Thiết kế hệ thống đóngmở cửa tự động sử dụng công nghệ RFID

Thiết kế hệ thống đóng mở cửa tự động sử dụng công nghệ RFID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG

KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA

BÁO CÁO Thực tập chuyên ngành:

Thiết kế và chế tạo hệ thống đóng mở cửa tự động sử dụng công nghệ

RFID

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Hải

Lớp:Tự Động Hóa K14AGiảng viên hướng dẫn : T.S Lê Hùng Linh

Thái Nguyên, tháng 2 năm 2019

Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, cô giáo trong Khoa Côngnghệ Tự động hóa – Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông đãdạy bảo, truyền đạt lại kiến thức cho em trong thời gin em học tập, để em cóđược những kiến thức như ngày hôm nay và từ những kiến thức nền tảng đó, emhoàn thiện đồ án được tốt hơn

Thái Nguyên, tháng 3 năm 2019.

Sinh viên Nguyễn Hữu Hải

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 2

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 7

1.1 Sơ lược về các hệ thống nhận dạng tự động 7

1.1.1 Hệ thống mã vạch ( Barcode System) 7

1.1.2 Phương thức sinh trắc học ( Biometric procedures) 8

1.1.3 Nhận dạng ký tự quang học (tiếng Anh: Optical Character Recognition, viết tắt là OCR) 9

1.1.4 Thẻ thông minh ( Smart Card) 10

1.1.5 Hệ thống RFID 10

1.2 Công nghệ RFID tại VIỆT NAM 10

1.3 Tính cấp thiết đề tài 11

1.4 Mục tiêu của đề tài 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14

2.1 Khái niệm công nghệ RFID 14

2.2 Thành phần của một hệ thống RFID 14

1.3 Thẻ RFID (Tag) 15

2.3.1 Dung lượng của thẻ 15

2.3.2 Các thành phần cơ bản của thẻ 15

2.3.3 Hình dạng và kích thước thẻ 16

2.3.4 Tần số hoạt động 17

2.3.5 Khoảng đọc của thẻ 18

2.3.6 Phân loại thẻ 19

2.4 Đầu đọc (READER) 21

2.4.1 Các thành phần vật lý của một Reader RFID 23

2.4.2 Phân loại READER 24

2.5 Các ứng dụng RFID 25

2.6 Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID 26

2.7 Giới thiệu và lựa chọn các linh kiện 27

2.7.1 Khối MCU 27

2.7.3 Module RFID RC522 35

2.7.4 Khối ma trận bàn phím 4X4(keypad) 37

2.7.5 Một số linh kiện khác 38

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH BÀI TOÁN 41

3.1 Yêu cầu bài toán 41

3.2 Phân tích chức năng hệ thống 41

3.3 Đầu vào đầu ra hệ thống 41

3.4 Giải pháp thiết kế 42

3.4.1 Sơ đồ khối 42

3.4.2 Phân tích chức năng các khối 42

3.4.3 Truyền dữ liệu từ thẻ với đầu đọc 43

3.4.4 Cách thức giải mã bàn phím 43

3.4.5 Kết nối Arduino với thẻ RFID RC522 44

3.4.5 Khung truyền dữ liệu 45

3.4.6 Két nối và cách thức hiện thị dữ liệu lên LCD 46

3.4.7 Một số kết nối khác 49

3.4.8 Lưu đồ thuật toán 50

3.4.9 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 51

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH 53

4.1 Thiết kế thi công 53

4.1.1 Sơ đồ tổng quát kết nối phần cứng 53

4.1.2 Nguyên lý hoạt động của Mạch 53

4.1.3 Một số hình ảnh của sản phẩm 54

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC 60

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật Đặc biệt trong lĩnhvực tự động hóa đã tạo nên một động lực thức đẩy và phát triển các ngành công nghiệpkhác nhằm phục vụ và đáp ứng được nhu cầu của con người trong cuộc sống Conngười với sự trợ giúp của máy móc, những công cụ thông minh đã không phải trực tiếplàm việc, hay những công việc mà con người không thể làm được với khả năng củaminh mà chỉ việc điều khiển chúng hay chúng làm việc hoàn toàn tự động đã mang lạinhững lợi ích hết sức to lớn, giảm nhẹ và tối ưu hóa công việc Với sự tiến bộ này đãđáp ứng được những nhu cầu của con người trong cuộc sống hiện đại nói chung vàtrong sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói riêng

Đối với những sinh viên tự động hóa chúng ta thì việc nghiên cứu, tìm hiểu cácđặc tính của công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến RFID có ý nghĩa thực

tế hết sức quan trọng

Sau đây em xin tìm hiểu và khảo sát các đặc tính của công nghệ nhận dạng bằng

sóng vô tuyến RFID cũng như thiết kế một ứng dụng thực tế là “Thiết kế và chế tạo

hệ thống đóng mở cửa tự động sử dụng công nghệ RFID” Đây là cơ sở để thiết kế

những hệ thống tự động hóa đơn giản, cũng như phức tạp được ứng dụng rộng rãitrong khoa học và đời sống Nội dung báo cáo gồm 4 chương được giới thiệu sơ lượcsau đây:

 Chương 1: Tổng quan về công nghệ RFID.

 Chương 2: Cơ sở lý thuyết

 Chương 3: Phân tích bài toán

 Chương 4: Thiết kế và thực thi

Do kiến thức còn hạn chế nên báo cáo này em không tránh khỏi thiếu sót vàmột số nội dung chưa được chi tiết, mong các thầy cô giáo góp ý và thông cảm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1.1 Sơ lược về các hệ thống nhận dạng tự động

Nhận dạng tự động (Automatic Indentification ) gọi tắt là “ID tự động” là một thuật

ngữ chỉ các công nghệ dùng để giúp các máy nhận dạng đối tượng Nhận dạng tự độngthường được thực hiện bằng cách tự động bắt dữ liệu Mục tiêu của “ ID tự đông” làtăng tính hiệu quả , giảm lỗi dữ liệu đầu vào và giảm sức lao động trong nhận dạng.Các hệ thống nhận dạng tự động bao gồm :

Hình 1 : Các hệ thống nhận dạng tự động.

