KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout)

KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout) KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout) KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout) KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout) KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout) KHÓA số THÔNG MINH CHO cửa GARAGE XE hơi DÙNG PIC (có code và layout)

KHÓA SỐ THÔNG MINH CHO CỬA

GARAGE XE HƠI DÙNG PIC

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI 1

1.3 YÊU CẦU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ 2

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2

2.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT 3

2.2.1 Khối nguồn 3

2.2.2 Khối bluetooth 4

2.2.3 Khối LCD 5

2.2.4 Keypad 5

2.2.5 Khối vi điều khiển PIC 6

2.2.6 Chương trình điểu khiển trên smartphone) 8

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG 10

3.1 KHI CẤP NGUỒN CHO TOÀN BỘ HỆ THỐNG 10

3.2 KHI NHẬP ĐÚNG MẬT KHẨU 11

3.3 KHI NHẬP SAI MẬT KHẨU 12

CHƯƠNG 4 THI CÔNG ĐỀ TÀI 13

4.1 MẠCH IN 13

4.2 MẠCH THỰC TẾ 13

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 14

5.1 KẾT LUẬN 14

TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 PHỤ LỤC …16

LẬP TRÌNH(CODE) 17

DANH MỤC CÁC HÌNH V

H ÌNH 4.1: M ẠCH IN 10

H ÌNH 4.2: M ẠCH THỰC TẾ 10

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu chung

 Hiện nay với cách mạng công nghiệp 4.0 đang hình thành và phát triển , đấtnước chúng ta đã và đang ứng dụng điều khiển thiết bị từ xa vào rất nhiều lĩnhvực từ công nghiệp, nông nghiệp cho tới trong đời sống hằng ngàyv v.Không chỉ giúp con người ngày càng chủ động hơn trong công việc màcòn giảm bớt nguy hiểm,rủi ro, tiết kiệm thời gian, chi phí

 Với kiến thức học được từ Trường Đại Học Tôn Đức Thắng, nay em xin giới thiệu và trình bày sản phẩm khóa số thông minh cho cửa garage xe hơi

1.2 Mục đích đề tài

 Nhờ hướng phát triển đó chúng ta có thể sử dụng sóng Bluetooth để điềukhiển thiết bị tầm gần

 Tăng sự tiện nghi,tiện dụng trong cuộc sống hằng ngày

1.3 Yêu cầu và nhiệm vụ của đề tài

 Tự thiết kế mạch nguồn, không sử dụng adapter

 Thiết kế và thi công hệ thống khóa cửa có các chức năng sau:

+ Bộ khóa có keypad nhập mật khẩu tại chỗ

+ Có chức năng Bluetooth để người ngồi trong xe chọn mật khẩu mở cửakhông phải xuống xe

+ Khóa có chức năng reset mật khẩu

+ Processor dung PIC

Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Khối nguồn: cấp nguồn 5VDC cho toàn mạch

Khối Bluetooth: giao tiếp mạch với điện thoại

Khối hiển thị LCD: nhận tín hiệu từ vi điều khiển và hiển thị

Khối vi điều khiển PIC: tiếp nhận, xử lý thông tin và xuất thông tin ra cáckhối

Keypad: nhập số

Đèn báo hiệu: báo hiệu mở khóa thành công

2.2 Thiết kế chi tiết

2.2.1 Khối nguồn

Hình 2.2 : Sơ đồ chi tiết của mạch nguồn

Mạch sử dụng IC LM7805 để giảm điện áp 12VDC sang 5VDC.

Hình 2.3 Sơ đồ chân của LM7805

Chân 1: ngõ vào DC

Chấn 2: nối đất

Chân 3: ngõ ra 5VDC

Đầu tiên ta cấp nguồn 220V/AC qua máy biến áp để điều chỉnh về 12V/AC sau đó

ta cho đi qua cầu diode để chuyển dòng điện AC thành dòng điện 12V/DC Tiếp theo ta cho dòng điện 12V/DC qua cầu diode để có được dòng điện 5V/DC Công dụng của các tụ ở mạch nguồn này là để lọc phẳng tín hiệu cho mạch nguồn được hoạt động ổn định

 Chân VCC: để cấp nguồn có sử dụng nguồn từ 3.3V-5.6V.

 Chân GND: chân nối đất(GND)

 Chân Tx: gửi tín hiệu được nối với chân Rx trên PIC16F877A

 Chân Rx: để nhận tín hiệu được nối với chân Tx trên PIC16F877A

2.2.3 Khối LCD

LCD là thiết bị dùng để hiện thị được sử dụng công nghệ tinh thể lỏng Trong

số tất cả các module LCD có sẵn trên thị trường, một trong những phổ biến nhấtđược sử dụng là 16 × 2 LCD Module có thể hiển thị 32 ký tự ASCII trong 2 dòng (16

ký tự trong 1 dòng) Khác với các loại màn hình LCD thường được sử dụng là 20 ×

4 ký tự LCD, Nokia 5110 LCD module, 128 × 64 LCD hiển thị đồ họa và màn hìnhTFT cảm ứng hiển thị màn hình LCD 2,4 inch Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìmhiểu làm thế nào để giao tiếp LCD với PIC

Để thực hiện việc giao tiếp giữa LCD và PIC16f877a, cần chuẩn bị 1 LCDkích thước 16x2 , 1 biến trở 10k Ohm (VR1).

Hình 2.5 : LCD 16x2 và chức năng của từng chân

2.2.4 Keypad

Bàn phím ma trận 4x4 hay còn có cái tên khác là bàn phím Hex Bàn phímhex là một ứng dụng rất quan trọng và phổ biến trong hệ thống nhúng, mã khóa ,máy tính , hệ thống tự động , hay bất cứ một hệ thống gì yêu cầu ký tự , nhập số hay

Hinh 2.5 : Sơ đồ cấu tạo và chức năng của keypad

2.2.5 Khối vi điều khiển PIC

Trên thị trường điện tử hiện nay có nhiều họ vi điều khiển khác nhau nhưPIC, họ 8051… Vi điều khiển họ 8051 thường bị nhiễu do đó ít được sử dụng trongcông nghiệp và mạch thương mại Bên cạnh đó , vi điều khiển PIC được tích hợpnhiều tính năng và công năng hơn họ 8051 như ADC 10BIT, PWN 10BIT,EEPROM 256 BYTE… Nên em chọn PIC làm vi điều khiển cho mạch

PIC được sử dụng tập lệnh RISC, với dòng PIC low-end (độ dài mã lệnh12bit, ví dụ PIC 12Cxxx) và mid range ( độ dài mã lệnh 14 bit, ví dụ PIC16fxxx) tậplệnh bao gồm khoản 35 lệnh, 70 lệnh đối với các dòng PIC high-end (độ dài mã lệnh16bit, ví dụ PIC 18fxxx) Tập lệnh bao gồm các lệnh tính toán trên các thanh ghi, vớicác hằng số, hoặc các vị trí bộ nhớ, cũng như có các điều kiện, lệnh nhảy/gọi hàm,

và các lệnh quay trở về, nó cũng có các tính năng phần cứng khác như ngắt hoặc chế

độ hoạt động tiết kiệm điện

Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng,nhưng ở đây có thể điểm qua một vài nét như sau:

- 8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harvard có sửa đổi

- FLASH và ROM có thể tùy chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte

- Các cổng xuất/nhập (I/O ports) ( mức logic thường từ 0V đến 5.5V, tươngứng mức logic 0 và logic 1)

- 8/16 BIT timer

- Công nghệ Nanowatt

- Những chuẩn giao tiếp ngoại vi nối tiếp đồng bộ / không đồng bộUSART, AUSART, EUSARTs

- Bộ chuyển đổi ADC Analog-to-digital converters, 10/12 bit

- Bộ so sánh điện áp (Voltage Comparators)

- Các module Capture / Compare / PWM

- MSSP Peripheral dùng cho các giao tiếp I²C, SPI, I²S

- Bộ nhớ nội EEPROM – có thể ghi/xóa lên tới 1 triệu lần

- FLASH (dùng cho bộ nhớ chương trình) có thể ghi/xóa 10000 lần

- Module điều khiển động cơ, đọc encoder

- Hỗ trợ giao tiếp USB

- Hỗ trợ giao tiếp CAN

- Hỗ trợ giao tiếp LIN

- Hỗ trợ giao tiếp IrDA

- Một số dòng có tích hợp bồ RF (PIC 16f639 va rfPIC)

- KEELOQ mã hóa và giải mã

- DSP những tính năng xử lý tín hiệu số (dsPIC)

Các PORT của PIC16F877A lần lượt được đặt tên theo chữ cái là PORTA,PORTB, PORTC, PORTD, PORTE, tương ứng với mỗi chân I/O ngoài chức nănginput và output logic còn tích hợp thêm nhiều tính năng khác như RX, TX chomodule USART, SDO, SDI, SCK, SS cho module SPI…

Hình 2.6 : Sơ đồ chân của PIC16F877A

2.2.6 Chương trình điều khiển trên smartphone

Ở đề tài này em sử dụng chương trình Inventor

Inventor là mộ ứng dụng web mã nguồn mở được cung cấp bởi google , Inventorcho phép những người mới làm quen có thể lập trình máy tính để tạo ra các ứngdụng cho hệ điều hành android

Hơn nữa thay vì gõ từng câu lệnh để tạo ra 1 ứng dụng, chúng ta chỉ việc kéo vàthả các khối lệnh và ghép chúng lại với nhau để tạo ra 1 ứng dụng có thể chạy trêncác thiết bị android

Qua đó người dùng có thể không cần quá am hiểu về kiến thức lập trình vẫn cóthể tạo ra được những ứng dụng đơn giản cho riêng mình mà mà không cần phải nhớcấu trức của các câu lệnh

Hình 2.7 Ứng dụng được viết bởi inventor

Hình 3.1 : Khi khởi động mạch

3.2 Khi nhập đúng mật khẩu

Khi mở khóa thành công, đèn led báo hiệu sáng

Hình 3.2 Khi nhập mật khẩu thành công

Hình 3.3 Khi nhập sai mật khẩu 3 lần

CHƯƠNG 4 THI CÔNG ĐỀ TÀI

4.1 Mạch in

Sơ đồ mạch in của hệ thống

Hình 4.1 : Sơ đồ mạch in

Hình 4.2: Mạch thực tế

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN

5.1 Kết luận

5.1.1 Ưu điểm

 Mạch hoạt động được ổn định

 Đáp ứng được các yêu cầu nhiệm vụ đề tài

 Khả năng tương đối xa nếu dùng chuẩn Bluetooth

 Khả năng điều khiển thiết bị tương đối nhanh, có tính chính xác cao

5.1.2 Nhược điểm

 Mạch chưa đáp ứng được thẩm mỹ thiết kế

 Kết nối yếu khi khoảng cách xa

printf(lcd_putc,"Nhap Lai Pass:");

printf(lcd_putc,"Vo Hieu Hoa");

if(z==a1 && x==b1 && n==c1 && m==d1) {