khóa xe thông minh khóa luận tốt nghiệp khoa công nghệ điện

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN ---oOo---KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KHÓA XE THÔNG MINH SVTH : NGUYỄN CÔNG XUYÊN 16056921 NGUYỄN TUẤN THÀNH ĐẠT 16059531 LỚP : DHDI12BTT

Trang 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

-oOo -KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: KHÓA XE THÔNG MINH

SVTH : NGUYỄN CÔNG XUYÊN 16056921 NGUYỄN TUẤN THÀNH ĐẠT 16059531 LỚP : DHDI12BTT

GVHD : Th.S HOÀNG THỊ HỒNG Niên Khóa: 2016-2020

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM

1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien

1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien

65Tuesday, June 11, 202410:08:58 AM10:08:58 AM65Tuesday, June 11, 202410:08:58 AM10:08:58 AM65Tuesday, June 11, 202410:08:58 AM10:08:58 AM

1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien

651Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe DienTuesday, June 11, 2024

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1): Nguyễn Công Xuyên, MSSV: 1605 6921 (2): Nguyễn Tuấn Thành Đạt, MSSV: 1605 9531

2 Tên đề tài

Thiết Kế Mô Hình Khóa Xe Thông Minh

3 Nội dung thực hiện

Giới thiệu đề tài

Tổng quan về khóa xe thông minh Mô hình khóa xe và thẻ ID

Chương trình điều khiển và kết nối Kết luận

4 Kết quả đạt được

Hoàn thành mô hình khóa xe thông minh Vận hành được mô hình khóa xe thông minh Hoàn thành báo cáo đúng thời gian yêu cầu

Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 2019

Sinh viên

Trưởng bộ môn

1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 5

Mục Lục

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI KHÓA XE THÔNG MINH 7

1 Tính cấp thiết của đề tài 7

2 Tổng quan tài liệu 7

2.1 Phân tích đánh giá các công trinh nghiên cứu đã có 7

2.2 Những mặt còn tồn tại 12

2.3 Vấn đề đang nghiên cứu 12

2.4 Mục đích nghiên cứu của đề tài 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHẦN CỨNG 16

1 Những vấn đề trong lĩnh vực khóa xe thông minh 16

1.1 Tổng quan về nguyên lý hoạt động 16

1.2 Những khái niệm cơ bản 17

2 Tổng quan ngôn ngữ lập trình Arduino 17

2.1 Giới thiệu về Arduino 17

2.2 Ngôn ngữ lập trình 19

2.1.1 Giới thiệu về C++ 19

2.1.2 Đặc điểm 20

2.1.3 Một số ứng dụng 20

3 Giới thiệu chung phần mềm Altium Designer 22

3.1 Tổng quan về Altium Designer 22

4 Giới thiệu chung về khóa xe thông minh 26

4.1 Cấu tạo khóa xe 26

5.1.1 Cấu tạo và chức năng 33

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com 1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM

Trang 6

7 Giới thiệu về cảm biến vân tay FPC1020A và cảm biến nồng độ cồn MQ3 39

7.1 Cảm biến vân tay điện dung FPC1020A 39

7.1.1 Tổng quan về cảm biến vân tay điện dung FPC1020A 39

7.1.2 Thông số kỹ thuật 40

7.2 Cảm biến nồng độ cồn MQ3 41

7.2.1 Tổng quan về cảm biến nồng độ cồn MQ3 41

7.2.2 Thông số kỹ thuật 41

8 Giao tiếp SPI 42

8.1 Giới thiệu về SPI 42

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ BÀN LUẬN 64

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com 1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien1Khoa xe thong minh Khoa luan tot nghiep khoa Cong nghe Dien6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM6524110610:08:58 AM10:08:58 AM

Trang 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI KHÓA XE THÔNG MINH

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm qua, thị trường xe gắn máy tại Việt Nam liên tục trăng tưởng và ngày càng mở rộng Và đây cũng được xem là mảnh đất cực kỳ màu mỡ cho bọn tội phạm trộm cướp xe máy tung hoành

Để chống lại trình trạng nguy hiểm này, các nhà sản xuất đã không ngừng cải tiến công nghệ để cho ra đời những thiết bị thông minh có khả năng cảnh báo để các chủ xe có thể kịp thời phát hiện và ngăn chặn

Trước tình trạng rất nhiều chiếc xe tay ga đắt tiền bị trộm chỉ trong vài giây, nhiều người có nhu cầu lắp smart key để giảm thiểu rủi ro Với ổ khoá thường, trộm xe có thể dùng đoản bẻ khoá và nhanh chóng nổ máy Phương án đề phòng tốt nhất trong trường hợp này là lắp các hệ thống chống trộm Tuy nhiên, đây chỉ là giải pháp tình thế

Nếu sử dụng smart key, trộm xe sẽ không thể bẻ được khoá với các công cụ thông thường Tính đến nay, tại Việt Nam chưa có chiếc xe nào sử dụng loại khoá này bị "bẻ" được Nếu trộm cố gắng vặn núm xe, thiết bị này chỉ xoay tròn chứ không hỏng Trong khi đó, trộm chỉ cần tác động lực vào ổ khoá thường là người dùng phải thay ổ mới

Lợi thế tiếp theo của smart key là tính tiện lợi trong sử dụng Chỉ cần để chìa khoá trong người là có thể nổ máy xe, tương tự tính năng như trên ô tô Nếu như đánh rơi chìa khoá, chủ xe có thể mở bằng mã để khởi động máy bình thường

2 Tổng quan tài liệu

2.1 Phân tích đánh giá các công trinh nghiên cứu đã có

 Khóa chống trộm xe máy tự động

Thiết bị chống trộm sử dụng các loại cảm ứng thẻ tử hay các loại cảm biến riêng biệt để nhận dạng chủ sở hữu của thiết bị, người sử dụng có thể an tâm khi sử dụng mà ko sợ bị mất trộm

 Khóa xe chống trộm sử dụng thẻ từ

Trang 8

Hình 1.1: Khóa xe sử dụng thẻ từ của VIETTRACKER

Đi kèm sản phẩm gồm 1 khối điện tử gắn liền với đầu đọc thẻ từ, 1 còi báo động, 2 thẻ từ tròn, thẻ bảo hành, sách hướng dẫn lắp đặt và sử dụng

Phần vỏ bên ngoài sử dụng chất liệu bằng nhựa cứng nhằm bảo vệ các linh kiện điện tử bên trong, ngoài ra còn để đảm bảo chống nước và bụi bẩn hiệu quả Toàn bộ dây điện đều được mã màu và phần đầu dây có bấm cosse sẵn để giúp cho việc lắp đặt tiện lợi hơn

