Mạch khóa số điện tử sử dụng bluetooth giúp ta có thể khóa cửa khi ta sử dụng bằng điện thoại. Đề tài sử dụng vi điều khiển làm bộ sử lý trung tâm, động cơ quay servo SG90, Bluetooth HC-05 giúp ta có thể đóng mở servo bằng điện thoại thông qua bluetooth.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MẠCH KHĨA SỐ ĐIỆN TỬ DÙNG BLUETOOTH TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG Sinh viên thực : Nguyễn Anh Đại Mã sinh viên : K12C08506 Giảng viên hướng dẫn : ThS Trần Thị Trà Vinh Khóa đào tạo : 2018 - 2021 Đà Nẵng - 01/2021 LỜI MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Khóa số nói chung loại khóa để bảo vệ thiết bị, tài sản….mà muốn mở phải tác động đến số mà ta cài đặt trước có loại khóa số thị trường có khóa số khí khóa số điện tử - Khóa số khí: mở khóa hay khóa lại ta phải xoay vịng số khóa cho dãy số hợp với mở khóa - Khóa số điện tử: mở khóa ta phải nhập mật dãy số liên tiếp nhau, nhập dãy số mở khóa Ở em xin giới thiệu đề tài khóa điện tử với số yêu cầu thiết bị khóa thơng dụng: - Tính an tồn: phải có chức bảo mật cao - Dễ sử dụng - Có thể thay đổi bảo mật cần thiết - Hệ thống vận hành ổn định, tuổi thọ cao Mục tiêu “Mạch khóa số điện tử sử dụng bluetooth” giúp ta khóa cửa ta sử dụng điện thoại Đề tài sử dụng vi điều khiển làm sử lý trung tâm, động quay servo SG90, Bluetooth HC-05 giúp ta đóng mở servo điện thoại thông qua bluetooth Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng - Nghiên cứu khóa số điện tử - Nghiên cứu module bluetooth - Nghiên cứu linh kiện có mạch Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết thành phần có khóa số điện tử 1 - Nghiên cứu lý thuyết module bluetooth Phƣơng pháp nghiên cứu - Sử dụng phương pháp luận để tìm hiểu, thu nhập, phân tích tài liệu có liên quan - Nghiên cứu thành phần có mạch khóa số - Tìm hiểu bluetooth Kết dự kiến - Mạch mở cửa ta nhập mật mã thiết lập đóng cửa ta nhấn “ # “ nhập không mật mã Ngồi ta sử dụng Smartphone On để mở cửa Off để đóng cửa Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài giúp em nắm rõ kiến thức khóa số điện tử bluetooth Đề tài mang tính thực tế áp dụng vào sống Khơng cửa hàng, quan, áp dụng cho hộ, nhà trọ… Nội dung bố cục CHƢƠNG I: CỞ SỞ LÝ LUẬN CHƢƠNG II: TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠCH CHƢƠNG III: GIỚI THIỆU APPINVENTOR CHƢƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CHƢƠNG V: KẾT LUẬN CHƢƠNG I: CỞ SỞ LÝ LUẬN 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KHÓA CỬA 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển khóa cửa 1.1.2 Các ổ khóa đại ngày 1.2 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Khóa số nói chung loại khóa để bảo vệ thiết bị, tài sản….mà muốn mở phải tác động đến số mà ta cài đặt trước có loại khóa số thị trường có khóa số khí khóa số điện tử - Khóa số khí: mở khóa hay khóa lại ta phải xoay vịng số khóa cho dãy số hợp với mở khóa - Khóa số điện tử: mở khóa ta phải nhập mật dãy số liên tiếp nhau, nhập dãy số mở khóa Ở em xin giới thiệu đề tài khóa điện tử với số yêu cầu thiết bị khóa thơng dụng: - Tính an tồn: phải có chức bảo mật cao - Dễ sử dụng - Có thể thay đổi bảo mật cần thiết - Hệ thống vận hành ổn định, tuổi thọ cao CHƢƠNG II: TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ TRONG MẠCH 2.1 TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ ARDUINO 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Lịch sử hình thànhvà phát triển: 2.1.3 Các loại Arduino: Hình 2.1 Arduino Uno Hình 2.2 Arduino Mega Hình 2.3 Arduino Nano Hình 2.4 Arduino Sheilds Khả kết nối với Arduino: Ứng dụng: PHẦN CỨNG CỦA ARDUINO UNO CẤU TRÚC PHẦN MỀM VÀ LẬP TRÌNH GIỚI THIỆU LINH KIỆN LCD 1602 - Là thiết bị hiển thị LCD 1602 (Liquid Crystal Display) dùng nhiều ứng dụng vi điều khiển LCD 1602 có nhiều ưu điểm so với dạng hiển thị khác như: khả hiển thị kí tự đa dạng (kí tự đồ họa, chữ, số, ) đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác dễ dàng, tiêu tốn tài nguyên hệ thống, giá thành rẻ, …vv 2.1.4 2.1.5 2.2 2.3 2.4 2.4.1 Hình 2.5 Màn hình LCD 1602 2.4.2 Biến trở - Biến trở hay gọi chiết áp với điện trở có cực Trong đó, có tiếp điểm trượt xoay làm thay đổi giá trị điện trở tạo thành chia điện áp điều chỉnh Nếu có hai đầu sử dụng tức đưa giá trị cố định lúc biến trở hoạt động điện trở Hình 2.6 Kí hiệu loại biến trở 2.4.3 Keypad 3x4 - Keypad 3x4 bàn phím số 12 nút, gồm cột hàng Được tiết kế nút nhấn liên kết với dùng nhập mật Hình 2.7 Keypad 3x4 2.4.4 Động servo SG90 Động servo SG90 có kích thước nhỏ, loại sử dụng nhiều để làm mơ hình nhỏ cấu kéo không cần đến lực nặng Động servo SG90 Tower Pro có tốc độ phản ứng nhanh, bánh làm nhựa nên cần lưu ý nâng tải nặng làm hư bánh răng, động RC Servo 9G có tích hợp sẵn Driver điều khiển động bên nên dễ dàng điều khiển góc quay phương pháp điều độ rộng xung PWM Hình 2.8 Động servo SG90 2.4.5 Test board Test board mạch thử nghiệm dùng để liên kết linh kiện thiết bị với Hình 2.9 Test board 2.4.6 HC-05 Bluetooth chuẩn truyền thông không dây để trao đổi liệu khoảng cách ngắn.Chuẩn truyền thông sử dụng sóng radio ngắn(UHF radio) dải tần số ISM (2.4 tới 2.485 GHz) Khoảng cách truyền module vào khoảng 10m Hình 2.10 ảnh thực tế sơ đồ chân CHƢƠNG III: GIỚI THIỆU APPINVENTOR 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 3.2 NGÔN NGỮ DRAP AND DROP (KÉO-THẢ) 3.3 CÁC BƢỚC TẠO PROJECT ĐƠN GIẢN Bƣớc 1: Tạo project Sau đăng nhập, cửa sổ (My Project), bạn chọn Start new project, sau đặt cho project bạn muốn tạo Hình 3.4 tạo project Bƣớc 2: Thiết kế giao diện Cửa sổ thiết kế gồm khung chức hình đây: Hình 3.5 Giao diện chung Bƣớc 3: Lập trình chức Nhóm gồm kiểu chính: Hình 3.6 Thuộc tính (Properties) Hình 3.7 Phương thức (methods) Hình 3.8 Sự kiện (Events) Bƣớc 4: Biên dịch thử nghiệm Để biên dịch thực thi chƣơng trình viết MIT App Inventor có