`ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài Digital door lock Giảng viên hướng dẫn Thầy BÙI Q[.]
`ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài:Digital door lock Giảng viên hướng dẫn:Thầy BÙI QUỐC BẢO Nhóm: 09 Sinh viên thực hiện: HUỲNH KỲ ANH – 1912566 LÊ DANH AN – 1912521 NGUYỄN VĂN TRÌNH – 1915669 TRẦN TIẾN ĐẠT - 1913079 🙢🕮🙠 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích: 1.2 Sơ đồ khối hệ thống: CHƯƠNG 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 System Specification: 2.2 Embedded System Design Issues: 2.3 Team Contract: 2.4 Project Plan CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 10 12 3.1 Phần cứng: 12 3.2 Phần mềm: 12 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 22 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI - 1.1 Mục đích: · Tối ưu hóa khả bảo vệ, tăng cường khu vực, nơi · Giải mặt hạn chế ổ khóa thơng thường hay cách đóng, khóa thông thường · Tiện lợi, dễ sử dụng, đại, phù hợp với thị trường 1.2 Sơ đồ khối hệ thống: 1.3 Môi trường sử dụng: · Dùng cho cơng ty, xí nghiệp, nhà máy, nhà kho để tăng tính tiện lợi, giảm thiểu rủi ro, dễ kiểm tra số lượng người tiếp cận an ninh · Dùng cho khách sạn, nhà nghỉ, khu nghỉ dưỡng, chung cư cao cấp, ngơi nhà thơng minh, mang tính đại, tiện lợi, khả quản lí tốt, tối ưu hóa phối hợp tốt thiết bị bảo vệ an ninh khác 1.4 Chức năng: · Chức reset · Chức thiết lập chế độ tự động thủ công · Cảnh báo dấu hiệu đột nhập, nhập sai mật nhiều lần 1.5 Hiệu năng: xấp xỉ 90% kì vọng CHƯƠNG 2: NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1 System Specification: ⮚ Product Specification: Thiết bị giúp tăng khả bảo vệ,tăng cường an ninh khu vực xung quanh ⮚ Hardware Specification: Tên thiết bị Numberic keyboard interface Mô tả · Module · Độ dài cáp: 88mm · Nhiệt · Đầu 4x4 KEYPA D độ hoạt động ~ C nối chân · Kích Arduino uno bàn phím ma trận 4x4 loại phím mềm Tên kĩ thuật thước bàn phím 77 x 69 mm Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) UNO R3 Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) · LCD Hardware · Điện áp hoạt động V · Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm · Chữ Speaker Doorlock đen, xanh · Đường · Bề kính loa: cm rộng : cm · Công RF Transmitter And Receiver LCD16 02 suất cực đại : 3W · Trở Kháng : ohm · Độ nhạy: 100 dB/W · Tần số: 433.92 MHZ · Điện áp hoạt động: 3-12 vdc Loa MINI 3W SPEAK ER RM033 · Mức liệu: kbps Electroman etic lock · Nguồn · Dòng · Yêu IR sensor điện: 12VDC điện làm việc: 200mA cầu nguồn cấp: 12VDC/1A · Kích thước: L54xD23xH28 · Khối lượng: 0.14kg · Điện áp: 3.3V - 6VDC · Khoảng EEPROM B0474 lock cách phát hiện: ~ 30 cm · Kích thước: 3.2cm x 1.4cm · Thời gian truy cập: 50 ns · Dung lượng: 256 kbit · Phân vùng: 32 k x · Dòng tối đa: 6mA · Nguồn LM393 25LC25 cung cấp: 2.5-5.5V ⮚ Software Specification: Tên phần mềm Proteus Profestional Arduino IDE Altium Nhà sản xuất Ứng dụng Labcenter Electronics Mô sơ đồ Ltd nguyên lý hệ thống Arduino LLC Hỗ trợ viết ngôn ngữ C Altium Limited Thiết kế mạch PCB dành cho mạch in ⮚ Test Specification: - Kiểm tra khả trao đổi liệu EPROM : Dữ liệu từ bàn phím lưu trữ EPROM tránh tràn liệu - Kiểm tra RF module cảm biến khoảng cách: Module nhận tín hiệu từ remote bấm nút - Kiểm tra khả hiển thị liệu thơng số LCD: Màn hình LCD thị đạt yêu cầu nhập liệu từ bàn phím hay chức có liên quan - Kiểm tra khả nhận liệu từ bàn phím: Bàn phím ổn định mặt vật lý liên kết với chương trình - Kiểm tra trình vận hành ổ khóa chng báo động: Chng báo cần kêu nhập mật đúng/sai theo lập trình 2.2 Embedded System Design Issues: ⮚ Constraints issues: No Contraints Giá thành thấp (< 500 000VNĐ) Tuổi thọ cao (2-3 năm) Khối lượng nhỏ (95%) ⮚ Real – time issues: ● Hệ thống xếp vào loại soft real -time ● Thời gian trễ cho phép 100ms ➢ functions: - Phải có chức thơng báo mức lượng để kịp thời thay - Giao diện cụ thể, dễ thao tác, cần có sách hướng dẫn chi tiết - Tích hợp nhiều cách đóng/ mở khóa - Cần thơng báo gửi liệu cần thiết