1.1.1 Hệ thống mã vạch ( Barcode System).

Mã vạch (Barcode) theo định nghĩa là phương pháp lưu trữ và truyền tải thôngtin bằng một lọai ký hiệu gọi là ký mã vạch (Barcode symbology) Ký mã vạch hay gọitắt cũng là mã vạch, là 1 ký hiệu tổ hợp các khoảng trắng và vạch thẳng để biểu diễncác mẫu tự, ký hiệu và các con số Sự thay đổi trong độ rộng của vạch và khoảng trắngbiểu diễn thông tin số hay chữ số dưới dạng mà máy có thể đọc được

Mã số mã vạch được thu nhận bằng một máy quét mã vạch, là một máy thunhận hình ảnh của mã vạch in trên các bề mặt và chuyển thông tin chứa trong mã vạchđến máy tính hay các thiết bị cần thông tin này Nó thường có một nguồn sáng kèmtheo thấu kính, để hội tụ ánh sáng lên mã vạch, rồi thu ánh sáng phản xạ về một cảm

Vân tay

Giọng nói

Khuôn mặtNhận dạng

tự động

quang chuyển hóa tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện Ngoài ra, nhiều máy quét mãvạch còn có thêm mạch điện tử xử lý tín hiệu thu được từ cảm quang để chuyển thànhtín hiệu phù hợp cho kết nối với máy tính.

Hình 2 : Mã vạch 1.1.2 Phương thức sinh trắc học ( Biometric procedures)

Phương thức sinh trắc học là công nghệ sử dụng những thuộc tính vật lý, đặcđiểm sinh học riêng của mỗi cá nhân như vân tay, mống mắt, khuôn mặt để nhậndiện

Nhận dạng giọng nói:

Là phương thức được thực hiện bằng cách kiểm tra các đặc trưng của giọng nóicủa người nói với một mẫu tham khảo có trước, nếu tương ứng thì đáp ứng thực hiệntheo yêu cầu của người nói

Nhận dạng dấu vân tay:

Tiến trình này dựa trên sự so sánh mẫu nhú và lớp da trên đầu ngón tay Hệthống sẽ phân tích dữ liệu từ các mẫu nó đọc đượng và đem so sánh với mẫu thamkhảo đã được lưu trữ

Nhận dạng khuôn mặt:

Hệ thống nhận dạng khuôn mặt là một ứng dụng máy tính tự động xác địnhhoặc nhận dạng một người nào đó từ một bức hình ảnh kỹ thuật số hoặc một khunghình video từ một nguồn video Một trong những cách để thực hiện điều này là so sánh

Công nghệ nhận dạng tròng mắt (Iris Recognition) là phương pháp sử dụngthuật toán hình ảnh để nhận dạng một người nào đó dựa vào cấu trúc phức tạp và 11độc nhất của tròng mắt, thậm chí ngay cả khi họ đang đeo kính hoặc sử dụng áp tròng

Hình 3: Nhận dạng kí tự quang học

1.1.4 Thẻ thông minh ( Smart Card)

Thẻ thông minh là một hệ thống lưu trữ dữ liệu điện tử Nó có kích thướckhoảng bằng thẻ tín dụng có thể chứa thông tin và trong hầu hết các trường hợp thì nó

chứa cả một bộ vi xử lý điều khiển nhiều chức năng đáp ứng nhu cầu người sử dụng.Không giống như thẻ từ có những sọc từ ngoài mặt thẻ, thẻ thông minh giữ thông tinbên trong nó vì thế mà độ an toàn cao hơn Thẻ thông minh thường được dùng chonhững thiết bị cần xác minh chủ quyền của người sử dụng, và nó tạo ra những mã truycập cho hệ thống bảo an Thẻ thông minh đầu tiên là thẻ thông minh điện thoại trảtrước được đưa vào sử dụng năm 1984

Có hai loại thẻ thông minh là : thẻ nhớ và thẻ vi xử lý

- Thẻ nhớ (memory card) thường chỉ gồm một bộ nhớ chỉ đọc (EEPROM) có thểlập trình, xóa được bằng tín hiệu điện

- Thẻ vi xử lý: là thẻ có gắn một bộ vi xử lý, bộ vi xử lý này có kích thước rất nhỏnhưng có cấu tạo gồm bộ nhớ EEPROM, bộ nhớ chỉ đọc (ROM), bộ nhớ truy cập ngẫunhiên (RAM), CPU Các các chi tiết của nó có vai trò giống như vai trò của các bộphận tương tự trong một máy tính

1.1.5 Hệ thống RFID

Hệ thống RFID liên hệ rất gần với thẻ thông minh Cũng như trên hệ thống thẻthông minh, dữ liệu được lưu trữ trên thiết bị mang dữ liệu điện tử là bộ phận phát đáp.Tuy nhiên, không giống như thẻ thông minh, năng lượng cung cấp cho thiết bị mang

dữ liệu và cho việc trao đổi dữ liệu giữa nó và đầu đọc/phát tín hiệu không dựa trên sựtiếp xúc điện mà thay vào đó là sử dụng từ tính và trường điện từ

1.2 Công nghệ RFID tại VIỆT NAM.

Công nghệ RFID tuy đã được ứng dụng khá lâu và phổ biến ở nhiều nước trênthế giới nhưng đối với Việt Nam thì vẫn còn khá mới mẻ Hiện nay chúng ta đang nắmbắt và triển khai công nghệ mới này để tận dụng các ưu điểm nổi trội của nó Ở ViệtNam, công nghệ RFID đang trong bước đầu được ứng dụng trong các lĩnh vực: kiểmsoát vào-ra, chấm công điện tử, quản lý phương tiện qua trạm thu 12 phí, kiểm soát bãi