Được trang bị công nghệ nhận dạng không dây RFID cực kỳ hiện đại và đem đến khả năng bảo mật cao Thiết bị này chỉ cho phép xe máy khởi động khi có thẻ nhận dạng đã đăng ký trước đó, ngược lại thì nó sẽ báo động sau khoảng 5s để cảnh báo cho chúng ta biết

 Khóa xe chống trộm sử dụng định vị GPS

Hình 1.2: Khóa xe sử dụng định vị GPS

Trang 9

Định Vị - Chống Trộm Xe Máy được biết đến như là một thiết bị khóa chống trộm cao cấp Khi vừa có tính năng Định vị GPS theo dõi vị trí xe, vừa có thêm tính năng "Cảnh báo chống trộm - Điều khiển tắt máy xe từ điện thoại"

- Sản phẩm bao gồm: hệ thống thiết bị + dây nguồn + rơ le; 1 Sim DATA 4G - Xác định rõ vị trí xe đang ở đâu (rõ số nhà, tên đường, ngõ / hẻm)

- Xem lại lịch sử hành trình di chuyển của xe

- Xem lại chi tiết và chính xác thời gian, địa điểm dừng đỗ của xe - Cảnh báo khi Tắt/Mở xe Điều khiển tắt máy xe từ điện thoại

 Khóa xe chống trộm sử dụng tín hiệu liền với chìa khóa

Hình 1.3: Khóa xe sử dụng tín hiệu liền với chìa khóa của PEGA

Một số chức năng ưu việt nhất có thể kể đến như khóa đụng kêu sau khoảng 5s, khóa im lặng phù hợp ở nơi công sở, đề máy từ xa không cần chìa khóa, tìm xe trong bãi hay chống cướp an toàn giúp xe tự động tắt máy sau khoảng thời gian 20s sau khi nhấn nút…

 Khóa xe chống trộm sử dụng tín hiệu định vị bằng công nghệ wireless

Nổi bật với tính năng nhận diện chủ xe, người dùng hầu như không cần phải thực hiện bất cứ thao tác bật tắt nào cả Hệ thống bảo vệ sẽ tự động bật lên khi bạn đi cách xa xe một khoảng 6m, nếu có kẻ trộm nào đến gần hay sử dụng chìa khóa vạn năng để phá thì hệ thống báo còi sẽ tự động hú lên

Đối với người chủ xe, thiết bị sẽ tự động nhận diện và giải mã hệ thống bảo vệ trong bán kính khoảng 6m nhưng nhớ phải mang theo Remote bên mình, bộ phận remote này rất nhỏ gọn để bạn dễ dàng treo móc khóa, balo hay túi xách tiện dụng

Trang 10

Hình 1.4: Khóa xe sử dụng tín hiệu bằng công nghệ Wireless

Khả năng đồng bộ nhanh chóng, nếu chẳng may bạn bị mất remote thì bạn có thể sử dụng tính năng đồng bộ pair để sao chép vào remote mới và xóa remote bị mất đi

Thẻ sử dụng Pin Cmos (CR2032) rất phổ biến trên thị trường và hỗ trợ chức năng cảnh báo pin yếu để người dùng biết, hệ thống sẽ báo pin yếu bằng tín hiệu đèn xi nhan

3 cấp độ cảnh báo thông minh giúp bảo vệ xe một cách toàn diện Ở lần chạm thứ nhất hệ thống sẽ cảnh báo thông qua việc chớp xi nhan, ở lần thứ 2 sẽ báo động bằng còi ngắn và khi phát hiện thấy cố tình dắt xe thì hệ thống sẽ báo động mạnh bằng cách chớp xi nhan và hú còi liên tục

Trang 11

 Khóa xe chống trộm sử dụng mạch điều khiển

Hình 1.5: Khóa xe sử dụng mạch điều khiển

Thiết bị có vỏ ngoài sử dụng nhựa ABS cứng cáp, toàn bộ dây điện được làm từ chất liệu đồng phủ nhôm có khả năng chống oxy hóa hiệu quả Bên cạnh đó, hệ thống mạch điều khiển sử dụng chip siêu tiết kiệm năng lượng

Chống cướp, khi gặp cướp trên đường bạn chỉ cần bấm vào nút Lock thì xe sẽ tự động tắt và báo động, để mở được bắt buộc phải sử dụng remote

- Khóa có kèn khi có kẻ gian muốn dắt xe đi - Khóa im lặng phù hợp khi gửi xe

- Chống lại khóa vạn năng - Tìm xe trong bãi

- Mở khóa từ xa - Tắt máy từ xa

Thiết bị khóa chống trộm xe máy cao cấp bằng thẻ từ cũng được ứng dụng công RFID tiên tiến và hiện đại để tối ưu hóa khả năng bảo vệ toàn diện cho xe máy, đặc biệt là tay ga

Khả năng nhận diện người trong phạm vi khoảng 2m nếu bạn mang theo Remote RFID bên mình và tự động bật còi báo động để tắt máy nếu chẳng may bạn quên không mang theo Remote RFID

Hộp điều khiển bằng chất liệu nhựa cứng cao cấp giúp bảo vệ hệ thống điều khiển bên trong và chống thấm nước tuyệt đối Lắp đặt đơn giản và tương thích với hầu hết các loại xe máy hiện nay từ xe số, tay ga cho đến moto phân khối lớn

Được tích hợp chế độ siêu tiết kiệm năng lượng, trong vòng 10 ngày liên tục hệ thống chống trộm sẽ tự động chuyển sang chế độ ngủ sâu để tiết kiệm năng lượng

Trang 12

2.2 Những mặt còn tồn tại

Tình trạng quên chuyển về OFF thường xuyên xảy ra, khi xe đã dừng hoạt động, như vậy đồng nghĩa với việc không khóa cổ và có khả năng bị dắt đi cao Thông thường, người dùng để Smartkey trong túi áo hoặc túi xách, chỉ khi cần kích hoạt điều khiển xe mới sử dụng tới Người dùng sẽ điều khiển thiết bị FOB, trộm xe không thể dùng thiết bị bẻ khóa chuyên dụng thông thường

Tuy nhiên, khoảng cách để kích hoạt Smartkey là khoảng 50 m, nếu vô tình bấm nhầm mà quên chuyển về nút OFF cũng sẽ gây tình trạng nguy hiểm Và trường hợp, trẻ em sử dụng tới nó bấm linh tinh cũng không ngoại lệ Nếu người dùng không kiểm soát được đồng nghĩa với việc xe đang vận hành bình thường, dẫn tới tiêu hao nhiên liệu Do đó, người dùng phải đặc biệt lưu ý về tính năng này

