ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Ứng dụng vi điều khiển chế tạo khóa cửa điển tử ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -1- Ĉҥi hӑFĈj1ҹng Cӝng hòa xã hӝi chӫ QJKƭD9LӋt Nam 7UѭӡQJ&DRĈҷng Công NghӋ Ĉӝc lұp - Tӵ do - Hҥnh phúc .+2$Ĉ,ӊN ĈӖ ÁN TӘNG HӦP *LiRYLrQKѭӟng dүQ769®1+Ѭ7,ӂN Sinh viên thӵc hiӋn: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG Lӟp: 0Ĉ NgàQKĈLӋn tӵ ÿӝng .KRDĈLӋn x 7rQÿӅ tài: Ӭng dөQJYLÿLӅu khiӇn chӃ tҥo KHÓA CӰ$Ĉ,ӊN TӰ x Nӝi dung nghiên cӭu: - Giӟi thiӋu vӅ ÿӅ tài nghiên cӭu, ӭng dөng trong cuӝc sӕng. - Tìm hiӇu vӅ YLÿLӅu khiӇn 8051. - Quét phím ma trұn. - Tìm hiӇu vӅ Text LCD 16x2. - Tìm hiӇXÿӝQJFѫÿLӋn 1 chiӅu. - ThiӃt kӃ Khóa cӱDÿLӋn tӱ: +Cҩu trúc Khóa cӱDÿLӋn tӱ và nguyên lý hoҥWÿӝng. +Tính chӑn linh kiӋn, lұp trình & thiӃt kӃ. - Xây dӵng mô hình. x 1Jj\JLDRÿӅ tài: 15/09/2011 x Ngày nӝSÿӅ tài: 06/01/2012 Thông qua khoa *LiRYLrQKѭӟng dүn Ngày tháng 1 QăP12 Ngày tháng 1 QăP2012 7UѭӣQJNKRD*LiRYLrQKѭӟng dүn TS. NguyӉn Anh Duy 769}1Kѭ7LӃn ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -2- /Ӡ,1Ï,ĈҪ8 7URQJ PӝW [m KӝL KLӋQÿҥLÿLӋQ Oj  QJXӗQ QăQJ OѭӧQJNK{QJWKӇWKLӃX WURQJÿӡLVӕQJQyFyPһWWURQJKҫXKӃWFiFOƭQKYӵF[mKӝL 1Jj\QD\WUrQWKӃJLӟLQJjQKÿLӋQQyLFKXQJYjQJjQKÿLӋQWӵÿӝQJQyL ULrQJYүQ NK{QJQJӯQJSKiWWULӇQYӟLWӕFÿӝUҩWFDRYjWKkPQKұSQJj\FjQJVkX YjRWҩWFҧFiFOƭQKYӵFFӫDÿӡLVӕQJNLQKWӃ [mKӝL 7URQJÿyOƭQKYӵFEҧRPұWOjPӝWPҧQJOӟQPjFK~QJWDFҫQTXDQWkP &KtQKYuWKӃYӟLPөFÿtFKOjPTXHQEѭӟFÿҫXYӟLYLӋFWKLӃWNӃPҥFKÿLӋQWӱQyL FKXQJYjYӟLKӋWKӕQJDQWRjQEҧRPұWQyLULrQJFK~QJHPFKӑQÿӅWjL³ӬQJ GөQJYLÿLӅXNKLӇQFKӃWҥR.+Ï$&Ӱ$Ĉ,ӊ17Ӱ´ÿӇQJKLrQFӭXYjWKӵF KLӋQ 7URQJTXiWUuQKWKӵFKLӋQÿӅWjLWX\ÿmUҩWFӕJҳQJVRQJGRQKӳQJ KҥQ FKӃYӅWKӡLJLDQNLӃQWKӭFFNJQJQKѭNLQKQJKLӋPWKӵFWӃQrQFK~QJHPNK{QJ WUiQKNKӓLQKLӅXWKLӃXVyW&K~QJHPUҩWPRQJQKұQÿѭӧFQKӳQJêNLӃQÿyQJ JySFӫDWKҫ\F{YjFiFEҥQÿӇÿӅWjLFӫDFK~QJHPÿѭӧFKRjQWKLӋQKѫQ &XӕLFQJFK~QJHP[LQFKkQWKjQKFҧPѫQWKҫ\9}1Kѭ7LӃQ cùng các WKҫ\F{JLiREӝP{QÿmKѭӟQJGүQWұQWuQKJL~SFK~QJHPKRjQWKjQKÿӅWjL này. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -3- Mөc lөc LӡLQyLÿҫu &KѭѫQJ 1. Giӟi thiӋXÿӅ tài 5 1.1. MөFÿtFKÿӅ tài 5 1.2. ChӭFQăQJFӫa hӋ thӕng 5 1.3. Yêu cҫu thiӃt kӃ 5 1.4. CҩXWU~FFѫEҧn cӫa hӋ thӕng 6 &KѭѫQJ 2. Lӵa chӑQSKѭѫQJiQWKLӃt kӃ 7 2.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt 7 2.1.