đỗ xe tự động Điển hình có công ty TECHPRO Việt Nam, hợp tác cùng HãngIDTECK – Korea ứng dụng RFID trong chấm công điện tử, kiểm soát thang máy.Viện Công nghệ Thông tin đã giới thiệu chào bán các hệ thống ứng dụng RFID như:

hệ thống kiểm xoát xâm thực AC200 sử dụng thẻ RFID, khóa điện tử RFID K400R, hệ

Trung tâm công nghệ cao Việt Nam, thuộc Viện điện tử- tin học- tự động hóađang nghiên cứu thiết kế và xây dựng hệ phần mềm cho hệ thống quản lý tự động bằngthẻ RFID để ứng dụng thu phí cầu đường Tại TP.HCM, công nghệ RFID cũng đangđược triển khai ứng dụng trong trạm thu phí Xa lộ Hà Nội

Quản lý nhân sự và chấm công: Khi ra vào công ty công việc nhân viên chỉ cầnlàm thẻ RFID khi đó dữ liệu của nhân viên sẽ được ghi nhận và lưu trữ trong đầu đọc

để chấm công

Hệ thống trông giữ xe: Mô hình bãi giữ xe thông minh sử dụng công nghệRFID hiện đang được áp dụng phổ biến để đơn giản hóa việc vào ra các bãi đậu xe nhưrút ngắn thời gian kiểm tra, tránh được các trường hợp ùn tắc…

Ưu điểm của ứng dụng là tính năng an toàn và thời gian xử lý ngắn Không lolắng khi bị mất thẻ xe

Ứng dụng RFID trong nuôi trồng thủy sản: Những con chip RFID siêu nhỏ sẽđược gắn trên từng giai đoạn của sản phẩm nhằm ghi lại các thông số kỹ thuật của quytrình một cánh tự động và được phần mềm chuyên dụng ghi lại kết quả nhằm làm cơ

sở đảm bảo truy xuất được sản phẩm trong chuỗi giá trị Khi các doanh nghiệp thủysản Việt Nam sử dụng hệ thống này, việc xuất khẩu các sản phẩm thủy sản vào cácnước có yêu cầu khắt khe về vệ sinh an toàn thực phẩm và hàng rào kỹ thuật sẽ trở lạinên dễ dàng và thuận lợi hơn rất nhiều

Ứng dụng trong sản xuất và xuất khẩu nông sản: Với công nghệ RFID ngườinông dân có thể biết được thông tin về cây trồng chúng đang cần tưới nước, bón phân,hay kiểm tra sâu bệnh và quan trọng đó là kỹ thuật truy nguyên nguồn gốc hàng hóa.1.3 Tính cấp thiết đề tài.

Thẻ RFID có kích thước rất nhỏ, dùng để gắn lên vật thể cần quản lý nhưhàng hóa, người Thẻ RFID chứa các chip silicon và các anten cho phép nhận lệnh

và đáp ứng lại bằng tần số vô tuyến RF từ một đầu đọc RFID Tín hiệu được ghivào thẻ và được đọc không phụ thuộc vào hướng của thẻ mà chỉ cần thẻ đó nằmtrong vùng phủ sóng của thiết bị là được Khi một thẻ RFID tiến đến gần một thiết

bị đọc ghi thẻ, năng lượng sóng điện từ đủ để cung cấp cho thẻ và từ đó quá trìnhtrao đổi dữ liệu giữa thẻ và thiết bị đọc ghi thẻ bắt đầu Trong quá trình này, thiết bị

có thể đọc ghi thông tin trên thẻ, sau khi kết thúc quá trình trao đổi dữ liệu, chiếc

thẻ đó được chỉ thị không tiếp nhận thêm thông tin gì nữa cho đến khi được lọt vàovùng phủ sóng tiếp theo.

Hệ thống RFID là hệ thống nhận dạng dữ liệu tự động và không dây, chophép việc đọc và ghi dữ liệu và không cần tiếp xúc trực tiếp với hệ thống Chúng rấthữu ích trong sản xuất và hoạt động được trong những điều kiện môi trường mà kỹthuật khác không thể làm được

Trên thực tế, RFID được ứng dụng rất nhiều như: kiểm soát sản phẩm nhậpxuất, mã số series, nguồn gốc sản phẩm, trong thư viện Dùng các thiết bị RFIDlàm các thẻ khóa điện tử điều khiển truy nhập thay cho các khóa kim loại như trướcđây Điểm thuận lợi của thẻ khóa này khó bị dập ép và dễ dàng hủy bỏ khi bị đánhcắp và thất lạc chúng ta chỉ cần xóa bỏ thẻ từ cơ sở dữ liệu truy nhập hoặc tạo rabáo động khi các thẻ này được sử dụng

Hệ thống đóng mở cửa tự động rất tiện lợi Nó giúp chúng ta rút ngắn thời gian

mở cửa, phải thao tác với ổ khóa, Bên cạnh đó, việc nghiên cứu và ứng dụng sảnphẩm này trong thực tế còn làm tăng độ bảo mật, an toàn để kiểm soát Đó là sảnphẩm công nghê ứng dụng theo tiến độ khoa học nên chắc chắn sẽ thể hiện các tínhnăng hiện đại phù hợp với thời đại hiện nay

Đóng mở cửa tự động dùng thẻ RFID là sự thay thế một cách thông minh nhấtcho các hệ thống khóa cửa thông thường dùng bằng chìa khóa, với sự tiện dụng,nhanh chóng, tính thẩm mỹ cao, an toàn tuyệt đối, đó chính là ưu điểm của côngnghệ RFID

1.4. Mục tiêu của đề tài

+ Nâng cao năng lực nghiên cứu và tự tìm hiểu tài liệu

+ Tìm hiểu công nghệ RFID

+ Chuyển giao và quảng bá Arduino và công nghệ RFID

+ Thiết kế và chế tạo ra hệ thống mở cửa tự động tiện lợi, có độ bảo mật tốt, cótính thẩm mỹ cao

+ Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng các hệ thống RFID ngày càng nhiều và mở ramột thị trường đầy tiềm năng cho các nhà nghiên cứu và sản xuất Tuy nhiên, để đón

định về chúng Công nghệ RFID chưa được triển khai rộng rãi ở Việt Nam là do chiphí còn cao và chưa khai thác được nhiều ứng dụng của công nghệ này Nhận địnhđược những điều đó và thấy được tiềm năng ứng dụng của công nghệ tiên tiến em làm

đề tài: “Thiết kế và chế tạo hệ thống đóng mở cửa tự động sử dụng công nghệ RFID”.