2.3 Vấn đề đang nghiên cứu

Hiện nay, ở nước ta các tệ nạn xã hội ngày càng gia tăng mà một trong những nguyên nhân chủ yếu đó là do uống nhiều rượu bia Rượu là nguyên nhân chủ yếu làm giảm năng suất lao động, gây ra các tệ nạn xã hội như bạo lực, gia đình tan vỡ, con cái hư hỏng và đặc biệt gây ra các vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng và đặc biệt nghiêm trọng

Việt Nam là quốc gia thuộc tốp đầu các nước sử dụng rượu, bia khi tham gia giao thông Tình trạng sử dụng rượu, bia tràn lan ở nhiều nơi đã khiến trật tự an toàn giao thông trở thành vấn đề báo động đây chính là nguyên nhân hàng đầu gây tai nạn giao thông, khi điều khiển phương tiện bởi người lái xe thường phản ứng chậm, buồn ngủ, thiếu tập trung, việc nhìn thấy các biển báo, tín hiệu hoặc quan sát trên đường không còn rõ ràng nên có khi xử lý không đúng và có thể gây ra tai nạn Người say cũng "bốc đồng", không còn khả năng kiểm soát tốc độ cho nên thường phóng nhanh, vượt ẩu, lấn đường rất dễ gây tai nạn

Để hướng tới mục tiêu an toàn giao thông, giảm thiểu tối đa tai nạn, luật đã đưa ra rất nhiều quy định mới, một trong số đó là quy định về nồng độ cồn cho phép khi điều khiển phương tiện giao thông Khẩu hiệu “Đã uống rượu bia thì không lái xe” đã khá quen thuộc với người dân Việt Nam Vì thế, để giảm thiểu tối đa tai nạn giao thông, Bộ giao thông vận tải đã đưa ra các mức xử phạt tương ứng với mức độ vi phạm của người tham gia giao thông Bước đầu tuyên truyền cho quy định này của luật, bộ y tế, Ủy ban an toàn giao thông quốc gia, tổ chức y tế thế giới đã phối hợp tổ chức buổi hội thảo “rượu bia và tai nạn giao thông” Các thông điệp buổi hội thảo đưa ra: “Điều khiển xe trong tình trạng có men rượu là vi phạm pháp luật – Đã uống thì không lái”

Theo thống kê, hàng nămở nước ta khoảng 9.000 người tử vong do tai nạn giao thông Một trong những nguyên nhân dẫn đến tình trạng tai nạn giao thông là do người điều khiển phương tiện sử dụng rượu bia khi tham gia giao thông Những hậu quả của người uống rượu bị tai nạn trong lúc tham gia giao thông và hiện nay đang là nỗi lo lắng, bức xúc của cá nhân, gia đình và xã hội

Trang 13

Luật Giao thông đường bộ năm 2008 quy định cấm người điều khiển xe ô tô, máy kéo, xe máy chuyên dùng trên đường mà trong máu hoặc hơi thở có nồng độ cồn; cấm người điều khiển mô tô, xe gắn máy mà trong máu có nồng độ cồn vượt quá 50miligam/ 100 mililit máu hoặc 0,25 miligam/ 1lít khí thở Nhằm hạn chế tai nạn giao thông và tăng tính răn đe cho hành vivi phạmvề nồng độ cồn điều khiển phương tiện tham gia giao thông, từ ngày 01/08/2016sẽ nâng mức phạt tiền và thời gian tạm giữ giấy phép lái xe của người sử dụng rượu bia khi tham gia giao thông

Từ những vẫn đề được đề cập ở trên, vấn đề mà luận án này nghiên cứu là về ý thức của người sử dụng phương tiện giao thông Cụ thể là hiện nay ở Việt Nam mọi người sử dụng phương tiện giao thông trong khi cơ thể chứa rượu, bia, chất có cồn quá nhiều Khi mà cơ thể con người chứa chất có cồn sẽ khó mà có thể giữ đủ tỉnh táo và sự bình tĩnh để có thể tham gia giao thông, và chủ yếu mọi người đều tụ tập ở những quán nhậu và khi tan tiệc là mọi người khó tránh được việc sử dụng phương tiện giao thông để đi về Trong tình trạng đó mọi người có thể sẽ bị tai nạn giao thông, bị công an giao thông bắt giữ và xử phạt

Về vấn đề này chúng tôi đang nghiên cứu thêm những chức năng vào khóa xe thông minh có thể xử lý những việc đó giúp người dân có ý thức hơn trong việc sử dụng phương tiện giao thông để tránh được những rủi ro không đáng có

2.4 Mục đích nghiên cứu của đề tài

 Sự an toàn khi tham gia giao thông:

Tai nạn giao thông là hiểm họa thường trực đối với mỗi người tham gia giao thông hàng ngày Trong khi đó, ở Việt Nam số lượng người và phương tiện tham gia giao thông ngày càng đông và tỷ lệ người chết vì tai nạn giao thông trên 100 000 người dân cao hơn mức trung bình của thế giới (thế giới: 18 người, Việt Nam 24 người - Báo cáo thống kê của Viện nghiên cứu giao thông Đại học Michigan UMTRI Mỹ)

Theo thống kê của Ủy ban an toàn giao thông quốc gia, năm 2013 cả nước đã xảy ra 29.385 vụ tai nạn giao thông, làm chết 9.369 người, bị thương 29.500 người, trung bình mỗi ngày có 26 người chết và 81 người bị thương vì tai nạn giao thông trên toàn quốc Trong những tháng đầu năm 2014, toàn quốc đã xảy ra 10.772 vụ tai nạn giao thông, làm chết 3.928 người, bị thương 10.556 người

Hậu quả của tai nạn giao thông vô cùng đau thương và nặng nề Đó là sự mất mát về tính mạng con người, là gánh nặng cho gia đình người bị nạn và những người liên quan về cả tinh cảm lẫn vấn đề kinh tế Đặc biệt, đó là hậu quả mà bản thân người bị tai nạn gánh chịu khi không thể trở lại là những lành lặn bình thường mà trở thành phế nhân Những hậu quả trên cho thấy tai nạn giao thông hiện nay là mối nguy hiểm khôn cùng, là kẻ thù vô cùng nguy hiểm đối với mỗi người tham gia giao thông

Vậy vấn đề đặt ra là tại sao tai nạn giao thông ở đất nước chúng ta lại xảy ra nhiều với số người chết và bị thương cao đến vậy?

