Điểm danh sinh viên sử dụng công nghệ rfid và nhận diện khuôn mặt

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN CUỐI KỲ BỘ MÔN: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG NHĨM MƠN HỌC 03 Đề tài : Điểm danh sinh viên sử dụng công nghệ RFID nhận diện khuôn mặt GVHD : N.N.Minh Đồ án thiết kế hệ thống nhúng MỤC LỤC A Công nghệ RFID Giới thiệu chung 1.1 RFID 1.1.1 Giới thiệu RFID 1.1.2 Cấu trúc hệ thống RFID 1.1.3 Ứng dụng công nghệ RFID .3 1.2 MODULE RFID RC522 1.2.1 Giới thiệu module RFID RC522 1.2.2 Giao tiếp phần cứng .4 1.3 HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC FREE RTOS 1.3.1 RTOS ? 1.3.2 Khi cần sử dụng RTOS ? 1.3.3 Tại lại phải dụng RTOS ? .6 1.3.4 Cách hoạt động RTOS 1.4 Các khái niệm hệ điều hành thời gian thực RTOS 1.4.1 Kernel – Nhân 1.4.2 Task -Tác vụ 1.4.3 Task States – Trạng thái Task .7 1.4.4 Scheuler Lưu đồ hệ thống .8 Lưu đồ chương trình điểm danh RFID Giao diện Websever .9 Database .10 Đồ án thiết kế hệ thống nhúng Code vi điều khiển NodeMCU 11 Mô board test 12 B Nhận diện khuôn mặt 13 Chương I: Cơ sở lý thuyết 13 Giới thiệu đề tài 13 Mục tiêu, nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 13 Phương pháp nghiên cứu .13 Các bước nhận diện gương mặt 14 Chương II: Thiết kế hệ thống .15 Sơ đồ tổng quan 15 Hệ thống 16 Đồ án thiết kế hệ thống nhúng A Công nghệ RFID Giới thiệu chung 1.1 RFID 1.1.1 Giới thiệu RFID RFID (Radio Frequency Identification) công nghệ nhận dạng đối tượng sóng vơ tuyến Cơng nghệ cho phép nhận biết đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, từ giám sát, quản lý lưu vết đối tượng, có nhiều ưu điểm vượt trội so với công nghệ mã vạch Công nghệ mã mạch (line of sight technology) cho phép nhận dạng đối tượng máy đọc cần phải đặt đối tượng khoảng cách gần Trong đó, với cơng nghệ RFID xác định đối tượng khoảng cách xa từ vài mét hàng chục mét không gian chiều 1.1.2 Cấu trúc hệ thống RFID Một hệ thống RFID gồm có hai thành phần chính: thẻ RFID (RFID tag) đầu đọc (reader) Thẻ RFID có gắn chip silicon ăng–ten radio dùng để gắn vào đối tượng quản lý sản phẩm, hàng hóa, động vật người… Thẻ RFID có kích thước nhỏ, cỡ vài cm Bộ nhớ chip chứa từ 96 đến 512 bit liệu Đầu đọc reader cho phép giao tiếp với thẻ RFID qua sóng radio truyền liệu hệ thống máy tính trung tâm Hình Cấu trúc hệ thống RFID 1.1.3 Ứng dụng công nghệ RFID Công nghệ RFID ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực như: thẻ RFID Đồ án thiết kế hệ thống nhúng theo dõi nhiệt độ gắn lên hàng hóa giúp nhà sản xuất theo dõi nhiệt độ kho lạnh, sử dụng thẻ RFID cấy vào vật nuôi để nhận dạng nguồn gốc theo dõi vật nuôi tránh thất lạc bị đánh cắp,các thẻ RFID gắn với sách giúp giảm thời gian tìm kiếm kiểm kê, chống tình trạng ăn trộm sách Một số lĩnh vực có khả sử dụng số lượng lớn thẻ RFID thẻ thông minh, chứng minh nhân dân, hộ chiếu điện tử, hàng hóa siêu thị, quản lý hành lý hàng không, hệ thống giao thông công cộng, ngành may mặc, giày dép… 1.2 MODULE RFID RC522 1.2.1 Giới thiệu module RFID RC522 Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 đọc loại thẻ có kết nối khơng dây NFC, thẻ từ ( loại dùng làm thẻ giảm giá, thẻ xe bus, tàu điện ngầm, ) Hình Module RFID RC522 Các thông số:        Điện áp: 3.3V Dòng điện:13-26Ma Tần số hoạt động: 13.56MHz Khoảng cách hoạt động: ~ 60 mm Cổng giao tiếp: SPI, tốc độ tối đa 10Мbps.bps Kích thước: 40mm х 60mm Có khả đọc ghi 1.2.2 Giao tiếp phần cứng Đồ án thiết kế hệ thống nhúng Hình Sơ đồ chân module RFID RC522 Chức chân module RFID RC522:  DA: Kết nối với chân SPI_NSS vi điều khiển để lựa chọn chip giao tiếp SPI (Kích hoạt mức thấp)  SCK: Kết nối với chân SPI_NSS vi điều khiển để tạo xung chế độ SPII  MISO: Kết nối với chân SPI_MISO vi điều khiển có chức Master Data Out- Slave In chế độ giao tiếp SPI  MOSI: Kết nối với chân SPI_MOSI vi điều khiển có chức Master Data In- Slave Out chế độ giao tiếp SPI  IRQ: chân ngắt  GND: kết nối với GND nguồn  RST: chân Reset module  VCC: kết nối với nguồn 3.3V để cấp nguồn cho module hoạt động 1.3 HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC FREE RTOS 1.3.1 RTOS ?  RTOS viết tắt cụm từ Real-time operating system hay hệ điều hành thời gian thực thường nhúng dòng vi điều khiển dùng để điều khiển thiết bị cách nhanh chóng đa nhiệm (multi tasking) Để hiểu rõ ràng trước hết làm rõ khái niệm hệ điều hành  Hệ điều hành thông thường (non-realtime): Window, linux, android, ios… thứ mà sử dụng ngày  Hệ điều hành thời gian thực (realtime): sinh cho tác vụ cần phản hồi nhanh hệ thống, thường nhúng loại vi điều khiển khơng có giao diện (GUI) tương tác với người dùng Chúng cần phản hồi nhanh đa số tác vụ tương tác với thiết bị, máy móc khác khơng phải người Các tài ngun bên hữu hạn nên chậm trễ làm hệ thống làm việc hồn toàn sai lệch Đồ án thiết kế hệ thống nhúng 1.3.2 Khi cần sử dụng RTOS ? Các ứng dụng không cần dùng RTOS Ứng dụng đơn (ứng dụng có chức năng) Ứng dụng có vịng lặp đơn giản Ứng dụng