THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CỬA AN NINH THÔNG QUA CẢM BIẾN VÂN TAY

Quá trình quét vân tay bằng dấu vân tay thực hiện theo lưu đồ hình trên. Chương trình bắt đầu khởi động phần mềm, LCD, module cảm biến vân tay, khởi tạo các biến. Sau khi kiểm tra có cảm biến vân tay kết nối chưa. Nếu chưa có kết nối thì chương trình sẽ không được thực hiện. Còn nếu cảm biến vân tay đảm bảo kết nối thì sẽ cho người dùng quẹt vân tay để mở cửa. Khi người dùng quẹt vân tay sai 3 lần thì hệ thống chuông báo sẽ hoạt động sau 3 giây rồi tắt. Còn khi quét đúng hệ thống sẽ cho phép cửa mở tự động sau khoảng thời gian cho phép người dùng vào thì hệ thống tự động đóng cửa lại, khi đã vào trong nếu người dùng muốn ra ngoài có thể thực hiện thao tác mở cửa bằng cách ấn nút nhấn.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG THÂN QUANG SANG THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH CỬA AN NINH THÔNG QUA CẢM BIẾN VÂN TAY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Thái Nguyên, năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH CỬA AN NINH THƠNG QUA CẢM BIẾN VÂN TAY Sinh viên thực hiện: THÂN QUANG SANG Lớp: TĐH-K 14A HỆ CHÍNH QUY Giáo viên hướng dẫn: TS PHẠM ĐỨC LONG Thái Nguyên, năm 2020 LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời cảm ơn đến thầy TS PHẠM ĐỨC LONG, thầy hướng dẫn giúp đỡ em tận tình nghiên cứu hoàn thành đồ án tốt nghiệp Những lời nhận xét, góp ý hướng dẫn thầy giúp em có định hướng đắn q trình thực đề tài, giúp em nhìn ưu khuyết điểm đề tài bước khắc phục để có kết tốt Em xin cảm ơn thầy cô khoa công nghệ tự động hóa trường ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG THÁI NGUYÊN truyền đạt cho em kiến thức chuyên ngành, công nghệ cách làm việc để hồn thành tốt đồ án mơn học Và cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến tất người bạn giúp đỡ, sát cánh em suốt năm đại học Cảm ơn lời động viên, chia sẻ, hy sinh chăm sóc lớn lao từ phía gia đình người thân động lực to lớn giúp em vượt qua khó khăn hoàn thành kết tốt để tài LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế hệ thống giám sát chế tạo mơ hình cửa an ninh thơng qua cảm biến vân tay” cơng trình nghiên cứu thân Những phần sử dụng tài liệu tham khảo đồ án nêu rõ phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết trình bày đồ án hoàn toàn trung thực, sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu kỷ luật môn nhà trường đề Thái Nguyên, tháng năm 2020 Sinh Viên Thân Quang Sang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngày giới với bùng nổ ngành công nghệ thông tin, điện tử v.v… Đã làm cho đời sống người ngày hoàn thiện Các thiết bị tự động hóa ngày người áp dụng vào sống sinh hoạt hàng ngày người Do hệ thống cửa thơng minh khơng mơ ước người mà trở thành thực hóa Qua báo chí, phương tiện truyền thơng, internet thấy mơ hình hệ thống cửa thơng minh đời Là sinh viên khoa kỹ thuật điều khiển tự động hóa Trường Đại Học Công Nghê Thông Tin Và Truyền Thông Thái Nguyên, với kiến thức học với mong muốn thiết kế hệ thống cửa thông minh đáp ứng nhu cầu người, em chọn đề tài "Thiết kế hệ thống giám sát chế tạo mơ hình cửa an ninh thơng qua cảm biến vân tay" làm đề tài thực tập tốt nghiệp Trong trình thực báo cáo mình, em cố gắng để hoàn thiện cách tốt Nhưng với kiến thức hiểu biết có hạn nên khơng tránh khỏi thiết sót mong thầy bạn đóng góp ý kiến cho đề tài em hoàn Em xin chân thành cảm ơn CHƯƠNG HỆ THỐNG CỬA THÔNG