Đồ án tổng hợp " Ứng dụng vi điều khiển chế tạo khóa của điện tử" docx

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Ứng dụng vi điều khiển chế tạo khóa cửa điển tử ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -1- Ĉҥi hӑFĈj1ҹng Cӝng hòa xã hӝi chӫ QJKƭD9LӋt Nam 7UѭӡQJ&DRĈҷng Công NghӋ Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc .+2$Ĉ,ӊN ĈӖ ÁN TӘNG HӦP *LiRYLrQKѭӟng dүQ769®1+Ѭ7,ӂN Sinh viên thӵc hiӋn: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG Lӟp: 0Ĉ NgàQKĈLӋn tӵ ÿӝng .KRDĈLӋn x 7rQÿӅ tài: Ӭng dөQJYLÿLӅu khiӇn chӃ tҥo KHÓA CӰ$Ĉ,ӊN TӰ x Nӝi dung nghiên cӭu: - Giӟi thiӋu vӅ ÿӅ tài nghiên cӭu, ӭng dөng trong cuӝc sӕng. - Tìm hiӇu vӅ YLÿLӅu khiӇn 8051. - Quét phím ma trұn. - Tìm hiӇu vӅ Text LCD 16x2. - Tìm hiӇXÿӝQJFѫÿLӋn 1 chiӅu. - ThiӃt kӃ Khóa cӱDÿLӋn tӱ: +Cҩu trúc Khóa cӱDÿLӋn tӱ và nguyên lý hoҥWÿӝng. +Tính chӑn linh kiӋn, lұp trình & thiӃt kӃ. - Xây dӵng mô hình. x 1Jj\JLDRÿӅ tài: 15/09/2011 x Ngày nӝSÿӅ tài: 06/01/2012 Thông qua khoa *LiRYLrQKѭӟng dүn Ngày tháng 1 QăP12 Ngày tháng 1 QăP2012 7UѭӣQJNKRD*LiRYLrQKѭӟng dүn TS. NguyӉn Anh Duy 769}1Kѭ7LӃn ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -2- /Ӡ,1Ï,ĈҪ8 7URQJ PӝW [m KӝL KLӋQÿҥLÿLӋQ Oj  QJXӗQ QăQJ OѭӧQJNK{QJWKӇWKLӃX WURQJÿӡLVӕQJQyFyPһWWURQJKҫXKӃWFiFOƭQKYӵF[mKӝL 1Jj\QD\WUrQWKӃJLӟLQJjQKÿLӋQQyLFKXQJYjQJjQKÿLӋQWӵÿӝQJQyL ULrQJYүQ NK{QJQJӯQJSKiWWULӇQYӟLWӕFÿӝUҩWFDRYjWKkPQKұSQJj\FjQJVkX YjRWҩWFҧFiFOƭQKYӵFFӫDÿӡLVӕQJNLQKWӃ [mKӝL 7URQJÿyOƭQKYӵFEҧRPұWOjPӝWPҧQJOӟQPjFK~QJWDFҫQTXDQWkP &KtQKYuWKӃYӟLPөFÿtFKOjPTXHQEѭӟFÿҫXYӟLYLӋFWKLӃWNӃPҥFKÿLӋQWӱQyL FKXQJYjYӟLKӋWKӕQJDQWRjQEҧRPұWQyLULrQJFK~QJHPFKӑQÿӅWjL³ӬQJ GөQJYLÿLӅXNKLӇQFKӃWҥR.+Ï$&Ӱ$Ĉ,ӊ17Ӱ´ÿӇQJKLrQFӭXYjWKӵF KLӋQ 7URQJTXiWUuQKWKӵFKLӋQÿӅWjLWX\ÿmUҩWFӕJҳQJVRQJGRQKӳQJ KҥQ FKӃYӅWKӡLJLDQNLӃQWKӭFFNJQJQKѭNLQKQJKLӋPWKӵFWӃQrQFK~QJHPNK{QJ WUiQKNKӓLQKLӅXWKLӃXVyW&K~QJHPUҩWPRQJQKұQÿѭӧFQKӳQJêNLӃQÿyQJ JySFӫDWKҫ\F{YjFiFEҥQÿӇÿӅWjLFӫDFK~QJHPÿѭӧFKRjQWKLӋQKѫQ &XӕLFQJFK~QJHP[LQFKkQWKjQKFҧPѫQWKҫ\9}1Kѭ7LӃQ cùng các WKҫ\F{JLiREӝP{QÿmKѭӟQJGүQWұQWuQKJL~SFK~QJHPKRjQWKjQKÿӅWjL này. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -3- Mөc lөc LӡLQyLÿҫu &KѭѫQJ 1. Giӟi thiӋXÿӅ tài 5 1.1. MөFÿtFKÿӅ tài 5 1.2. ChӭFQăQJFӫa hӋ thӕng 5 1.3. Yêu cҫu thiӃt kӃ 5 1.4. CҩXWU~FFѫEҧn cӫa hӋ thӕng 6 &KѭѫQJ 2. Lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ 7 2.