ĐỀ tài THIẾT kế và THI CÔNG MẠCH KHOÁ số điện tử sử DỤNG PIC

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG _ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG “MẠCH KHỐ SỐ ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG PIC” Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN HỮU CHÂU MINH Sinh viên thực hiện: PHẠM BẢO GIANG Mã số sv: 1753020032 Lớp: 17ĐHĐT01 Thành phố Hồ Chí Minh – 05/2020 HỌC VIỆN HÀNG KHƠNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG _ ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG “MẠCH KHỐ SỐ ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG PIC” Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN HỮU CHÂU MINH Sinh viên thực hiện: PHẠM BẢO GIANG Thành phố Hồ Chí Minh – 05/2020 HỌC VIỆN HÀNG KHƠNG VIẸT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA NAM VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc HK NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên sinh viên: PHẠM BẢO GIANG MSSV: 1753020032 Lớp: 17ĐHĐT01 Tên đồ án mơn học: MẠCH KHỐ SỐ ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG PIC Nhiệm vụ đồ án: Thiết bị giúp điều khiển cửa đóng mở tự động thông qua relay, giao tiếp với người dùng qua bàn phím hình LCD, báo động người dùng nhập sai mã số lần Ngày giao đồ án mơn học: 12/03/2020 Ngày hồn thành đồ án môn học: 15/05/2020 Họ tên người hướng dẫn: ThS NGUYỄN HỮU CHÂU MINH T/p Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm … GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Phần đánh giá:  Ý thức thực hiện:  Nội dụng thực hiện:  Hình thức trình bày:  Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: (Quy định thang điểm lấy điểm tròn theo quy định trường) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trong trình làm đồ án này, để hoàn thành đề tài theo yêu cầu thời gian quy định nhà trường khoa ĐT-VT HÀNG KHƠNG khơng cố gắng tơi mà cịn có giúp đỡ, dẫn tận tình thầy NGUYỄN HỮU CHÂU MINH thầy, cô khoa Xin chân thành cảm ơn: Thầy Nguyễn Hữu Châu Minh hết lòng giúp đỡ tơi q trình thực đồ án Vì đồ án yêu cầu kỹ làm mạch, viết code thông hiểu nguyên lý loại linh kiện nên gặp khó khăn, thắc mắc nhận giúp đỡ giải đáp tận tình thầy nên vấn đề giải Tồn thể thầy khoa Điện tử viễn thơng nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu Học viện tạo điều kiện học tập hoàn thành đồ án cách tốt Trong lần làm báo cáo với đề tài chọn, tơi ln cố gắng hồn thành cách tốt nhất, báo cáo khó tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận góp ý, dẫn thêm giáo viên hướng dẫn thầy Nguyễn Hữu Châu Minh Quý thầy, cô trường Xin chân thành cảm ơn kính chúc thầy sức khỏe! MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN CHƯƠNG GIỚI THIỆU .3 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .4 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Kết cấu đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Một số nghiên cứu liên quan đến đề tài 2.1.1 Vi điều khiển PIC16f877a: 2.1.2 Cấu trúc tổng quát PIC16F877A 2.1.3 Sơ đồ và chức chân PIC16F877A 2.1.4 Tổ chức nhớ: 10 2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu 12 2.3 Các linh kiện sử dụng đề tài 12 2.3.1 LCD 16x2 15 2.3.2 Thạch anh 17 2.3.3 Trở băng 18 PHẦN II 19 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 19 CHƯƠNG NỘI DUNG .19 3.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động mạch 19 3.1.1 Sơ đồ khối toàn mạch 19 3.1.2 Khối nguồn: .19 3.1.3 Khối điều khiển: 20 3.1.4 Khối hiển thị: .21 3.1.5 Khối giao tiếp: 21 3.1.6 Khối chấp hành: 22 3.1.7 Khối báo động: 23 3.2 Sơ đồ nguyên lý 23 CHƯƠNG THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ .24 4.1 Thi công mạch phần mềm 24 4.1.1 Phần mềm sử dụng: 24 4.1.2 Phần mềm điều khiển giao tiếp 25 4.1.3 Vẽ sơ đồ nguyên lý; chạy mô phần mềm 25 4.1.4 Layout mạch: .27 4.2 Thi công mạch phần cứng 29 4.3 Mạch thực tế .32 4.4 Kết kiểm thử mạch .32 PHẦN III .35 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .35 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 5.1 Kết luận 35 5.1.1 Kết hoạt động mạch so với mục tiêu đề ra: 35 5.1.2 Ưu điểm .35 5.1.3 Nhược điểm .35 5.2 Kiến nghị 36 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 0.1: Khố đại hãng Samsung -1 Hình 0.2: Khố đại hãng Việt- Tiệp -2 Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc tổng quát PIC16f877a -5 Hình 2.2: Sơ đồ chân PIC16F877A -6 Hình 2.3: Sơ đồ khối nhớ chương trình Pic16f877a 10 Hình 2.4: Sơ đồ khối nhớ liệu PIC16F877A -11 Hình 2.5: Hình ảnh mơ PIC16F877A proteus 12 Hình 2.6: Hình ảnh thực tế PIC16F877A 12 Hình 2.7: LCD16x2 15 Hình 2.8: Sơ đồ chân LCD16x2 16 Hình 2.9: Thạch anh -17 Hình 2.10: Trở băng thực tế 18 Hình 2.11: Sơ đồ chân trở băng 18 Hình 3.1: Sơ đồ khối mạch -19 Hình 3.2: Sơ đồ khối nguồn -20 Hình 3.3: Khối điều khiển -20 Hình 3.4: Khối điều khiển -21 Hình 3.5: Khối giao tiếp -22 Hình 3.6: Khối chấp hành -22 Hình 3.7: Khối báo động 23 Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý -24 Hình 4.1: Giao diện phần mềm proteus 8.8 -24 Hình 4.2: Phần mềm CCS C 25 Hình 4.3: Mạch layout -27 Hình 4.4: Mạch 3D mô mặt trước 28 Hình 4.5: Mạch 3D mô mặt sau 28 Hình 4.6: Bảng in mạch layout (Mặt trên, Mặt dưới) -29 Hình 4.7: Mạch sau thi công- mặt trước 32 Hình 4.8: Mạch sau thi công- mặt sau 32 Hình 4.9: Giao diện phần mềm nạp code cho pic 32 Hình 4.10: Mạch nạp pickit2 đế nạp đa -33 Hình 4.11: Cấp nguồn, nạp code cho Pic -33 Hình 4.12: Mơ hình cửa điều khiển “mạch khoá số điện tử sử dụng pic” mặt trước 34 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Chức chân _9 Bảng 2.2: Các linh kiện sử dụng mạch _15 Bảng 4.1: Chạy mô phần mềm proteus _27 Bảng 4.2: Các bước làm mạch _31 Bảng 4.3: Kiểm thử _33 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT STT CHỮ VIẾT THUẬT NGỮ TIẾNG TẮT PIC LCD THUẬT NGỮ TIẾNG NƯỚC NGỒI Programmable VIỆT Máy tính khả trình thơng Intelligent Computer Liquid-Crystal Display minh Màn hình tinh thể lỏng Hình 4.10: Mạch nạp pickit2 đế nạp đa Sau nạp code cho pic tiến hành cấp nguồn chạy kiểm thử Hình 4.11: Cấp nguồn, nạp code cho Pic Lần Kết thử Mạch chạy nguyên Transistor lý Nguyên nhân Khắc phục Thay transistor relay không A1815 kích mở khác đóng relay bị hỏng Mạch chạy ổn định nguyên lý Mạch chạy ổn định nguyên lý Bảng 4.3: Kiểm thử Sau mạch chạy ổn định qua lần thử, tiến hành tạo mơ hình: 31 Hình 4.12: Mơ hình cửa điều khiển “mạch khoá số điện tử sử dụng pic” mặt trước PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận 5.1.1 Kết hoạt động mạch so với mục tiêu đề ra: Mạch chạy ổn định chạy mô phần mềm Với hoạt động trên, từ mơ phần mềm hồn tồn đưa làm mạch thật Vì hạn chế mơ hình, dùng động cơng suất lớn để kéo cánh cửa vào phải tính tốn nhiều.Để ứng dụng vào thực tế hệ thống cịn cần chỉnh sửa để để tăng tính ổn định kết nối với phận khí đóng mở cửa Hiện hệ thống kiểm soát vào theo mã sử dụng hình thức quản lý tiên tiến như:từ thẻ,vân tay …tuy nhiên chi phí khơng thấp.Một hệ thống quản lý đề tài thiết kế cịn có ứng dụng định 32 5.1.2 Ưu điểm  Giá thành rẻ mua linh kiện  Mạch hoạt động nguồn điện áp thấp  Giao diện người dùng dễ sử dụng thơng qua hình LCD  Tính xác xác nhận mật cao 5.1.3 Nhược điểm  Bàn phím nhỏ khó bấm  Do hạn chế mơ hình nên cịi báo động động mang tính chất tượng trưng 5.2 Kiến nghị  Phát triển thêm phần tích điện để mạch hoạt động điện thêm phần lượng mặt trời để sử dụng mạch ngồi trời  Đưa sản phẩm vào thực tiễn, sản phẩm kinh doanh mang tính kinh tế Sản phẩm ứng dụng nhiều nơi, không cánh cửa gia đình, cơng ty, xí nghiệp, mà cịn nhiều nơi khác  Có thể thay lắp thêm linh kiện báo qua sóng điện thoại cho chủ xa 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Trương Văn Tám - Mạch Điện Tử - Đại học Cần Thơ 2) https://www.gadgetronicx.com/electronic-code-locking-systempic-microcontroller/ 3) https://github.com/vishaletm/Pic-16F877A-Based-Code-Lock16x2LCD-Keypad/ 4) Hình ảnh khơng quyền https://www.google.com.vn/ 5) https://www.wikipedia.org/ PHỤ LỤC #include #include #fuses NOWDT,NOLVP,NOPROTECT,HS #use delay(clock=20000000) #DEFINE RS RD5 #DEFINE RW RD6 #DEFINE E RD7 #DEFINE LCD PORTB #define door RA0 #define alarm RA1 #define loa RA2 #use fast_io(b) #use fast_io(d) int8 i,j,ss; int8 a[7],y[7],b[7]={1,1,1,1,1,1},t[7]; int8 test,dem,mp,alert; const char st0[17]={"Xin moi nhap PW "}; const char st1[17]={" NHAP SAI PW "}; const char st2[17]={"WELCOME!!! const char st3[17]={"Nhap PW moi: const char st4[17]={"!Da doi PW! "}; "}; "}; const char st5[17]={"!Da doi PW cu! "}; const char s1[17]={"Moi nhap PW cu: "}; const char s2[17]={"Xac nhan PW moi "}; void con_wrt(int8); void data_wrt(int8); void setup_lcd(); void scan_keyPress(); void erase(); void write_PW(); void display_error(); void sub_main(); void display_ok(); void compare(); void display(); void confirm_pw(); void new_pw(); void old_pw(); void main() { trisc=0x0f; trisb=trisd=trisa=0; setup_lcd(); alert=0; write_PW(); for(i=0;i