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt 7 2.1.2. Tìm hiӇu 1 sӕ loҥi khóa bҧ o mұt có mһt trên thӏ WUѭӡng 7 2.2. ChӍ tiêu cҫQÿҥWÿѭӧc trong thiӃt kӃ 11 3KѭѫQJiQWKLӃt kӃ 11 &KѭѫQJ 3: Giӟi thiӋu chung vӅ cҩu trúc và nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕng. 12 3.1. Cҩu trúc hӋ thӕng 12 3.2. Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕQJ««««««««««««« 13 &KѭѫQJ 4. Tìm hiӇu vӅ các khӕi cӫa hӋ thӕng 16 4.1. Khӕi INPUT 16 4.2. Khӕi xӱ lý 17 4.2.1. ChӑQYLÿLӅu khiӇn làm bӝ xӱ lý trung tâm 17 4.2.2. Tìm hiӇu vӅ 9LÿLӅu khiӇn AT89C51 18 4.3. Khӕi OUTPUT 21 4.3.1. HiӇn thӏ LCD - Tìm hiӇu vӅ LCD TC 1602A 21 4.3.2. MҥFKEiRÿӝng 25 4.3.3. Mҥch chҩp hành 25 ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -4- &KѭѫQJ 5. Tính toán thiӃt kӃ, chӃ tҥo 27 5.1. Tính chӑn linh kiӋn, thiӃt kӃ phҫn cӭng 27 5.1.1. Chӑn phím sӕ««««««««««««««««««« 27 5.1.2. Chӑn bӝ YLÿLӅu khiӇQ««««««««««««« 28 5.1.3. Chӑn hiӇn thӏ«««««««««««««««««« 30 5.1.4. Chӑn thiӃt bӏ EiRÿӝQJ«««««««««««« 30 5.1.5. Chӑn thiӃt bӏ ÿyQJPӣ cӱD««««««««««« 31 5.1.6. Chӑn thiӃt bӏ cҩp nguӗn cho hӋ thӕQJ«««««« 32 5.6ѫÿӗ QJX\rQOêVѫÿӗ mҥFKLQYjVѫÿӗ lҳp ráp 34 5.6ѫÿӗ nguyên lý 34 5.6ѫÿӗ mҥch in và mҥch chӃ tҥo thӵc tӃ 35 5.3. KӃt quҧ thӵc nghiӋm 38 5.ѬXQKѭӧc ÿLӇm cӫa sҧn phҭm làm ra 39 5.+ѭӟng phát triӇQÿӅ tài 39 .ӃWOXұQ 40 3KөOөF &RGHOұSWUuQK«««««««««««««««««« 41 7jLOLӋXWKDPNKҧR ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -5- &+ѬѪ1* 1: GIӞI THIӊ8Ĉӄ TÀI: 1.1. MөFÿtFKQJKLrQFӭu ThiӃt kӃ NKyDÿLӋn tӱ bҵng phím sӕ có thӇ ÿyQJPӣ hӋ thӕng bҵng cách nhұp mұt khҭu. Nó có thӇ ÿѭӧc ӭng dөng làm khóa cho nhiӅu hӋ thӕQJQKѭNKyDKӋ thӕng NK{QJFKRSKpSWKD\ÿәLFjLÿһt cӫDEăQJFKX\Ӆn, cӫa máy, ), khóa cӱa (khóa cӱa ra vào cӫDJLDÿuQKFѫTXDQQKjPi\«« Ngoài ra, viӋFOjPÿӅ tài này còn: 1. Là sӵ tәng hӧp tҩt cҧ nhӳng kiӃn thӭFWURQJQăPKӑc qua, là sӵ chӭng tӓ cӫa bҧn thân vӅ nhӳng kiӃn thӭFÿmKӑFÿѭӧc. /jFѫKӝi h ӑc hӓi và tìm hiӇu vӅ các hӋ thӕng bҧo mұWNKiFÿDQJÿѭӧc sӱ dөng ngoài thӵc tӃ. &yÿLӅu kiӋn thӵc hành vӟi các linh kiӋQÿLӋn tӱ QKѭ/&'PDWUұn phím, vi ÿLӅu khiӇn 89C51, 4. Làm viӋFWKHRQKyPQKѭOjPӝt trҧi nghiӋm ÿӇ tӵ lұSVDXNKLUDWUѭӡng. 