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt 7 2.1.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt 7 2.1.2. Tìm hiӇu 1 sӕ loҥi khóa bҧ o mұt có mһt trên thӏ WUѭӡng 7 2.2. ChӍ tiêu cҫQÿҥWÿѭӧc trong thiӃt kӃ 11 3KѭѫQJiQWKLӃt kӃ 11 &KѭѫQJ 3: Giӟi thiӋu chung vӅ cҩu trúc và nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕng. 12 3.1. Cҩu trúc hӋ thӕng 12 3.2. Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕQJ««««««««««««« 13 &KѭѫQJ 4. Tìm hiӇu vӅ các khӕi cӫa hӋ thӕng 16 4.1. Khӕi INPUT 16 4.2. Khӕi xӱ lý 17 4.2.1. ChӑQYLÿLӅu khiӇn làm bӝ xӱ lý trung tâm 17 4.2.2. Tìm hiӇu vӅ 9LÿLӅu khiӇn AT89C51 18 4.3. Khӕi OUTPUT 21 4.3.1. HiӇn thӏ LCD - Tìm hiӇu vӅ LCD TC 1602A 21 4.3.2. MҥFKEiRÿӝng 25 4.3.3. Mҥch chҩp hành 25 ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -4- &KѭѫQJ 5. Tính toán thiӃt kӃ, chӃ tҥo 27 5.1. Tính chӑn linh kiӋn, thiӃt kӃ phҫn cӭng 27 5.1.1. Chӑn phím sӕ««««««««««««««««««« 27 5.1.2. Chӑn bӝ YLÿLӅu khiӇQ««««««««««««« 28 5.1.3. Chӑn hiӇn thӏ«««««««««««««««««« 30 5.1.4. Chӑn thiӃt bӏ EiRÿӝQJ«««««««««««« 30 5.1.5. Chӑn thiӃt bӏ ÿyQJPӣ cӱD««««««««««« 31 5.1.6. Chӑn thiӃt bӏ cҩp nguӗn cho hӋ thӕQJ«««««« 32 5.6ѫÿӗ QJX\rQOêVѫÿӗ mҥFKLQYjVѫÿӗ lҳp ráp 34 5.6ѫÿӗ nguyên lý 34 5.6ѫÿӗ mҥch in và mҥch chӃ tҥo thӵc tӃ 35 5.3. KӃt quҧ thӵc nghiӋm 38 5.ѬXQKѭӧc ÿLӇm cӫa sҧn phҭm làm ra 39 5.+ѭӟng phát triӇQÿӅ tài 39 .ӃWOXұQ 40 3KөOөF &RGHOұSWUuQK«««««««««««««««««« 41 7jLOLӋXWKDPNKҧR ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -5- &+ѬѪ1* 1: GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI: 1.1. MөFÿtFKQJKLrQFӭu ThiӃt kӃ NKyDÿLӋn tӱ bҵng phím sӕ có thӇ ÿyQJPӣ hӋ thӕng bҵng cách nhұp mұt khҭu. Nó có thӇ ÿѭӧc ӭng dөng làm khóa cho nhiӅu hӋ thӕQJQKѭNKyDKӋ thӕng NK{QJFKRSKpSWKD\ÿәLFjLÿһt cӫDEăQJFKX\Ӆn, cӫa máy, ), khóa cӱa (khóa cӱa ra vào cӫDJLDÿuQKFѫTXDQQKjPi\«« Ngoài ra, viӋFOjPÿӅ tài này còn: 1. Là sӵ tәng hӧp tҩt cҧ nhӳng kiӃn thӭFWURQJQăPKӑc qua, là sӵ chӭng tӓ cӫa bҧn thân vӅ nhӳng kiӃn thӭFÿmKӑFÿѭӧc. /jFѫKӝi h ӑc hӓi và tìm hiӇu vӅ các hӋ thӕng bҧo mұWNKiFÿDQJÿѭӧc sӱ dөng ngoài thӵc tӃ. &yÿLӅu kiӋn thӵc hành vӟi các linh kiӋQÿLӋn tӱ QKѭ/&'PDWUұn phím, vi ÿLӅu khiӇn 89C51, 4. Làm viӋFWKHRQKyPQKѭOjPӝt trҧi nghiӋm ÿӇ tӵ lұSVDXNKLUDWUѭӡng. 