Thiết kế mạch khóa cửa tự động smartlock

Mạch khóa cửa tự động smartlock 1.2. Ý tưởng thiết kế • Hiển thị đăng nhâp mật khẩu qua LCD1602. • Sử dụng bàn phím keypad để nhập mật khẩu mở khóa. • Kết nối đăng nhập mở khóa thông qua app trên điện thoại. • Dùng ESP8266 làm trái tim của mạch. 1.3. Mục tiêu thiết kế • Khóa cửa tự động. • Điện áp hoạt động 12V. • Cảnh báo qua âm thanh. • Hỗ trợ kết nối qua app

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN ĐỀ TÀI : MẠCH KHÓA CỬA TỰ ĐỘNG SMARTLOCK - Thành phố Hồ Chí Minh, TĨM TẮT ĐỒ ÁN Tài liệu kết nghiên cứu mạch khóa, mở cửa tự động dùng ESP8266 Đầu tiên đề tài giới thiệu tổng quát thông tin vấn đề liên quan smartlock Phần thứ tổng quan linh kiện chuyên dùng Phần trình bày sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý, mơ hồn thiện sản phẩm Phần kết luận nhận xét Mục tiêu đạt trình nghiên cứu mà đồ án đưa ra: Trình bày rõ bước thực trình làm Hồn thành mạch khóa, mở cửa tự động Hồn thành mục tiêu đặt MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A LỜI MỞ ĐẦU B NỘI DUNG .5 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Ý tưởng thiết kế 1.3 Mục tiêu thiết kế CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LINH KIỆN CHUYÊN DÙNG 2.1 Giới thiệu sơ lượt Smartlock .6 2.1.2 Giới thiệu giao thức I2C 2.1.3 Nguyên lí hoạt động Module bàn phím ma trận 4x4 2.1.4 Các chế độ Wifi ESP8266 2.1.5 Blynk .10 2.2 Linh kiện chuyên dùng 11 2.2.1 ESP 8266 11 2.2.2 Chốt khóa cửa LY-03 12VDC 12 2.2.3 Màn hình LCD1602 13 2.2.4 Module I2C .15 2.2.5 Mạch Giảm Áp DC LM2596 3A 16 2.2.6 Keypad matrix 4x4 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ SẢN PHẨM 20 3.1 Sơ đồ nguyên lý 20 3.2 Nguyên lý hoạt động 21 3.3 Sơ đồ mạch in mạch hoàn thành 25 3.4 Code Arduino .25 3.5 Thi công đề tài .63 3.5.1 Mô tả công việc: 63 3.5.2 Quy trình thực 63 3.6 Mạch hoàn thiện 64 3.7 Kết đạt 65 CHƯƠNG KẾT LUẬN 66 4.1 Ưu điểm .66 4.2 Hướng phát triển 66 C TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 PHỤ LỤC .68 QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN 68 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN/ CHẤM 70 NHẬN XÉT CỦA PHẢN BIỆN/ CHẤM 71 PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 72 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Đường truyền tín hiệu Hình 2.2: Sơ đồ mạch bàn phím ma trận 4x4 .7 Hình 2.3: Station Hình 2.4: Access-point Hình 2.5: Blynk sever Hình 2.6: ESP8266 10 Hình 2.7: ESP8266 CP2102 NodeMCU .10 Hình 2.8: Chốt khóa cửa LY-03 12VDC 12 Hình 2.9: Module I2C 14 Hình 2.10: Kết nối module I2C LCD .15 Hình 2.11: Mạch Giảm Áp DC LM2596 3A .16 Hình 2.12: Sơ đồ bàn phím ma trận 4x4 .17 Hình 2.18: Bàn phím ma trận 4x4 .18 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý 19 Hình 3.2: Sơ đồ khối 20 Hình 3.3: Khối nguồn 21 Hình 3.4: Khối vi điều khiển .21 Hình 3.5: Khối cửa 22 Hình 3.6: Khối chng báo 22 Hình 3.7: Khối hiển thị 23 Hình 3.8: Khối bàn phím .23 Hình 3.9: Sơ đồ mạch PCB Layout trật tự xếp linh kiện 24 Hình 3.10: Mạch sản