cho người dùng - Cần có chng báo động trường hợp có kẻ đột nhập - Thiết kế cấu trúc mạch để dễ dàng việc lắp đặt bảo quản tốt nguồn pin cung cấp 2.3 Team Contract: Team name: Nhóm Team member:4 Roles Nguyễn Văn Trình Trưởng nhóm, thiết kế hệ thống Huỳnh Kỳ Anh Thiết kế phần cứng Lê Danh An Thiết kế phần cứng Trần Tiến Đạt Thiết kế phần mềm Tasks Xây dựng cấu trúc hệ thống:Trần Tiến Đạt Xây dựng thiết kế mạch in:Nguyễn Văn Trình Viết giải thuật, lập trình hệ thống:Huỳnh Kỳ Anh,Trần Tiến Đạt,Lê Danh An Tổng hợp, thử nghiệm, hồn thiện:Cả team Thời gian hợp nhóm:Các buổi nhóm tự xếp Team rules Các thành viên đến họp nhóm Tập trung lắng nghe đóng góp ý kiến Hồn thành cơng việc giao deadline Làm việc nhóm nghiêm túc tích cực 2.4 Project plan: Project Planning Team name Product name Main features Nhóm Digital door lock -Khóa cửa kĩ thuật số (Truy cập thông minh nhiều cách) -Chng báo động Estimated Time Estimated Cost (Ước tính) tuần (6 tiếng / ngày) Start:23/9/2021 End:13/12/2021 Components : 200.000 VNĐ Tools : 150.000 VNĐ Materials : 120.000 VNĐ Totals : 470.000 VNĐ Team members: Schedule Week Week Week Week Week Week to end Design system architecture Design hardware part 2.1 Densign central control board 10 2.2 Design interface 2.3 Implement hardware board Develop software part 3.1 Develop control algorithm 3.2 Develop drive user interface 3.3 Implement software program Intergrate and test 4.1 Simulate operation 4.2 Verify system 3.1 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Phần cứng: ⮚ Mô sơ đồ nguyên lý: 11 Altium: 12 3.2 Phần mềm: ⮚ Lưu đồ giải thuật 13 · Giải thích Mật mặc định thiết lập mã nguồn lưu vào EEPROM, speaker lúc lập trình tích cực thấp, chốt cửa lập trình cửa chưa đóng cách nhận tín hiệu cảm biến chốt khơng hoạt động (mở chốt) Nếu trường hợp cửa đóng lại, chốt cửa đóng lại Và muốn mở khóa cần phải nhập mật khẩu, không nhấn nút chưa đủ điều kiện để hệ thống thực tác vụ hệ thống thực vịng lặp vơ tận thời điểm có thao tác nhấn nút Nếu mật nhập vào đủ số so sánh với liệu lưu EEPROM, chốt mở, sai chuyển qua vịng lặp có điều kiện, nhập sai hệ thống thị lên hình LCD “Wrong password” quay lại bước nhập mật Nếu nhập sai lần lúc speaker tích cực cao, phát tín hiệu báo động giao diện quay trở lại mục 14 Sau đóng cửa lại cảm biến nhận tín hiệu coi q trình quay mục Code: #include #include #include // initialize the library with the numbers of the interface pins LiquidCrystal lcd(9, 8, 7, 6, 5, 4); const byte ROWS = 4; //four rows const byte COLS = 4; //four columns //define the cymbols on the buttons of the keypads char hexaKeys[ROWS][COLS] = { {'7','8','9','/'}, {'4','5','6','*'}, {'1','2','3','-'}, 15 {'C','0','=','+'} }; byte rowPins[ROWS] = {3, 2, 19, 18}; //connect to the row pinouts of the keypad byte colPins[COLS] = {17, 16, 15, 14}; //connect to the column pinouts of the keypad //initialize an instance of class NewKeypad Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS); const int LED_RED=10; //Red LED const int LED_GREEN=11; //Green LED const int COI=13; int c=0; const int RELAY=12; //Lock Relay or motor char keycount=0; 16 char code[4]; //Hold pressed keys //================================================================= // SETUP //================================================================= void setup(){ pinMode(LED_RED,OUTPUT); pinMode(LED_GREEN,OUTPUT); pinMode(RELAY,OUTPUT); pinMode(COI,OUTPUT); // set up the LCD's number of columns and rows: lcd.begin(16, 2); // Print a message to the LCD lcd.print("Password Access:"); 17 lcd.setCursor(0,1); //Move coursor to second Line // Turn on the cursor lcd.cursor(); digitalWrite(LED_GREEN,HIGH); //Green LED Off digitalWrite(LED_RED,LOW); digitalWrite(RELAY,LOW); //Red LED On //Turn off Relay (Locked) } //================================================================= // LOOP //================================================================= void loop(){ char customKey = customKeypad.getKey(); 18 if (customKey && (keycount