Kết luận: Trong chương 1, em đã hiểu được ưu điểm của RFID so với các phương pháp nhận dạng khác.

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Khái niệm công nghệ RFID.

Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification- nhận dạng bằng sóng vôtuyến) là một phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sửdụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID cho phép một thiết bị đọc thông tin chứatrong chip không cần tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa, không thực hiện bất kỳ giaotiếp vật lý nào hoặc giữa hai vật không nhìn thấy Công nghệ này cho ta phương pháptruyền, nhận dữ liệu từ điểm này đến điểm khác

Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần sóng vô tuyến đểtruyền dữ liệu từ các Tag (thẻ) đến các Reader (bộ đọc) Tag có thể được đính kèmhoặc gắn vào đối tượng được nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp hoặc giá kệ (pallet).Reader scan dữ liệu của Tag và gửi thông tin đến cơ sở dữ liệu có lưu trữ dữ liệu củaTag Chẳng hạn, các Tag có thể được đặt trên kính chắn gió xe hơi để hệ thống thu phíđường nhận dạng và thu tiền trên các tuyến đường

Dạng đơn giản nhất được sử dụng hiện nay là hệ thống RFID bị động làm việcnhư sau: Reader truyền một tín hiệu tần số vô tuyến điện từ qua anten của nó đến mộtcon chip Reader nhận thông tin trở lại từ chip và gửi nó đến máy tính điều khiển đầuđọc và xử lý thông tin lấy được từ chip Các chip không tiếp xúc, không tích điện,chúng hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng nhận từ tín hiệu được gửi bởi Reader.2.2 Thành phần của một hệ thống RFID.

Hình 4: Hệ thống RFID

Nguyên lý hoạt động: Thiết bị RFID reader phát ra sóng điện từ ở một tần sốnhất định, khi thiết bị RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận được sóng điện từnày và thu nhận năng lượng từ đó phát lại cho thiết bị RFID Reader biết mã số củamình Từ đó thiết bị RFID reader nhận biết được tag nào đang trong vùng hoạt động1.3 Thẻ RFID (Tag)

Thẻ RFID là một thiết bị có thể lưu trữ và truyền dữ liệu đến một Reader trongmột môi trường không tiếp xúc bằng sóng vô tuyến Thẻ RFID mang dữ liệu về mộtvật, một sản phẩm (item) nào đó và gắn lên sản phẩm đó Mỗi Tag có các bộ phận lưutrữ dữ liệu bên trong và cách giao tiếp với dữ liệu đó

Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ (bộ nhớ của chip có thể chứa tới 96 bit đến

512 bit dữ liệu nhiều gấp 64 lần so với mã vạch) và anten được thu nhỏ trong một sốhình thức đóng gói Mỗi thẻ được lập trình với một nhận dạng duy nhất cho phép theodõi không dây đối tượng gắn thẻ đó

2.3.1 Dung lượng của thẻ.

Dung lượng thông tin của thẻ RFID có thể lưu trữ được phụ thuộc nhà cung cấp

và loại ứng dụng, thông thường nó có thể mạng thông tin không lớn hơn 2Kb đủ đểlưu trữ dữ liệu về đối tượng nằm trong diện cần quản lý Các công ty đáng nỗ lực tìmkiếm sử dụng thẻ đơn giản 96 bit các số thứ tự riêng, các chip này đơn giản, dễ chế tạo

và rẻ, thuận tiện cho các ứng dụng cần đóng gói

2.3.2 Các thành phần cơ bản của thẻ.

- Antenna : Có nhiệm vụ nhận và truyền dữ liệu với reader, ngoài ra nó còn

nhận năng lượng để kích hoạt thẻ thụ động Thông thường các thành phần này được inbằng mực đồng hoặc được cho vào một thẻ plastic nhỏ.Có nhiều dạng antenna, nhất làUHF, chiều dài của antenna tương ứng với phạm vi đọc của thẻ Antenna càng lớn thìphạm vi đọc càng lớn Những điểm kết nối giữa antenna và vi mạch của thẻ là nhữngđiểm kết nối yếu nhất của thẻ Nếu có bất kỳ một điểm kết nối nào bị hỏng thì hiệusuất của thẻ sẽ bị giảm đáng kể hoặc thậm chí thẻ có thể bị hỏng, không thể làm việcđược

- Vi mạch (CPU) : Lưu trữ thông tin của thẻ, đồng thời nó còn tích hợp một số

đơn vị chức năng khác để đảm bảo cho quá trình trao đổi thông tin

Hình 5: Sơ đồ khối chip CPU trong thẻ RFID

- Bộ điều khiển nguồn: Phần này có chức năng chuyển năng lượng nhận từ tín

hiệu của đầu đọc gửi tới thành nguồn cung cấp cho thẻ RFID hoạt động

- Mạch tách xung: Tách tín hiệu xung từ tín hiệu nhận được phát bởi đầu đọc

- Bộ điều chế / giải điều chế: Bộ này có chức năng điều chế tín hiệu và phát đi

đồng thời giải điều chế tín hiệu nhận được từ đầu đọc

- Đơn vị Logic: Khối này chịu trách nhiệm cung cấp giao thức truyền giữa thẻ

vi mạch mà bởi chiều dài antenna của nó

Hình 6: Một số hình dạng của thẻ RFID

2.3.4 Tần số hoạt động

Tần số hoạt động là tần số điện từ mà thẻ dùng để giao tiếp hoặc thu được nănglượng Các thẻ và đầu đọc phải được chỉnh về cùng một tần số để liên lạc vớ nhau vìvậy cần phải chọn tần số đúng cho các ứng dụng cần triển khai Phổ điện từ mà RFIDthường hoạt động là tần số thấp (LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) và vi sóng(Microwave) bảng 2-1 Các tần số khác nhau có đặc tính khác nhau nên thích hợp vớicác ứng dụng khác nhau