1.2. ChӭFQăQJFӫa hӋ thӕng. Ĉk\OjPӝt loҥLNKyDÿLӋn tӱQyÿѭӧFGQJÿӇ ÿyQJPӣ 1 hӋ thӕQJQjRÿyEҵng cách nhұp mұt khҭu, thông qua viӋc giao tiӃp vӟi bàn phím ma trұn 3x5 và màn hình LCD 2 line. 1.3. Yêu cҫu thiӃt kӃ: DӵDWUrQÿһc thù cӫDÿӅ WjLQrQQKyPÿmÿһt ra nhӳng yêu cҫu sau: 1.3.1. Ĉҧm bҧo an toàn: - Khóa chҳc chҳn, chӏXÿѭӧFYDÿұp mҥnh. - Mұt khҭXÿѭӧc bҧo mұWÿӝ dài mұt khҭu lӟn. - Không cho phép dò mã, bҿ khóa. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -6- 1.3.2. HoҥWÿӝng әQÿӏnh: - Xӱ OtQKDQKÿiSӭng kӏp thao tác cӫDQJѭӡi dùng. - Không gһp sӵ cӕ trong suӕWTXmQJÿӡi hoҥWÿӝng. 1.3.3. Gӑn nhҽ: - Tích hӧp nhiӅu khӕi có chӭFQăQJWѭѫQJWӵ nhau vào cùng 1 mҧng. 1.3.4. Giá thành rҿ: - Giá rҿ KѫQFiFVҧn phҭm cùng loҥi trên thӏ WUѭӡng, giá khoҧng tӯ 150- 300 ngàn. 1.4. CҩXWU~FFѫEҧn cӫa hӋ thӕng: HӋ thӕng có cҩu trúc gӗm 3 khӕLFѫEҧn sau: Hình 1. Các khӕLFѫEҧn cӫa hӋ thӕng Khӕi INPUT Khӕi xӱ lí Khӕi OUTPUT ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -7- &+ѬѪ1* 2: LӴA CHӐ13+ѬѪ1*È17+,ӂT Kӂ. 2.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt. 2.1.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt. 7KӡL[ѭDÿӇFKһQFӱDQJăQQJӯDWUӝPYjNҿJLDQUDYjRQJѭӡLWDFKӍGQJWKHQ KD\FKӕW6DXQj\QKӳQJEӝNKyDFӱDYӟLFKӕWNKyDÿѭӧFSKiWWULӇQQKѭNKyDFѫ khóa sӕ, Trong tKӡLgian JҫQÿk\, YӟLÿjWLӃQEӝFӫDNKRDKӑFNӻWKXұWÿmcó sӵ ÿD dҥQJKѫQFiFORҥLNKyDWK{QJPLQKKLӋQÿҥLQKѭNKyDYkQWD\NKyDPmVӕNKyDWKҿ WӯNKyDQKұQGҥQJKuQKҧQKY}QJPҥFWLӃQJQyL« 2.1.2. Tìm hiӇu 1 sӕ loҥi khóa bҧo mұt hiӋn có mһt trên thӏ WUѭӡng: x .KyDFѫ Gӗm hai phҫn là ә khóa và chìa khóa, làm bҵng kim loҥi cӭng và nhiӅu hình dҥQJ.KyDÿѭӧc mӣ khi có chìa khóa vӟLFiFUăQJWUrQPpSNKyDÿ~QJYӟi thӭ tӵ các chӕt nhӓ trong ә khóa nhҵm nâng các chӕt nhӓ ÿyOrQJk\Pҩt tác dөng khóa cӫa ә. Hình 2. &ѫFKӃPӣNKyDEҵQJFKuD. Hinh 3. +uQKGҥQJVӕORҥLNKyDFѫ. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -8- x Khóa vân tay: 9kQWD\ÿѭӧFVӱGөQJWKD\WKӃFKRFKuDNKyD&KӍFҫQÿһWYkQWD\YjRWKLӃW EӏFҧPӭQJQӃXQKұQGҥQJÿ~QJYkQWD\FӫDQJѭӡLÿmÿăQJNtVӱGөQJWKu khóa Pӣ. Hình 4. Khóa vân tay ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -9- x Khóa thҿ tӯ: .KyDWKҿWӯÿѭӧFVӱGөQJEҵQJFiFKFKRWKҿWӯÿLTXDNKHÿӑFWKҿWӯ1ӃX WKLӃWEӏÿӑFWKҿQKұQGҥQJWKҿWӯKӧSOӋVӁFKRPӣKӋWKӕQJ 7KҿWӯ OjPӝWWKҿQKӵDFyJҳQPӝWGҧLEăQJWӯӣPһWVDXFӫDWKҿ'ҧLEăQJ WӯQj\FyWӯWtQK'ҧLEăQJWӯQj\GQJÿӇOѭXWUӳWK{QJWLQFӫDFKӫWKҿ Hình 5. 7KҿWӯ Hình 6. ThiӃt bӏ ÿӑc thҿ tӯ. [...].. .