hai cách: Cách 1: Sử dụng phần mềm MIT Companion Với cách này, bạn cần cài đặt phần mềm MIT Companion điện thoại bạn Sau đó, kết nối với project bạn để tự động download chạy bên phần mềm MIT Companion Điều gây nhiều bất tiện phụ thuộc Cách 2: Biên dịch file apk cài đặt, bao gồm tùy chọn download file apk máy tính sau chép sang điện thoại để cách đặt biên dịch tải online thông qua mã QR code Để thực hiện, bạn chọn Build -> App (provide QR code for apk) Hình 3.9 Xây dựng app qua apk 10 Sau biên dịch xong xuất mã QR code, bạn sử dụng phần mềm quét QR code điện thoại để tải file apk cài đặt Hình 3.10 QR code ứng dụng Appinventor Kết quả: Giao diện chương trình: Hình 3.11 Giao diện điện thoại Nhấp chọn nút BLE devices list để lựa chọn bo mạch VBLUno51 cần kết nối 11 Hình 3.12 kết nối bluetooth Nhấn Connect để kết nối thiết bị, sau kết nối bạn bật / tắt led giám sát giá trị lần nhấn Push button bo mạch VBLUno51 Hình 3.13 Kết 12 CHƢƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG 4.1 THIẾT KẾ 4.1.1 Sơ đồ khối Hình 4.1 Sơ đồ khối - Chức khối: Khối nút nhấn: dùng để nhập mật Khối điều khiển: Arduino Uno xử lí điều khiển hoạt động mạch Khối hiển thị: hiển thị trạng thái khóa mở khóa Thiết bị: kết nối với thiết bị smartphone để đóng mở servo Lưu đồ giải thuật: Hình 4.2 Lưu đồ giải thuật 13 4.1.2 Ứng dụng điện thoại Hình 4.3 Giao diện điện thoại 4.2 Hình 4.4 Các thành phần giao diện SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 4.3 Hình 4.5 Sơ đồ ngun lí NGUN LÍ HOẠT ĐỘNG 14 - Khi cấp nguồn cho mạch hình LCD hiển thị yêu cầu nhập mật khẩu, ta nhập mật bàn phím keypad mật servo quay, hình LCD hiển thị mở khóa, nhập mật sai hình LCD hiển thị yêu cầu nhập lại sau mở khóa muốn khóa lại ta nhấn phím # keypad lúc servo quay trở lại hình LCD hiển thị khóa - Bên cạnh đó, điện thoại kết nối với arduino thơng qua Bluetooth HC-05 xong, ta on để mở off để tắt 4.4 MẠCH THỰC TẾ Hình 4.6 Mạch thực tế 15 KẾT LUẬN Đứng trước xu hướng phát triển công nghệ kỹ thuật điện tử, mạch ứng dụng thực tế vơ quan trọng thiết Nó giúp cho thời đại phát triển mạnh mẽ thời đại 4.0 Và ứng dụng rộng rãi thời đại Sau thực xong đề tài em có thể: Nguyên tắc hoạt động mạch Hiểu rõ linh kiện Có thể tự thiết kế thi cơng mạch khóa số điện tử Có thể thiết kế mạch liên quan đến Arduino 16 ... khóa số khí khóa số điện tử - Khóa số khí: mở khóa hay khóa lại ta phải xoay vịng số khóa cho dãy số hợp với mở khóa - Khóa số điện tử: mở khóa ta phải nhập mật dãy số liên tiếp nhau, nhập dãy số. .. hay khóa lại ta phải xoay vịng số khóa cho dãy số hợp với mở khóa - Khóa số điện tử: mở khóa ta phải nhập mật dãy số liên tiếp nhau, nhập dãy số mở khóa Ở em xin giới thi? ??u đề tài khóa điện tử. .. tài Khóa số nói chung loại khóa để bảo vệ thi? ??t bị, tài sản….mà muốn mở phải tác động đến số mà ta cài đặt trước có loại khóa số thị trường có khóa số khí khóa số điện tử - Khóa số khí: mở khóa