Lý do có thể kể ra rất nhiều: Hệ thống hạ tầng giao thông yếu kém, chất lượng phương tiện giao thông không đáp ứng đúng các yêu cầu về kỹ thuật, ý thức chấp hành luật giao thông và ý thức tham gia giao thông của người dân còn thấp Song chung quy lại, nguyên nhân cơ bản nhất vẫn là nguyên nhân từ phía con người

Trang 14

Khi tham gia giao thông, bản thân mỗi người chủ phương tiện phải có trách nhiệm với an toàn của mình và của những người tham gia giao thông khác Nhưng trên thực tế, tình trạng người uống rượu bia vẫn tham giao thông, người tham gia giao thông lạng lách, đánh võng, phóng nhanh vượt ẩu, không đội mũ bảo hiểm, không chấp hành luật giao thông đấy là sự kém ý thức của người tham gia giao thông Còn về phía những người có trách nhiệm liên quan như cảnh sát giao thông, kiểm định chất lượng phương tiện vẫn còn tồn tại hiện tượng tiêu cực Đấy là những nguyên nhân trực tiếp ảnh hưởng đến sự an toàn của người và phương tiện khi tham gia giao thông

Vậy để giảm thiệu được tình trạng mất an toàn khi tham gia giao thông cần phải thực hiện nhiều biện pháp có tính hệ thống và lâu dài, trong đó quan trọng hơn hết vẫn là công tác tuyên truyền, giáo dục ý thức tham gia giao thông an toàn cho người dân Trên các phương tiện thông tin đại chúng đã và đang có nhiều chương trình tuyên truyền nhằm nâng cao ý thức tham gia giao thông

 Mức độ nguy hiểm khi uống rượu bia mà tham gia giao thông:

Thời gian gần đây, những vi phạm về luật giao thông có biểu hiện diễn biến phức tạp, trong đó nguyên nhân liên quan rượu, bia được các chuyên gia đánh giá khá nghiêm trọng Đặc điểm của người điều khiển phương tiện sau khi uống rượu, bia thường là chạy tốc độ cao, lạng lách, không làm chủ được tay lái, phán đoán và xử lý tình huống kém Do đó, say rượu bia thường có liên quan mật thiết với việc vi phạm tốc độ, tránh, vượt sai quy định, đi sai phần đường So với các quốc gia trong khu vực, nước ta có mức tiêu thụ rượu, bia vào loại lớn, chế tài và việc kiểm soát vi phạm quy định nồng độ cồn thiếu chặt chẽ, nên tai họa cũng như nguy cơ dẫn đến tai nạn giao thông đều cao

Theo thống kê của Uỷ ban an toàn giao thông quốc gia, khoảng 40% số vụ tai nạn giao thông và 11% số người tử vong do tai nạn liên quan đến rượu, bia Nguyên nhân gây tai nạn giao thông vẫn không nằm ngoài vấn đề cơ bản là ý thức của người tham gia giao thông Trong đó, ý thức chấp hành luật giao thông của người dân còn rất yếu, thậm chí coi thường tính mạng của bản thân và gây tổn hại cho người khác

 Các qui định đối với người điều khiển phương tiện khi tham gia giao

thông:

Có thể nói rằng, quy định pháp luật về nồng độ cồn trong máu đối với người điều khiển phương tiện cơ giới đường bộ nói riêng và các lĩnh vực giao thông khác tương đối đầy đủ và ngày càng chặt chẽ

Đối với giao thông đường bộ, uống ruợu, bia có ảnh hưởng rất lớn đối với người điều khiển phương tiện khi tham gia giao thông như dễ vi phạm quy tắc giao thông, xử lý tình huống trên đường kém làm tăng nguy cơ gây tai nạn giao thông, đó là hành vi rất nguy hiểm, vì vậy pháp luật Việt Nam đã đưa quy định hành vi sử dụng rượu bia quá nồng độ vào điều nghiêm cấm đối với người điều khiển phương tiện cơ giới đường bộ Mức độ quy định về nồng độ cồn trong máu ngày càng chặt chẽ, khắt khe hơn để bảo đảm an toàn cho người điều khiển phương tiện, hạn chế tai nạn giao thông

Để tích cực ngăn chặn việc người điều khiển phương tiện giao thông trong tình trạng say rượu bia, theo nghị định 71/2012/NĐ - CP qui định người điều khiển xe ô tô

Trang 15

trên đường mà trong máu hoặc hơi thở có nồng độ cồn vượt quá 50 - 80 miligam/100 mililít máu hoặc vượt quá 0,25 - 0,4 miligam/1 lít khí thở thì sẽ bị phạt

Chính vì thế có nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề đo nồng độ cồn đối với những người tham gia giao thông Nhằm mục đích chủ động ngăn ngừa tai nạn giao thông Đề tài : “Nghiên cứu xây dựng mạch cảnh báo nồng độ cồn” mang tính cộng đồng và xã hội cao, nhằm mục đích chủ động ngăn ngừa kịp thời và cảnh báo sớm hiểm họa về tai nạn giao thông xảy ra, tạo nên một thói quen và ý thức tốt cho người tham gia giao thông

Đề tài này được đưa ra nhằm tới các đối tượng có nồng độ cồn trong người và sử dụng phương tiện giao thông Khắc phục tình trạng lạm dụng rượu bia và cố tình tham gia giao thông, bảo đảm sự an toàn cho người sử dụng phương tiện giao thông tránh được những sự cố khồng đáng có Chúng tôi quyết định đưa cảm biến nồng độ cồn vào khóa xe thông minh để có thể giảm được những sự cố này Để làm được điều này chúng tôi đã nghiên cứu và tích hợp những tính năng cần có của khóa xe thông minh kết hợp với cảm biến nồng độ cồn

Trang 16

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHẦN CỨNG1 Những vấn đề trong lĩnh vực khóa xe thông minh

Khóa xe thông minh là một trong số những lĩnh vực mang tính khoa học và công nghệ Nó là ngành khá mới mẻ so với các ngàng khoa học công nghệ khác nhưng có tốc độ phát triển rất nhanh, kích thích sự nghiên cứu và ứng dụng của nó vào thực tế đời sống

1.1 Tổng quan về nguyên lý hoạt động

Khóa xe thông minh sử dụng cảm biến vân tay và cảm biến nồng độ cồn là quá trình nhận diện và xử lý hai tín hiệu cảm biến đầu vào nhằm đưa ra kết quả cuối cùng Kết quả đầu ra là mở khóa hoặc không mở khóa hoặc là một tín hiệu khác