ÁN T NG H P KHÓA C A NT Khóa nh n d ng võng m c: Hình 7 Nh n d ng võng m c m t Khóa mã s : Là lo i khóa s d ng m h th ng Hình 8 Khóa mã s N -10- SVTH: TR NG ÁN T NG H P Nh KHÓA C A NT nh: M c dù trên th t nhi u lo i khóa hi nh a c ng d ng nhi u vào i s ng sinh ho t h ng ngày ng d ng cho các h t o m t chi c khóa b ng m t mã v i giá r p nhi ng d ng vào vi c làm khóa c a, khóa h th nh ch... giúp cho vi c giao ti p v M i s d ng tr nên d ng khi nh p sai mã s 3 l n, xâm nh p không h p pháp N -12- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A M NT c a: Th c hi n thao tác m khóa khi nh khóa, khóa l i c a khi nh n l nh khóa c a 3.2 Nguyên lý ho ng c a h th ng H th ng giao ti p v i s d ng thông qua m u khi n và màn hình hi n th LCD Bàn phím g m các phím s 0-9 và các phím ch I (M C A), I MÃ), XÓA, KHÓA Khi... -13- SVTH: TR NG ÁN T NG H P Ho KHÓA C A ng c a h th ng có th mô t b NT sau: M c a Nh n phím M ? S Line1 c a LCD hi n th thông báo: XIN MOI NHAP MA: Nh p mã Line 1 c a LCD hi n th thông báo: Line 2 c a LCD SAIMA_NHAPLAI hi n th d u * S Nh n phím S ENTER? S S S Sai mã = 3 l n? dài m t kh u=1 0? So sánh mã M khóa Line1 c a LCD hi n th thông báo: ng WELCOME End N -14- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT i... v i c c t mà nó v c sinh ra luôn luôn t o ra mômen theo m t chi u nh) N -26- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 5: TÍNH TOÁN THI T K , CH T O: 5.1 Tính ch n linh ki n, thi t k ph n c ng: ng thi t k : Thi t k m t h u khi n bao g m c vi c thi t k t ch c ph n c ng và vi t ph n m m cho n n ph n c ng mà ta thi t k Vi c xem xét gi a t ch c ph n c ng và n m m cho m t thi t k là m t v c n ph i cân nh c Vì... chu n công nghi p cho các thi t k kh d ng M t khác, qua vi c kh o sát th ng linh ki n vi c chip 8051 là d dàng nên m ra kh t k th c t Vì nh ng lý do trên mà vi c l a ch u khi n AT89C51 c u khi n thu c h MCS-51 Hình 3 AT 89C51 C u hình ho ng c a chip AT89C51: -ROM trong: Flash ROM - 4KBytes -RAM trong: 128 bytes N -29- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 5.1.3 Ch n hi n th : Ch n màn hình LCD làm kh... phím) Bàn phím g m các phím s 0~9 và các phím ch (M C A), IMÃ, XÓA, KHÓA Hình 2 bàn phím c b trí thành 5 hàng và 3 c t: S u ra t bàn phím là 8 dây phù h u khi n i N -16- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 4.2 Kh i x lý: 4.2.1 Ch u khi n làm b x lý trung tâm m: - u khi n có kh u khi n linh ho t theo mong mu n c a i s d ng d a vào ph n m c vi t - Kh i mã có th th c hi - H th n, kích th c nh - Có th c i,... P1.1 H/L 9 DB2 P1.2 H/L 10 DB3 P1.3 H/L 11 DB4 P1.4 H/L 12 DB5 P1.5 H/L 13 DB6 P1.6 H/L 14 DB7 P1.7 H/L Tí é 0 V (Ground) 15 èn backline 16 N -22- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT - -0 ch - trên màn hình - -bít) N -23- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A 2 M : Binary Command D7 NT Hex D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Clear Display 0 0 0 0 0 0 0 1 01 Display & Cursor Home 0 0 0 0 0 0 1 X 02 or 03 Chacractor Entry... 10/7 :1= 5x10 dot format, 0= 5x7 dot format nitialisation settings N -24- SVTH: TR NG ÁN T NG H P 4.3.2 M KHÓA C A NT ng: kêu Hình 5 4.3.3 M ch ch p hành: M ch ch p hành nh t kh u u m c a C a s mô hình này, em s d c a C Hình 6 M N b o chi -25- cm i dùng n 1 chi u khi n u khi o chi n 1 chi u SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT n 1 chi u Ph n c m (ph n kích t - t trên stato) t o ra t ch t , xuyên qua... o KHÓA C A 2.2 Ch tiêu c tìm tòi, nguyên c u và ch t o n: ng t t, an toàn, ch v c c ngu n cung c p t 12 - 24 VDC, phù h p ng t c th i các tác v vi c chính xác và an toàn c a b ph 2.2.2 Ph u khi m b o s làm ng cu i : Các thi t k mb hi n t t các ch c a c a h th ng th c t k , các k t c 2.3 P c ng v ng tk : T 2.1.1 và 2.2.2 ch Ph ng d ng vi c trong thi t k : 2.2.1 Ph M ch ho NT tài t k là: n: S d ng vi. .. m nh dòng tiêu th - làm vi c hay t n s xung nh p c a CPU - Gi n áp ngu n nuôi - Có th m r ng nhi u ch r ng cho các thi t k l n N -28- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT Nh ng là: gi m công su t tiêu th u khi n th i gian th c nên v m t ng d ng nó r t thích h p v i các thi t k u khi n Th u khi n thu c h MCS- nên cho phép nhi u kh m c h tr m t t p l nh phong phú m d o trong v vi n u khi n Cu i cùng là, . ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Ứng dụng vi điều khiển chế tạo khóa cửa điển tử ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN. dҥng võng mҥc mҳt. x Khóa mã sӕ: Là loҥi khóa sӱ dөng mұWPmÿӇ ÿyQJPӣ hӋ thӕng. Hình 8. Khóa mã sӕ. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN