ghi và so sánh chuỗi UART, mang lại sự dễ dàng trong việc sử dụng và lập trình.
có khả năng lưu nhiều vân tay cho 1 ID (1 người), thích hợp cho các ứng dụng bảo mật, khóa cửa, sinh trắc học,…
Mô-đun vân tay có ứng dụng đa dạng và được sử dụng phổ biến trong tất cả các hệ thống nhận dạng vân tay, từ cao cấp đến thấp cấp.
Điện áp cung cấp: DC 4.2 6.0V
Hoạt động hiện tại: 40mA (điển hình)
Thời gian xử lý dấu vân tay: thay phím ma trận mới hoặc có thể sửa lỗi do phím ma trận được tách rời khỏi hệ thống
Real-time system
• Hệ thống được xếp vào loại soft real-time ,thời gian hiển thị lên LCD delay < 1ms
• hệ thống làm việc đồng thời giữa hiển thị tính hiệu lên LCD, còi và led báo ,role
Reactive systems
• Tương tác liên tục : cảm biến luôn hoạt động khi có tín hiệu đầu vào
THIẾT KẾ 18 PHẦN I: PHẦN CỨNG
Khối LCD
Mô phỏng proteus mô phỏng altium
Sơ đồ mạch
PHẦN MỀM
CODE
#include unsigned char getkey()
The code snippet outlines a method for reading input from a keypad using a matrix layout It begins by setting the output state of the columns and checks each row for input If a specific row is activated, it introduces a delay to ensure stability and returns the corresponding character or number The process is repeated for different combinations of column outputs to capture various inputs, including numbers, operators, and special characters This approach ensures accurate detection of user inputs from the keypad while maintaining responsiveness.
{lcd_init(); lcd_putc('\f'); int n,a='1',b='1',c='1',d='1',e,f,g,h,m; int8 i; char key; while(TRUE)
{output_low(PIN_D3); output_low(PIN_A0); lcd_putc('\f'); do
{ getkey(); m=getkey(); lcd_gotoxy(4,1); lcd_putc("HELLOOOO"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("press 1 to enter pass");
{ lcd_putc('\f'); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("PASS:"); lcd_gotoxy(4,2); do
{ lcd_gotoxy(2,1); lcd_putc("WRONG PASSWORD"); output_low(PIN_A1);
} output_high(PIN_A0); output_high(PIN_D3); lcd_putc('\f'); do{ getkey(); m=getkey(); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("1 DOI PASS"); lcd_gotoxy(1,2); lcd_putc("2 KHOA");
{ lcd_putc('\f'); lcd_putc("Nhap mat khau"); delay_ms(1000); lcd_putc('\f'); do{ getkey(); a=getkey();
}while (a=='n'); lcd_putc(a); do{ getkey(); b=getkey();
}while (b=='n'); lcd_putc(b); do{ getkey(); c=getkey();
}while (c=='n'); lcd_putc(c); do{ getkey(); d=getkey();
}while (d=='n'); lcd_putc(d); delay_ms(1000); lcd_putc('\f'); lcd_putc("Press 1 to block"); do{ getkey(); m=getkey();
}while (m!='1'); output_low(PIN_D3); output_low(PIN_A0);
}else if (m=='2') output_low(PIN_D3); output_low(PIN_A0);
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
_ Mật khẩu đặt sẵn là 1111.
MÔ PHỎNG VÀ KIỂM TRA
_ Mật khẩu đặt sẵn là 1111.
Rơ le mở, đèn D1 sáng
A1 trạng thái low để kích hoạt buzzer, rơ le vẫn đóng
Khóa vẫn mở và nhấn phím 1 để khóa cửa sau khi đổi xong mật khẩu
5 Khóa cửa, trở lại ban đầu :
Rơ le đóng lại và đèn D1 tắt.
ĐÁNH GIÁ MÔ PHỎNG
Hệ thống hoạt động đúng theo yêu cầu đề ra
Độ ổn định là chưa phải 100%
PHẦN III: TỔNG KẾT & ĐÁNH GIÁ LẠI HỆ THỐNG
Phân tích đánh giá tác trong ngữ cảnh kinh tế, môi trường, xã hội, toàn cầu của đề tài BTL
H1: Xác định các ngữ cảnh về xã hội, kinh tế, môi trường, toàn cầu có liên quan đến hệ thống nhúng trong BTL
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, chi phí hợp lý và đáp ứng nhu cầu của khách hàng ngày càng trở nên quan trọng Khi xã hội phát triển, nhu cầu cải thiện mức độ bảo mật và an toàn cho gia đình cũng tăng cao.
_ Ngữ cảnh môi trường: Hệ thống tiêu tốn ít điện năng, sử dụng những vật liệu an toàn bảo vệ môi trường.
_ Ngữ cảnh xã hội: Giải quyết những khó khăn đối với việc phải đem chìa khóa bên mình, rủi ro mất chìa hoặc kẻ trộm dễ dàng đột nhập.
_ Ngữ cảnh toàn cầu: Sản phẩm dễ dàng sử dụng, đáp ứng được yêu cầu mọi khách hàng.
H2:Xem xét lựa chọn các giải pháp kỹ thuật (bao gồm cả phần cứng và phần mềm) và chọn giải pháp phù hợp dựa trên những tác động đó.
Option 1: vi xử lý PIC16F877A
Chọn option 1 rẻ hơn, nhiều chân hơn
Option 1: màn hình LCD LM016L
Chọn option 1 vì giả rẻ hơn nhiều.
Tổng kết: hệ thống đáp ứng được tương đối những yêu cầu đề ra.
CHƯƠNG IV: TÀI LIỆU THAM KHẢO