Hình 2.1 Quá trình hoạt động

Hình 2.2 sơ đồ tổng quát nguyên lý hoạt động

Trang 17

1.2 Những khái niệm cơ bản

 Giao tiếp SPI

Giao tiếp ngoại vi nối tiếp hoặc SPI (Serial Peripheral Interface) là một chuẩn

đồng bộ nối tiếp để truyền dữ liệu ở chế độ song công toàn phần (full – duplex) tức trong cùng một thời điểm có thể xảy ra đồng thời quá trình truyền và nhận

Giao tiếp ngoại vi nối tiếp (SPI) là một loại giao thức kiểu Master – Slave cung cấp một giao diện chi phí đơn giản và chi phí thấp giữa vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi của nó

 Sóng RF

Sóng RF là viết tắt của từ Radio Frequency là tần số Radio hay còn gọi là tần số vô tuyến điện Thường được dùng trong truyền hình Năng lượng của RF thường giao động từ 3kHz — 300 gHz Có khả năng điều chỉnh sao cho phù hợp với từng trường hợp khác nhau Là tần số vô tuyến điện

2 Tổng quan ngôn ngữ lập trình Arduino

2.1 Giới thiệu về Arduino

Có thể bạn đã quen lập trình trên PC, với những ngôn ngữ như C, C++, C#, Java, Python, Ruby

Nhưng bạn có biết là phần mềm trên PC chỉ chiếm khoảng 10% sản lượng phần mềm trên thị trường 90% còn lại là code điều khiển tivi, máy giặt, điều hòa, tủ lạnh tóm lại là tất cả các thiết bị điện tử xung quanh bạn Đây cũng là một mảng theo tôi là khá thú vị Lập trình theo hướng này được gọi là embedded computing, hay physical computing, tức là lập trình để con người tương tác với các thiết bị thực

Để người thiết kế có thể nhanh chóng đưa ra được mẫu thể hiện ý tưởng của mình, rất cần phải có những platform để dễ dàng prototyping Và một trong những platform đang được sử dụng rất nhiều trong prototyping là Arduino

Arduino là một bo mạch xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, Điểm hấp dẫn ở Arduino với anh em lập trình là ngôn ngữ cực kì dễ học (giống C/C++), các ngoại vi trên bo mạch đều đã được chuẩn hóa, nên không cần biết nhiều về điện tử, chúng ta cũng có thể lập trình được những ứng dụng thú vị Thêm nữa, vì Arduino là một platform đã được chuẩn hóa, nên đã có

Trang 18

rất nhiều các bo mạch mở rộng (gọi là shield) để cắm chồng lên bo mạch Arduino, có thể hình dung nôm na là "library" của các ngôn ngữ lập trình Ví dụ, muốn kết nối Internet thì có Ethernet shield, muốn điều khiển động cơ thì có Motor shield, muốn kết nối nhận tin nhắn thì có GSM shield, Rất đơn giản, và ta chỉ phải tập trung vào việc "lắp ghép" các thành phần này và sáng tạo ra các ứng dụng cần thiết

- Một số ứng dụng của Arduino:

Robot: Arduino được dùng để làm bộ xử lý trung tâm của rất nhiều loại robot Đó là nhờ vào khả năng đọc các thiết bị cảm biến, điều khiển động cơ, của Arduino

Game tương tác: chúng ta có thể dùng Arduino để tương tác với Joystick, màn hình, để chơi các trò như Tetrix, phá gach, Mario Còn nhiều game rất sáng tạo nữa

Máy bay không người lái

 Mô phỏng Ipod

 Nhiều ứng dụng khác - Kết nối :

Hình 2.3: Modul Arduino UNO

khiển Đồng thời nó cũng là giao tiếp serial để truyền dữ liệu giữa vi điểu khiển với máy tính

Trang 19

2 Jack nguồn: để chạy Arduino thì có thể lấy nguồn từ cổng USB ở trên, nhưng không phải lúc nào cũng có thể cắm với máy tính được Lúc đó, ta cần một nguồn 9V đến 12V

các tín hiệu số Ngoài ra có một pin đất (GND) và pin điện áp tham chiếu (AREF)

Ví dụ như đọc thông tin của các thiết bị cảm biến

Arduino khác nhau thì con chip này khác nhau Ở con Arduino Uno này thì sử dụng ATMega328

2.2 Ngôn ngữ lập trình

Ngôn ngữ lập trình của Arduino chính là C/C++, nhưng so với lập trình lập trình trực tiếp với vi điều khiển, lập trình với Arduino đơn giản hơn nhiều vì bạn chỉ phải giao tiếp với phần cứng thông qua các thư viện, có thể xem như các lớp C++ wrapper lên các giao tiếp với phần cứng Trên website, có khá nhiều các library viết sẵn để điều khiển ngoại vi: LCD, sensor, motor nên việc bạn cần

làm chỉ là kết hợp chúng với nhau để tạo ứng dụng cho riêng bạn

2.1.1 Giới thiệu về C++

C++ (đọc là “C cộng cộng” hay “xi-plus-plus”) là một loại ngôn ngữ lập trình bậc trung (middle-level), được tạo ra bởi Bjarne Stroustrup tại Bell Labs từ năm 1979 Từ thập niên 1990, C++ đã trở thành một trong những ngôn ngữ thương mại ưa thích và phổ biến của lập trình viên Đây là ngôn ngữ lập trình đa năng như một phần mở rộng của ngôn ngữ lập trình C, hoặc “C với các lớp Class” Theo thời gian ngôn ngữ này đã được mở rộng đáng kể và C ++ hiện đại có các tính năng: lập trình tổng quát, lập trình hướng đối tượng, lập trình thủ tục, ngôn ngữ đa mẫu hình tự do có kiểu tĩnh, dữ liệu trừu tượng, và lập trình đa hình Ngoài ra còn cung cấp thêm các tính năng, công cụ để thao tác với bộ nhớ cấp thấp, can thiệp sâu hơn vào bộ nhớ

C++ được thiết kế hướng tới lập trình hệ thống và phần mềm nhúng, bao gồm cả hệ thống có tài nguyên hạn chế và tài nguyên khổng lồ, với ưu điểm là hiệu suất, hiệu quả và tính linh hoạt cao C ++ có thể tìm thấy ở mọi nơi, với những điểm mạnh là cơ sở hạ tầng phần mềm và các ứng dụng bị hạn chế tài nguyên C++ hầu hết được thực thi dưới dạng là một ngôn ngữ biên dịch, có thể chạy trên nhiều nền tảng khác nhau như Windows, Mac OS, và các phiên bản Unix đa dạng