1.2. ChӭFQăQJFӫa hӋ thӕng. Ĉk\OjPӝt loҥLNKyDÿLӋn tӱQyÿѭӧFGQJÿӇ ÿyQJPӣ 1 hӋ thӕQJQjRÿyEҵng cách nhұp mұt khҭu, thông qua viӋc giao tiӃp vӟi bàn phím ma trұn 3x5 và màn hình LCD 2 line. 1.3. Yêu cҫu thiӃt kӃ: DӵDWUrQÿһc thù cӫDÿӅ WjLQrQQKyPÿmÿһt ra nhӳng yêu cҫu sau: 1.3.1. Ĉҧm bҧo an toàn: - Khóa chҳc chҳn, chӏXÿѭӧFYDÿұp mҥnh. - Mұt khҭXÿѭӧc bҧo mұWÿӝ dài mұt khҭu lӟn. - Không cho phép dò mã, bҿ khóa. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -6- 1.3.2. HoҥWÿӝng әQÿӏnh: - Xӱ OtQKDQKÿiSӭng kӏp thao tác cӫDQJѭӡi dùng. - Không gһp sӵ cӕ trong suӕWTXmQJÿӡi hoҥWÿӝng. 1.3.3. Gӑn nhҽ: - Tích hӧp nhiӅu khӕi có chӭFQăQJWѭѫQJWӵ nhau vào cùng 1 mҧng. 1.3.4. Giá thành rҿ: - Giá rҿ KѫQFiFVҧn phҭm cùng loҥi trên thӏ WUѭӡng, giá khoҧng tӯ 150- 300 ngàn. 1.4. CҩXWU~FFѫEҧn cӫa hӋ thӕng: HӋ thӕng có cҩu trúc gӗm 3 khӕLFѫEҧn sau: Hình 1. Các khӕLFѫEҧn cӫa hӋ thӕng Khӕi INPUT Khӕi xӱ lí Khӕi OUTPUT ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -7- &+ѬѪ1* 2: LӴA CHӐ13+ѬѪ1*È17+,ӂT Kӂ. 2.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt. 2.1.1. Lӏch sӱ và sӵ phát triӇn cӫa hӋ thӕng bҧo mұt. 7KӡL[ѭDÿӇFKһQFӱDQJăQQJӯDWUӝPYjNҿJLDQUDYjRQJѭӡLWDFKӍGQJWKHQ KD\FKӕW6DXQj\QKӳQJEӝNKyDFӱDYӟLFKӕWNKyDÿѭӧFSKiWWULӇQQKѭNKyDFѫ khóa sӕ, Trong tKӡLgian JҫQÿk\, YӟLÿjWLӃQEӝFӫDNKRDKӑFNӻWKXұWÿmcó sӵ ÿD dҥQJKѫQFiFORҥLNKyDWK{QJPLQKKLӋQÿҥLQKѭNKyDYkQWD\NKyDPmVӕNKyDWKҿ WӯNKyDQKұQGҥQJKuQKҧQKY}QJPҥFWLӃQJQyL« 2.1.2. Tìm hiӇu 1 sӕ loҥi khóa bҧo mұt hiӋn có mһt trên thӏ WUѭӡng: x .KyDFѫ Gӗm hai phҫn là ә khóa và chìa khóa, làm bҵng kim loҥi cӭng và nhiӅu hình dҥQJ.KyDÿѭӧc mӣ khi có chìa khóa vӟLFiFUăQJWUrQPpSNKyDÿ~QJYӟi thӭ tӵ các chӕt nhӓ trong ә khóa nhҵm nâng các chӕt nhӓ ÿyOrQJk\Pҩt tác dөng khóa cӫa ә. Hình 2. &ѫFKӃPӣNKyDEҵQJFKuD. Hinh 3. +uQKGҥQJVӕORҥLNKyDFѫ. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -8- x Khóa vân tay: 9kQWD\ÿѭӧFVӱGөQJWKD\WKӃFKRFKuDNKyD&KӍFҫQÿһWYkQWD\YjRWKLӃW EӏFҧPӭQJQӃXQKұQGҥQJÿ~QJYkQWD\FӫDQJѭӡLÿmÿăQJNtVӱGөQJWKu khóa Pӣ. Hình 4. Khóa vân tay ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG -9- x Khóa thҿ tӯ: .KyDWKҿWӯÿѭӧFVӱGөQJEҵQJFiFKFKRWKҿWӯÿLTXDNKHÿӑFWKҿWӯ1ӃX WKLӃWEӏÿӑFWKҿQKұQGҥQJWKҿWӯKӧSOӋVӁFKRPӣKӋWKӕQJ 7KҿWӯ OjPӝWWKҿQKӵDFyJҳQPӝWGҧLEăQJWӯӣPһWVDXFӫDWKҿ'ҧLEăQJ WӯQj\FyWӯWtQK'ҧLEăQJWӯQj\GQJÿӇOѭXWUӳWK{QJWLQFӫDFKӫWKҿ Hình 5. 7KҿWӯ Hình 6. ThiӃt bӏ ÿӑc thҿ tӯ. [...].. .