Tên Khoảng tần

số

Tần số ISM

Ở những nơi cần đọc ở khoảng cách dài hơn ví dụ toa xe lửa cần sử dụng thẻ tíchcực có nguồn riêng, khoảng cách đọc 100m hoặc xa hơn nữa

Tần số Khoảng cách đọc lớn nhất của Tag

 Phân loại thẻ RFID dựa trên nguồn cung cấp cho thẻ

Trên cơ sở phân loại thẻ RFID dựa theo nguồn cung cấp cho thẻ, chúng ta cóthể phân ra làm 3 loại chính: Thẻ tích cực, thẻ thụ động và thẻ bán tích cực (bán thụđộng)

- Passive tag (tag thụ động):

Hình 7: Thẻ thụ động

Loại thẻ này không có nguồn bên trong (on-board), sử dụng nguồn nhận được

từ Reader để tự tiếp sinh lực hoạt động và truyền dữ liệu được lưu trữ trong nó choReader Đây là loại tag được sử dụng rộng rãi hiện nay, giá thành rẻ

+ Phương thức hoạt động: Bộ phận đọc tag sẽ truyền sóng radio đến passivetag và kích hoạt tag Sau đó tag sẽ tự động truyền thông tin được mã hóa của nó đến

bộ phận đọc

Hạn chế: tầm hoạt động hạn chế

+ Ưu điểm: passive tag không đòi hỏi phải có pin để hoạt động, có vòng đời sửdụng rất lâu, kích thước nhỏ và rẻ, có thể tái sử dụng Vì thế phần lớn thẻ RFID hiệnnay là thẻ thụ động

-Active tag (tag tích cực):

+ Phương thức hoạt động: active tag sẽ tự động phát ra tín hiệu trong một bánkính khoảng100m đến các bộ phận đọc và truyền thông tin được mã hóa

+ Hạn chế: tag không thể hoạt động nếu không có pin, đắt và có kích thướctương đối lớn

+ Ưu điểm: tầm phủ sóng lớn (hơn 100m), có thể sử dụng các nguồn điện đểhoạt động Trong tương lai gần, các active tag có thể sẽ mang nhưng chức năng sau:

 Khả năng tư kiểm soát và theo dõi sản phẩm nó gắn vào

 Có dung lượng thông tin lớn nhất

 Có thể được gắn với bộ phận tìm kiếm mạng lưới tự động, cho phép nó lựa chọn kênh truyền thông tốt nhất

Ngoài ra còn có loại thẻ bán thụ động là sự kết hợp giữa thẻ thụ động và chủđộng Thẻ bán thụ động có sử dụng nguồn pin, khoảng cách đọc thẻ ngắn hơn thẻchủ động nhưng xa hơn so với thẻ thụ động.

 Thẻ bán tích cực (Semi-active, còn gọi là bán thụ động semi-passive)

Hình 9: Thẻ bán tích cực

Thẻ bán tích cực có một nguồn năng lượng bên trong (chẳng hạn là bộ pin)

và điện tử học bên trong để thực thi những nhiệm vụ chuyên dụng Nguồn bên trongcấp sinh lực cho thẻ hoạt động Tuy nhiên trong quá trình truyền dữ liệu, thẻ bántích cực sử dụng nguồn từ reader Thẻ bán tích cực được gọi là thẻ có hỗ trợ pin(Batteryassisted Tag)

Thẻ bán tích cực cũng cho phép đọc tốt hơn ngay cả khi gắn thẻ bằng nhữngvật liệu chắn tần số vô tuyến (RF-opaque và RF-absorbent) Sự có mặt của nhữngvật liệu này có thể ngăn không cho thẻ thụ động hoạt động đúng dẫn đến việc truyền

dữ liệu không thành công Tuy nhiên, đây không phải là vấn đề khó khăn với thẻbán tích cực

Phạm vi hoạt động của thẻ bán tích cực có thể lên tới 100feet (xấp xỉ30.5m) với điều kiện lý tưởng

2.4 Đầu đọc (READER).

Đầu đọc thẻ RFID là một thiết bị điện tử tích hợp Nó gồm các module như:Module giao tiếp vô tuyến sử dụng Antenna, Module mã hoá và giải mã, Module xử lý

tín hiệu từ thẻ, Module truyền thông ( Hỗ trợ kết nối RS232, USB, LAN…), cácantenna có thể gắn trong đầu đọc hoặc gắn rời Chúng có nhiệm vụ thu và phát tín hiệusóng radio giao tiếp với thẻ

Đầu đọc RFID có trách nhiệm đọc, ghi và truyền dữ liệu đến thẻ RFID màkhông cần sự liên hệ trực tiếp nào, hoạt động ghi dữ liệu lên thẻ bằng reader được gọi

là tạo thẻ Quá trình tạo thẻ và kết hợp thẻ với một đối tượng được gọi là đưa thẻ vàohoạt động (commissioning the tag) Decommissioning thẻ có nghĩa là tách thẻ ra khỏiđối tượng được gắn thẻ và tùy ý làm mất hiệu lực hoạt động của thẻ Thời gian màreader có thể phát năng lượng RF để đọc thẻ được gọi là chu kỳ làm việc của reader.Ngoài ra trong một số trường hợp đầu đọc còn cung cấp năng lượng 24 hoạt động chocác thẻ nếu các thẻ RFID đó là các thẻ thụ động Các hoạt động ghi đọc được dựa trênnguyên lí chủ – tớ (Master- Slave) Vai trò của đầu đọc có thể là master hoặc là slavedựa trên đối tượng truyền thông của đầu đọc là gì Trong hình dưới phần mềm ứngdụng đang điều khiển và kích hoạt đầu đọc bằng cách gửi các lệnh ghi đọc Trongtrường hợp này đầu đọc đóng vai trò là slave cho các chương trình ứng dụng Mặt khácđầu đọc bắt đầu truyền thông với lệnh truyền thông từ các chỉ thị của các chương trìnhứng dụng trước đó, nó sẽ thông tin với các thẻ RFID trong phạm vi truy vấn của nó vàtrong trường hợp này đầu đọc đóng vai trò là master