Trang 20

2.1.2 Đặc điểm

Ngôn ngữ C++ là ngôn ngữ cấp trung Nó có sự kết hợp các tính năng của cả 2 ngôn ngữ cấp cao và thấp C++ có thể sử dụng cho lập trình để giúp người dùng có thể thâm nhập được vào phần cứng Hỗ trợ các chức năng của ngôn ngữ lập trình bậc cao C++ là ngôn ngữ lập trình có cấu trúc cho phép một chương trình phức tạp được chia thành các chương trình đơn giản nhỏ hơn nó Đó được gọi là các hàm Nó còn cho phép di chuyển dữ liệu dễ dàng giữa các hàm Mà bạn vẫn thường xuyên thấy ở các ngôn ngữ lập trình hiện đại ngày nay

Có nhiều tính năng khác nhau Nó cho phép người dùng truy cập trực tiếp vào các API phần cứng của máy, sự xuất hiện của phiên dịch Đặc biệt là sử dụng tài nguyên của máy và cấp phát bộ nhớ Đó là sự tối ưu của các ứng dụng và trình điều khiển các hệ thống nhúng

Ngôn ngữ lập trình vô cùng hiệu quả và tiện dụng Nó được sử dụng cho các hệ thống Nó nằm trong hệ thống lớn của hệ điều hành Windows, Unix,…

Là ngôn ngữ lập trình đa mục đích Có thể ứng dụng được trực tiếp vào các ứng dụng của doanh nghiệp, game, đồ họa,…

Ngôn ngữ lập trình C++ nhanh hơn hầu hết những ngôn ngữ khác như Python, Java Đó cũng chính là lý do mà người dùng thường thích sử dụng ngôn ngữ này hơn so với những ngôn ngữ khác Vậy việc học lập trình C++ cơ bản luôn là điều mà người lập trình nào cũng muốn hướng tới.

2.1.3 Một số ứng dụng

Vai trò đặc biệt quan trọng của bộ đôi 2 ngôn ngữ lập trình C và C++ là phục vụ cho học lập trình cơ bản Bởi vì đây là một ngôn ngữ lập trình bậc trung Hầu hết các trường đào tạo công nghệ thông tin ở Việt Nam đều dùng 2 ngôn ngữ này làm môn cơ sở ngành

Môn lập trình C giúp bạn có nền tảng với kỹ thuật lập trình, các kiến thức cơ bản và tư duy lập trình Một lập trình C++ cung cấp kiến thức về lập trình hướng đối tượng Cả 2 ngôn ngữ này cũng được sử dụng để học các môn học về cấu trúc dữ liệu và giải thuật

Nếu bạn có kiến thức tốt về 2 ngôn ngữ này, thêm với kiến thức về cấu trúc dữ liệu và giải thuật Việc học các kiến thức lập trình mới của bạn sẽ trở nên đơn giản hơn rất nhiều Kiến thức mới ở đây có thể là công nghệ mới, ngôn ngữ lập trình mới,…

Trang 21

 Ứng dụng thực tế:

- Games

C++ là sự lựa chọn tốt để phát triển các nền tảng game 3D Cho phép tối ưu hóa việc quản lý tài nguyên và mượt mà trong nền tảng nhiều người chơi trên cùng mạng – multi-player C++ cho phép can thiệp sâu vào CPU cũng như phần cứng Đó cũng là yếu tố quan trọng trong việc phát triển các game engines

- Ứng dụng có giao diện người dùng(GUI)

Có rất nhiều ứng dụng giao diện mà phía sau nó được viết bằng C++ Một số ứng dụng phổ biến có thể kể tới là: Image Ready, Adobe Premier, Photoshop và Illustrator

- Trình duyệt web

Tốc độ và độ tin cậy là yếu tố cần phải có với các trình duyệt web Khi đó, C++ sẽ là ngôn ngữ được ưu tiên sử dụng Một phần của trình duyệt Google chrome và một số web browsers mã nguồn mở như Moliza Firefox, ứng dụng email Mozilla Thunderbird có sự đóng góp của ngôn ngữ C++

- Ứng dụng tính toán và đồ họa

Ngôn ngữ lập trình C++ cho phép triển khai các ứng dụng đòi hỏi yếu tố thời gian thực Chẳng hạn như các ứng dụng mô phỏng 3D, xử lý hình ảnh hiệu năng cao hay các ứng dụng cảm biến trên thiết bị di động Hay các ứng dụng xử lý, mô phỏng 3D, hiệu ứng và hoạt ảnh đều được xây dựng bằng C++

- Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu

C và C++ được sử dụng cho hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL Đây là một trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu phổ biến nhất Nó là xương sống cho nhiều phần mềm của các doanh nghiệp lớn như Google, Yahoo, Youtube,

Trang 22

3 Giới thiệu chung phần mềm Altium Designer

3.1 Tổng quan về Altium Designer

Altium ngày nay đang là một trong những phần mềm vẽ mạch điện tử mạnh và được ưu chuộng ở Việt Nam Ngoài việc hỗ trợ tốt cho hoạt động vẽ mạch, Altim còn hỗ trợ tốt trong việc quản lý mạch, trích xuất file thống kê linh kiện

Altium Designer cung cấp một ứng dụng kết hợp tất cả công nghệ và chức năng cần thiết cho việc phát triển sản phẩm điện tử hoàn chỉnh, như thiết kế hệ thống ở mức bo mạch và FPGA, phát triển phần mềm nhúng cho FPGA và các bộ xử lý rời rạc, bố trí mạch in (PCB)… Altium Designer thống nhất toàn bộ các quá trình lại và cho phép bạn quản lý được mọi mặt quá trình phát triển hệ thống trong môi trường tích hợp duy nhất Khả năng đó kết hợp với khả năng quản lý dữ liệu thiết kế hiện đại cho phép người sử dụng Altium Designer tạo ra nhiều hơn những sản phẩm điện tử thông minh, với chi phí sản phẩm thấp hơn và thời gian phát triển ngắn hơn

 Thông tin về phần mềm Altium Designer

Altium Designer là một phẩn mềm thiết kế tích hợp được phát triển bởi Altium Limited – Canada Nó bao gồm tất cả những công cụ cần thiết cho một bản thiết kế điện tử hoàn thiện, ví dụ như công cụ thiết kế bản vẽ nguyên lý, bản vẽ mạch in, mô phỏng mạch điện, phân tích tín hiệu, môi trường lập trình VHDL, môi trường thiết kế và phát triển hệ thống nhúng FPGA,…

Các phiên bản trước đây của Altium Designer gồm có: DXP2002, DXP2004, Summer 08, Winter 09, Summer10, và mới đây nhất là Altium Designer 10

Giáo trình được viết dựa trên phiên bản Altium Designer Winter 09 và đề cập tới các vấn đề:

Vẽ mạch nguyên lý (Schematic Design) Vẽ mạch in (PCB Design) Vẽ và thiết kế thư viện nguyên lý (Schematic Library) Vẽ và thiết kế thư viện chân linh kiện (PCB Library)

Trang 23

 Môi trường vẽ và thiết kế trong Altium Designer - Các vùng và khối chức năng

 Editor: Là khu hiệu chỉnh, chỉnh sửa các bản vẽ, thiết kế, các câu khẩu lệnh lập trinhg Ứng với mỗi môi trường thì có một Editor riêng

- Môi trường vẽ nguyên lý: Schematic Editor - Môi trường vẽ mạch in: PCB Editor

- Môi trường vẽ thư viện nguyên lý: Schematic Lib Editor - Môi trường vẽ thư viện PCb: PCB Lib Editor

 Workspace Panels: Là vùng chứa các panel chức năng, trợ giúp cho việc thiết kế nhứ: Project, Libraries, Inspector…

 Panels Control: Là nơi để bật tắt các panel

- Để thay đổi vị trí của panel, ta nhấn và giữ chuột tại tiêu đề của panel (vùng tiêu đề màu xanh) rồi kéo chuột ra vùng thiết kế Khi này, mà hình sẽ hiện ra các ô vuông tương ứng với các vị trí có thể đặt được panel Đưa chuột vào vị trí thích hợp để hoàn tất

 Document Bar: Thanh tiêu đề của các tài liệu đang được mở

 Menu Bar: Thanh thực đơn Với mỗi trường hợp khác nhau thì số lượng Menu sẽ thay đổi để phù hợp với môi trường đó

- Các môi trường thiết kế trong Altium Designer

 Altium Designer chia làm 4 môi trường vẽ và thiết kế độc lập nhau: - Schematic Editor: Môi trường vẽ và thiết kế mạch nguyên lý - PCB Editor: Môi trường vẽ và thiết kế mạch in

- Schematic Lib Editor: Môi trường vẽ và thiết kế thư viện linh kiện nguyên lý - PCB Lib Editor: Môi trường vẽ và thiết kế hình dạnh và chân linh kiện

Trang 24

 Altium Designer Project

Project là thành phần cơ bản và bắt buộc của mọi thiết kế trong Altium Designer Project liên kết tất cả các thành phần trong thiết kế với nhau, bao gồm các bản thiết kế sơ đồ nguyên lý, thiết kế PCB, danh sách các đường kết nối (netlists), các thư viện…

Có 6 loại Project:

- PCB Projects: Project mạch in, quản lý các tài liệu liên quan đến vẽ và thiết kế mạch in ( bản vẽ nguyên lý, bản vẽ mạch in, danh sách linh kiện…)

- FPGA Projects: Quản lý các bản vẽ, các công cự lạp trình FPGA

- Core Projects: Quản lý các tài liệu liên quan đến lập trình và thiết kế lõi - Embedded Projects: Quản lý ccas tài liệu lập triinhf liên quan đến lập trình

nhúng

- Script Projects: Quản lý cấc tài liệu liên quan đến mã lệnh

- Integrated Library: Quản lý các tài liệu thiết kế thư viện (thư viện linh kiện nguyên lý, thư viện chân linh kiện, thư viện linh kiện 3D)

 Workspace Panel

Ngoài ưu điểm là giao diện thân thiện, hệ thống phím tắt phong phú, tiện lợi, Altium Designer còn cung cấp một hệ thống các Panel chức nắng mạnh mẽ, hỗ trợ rất tốt cho người thiết kế

Tùy từng môi trường thiết kế mà hệ thống Panel có sự thay đổi về số lượng và chức năng

Một số Panel thường dùng trong quá trình thiết kế mạch dùng Altium Designer Panel Library:

Liệt kê các thư viện đã được cài đặt vào môi trường thiết kế (SCH, PCB) cho phép chọn, kéo thả linh kiện ra môi trường thiết kế (SCH, PCB)

 Panel Inspector: Tùy vào môi trường thiết kế mà có những tên gọi khác nhau: - SCH Inspector: dùng trong Schematic Editor

- PCB Inspector: dùng trong Schematic Editor  Inspector

- SCHLIB Inspector: dùng trong Schematic Library Editor - PCBLIB Inspector: dùng trong PCB Library Editor

Inspectoc sẽ liệt kê các thuộc tính của đối tượng hoặc các thuộc tính chung nhất của nhóm đối tượng được chọn như tọa độ, kích thước, tên, màu, đường,… và cho phép chỉnh sửa các thông số của đối tượng hay nhóm đối tượng đó

 Panel clipboard:

Cho phép lưu trữ, và sử dụng lại những đối tượng hay nhóm đối tượng trong clipboard (thực hiện lệnh sao chép – copy)

Các thành phần trong Panel sẽ mất đi khi tắt chương trình Altium Designer

Trang 25

 Panel SCH Library:

- Dùng trong Schematic Library Editor

- Chứa danh sach các linh kiện nguyên lý trong thư viện  Panel PCB Library:

- Dùng trong PCB Library Editor

- Chứa danh sách các linh kiện PCB trong thư viên

Altium Designer cung cấp các thiết lập khác nhau trong các môi trường thiết kế khác nhau thông qua Document Options Bên cách đó còn cung cấp thiết lập cho toàn bộ hệ thống của phần mềm thông qua Preferences

Đề truy cập vào Preferences, chọn menu DXP > Preferenses…

Bảng được chia làm các thư mục con, chứa các thiết lập cho hệ thống (System) và các môi trường thiết kế khác nhau (Schematic, PCB Editor, FPGA…)

Tùy vào từng trường hợp cụ thể mà chúng ta sẽ thiết lập các thông số trong đây

Mở, xem và in các file thiết kế mạch dễ dàng với đầy đủ các thông tin linh kiện, netlist, dữ liệu bản vẽ, kích thước, số lượng…

Hệ thống các thư viện linh kiện phong phú, chi tiết và hoàn chỉnh bao gồm tất cả các linh kiện nhúng, số, tương tự…

Đặt và sửa đối tượng trên các lớp cơ khí, định nghĩa các luật thiết kế, tùy chỉnh các lớp mạch in, chuyển từ schematic sang PCB, đặt vị trí linh kiện trên PCB

