Khối xử lý trung tâm Khối Chấp hành Khối ma trận phím Khối module RFID Khối hiển thị Khối cảm biến vân tay
Khối nguồn Khối module
Chức năng từng khối:
- Khối nguồn: Cung cấp nguồn 5V cho bo mạch xử lý trung tâm là arduino UNO và Mega 2560. Nguồn từ bo mạch cấp cho cảm biến vân tay , module RFID-RC522, khối hiển thị LCD, ma trận bàn phím 4x4.Cung cấp nguồn 12V cho khóa điện. Cung cấp nguồn 12V 3A qua module giảm áp LM2596 ra thành nguồn 4,2V 3A để cấp cho module sim 800L.
- Khối xử lý trung tâm: Thu thập dữ liệu từ các thiết bị sau đó xử lý và điều khiển khối chấp hành và khối hiển thị. Khối này do Arduino Mega 2560 thực hiện.
- Khối cảm biến vân tay: Tiến hành quét dấu vân tay để đóng mở cửa và nơi lưu trữ dấu vân tay. Khối này do module cảm biến vân tay AS608 thực hiện. - Khối Module Sim 800L: Cho phép mở cửa khi có cuộc gọi từ số điện thoại
chủ nhà đã được cài đặt sẵn trong vi xử lý.
- Khối hiển thị: Hiển thị thông tin chế độ hoạt động khi người dùng thao tác nhập mật khẩu, quẹt thẻ từ hay ấn vân tay. Khối này do màn hình LCD 16x2 thực hiện.
- Khối ma trận phím: Cho phép nhập mật khẩu để mở cửa, khối này do bàn phím ma trận 4x4 đảm nhiệm.
- Khối RFID: Đọc thẻ quẹt vào, nếu đúng mã ID được cài đặt trong bo mạch trung tâm thì cho phép mở cửa. Khối này do module RFID-RC255 đảm nhiệm.
- Khối chấp hành: Khóa điện 12V sẽ nhận lệnh từ vi xử lý và tiến hành mở cửa.
3.2 Tính tốn và thiết kế mạch 3.2.1 Khối xử lý trung tâm 3.2.1 Khối xử lý trung tâm
Arduino Mega 2560 sử dụng chip ATmega2560. Nó có 54 chân digital I/O 16 chân đầu vào tương tự (Analog Inputs), 4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng), một thạch anh dao động 16 MHz, kết nối USB, một jack cắm điện, một đầu ICSP và một nút reset có thể nhìn thấy rõ trong Hình 3.2. Nó chứa tất cả mọi thứ cần thiết để tạo thành khối xử lý trung tâm với đầy đủ các port.
Ý tưởng thiết kế là kết hợp nhiều module lại với nhau, do vậy sẽ có nhiều chân kết nối nên việc lựa chọn Arduino Mega 2560 là rất phù hợp.
Hình 3.2 Board Arduino Mega 2560
Trong quá trình kết nối các module và lập trình cho hệ thống: Bộ nhớ sử dụng hết 2958 bytes vào khoảng 36% bộ nhớ Tổng số chân I/O sử dụng là 20 chân,
Cơng thức tính dịng tiêu thụ:
Dòng tiêu thụ = 20 x 40mA = 800mA.
3.2.2 Khối cảm biến vân tay