Reader là hệ thần kinh trung ương của toàn hệ thống phần cứng RFID thiết lậpviệc truyền với thành phần này và điều khiển nó, là thao tác quan trọng nhất của bất kỳthực thể nào muốn liên kết với thực thể phần cứng này

2.4.1 Các thành phần vật lý của một Reader RFID

Hình 10: Các thành phần của một Reader

- Máy phát (Transmitter): Truyền nguồn AC và chu kỳ xung đồng hồ qua

antenna của nó đến thẻ trong phạm vi đọc cho phép, nó chịu trách nhiệm gửi tín hiệucủa reader đến môi trường xung quanh và nhận lại đáp ứng của thẻ qua antenna củareader

- Máy thu (Receiver): Nhận tín hiệu tương tự từ thẻ qua antenne của reader.

Sau đó nó gửi những tín hiệu này cho vi mạch của reader, tại nơi này nó được chuyểnthành tín hiệu số tương đương (có nghĩa là dữ liệu mà thẻ đã truyền cho reader đượcbiểu diễn ở dạng số)

- Vi mạch (Microprocessor): Thành phần này chịu trách nhiệm cung cấp giao

thức cho reader để nó truyền thông với thẻ tương thích với nó Nó thực hiện việc giải

mã và kiểm tra lỗi tín hiệu tương tự nhận từ máy thu

- Bộ nhớ: Bộ nhớ dùng lưu trữ dữ liệu như các tham số cấu hình reader và một

bản kê khai các lần đọc thẻ Vì vậy nếu việc kết nối giữa reader và hệ thống mạch điềukhiển/phần mềm bị hỏng thì tất cả dữ liệu thẻ đã được đọc không bị mất

- Kênh vào/ra đối với các cảm biến, cơ cấu truyền động đầu từ, bảng tín hiệu điện báo bên ngoài: Các reader không cần bật suốt Các thẻ có thể chỉ xuất hiện

lúc nào đó và rời khỏi reader mãi cho nên việc bật reader suốt sẽ gây lãng phí nănglượng Thêm nữa là giới hạn vừa đề cập ở trên cũng ảnh hưởng tới chu kỳ làm việc của

reader Thành phần này cung cấp một cơ chế bật và tắt reader tùy thuộc vào các sựkiện bên ngoài.

- Mạch điều khiển (có thể nó được đặt ở bên ngoài): Là một thực thể cho

phép thực thể bên ngoài là con người hoặc chương trình máy tính giao tiếp, điều khiểncác chức năng của reader, điều khiển bảng tín hiệu điện báo và cơ cấu truyền động đầu

từ kết hợp với reader này

- Mạch truyền thông: Cung cấp các lệnh truyền đến reader, nó cho phép tương

tác với các thực thể bên ngoài qua mạch điều khiển, để truyền dữ liệu của nó, nhậnlệnh và gửi lại đáp ứng Thành phần này cũng có thể xem như là một phần của mạchđiều khiển hoặc là phương tiện truyền giữa mạch điều khiển và các thực thể bên ngoài

- Nguồn năng lượng: Thành phần này cung cấp năng lượng cho các thành phần

của reader Nguồn năng lượng được được cung cấp cho các thành phần này qua mộtdây dẫn điện được kết nối với một ngỏ ra bên ngoài thích hợp

2.4.2 Phân loại READER.

* Phân loại theo giao diện của Reader

Cũng như Tag, Reader cũng có thể được phân loại bằng hai tiêu chuẩn khácnhau Tiêu chuẩn đầu tiên là giao diện mà Reader cung cấp cho việc truyền thông.Trong tiêu chuẩn này, Reader có thể được phân loại ra như sau:

Nhược điểm của serial Reader là phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp sử dụng

với các network Reader) để kết nối tất cả các serial Reader Một vấn đề nữa là việc bảodưỡng nếu phần mềm hệ thống cần được cập nhật chẳng hạn, nhân viên bảo dưỡngphải xử lý mỗi Reader Tốc độ truyền dữ liệu nối tiếp thường thấp hơn tốc độ truyền

dữ liệu mạng Những nhân tố này dẫn đến chi phí bảo dưỡng cao hơn và thời gian chếtđáng kể

Network Reader (Reader hệ thống) kết nối máy tính sử dụng cả mạng có dây

và không dây Thực tế, Reader hoạt động như thiết bị mạng Tuy nhiên, chức nănggiám sát SNMP (Simple Network Management Protocol) chỉ sẵn có đối với một vàiloại network Reader Vì vậy, đa số Reader loại này không thể được giám sát như cácthiết bị mạng chuẩn

Ưu điểm của network Reader là không phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cápkết nối Reader với máy tính Sử dụng ít máy chủ hơn so với serial Reader Thêm nữa

là phần mềm hệ thống của Reader có thể được cập nhật từ xa qua mạng Do đó có thểgiảm nhẹ khâu bảo dưỡng và chi phí sở hữu hệ thống RFID loại này sẽ thấp hơn

Nhược điểm của network Reader là việc truyền không đáng tin cậy bằng serialReader Khi việc truyền bị rớt, chương trình phụ trợ không thể được xử lý Vì vậy hệthống RFID có thể ngừng lại hoàn toàn Nói chung, Reader có bộ nhớ trong lưu trữ cáclần đọc Tag Chức năng này có thể làm cho việc chết mạng trong thời gian ngắn đỡhơn một ít

* Phân loại dựa trên tính chuyển động của Reader:

- Cố định một chỗ (stationary)

- Cầm tay (hand-held)

2.5 Các ứng dụng RFID.

Một số ứng dụng như :

- Ứng dụng công nghệ RFID trong quản lý và tự động hóa thư viện

- Xây dựng hệ thống quản lý nhân sự ứng dụng công nghệ RFID

- Xây dựng hệ thống quản lý bán hàng ứng dụng công nghệ RFID

Cũng cùng những khả năng làm cho ý tưởng RFID quản lý dây chuyền có thế mạnh trong an ninh quốc gia, và luật pháp Các ứng dụng gồm đặc tính kiểm tra(chẳnghạn súng cầm tay, thiết bị liên lạc, máy tính), kiểm tra bằng chứng, kiểm tra visa, kiểm

tra cán bộ trong các tiện nghi và xâm nhập hệ thống điều khiển trong các tòa nhà hoặc các phòng (chẳng hạn như các thiết bị ra vào không khóa) Công nghệ RFID được xây dựng trong việc xử phạt và an ninh quốc gia rộng hơn trong luật pháp.