ÁN T NG H P KHÓA C A NT Khóa nh n d ng võng m c: Hình 7 Nh n d ng võng m c m t Khóa mã s : Là lo i khóa s d ng m h th ng Hình 8 Khóa mã s N -10- SVTH: TR NG ÁN T NG H P Nh KHÓA C A NT nh: M c dù trên th t nhi u lo i khóa hi nh a c ng d ng nhi u vào i s ng sinh ho t h ng ngày ng d ng cho các h t o m t chi c khóa b ng m t mã v i giá r p nhi ng d ng vào vi c làm khóa c a, khóa h th nh ch... giúp cho vi c giao ti p v M i s d ng tr nên d ng khi nh p sai mã s 3 l n, xâm nh p không h p pháp N -12- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A M NT c a: Th c hi n thao tác m khóa khi nh khóa, khóa l i c a khi nh n l nh khóa c a 3.2 Nguyên lý ho ng c a h th ng H th ng giao ti p v i s d ng thông qua m u khi n và màn hình hi n th LCD Bàn phím g m các phím s 0-9 và các phím ch I (M C A), I MÃ), XÓA, KHÓA Khi... -13- SVTH: TR NG ÁN T NG H P Ho KHÓA C A ng c a h th ng có th mô t b NT sau: M c a Nh n phím M ? S Line1 c a LCD hi n th thông báo: XIN MOI NHAP MA: Nh p mã Line 1 c a LCD hi n th thông báo: Line 2 c a LCD SAIMA_NHAPLAI hi n th d u * S Nh n phím S ENTER? S S S Sai mã = 3 l n? dài m t kh u=1 0? So sánh mã M khóa Line1 c a LCD hi n th thông báo: ng WELCOME End N -14- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT i... v i c c t mà nó v c sinh ra luôn luôn t o ra mômen theo m t chi u nh) N -26- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 5: TÍNH TOÁN THI T K , CH T O: 5.1 Tính ch n linh ki n, thi t k ph n c ng: ng thi t k : Thi t k m t h u khi n bao g m c vi c thi t k t ch c ph n c ng và vi t ph n m m cho n n ph n c ng mà ta thi t k Vi c xem xét gi a t ch c ph n c ng và n m m cho m t thi t k là m t v c n ph i cân nh c Vì... chu n công nghi p cho các thi t k kh d ng M t khác, qua vi c kh o sát th ng linh ki n vi c chip 8051 là d dàng nên m ra kh t k th c t Vì nh ng lý do trên mà vi c l a ch u khi n AT89C51 c u khi n thu c h MCS-51 Hình 3 AT 89C51 C u hình ho ng c a chip AT89C51: -ROM trong: Flash ROM - 4KBytes -RAM trong: 128 bytes N -29- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 5.1.3 Ch n hi n th : Ch n màn hình LCD làm kh... phím) Bàn phím g m các phím s 0~9 và các phím ch (M C A), IMÃ, XÓA, KHÓA Hình 2 bàn phím c b trí thành 5 hàng và 3 c t: S u ra t bàn phím là 8 dây phù h u khi n i N -16- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT 4.2 Kh i x lý: 4.2.1 Ch u khi n làm b x lý trung tâm m: - u khi n có kh u khi n linh ho t theo mong mu n c a i s d ng d a vào ph n m c vi t - Kh i mã có th th c hi - H th n, kích th c nh - Có th c i,... P1.1 H/L 9 DB2 P1.2 H/L 10 DB3 P1.3 H/L 11 DB4 P1.4 H/L 12 DB5 P1.5 H/L 13 DB6 P1.6 H/L 14 DB7 P1.7 H/L Tí é 0 V (Ground) 15 èn backline 16 N -22- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT - -0 ch - trên màn hình - -bít) N -23- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A 2 M : Binary Command D7 NT Hex D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Clear Display 0 0 0 0 0 0 0 1 01 Display & Cursor Home 0 0 0 0 0 0 1 X 02 or 03 Chacractor Entry... 10/7 :1= 5x10 dot format, 0= 5x7 dot format nitialisation settings N -24- SVTH: TR NG ÁN T NG H P 4.3.2 M KHÓA C A NT ng: kêu Hình 5 4.3.3 M ch ch p hành: M ch ch p hành nh t kh u u m c a C a s mô hình này, em s d c a C Hình 6 M N b o chi -25- cm i dùng n 1 chi u khi n u khi o chi n 1 chi u SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT n 1 chi u Ph n c m (ph n kích t - t trên stato) t o ra t ch t , xuyên qua... o KHÓA C A 2.2 Ch tiêu c tìm tòi, nguyên c u và ch t o n: ng t t, an toàn, ch v c c ngu n cung c p t 12 - 24 VDC, phù h p ng t c th i các tác v vi c chính xác và an toàn c a b ph 2.2.2 Ph u khi m b o s làm ng cu i : Các thi t k mb hi n t t các ch c a c a h th ng th c t k , các k t c 2.3 P c ng v ng tk : T 2.1.1 và 2.2.2 ch Ph ng d ng vi c trong thi t k : 2.2.1 Ph M ch ho NT tài t k là: n: S d ng vi. .. m nh dòng tiêu th - làm vi c hay t n s xung nh p c a CPU - Gi n áp ngu n nuôi - Có th m r ng nhi u ch r ng cho các thi t k l n N -28- SVTH: TR NG ÁN T NG H P KHÓA C A NT Nh ng là: gi m công su t tiêu th u khi n th i gian th c nên v m t ng d ng nó r t thích h p v i các thi t k u khi n Th u khi n thu c h MCS- nên cho phép nhi u kh m c h tr m t t p l nh phong phú m d o trong v vi n u khi n Cu i cùng là, . ĐỒ ÁN TỔNG HỢP Ứng dụng vi điều khiển chế tạo khóa cửa điển tử ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN. dҥng võng mҥc mҳt. x Khóa mã sӕ: Là loҥi khóa sӱ dөng mұWPmÿӇ ÿyQJPӣ hӋ thӕng. Hình 8. Khóa mã sӕ. ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ *9+'769®1+Ѭ7,ӂN