MINH 1.1 Lịch sử phát triển nhà thông minh Tiền đề cho hệ thống nhà thông minh thiết bị điều khiển từ xa khơng dây Được giới thiệu năm 1898 Nikola Tesla, ơng điều khiển mơ hình thu nhỏ thuyền cách gửi sóng radio qua điều khiển từ xa Thế kỷ 20 bắt đầu với phát triển bùng nổ thiết bị gia dụng, ví dụ máy hút bụi chạy động (1901) máy hút bụi chạy điện (1907) Hai thập kỷ cách mạng thiết bị gia dụng, xuất tủ lạnh, máy sấy, máy giặt, Tuy nhiên, giá thành đắt đỏ việc sở hữu hàng xa xỉ xuất gia đình giàu có Những năm 1930, ý tưởng tự động hóa nhà khơi gợi lên, phải đến năm 1966, hệ thống tự động hóa nhà mang tên EchoIV phát triển Jim Sutherland Hệ thống giúp chủ nhà lên danh sách mua hàng, điều chỉnh nhiệt độ phòng, bật tắt thiết bị gia dụng Nhưng đáng tiếc hệ thống chưa bán thị trường Hình 1.1 Hệ thống Echo-IV phát triển Jim Sutherland Năm 1969, bếp máy tính Honeywell đời Chức sản phẩm tạo cơng thức ăn, bếp không đạt thành công thương mại giá thành đắt đỏ Bước ngoặt lớn xảy vào năm 1971 vi xử lý đời, khiến cho giá thiết bị điện tử giảm mạnh Điều đồng nghĩa với việc người có khả tiếp cận với công nghệ dễ dàng Nhờ có bước phát triển thần kì ấy, khái niệm "nhà thông minh" lần đưa vào năm 1984 Hội Liên Hiệp Xây dựng Hoa Kỳ Hình 1.2 Mơ tả hệ thống mạng lưới sử dụng mạng không dây Trong suốt thập niên 90, công nghệ dành cho người cao tuổi chủ đề tập trung nghiên cứu, người ta cố gắng kết hợp kỹ thuật đại khoa học tuổi già để tạo công nghệ phục vụ cho người cao tuổi Chính tập trung nghiên cứu đóng góp vào việc phát triển tiện nghi gia đình, thiết bị gia dụng, điện tử điện lạnh Trong khoảng thời gian này, nhu cầu kết nối thiết bị gia dụng bắt đầu xuất Năm 1993, mạng lưới kết nối thiết bị nhà không dây xây dựng Fujieda, mang đến bước phát triển lớn cho hệ thống không dây ngày Đến cuối thể kỷ 20, thuật ngữ Domotics sáng tạo sử dụng để miêu tả việc sản phẩm đồ gia dụng kết hợp với máy tính robot, tạo thành hệ thống phối hợp để quản lý cơng việc gia đình Năm 1998, Ngôi nhà Thiên niên kỷ (Integer millennium house) mở cửa trưng bày Căn nhà mẫu minh họa cho việc nhà tích hợp công nghệ nào, với hệ thống sưởi ấm, quản lý đất trồng, thiết bị an ninh, chiếu sáng cửa điều khiển tự động Mười năm sau, mạng Internet phát triển mạnh mẽ trở nên phổ biến, người ta bắt đầu vào nghiên cứu để tìm cách kết nối hệ thống điều khiển tự động hóa nhà với mạng Internet Hiroshi Kanma đồng đề xuất việc hệ thống điều khiển thông qua bluetooth vào năm 2003 Năm 2006, hệ thống mạng lưới phức hợp sản phẩm gia dụng giới thiệu Mạng lưới sử dụng bluetooth mạng điện thoại để gửi liệu cho nhà cung cấp truyền dẫn trở nhà người sử dụng Bằng cách thức này, người dùng điểu khiển thiết bị nhà kể bên Khi thiết bị cơng nghệ dần có giá thành rẻ hơn, chúng tích hợp nhiều vào nhà Cùng với phổ biến ấy, ngày có nhiều cơng ty đầu tư vào việc nghiên cứu nâng cấp phát triển công nghệ để chúng hoạt động hiệu có giá thành hấp dẫn với người dùng Hiện nay, công nghệ tự động hóa nhà xuất gần khắp nơi, chí đơi chẳng nhận Giờ đây, nhiều người điều khiển ti vi, hệ thống sưởi, chuông báo động, đèn chiếu sáng, cửa vào từ điện thoại thông minh điều khiển Với phát triển vũ bão này, nói bước tiến làm thay đổi công nghệ nhà thông minh, tương lai khơng giới hạn ngồi trí tưởng tượng người - Tình hình ứng dụng công nghệ nhận dạng vân tay giới Việt Nam Hơn 100 năm qua so sánh dấu vân tay vốn coi phương tiện hữu hiệu hỗ trợ cho nhà điều tra trình phá án xét xử