Trang 26

Mô phỏng mạch PCB 3D, đem lại hình ảnh mạch điện trung thực trong không gian 3 chiều, hỗ trợ MCAD-ECAD, liên kết trực tiếp với mô hình STEP, kiểm tra khoảng cách cách điện, cấu hình cho cả 2D và 3D

Hỗ trợ thiết kế PCB sang FPGA và ngược lại

Từ đó, chúng ta thấy Altium designer có nhiều điểm mạnh so với các phần mềm khác như đặt luật thiết kế, quản lý đề tài mô phỏng dễ dàng, giao diện thân thiện,…

Việc thiết kế mạch điện tử trên phần mềm altium designer có thể được tóm tắt gồm các bước như sau:

- Đặt ra các yêu cầu bài toán

- Việc thiết kế mạch điện tử trên phần mềm altium designer có thể được tóm tắt gồm các bước như sau:

- Đặt ra các yêu cầu bài toán - Lựa chọn linh kiện

- Kiểm tra toàn mạch

4 Giới thiệu chung về khóa xe thông minh

4.1 Cấu tạo khóa xe

 Gồm 2 phần chính: khóa xe và thẻ ID giao tiếp qua lại bằng sóng RF,

có phần cấu tạo chính gần giống nhau

 Khóa xe  Ic nguồn

 Vi điều khiển Atmega 8  Bộ thu phát RF NRF24L01  Thẻ ID

 Cảm biến nồng độ cồn MQ3  Cảm biến vân tay FPC1020A  Ic nguồn

 Vi điều khiển Atmega 8  Bộ thu phát RF NRF24L01

Trang 27

Hình 2.4: mặt trước và sau thẻ ID

Trang 28

Hình 2.5: mặt trước và sau khóa xe

Trang 29

4.2 Nguyên lý hoạt động 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.6: sơ đồ nguyên lý thẻ ID

Trang 30

Hình 2.7: sơ đồ nguyên lý khóa xe

Trang 31

4.2.2 Nguyên lý hoạt động

Smartkey cần tín hiệu của cảm biến vân tay, cảm biến vân tay gửi tín hiệu về vi điều khiển atmega8, vi điều khiển atmega8 xử lý tín hiệu được gửi về Atmega8 sẽ so sánh kết quả xác nhận vân tay được lưu trong bộ nhớ

- Nếu sai thì sẽ trả tín hiệu về cảm biến vân tay, đèn led sẽ sáng đỏ - Nếu đúng sẽ trả tín hiệu về cảm biến vân tay, đèn led sẽ sáng xanh Sau khi đúng điều kiện của cảm biến vân tay ta sẽ thổi vào thẻ ID để xác nhận nồng độ cồn từ người sử dụng Tín hiệu nồng độ cồn sẽ được gửi về vi điều khiển, vi điều khiển sẽ xử lý tín hiệu bằng cách so sánh với điều khiện được quy định trước trong bộ nhớ

- Nếu sai thì vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu về thẻ ID, thẻ ID sẽ được reset lại từ đầu

- Nếu đúng thì vi điều khiển ở thẻ ID sẽ gửi tín hiệu đúng về vi điều khiển của khóa xe

Vi điều khiển của khóa xe sẽ gửi tín hiệu đúng về relay, làm relay chuyển trạng thái từ thường hở thành thường đóng sau đó khóa xe được mở

 Khi muốn ngưng hoạt động thì nhấp vân tay thêm 1 lần nữa

4.3 Vai trò

Đề tài cung cấp cho chúng ta một giải pháp nhằm hạn chế hành vi điều khiển xe khi có nồng độ còn vượt mức quy định, đồng thời cũng có thể cho chủ điều khiển phương tiện giao thông biết được tình trạng cũng như nồng độ cồn có trong cơ thể của mình để điều chỉnh hành vi cho phù hợp, đảm bảo an toàn cho người điều khiển cũng như mọi người xung quanh khi tham gia giao thông

Góp phần xây dựng gia đình và xã hội phát triển, giảm thiểu cũng như hạn chế được tại nạn giao thông, giảm thiểu phần nào các tệ nạn về rượu bia

5 Giới thiệu vi điều khiển Atmega 8 (Arduino UNO R3)

5.1 Tổng quan về Atmega 8

Tên viết tắt của Vi điều khiển AVR là “Advanced Virtual RISC” và MCU là thuật ngữ ngắn gọn của Vi điều khiển Vi điều khiển là một máy tính nhỏ trên một con chip và nó cũng được gọi là thiết bị điều khiển Tương tự như máy tính, Vi điều khiển được chế tạo với nhiều thiết bị ngoại vi như các đơn vị đầu vào và đầu ra, bộ nhớ, Bộ đếm xung, truyền dữ liệu nối tiếp, lập trình được Các ứng dụng của Vi điều khiển liên quan đến các ứng dụng nhúng & thiết bị điều khiển tự động như thiết bị y tế, thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống điều khiển, văn phòng, công cụ điện, thiết bị điện tử, v.v Có nhiều loại Vi điều khiển có sẵn trên thị trường như 8051, PIC và AVR vi điều

Trang 32

thống đem lại sức xử lý 1MIPS trên mỗi MHz, cho phép chúng ta tối ưu hóa điện năng tiêu thụ so với tốc độ xử lý, Ở phiên bản Atmega8L cho phép chạy ở điện áp thấp:

2.7V – 5.5V

Vi điều khiển Atmega8 có tới 32 thanh ghi dùng chung kết nối trực tiếp với đơn vị xử lý số học (ALU), cho phép truy cập hai thanh ghi độc lập trong một chu kỳ đồng hồ, kết quả là kiến trúc AVR cho tốc độ nhanh hơn 10 lần so với kiến trúc CISC thông thường

Các thông số cơ bản Vi điều khiển Atmega8: Tốc độ tối đa 16MHz, Dung lượng bộ nhớ chương trình 8KB, Bộ nhớ EEPROM 512 Byte, Dung lượng bộ nhớ RAM 1 KB, 2 Timer 8 bit, 1 Timer 16 bit, 6 kênh ADC 10 bit, Giao tiếp TWI (I2C)/ UART/ SPI, Điện áp hoạt động Atmega8-16PU: 4.5V – 5.5V

Bộ nhớ chương trình chíp có khả năng ghi 10.000 lần, bộ nhớ EEPROM có thể ghi 100.000 lần Hỗ trợ Bootloader, có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình, cập nhật chương trình cho chip mà không cần mạch nạp Ngoài phiên bản chân cắm còn có thêm phiên bản chân dán