RFID được ứng dụng trong các lĩnh vực:

- Bảo mật, an ninh:

 Điều khiển truy nhập: Khóa và các thiết bị cố định

 Quy trình quản lý

 Chống trộm: trong việc kinh doanh mua bán

 RFID trong việc xử phạt

- Giám sát:

 Dây chuyền cung cấp: điều khiển cung cấp trong các nhà kho

 Người hoặc súc vật: vận động viên, trẻ em, bệnh nhân, gia súc, thú kiểng

 Tài sản: hành lý trên máy bay, thiết bị, hàng hóa

- Hệ thống thanh toán điện tử:

 Lưu thông: hệ thống thu phí tự động Fastrak, EZ-pass

 Vé: vào cổng công viên, nhà hát, …

- Thu thập dữ liệu nhanh và thao tác không tiếp xúc

- Hệ thống triển khai với RFID sẽ tăng năng suất lao động, tự động hóa nhiều quá trình sản xuất, tăng sự thỏa mãn khách hàng và tăng lợi nhuận

Nhược điểm:

- Giá cao: Nhược điểm chính của công nghệ RFID là giá cao

- Dễ bị ảnh hưởng: có thể làm tổn hại hệ thống RFID bởi việc phủ vật liệu bảo

vệ từ 2 đến 3 lớp kim loại thông thường để ngăn chặn tín hiệu radio Cũng có thể tổn hại hệ thống RFID bởi việc đặt hai item đối ngược, điều đó có thể hủy các tín hiệu Điều này đòi hỏi kiến thức về kỹ thuật và sự canh thẳng hàng cẩn thận

- Việc thủ tiêu các Tag: các Tag RFID được dán bên trong bao bì và được phô

ra dễ thủ tiêu Điều này có nghĩa là sẽ có nhiều vấn đề khi người sử dụng biết rõ hơn

về vai trò của Tag

- Những liên quan riêng tư người sử dụng: Vấn đề với hệ thống RFID thư viện ngày nay là các Tag chứa thông tin tĩnh mà nó có thể được đọc dễ dàng bằng các đầu đọc Tag trái phép

- Đụng độ đầu đọc: Tín hiệu từ một đầu đọc có thể giao tiếp với tín hiệu từ nơi khác mà nơi đó tin tức chồng chéo nhau Điều này được gọi là đụng độ đầu đọc Một phương pháp tránh vấn đề này là sử dụng kỹ thuật phân chia thời gian đa truy cập 1

2.7 Giới thiệu và lựa chọn các linh kiện.

2.7.1 Khối MCU

Giới thiệu chung Arduino.

Arduino đã và đang được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới, và ngày càngchứng tỏ được sức mạnh của chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo của ngườidùng trong cộng đồng nguồn mở (open- source) Tuy nhiên tại Việt Nam Arduino

vẫn còn chưa được biết đến nhiều.

Arduino cơ bản là một nền tảng mẫu mở về điện tử (open-source electronicsprototyping platform) được tạo thành từ phần cứng lẫn phần mềm Về mặt kỹ thuật

có thể coi Arduino là 1 bộ điều khiển logic có thể lập trình được Đơn giản hơn,

Arduino là một thiết bị có thể tương tác với ngoại cảnh thông qua các cảm biền vàhành vi được lập trình sẵn Với thiết bị này, việc lắp ráp và điều khiển các thiết bịđiện tử sẽ dễ dàng hơn bao giờ hết Arduino được phát triển nhằm đơn giản hóa việcthiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử cũng như lập trình trên vi xử lí và mọi người cóthể tiếp cận dễ dàng hơn với thiết bị điện tử mà không cần nhiều về kiến thức điện

tử và thời gian Sau đây là nhưng thế mạnh của Arduino so với các nền tảng vi điềukhiển khác:

- Chạy trên đa nền tảng: Việc lập trình Arduino có thể thể thực hiện trêncác hệ điều hành khác nhau như Windows, Mac Os, Linux trên Desktop, Androidtrên di động

- Ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu

- Nền tảng mở: Arduino được phát triển dựa trên nguồn mở nên phần mềmchạy trên Arduino được chia sẻ dễ dàng và tích hợp vào các nền tảng khác nhau

- Mở rộng phần cứng: Arduino được thiết kế và sử dụng theo dạngmodule nên việc mở rộng phần cứng cũng dễ dàng hơn

- Đơn giản và nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình và sử dụng thiết bị

- Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với nhau màkhông lo lắng về ngôn ngữ hay hệ điều hành mình đang sử dụng

Arduino có rất nhiều module, mỗi module được phát triển cho một ứng dụng

Về mặt chức năng, các bo mạch Arduino được chia thành hai loại: loại bo mạchchính có chip Atmega và loại mở rộng thêm chức năng cho bo mạch chính Các bomạch chính về cơ bản là giống nhau về chức năng, tuy nhiên về mặt cấu hình như sốlượng I/O, dung lượng bộ nhớ, hay kích thước có sự khác nhau Một số bo có trang

bị thêm các tính năng kết nối như Ethernet và Bluetooth Các bo mở rộng chủ yếu

mở rộng thêm một số tính năng cho bo mạch chính Ví dụ như tính năng kết nốiEthernet, Wireless, điều khiển động cơ

Bo mạch Arduino Uno R3

Sử dụng chip AVR Atmega328 của Atmel Mạch arduino được lắp ráp từ cáclinh kiện dễ tìm và hướng đến đối tượng người dùng đa dạng

Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là Atmega8,Atmega168, Atmega328 Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản như điềukhiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đonhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,… hay những ứng dụng khác.