Người ta tìm tung tích tội phạm nạn nhân thông qua dấu vân tay trường Tuy nhiên phương pháp bộc lộ vài khuyết điểm tác động yếu tố khách quan môi trường thời tiết, trường sau khảo sát,… yếu tố chủ quan gây nhiễu Nếu đơn dựa vào yếu tố kỹ thuật mà bỏ qua loạt biện pháp nghiệp vụ khác, sai số lên tới 10% Mặc dù vậy, phương pháp nhận dạng vân tay phổ biến nhiều nơi nhiều 10 #define buzzer // coi canh bao void setup() { delay(1000); finger.begin(57600); Serial.begin(9600); myServo.attach(servoPin); myServo.write(0); pinMode(opendoor, OUTPUT); pinMode(error, OUTPUT); pinMode(buzzer,OUTPUT); pinMode(start, INPUT_PULLUP); pinMode(exit_door, INPUT_PULLUP); lcd.begin(16,2); lcd.print("he thong bao mat"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("cam bien van tay"); delay(1000); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("dang tim Module"); delay(1000); while(1) { if(finger.verifyPassword()) { lcd.clear(); lcd.print("tim Module"); lcd.clear(); break; 83 } else { lcd.clear(); lcd.print("khong tim thay module"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("kiem tra ket noi"); } delay(200); } } void loop() { lcd.setCursor(0,0); lcd.print("nhan Start"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("de bat dau"); digitalWrite(buzzer,LOW); char c = Serial.read(); if(c == 's'||digitalRead(start)==0) { for(int i=0;i= 3) { lcd.clear(); lcd.print("Warning:"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("loi lan"); digitalWrite(buzzer,HIGH); delay(2000); digitalWrite(buzzer,LOW); } fail = 0; } else if(c == 'e') { while(Serial.available()==0); id = Serial.parseInt(); getFingerprintEnroll(id); lcd.clear(); 86 lcd.setCursor(0,0); lcd.print("nhan Start"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("de bat dau"); } else if(c == 'x') { while(Serial.available()==0); id = Serial.parseInt(); deleteFingerprint(id); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("nhan Start"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("de bat dau"); } else if(digitalRead(exit_door)==0) { Door(); } else if ( c == 'd') { finger.emptyDatabase(); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Delete all FP"); } delay(1000); } void Door() 87 { digitalWrite(opendoor,HIGH); myServo.write(90); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("cua mo"); delay(5000); digitalWrite(opendoor,LOW); myServo.write(0); lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("nhan Start"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("de bat dau"); } uint8_t getFingerprintEnroll(uint8_t id) { uint8_t p=-1; lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("dat van tay"); delay(500); while(p!=FINGERPRINT_OK) { p = finger.getImage(); switch(p) { case FINGERPRINT_OK: //Serial.println("Image Taken"); break; 88 case FINGERPRINT_NOFINGER: Serial.println("No finger"); break; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); break; case FINGERPRINT_IMAGEFAIL: Serial.println("Imaging error"); break; default: Serial.println("Unknown error"); break; } } // OK success p = finger.image2Tz(1); switch(p) { case FINGERPRINT_OK: //Serial.println("Image converted"); break; case FINGERPRINT_IMAGEMESS: Serial.println("Image too messy"); return p; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); return p; case FINGERPRINT_FEATUREFAIL: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; 89 case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; default: Serial.println("Unknown error"); return p; } lcd.clear(); lcd.setCursor(1, 0); lcd.print("xac nhan"); lcd.setCursor(4, 1); lcd.print("tu ma van tay"); //Serial.println("Remove finger"); delay(2000); p = 0; while(p!