phẩm 56 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PWM Pulse Width Modulation SPI Serial Peripheral Interface SCK Serial Clock I2C Inter – Integrated Circuit SCL Serial Clock Line SDA Serial Data Line RH Relative Humidity MCU Micro Controller Unit LCD Liquid Crystal Display Led Light Emitting Diode DAC Digital Analog Converter ADC Analog to Digital Converter UART Universal Asynchronous Receiver-Transmitter A LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, người ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến giới, ngày thay đổi, văn minh đại Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ, yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người đạt hiệu ngày cao Là sinh viên ngồi ghế nhà trường, em trao đổi kiến thức chuyên môn môn ngành học Tuy học thực hành nhiều lớp phần nhỏ bé so với kiến thức thực tế ngày sau trường chúng em gặp phải Vì thế, em muốn vận dụng kiến thức học vào thực tiễn học hỏi cịn thiếu Trong năm học tập, thực tập nghiên cứu vừa qua, giúp đỡ thầy cô môn, em học hỏi nhiều điều thực tế, tìm hiểu chung vấn đề, tài liệu liên quan giúp ích cho việc hồn thành báo cáo đồ án Vì sau cân nhắc góp ý thầy em chọn đề tài đồ án là: “ Mạch khóa cửa tự động Smartlock” Vì kinh nghiệm viết báo cáo đồ án cịn thiếu, mong thầy thơng cảm cho thiếu sót nhỏ em q trình thực Em xin chân thành cảm ơn! B NỘI DUNG CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Lý chọn đề tài Smartlock có tính ưu việt mở app , mật Đây sử dụng thay ổ khóa thơng thường giúp tăng tính bảo mật , tiện lợi thẩm mỹ , sản phẩm tụi em hướng đến lần 1.2 Ý tưởng thiết kế  Hiển thị đăng nhâp mật qua LCD1602  Sử dụng bàn phím keypad để nhập mật mở khóa  Kết nối đăng nhập mở khóa thơng qua app điện thoại  Dùng ESP8266 làm trái tim mạch 1.3 Mục tiêu thiết kế  Khóa cửa tự động  Điện áp hoạt động 12V  Cảnh báo qua âm  Hỗ trợ kết nối qua app CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LINH KIỆN CHUYÊN DÙNG 2.1 Giới thiệu sơ lượt Smartlock Khóa thơng minh khóa điện tử hỗ trợ Wifi, Bluetooth để mở cửa Smart Lock cho phép mở khóa cửa lệnh thoại đơn giản Khóa thơng minh cho phép truy cập từ xa Nên bạn hồn tồn mở khóa cửa nơi đâu có kết nối wifiđồ Khóa thơng minh giống ổ khóa truyền thống, cần hai phận để hoạt động: khóa chìa khóa Với khóa điện tử, khóa khơng phải chìa khóa vật lý mà điện thoại thơng minh, mật mã để mở khóa cửa Những tính bật khóa cửa thơng minh thị trường : Hỗ trợ app kèm, kết nối wifi, kết nối bluetooth, nhiều lựa chọn mở khóa, tạo mật mã tạm thời, nhận cảnh báo smart phone, tích hợp với nhà thơng minh Trong đồ án kiến thức tài nguyên em có hạn nên thiết kế smartlock để mở khóa cách nhập mật vào bàn phím mở khóa thơng qua app điện thoại di động 2.1.2 Giới thiệu giao thức I2C - I2C ( Inter – Integrated Circuit) giao thức giao tiếp nối tiếp đồng bộ, sử dụng để truyền nhận liệu IC với sử dụng hai đường truyền tín hiệu - I2C sử dụng đường truyền tín hiệu: + SCL - Serial Clock Line : Tạo xung nhịp đồng hồ Master phát