Arduino UNO có thể được cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấpnguồn ngoài với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V Thườngthì cấp nguồn bằng pin vuông 9V là hợp lí nhất nếu không có sẵn nguồn từ cổngUSB Nếu cấp nguồn vượt quá ngưỡng giới hạn trên, sẽ làm hỏng Arduino UNO

Hình 11 : Arduino UNO

Vi điều khiển Atmega328 (họ 8bit)

Điện áp hoạt động 5V – DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Số chân Digital I/O 14 (6 chân PWM)

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi

- GND (Ground): cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi

dùng các thiết bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải đượcnối với nhau

- 5V: cấp điện áp 5V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA.

- 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA.

- Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngoài cho Arduino UNO, bạn nối

cực dương của nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND

- IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể

được đo ở chân này Và dĩ nhiên nó luôn là 5V Mặc dù vậy không được lấy nguồn

5V từ chân này để sử dụng bởi chức năng của nó không phải là cấp nguồn.\ RESET:

việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương với việc chânRESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ

Các cổng vào/ra: Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất

tín hiệu Chúng chỉ có 2 mức điện áp là 0V và 5V với dòng vào/ra tối đa trên mỗichân là 40mA Ở mỗi chân đều có các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong viđiều khiển Atmega328 (mặc định thì các điện trở này không được kết nối)

Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau:

(receive – RX) dữ liệu TTL Serial Arduino Uno có thể giao tiếp với thiết bị khácthông qua 2 chân này Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na chính là kết nốiSerial không dây Nếu không cần giao tiếp Serial, không nên sử dụng 2 chân nàynếu không cần thiết

 Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với

độ phân giải 8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàmanalogWrite() Nói một cách đơn giản, có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từmức 0V đến 5V thay vì chỉ cố định ở mức 0V và 5V như những chân khác

 Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài

các chức năng thông thường, 4 chân này còn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giaothức SPI với các thiết bị khác

 LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi

bấm nút Reset, sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu Nó được nối với chân số 13.Khi chân này được người dùng sử dụng, LED sẽ sáng

Arduino UNO có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit

(0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V Với chân AREF trên board,

có thể để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog Tức là nếu cấp điện

áp 2.5V vào chân này thì có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ0V

→ 2.5V với độ phân giải vẫn là 10bit

Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếpI2C/TWI với các thiết bị khác

2.7.2 Linh kiện khối hiển thị - Màn hình LCD.

Cấu tạo chung của LCD bao gồm :

- Kính lọc phân cực thẳng đứng để lọc ánh sáng tự nhiên đi vào

- Lớp kính có các điện cực ITO Hình dáng của điện cực là hình cần hiển thị

- Lớp tinh thể lỏng

- Lớp kính có điện cực ITO chung

- Kính lọc phân cực nằm ngang

- Gương phản xạ lại ánh sáng cho người quan sát.

Mô tả về các chân của Màn hình LCD 16x2

Hình 12 : Mô tả về các chân của Màn hình LCD 16x2

Chân Ký hiệu I/O Môtả

Bảng 5 : Mô ta chức năng chân

Chức năng của các chân:

- Chân Vcc: cấp nguồn dương

- Chân Vss: cấp nguồn âm

- Chân VEE: điều khiển độ tương phản của LCD

- Chân chọn thanh ghi RS: có hai thanh ghi rất quan trọng trong LCD,chân RS (register select) được dùng để chọn thanh ghi như sau: Nếu RS=1 thì thanhghi dữ liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị về LCD NếuRS=0 thì thanh ghi mà lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi một lệnh chẳnghạn như lệnh xóa màn hình, đưa con trỏ về đầu dòng…

- Chân đọc/ghi (R/W): đầu vào đọc/ghi cho phép người dùng ghi thông tinlên LCD khi R/W=0 hoặc đọc thông tin từ nó khi R/W=1

- Chân cho phép E (Enable): Chân cho phép E được sử dụng bởi LCD đểchốt dữ liệu của nó Khi dữ liệu được cấp đến chân dữ liệu thì một xung mức cao

xuống thấp phải được áp đến chân này để LCD chốt dữ liệu trên các chân dữ liệu.Xung này phải rộng tối thiểu 450 ns.

- Chân D0D7: Đây là 8 chân dữ liệu 8 bit, được dùng để gửi thông điệp lênLCD hoặc đọc nội dung các thanh ghi trong LCD Để hiển thị các chữ cái và cáccon số, chúng ta gửi mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, a đến z và các con số từ

0 đến 9 đến các chân này khi bật RS =1 Cũng có các mã lệnh có thể được gửi đếnLCD để xóa màn hình hoặc dưa con trỏ về đầu dòng hoặc nhấp nháy con trỏ

- Chú ý: Chúng ta cũng được sử dụng RS=0 để kiểm tra bí cờ bận để xemLCD có sẵn sàng nhận thông tin Cờ bận là bit D7 và có thể được đọc khi R/W=1 vàRS=0 như sau: Nếu R/W =1, RS=0 khi D7=1 (cờ bận 1) thì LCD bận bởi các côngviêc bên trong và sẽ không nhận bất cứ thông tin mới nào Khi D7=0 thì LCD sẵnsàng nhận thông tin mới Lưu ý chúng ta nên kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kỳ

dữ liệu nào lên LCD

Chân 15 và 16: ghi là A và K Nó là a nốt và ca tốt của một đèn LED dùng đểchiếu sáng LCD trong bóng tối Chúng ta không sử dụng Nếu muốn dùng thì nối chân Aqua một điện trở từ 1k đến 5k lên dương 5V, chân K xuống đất đèn sẽ sáng