= FINGERPRINT_NOFINGER) { p = finger.getImage(); } p =-1; lcd.clear(); lcd.setCursor(3, 0); lcd.write("dat van tay"); lcd.setCursor(2, 1); lcd.write("thich hop"); while(p!=FINGERPRINT_OK) { p = finger.getImage(); switch(p) { 90 case FINGERPRINT_OK: //Serial.println("Image taken"); break; case FINGERPRINT_NOFINGER: //Serial.print("."); break; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); break; case FINGERPRINT_IMAGEFAIL: Serial.println("Imaging error"); break; default: Serial.println("Unknown error"); return; } } // OK success p = finger.image2Tz(2); switch(p) { case FINGERPRINT_OK: //Serial.println("Image taken"); break; case FINGERPRINT_IMAGEMESS: Serial.println("image too messy"); return p; case FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR: Serial.println("Communication error"); return p; 91 case FINGERPRINT_FEATUREFAIL: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; case FINGERPRINT_INVALIDIMAGE: Serial.println("Could not find fingerprint features"); return p; default: Serial.println("Unknown error"); return p; } //OK converted //Serial.print("Creating model for #: "); //Serial.println(id); p = finger.createModel(); if(p == FINGERPRINT_OK) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("PRINTS MATCHED!"); delay(1000); } else if (p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) { Serial.println("Commuication error"); return p; } else if( p == FINGERPRINT_ENROLLMISMATCH) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); 92 lcd.write("DIDN'T MATCHED"); delay(1000); return p; } else { Serial.println("Unknown error"); return p; } p = finger.storeModel(id); if( p == FINGERPRINT_OK) { lcd.setCursor(2, 1); lcd.write("DATA STORED!"); delay(1000); } else if(p == FINGERPRINT_PACKETRECIEVEERR) { Serial.println("Communication error"); return p; } else if ( p == FINGERPRINT_BADLOCATION) { Serial.println("Could not store in that location"); return p; } else if(p == FINGERPRINT_FLASHERR) { Serial.println("Error writing to flash"); return p; 93 } else { Serial.println("Unknown error"); return p; } } int getFingerprintIDez() { uint8_t p = finger.getImage(); if( p!=FINGERPRINT_OK) return -1; p = finger.image2Tz(); if(p!=FINGERPRINT_OK) return -1; p =finger.fingerFastSearch(); if(p!=FINGERPRINT_OK) { return -1; } return finger.fingerID; } uint8_t deleteFingerprint(uint8_t id) { uint8_t p = -1; p = finger.deleteModel(id); if(p==FINGERPRINT_OK) { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); 94 lcd.write("ID : "); lcd.print(id, DEC); lcd.setCursor(0, 1); lcd.write("FP DELETED"); delay(1000); } else { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.write("Error"); delay(1000); return p; } } 95 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 GIÁO VIÊN 96 ... NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH CỬA AN NINH THÔNG QUA CẢM BIẾN VÂN... thức học với mong muốn thiết kế hệ thống cửa thông minh đáp ứng nhu cầu người, em chọn đề tài "Thiết kế hệ thống giám sát chế tạo mơ hình cửa an ninh thông qua cảm biến vân tay" làm đề tài thực... giúp em vượt qua khó khăn hồn thành kết tốt để tài LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế hệ thống giám sát chế tạo mơ hình cửa an ninh thông qua cảm biến vân tay cơng trình