DANH MỤC HÌNH VẼ3DANH MỤC BẢNG BIỂU4LỜI NÓI ĐẦU5PHẦN MỞ ĐẦU61.Nêu vấn đề62.Mục tiêu đề tài63.Ứng dụng mô hình7CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI91.1. Lịch sử hình thành và sự phát triển của khóa cửa91.1.1. Khóa then cài91.1.2. Khóa dây xích91.1.3. Khóa chốt nổi101.1.4. Khóa cơ truyền thống101.1.5. Khóa điện tử – khóa hiện đại111.2. Một số loại khóa cửa hiện nay trên thị trường111.2.1. Khóa bấm111.2.2. Khóa cửa tay nắm tròn121.2.3. Khóa cửa bằng thẻ từ131.2.4. Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc131.2.5. Khóa cửa điện tử141.3. Tóm tắt yêu cầu hệ thống141.4. Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống161.5. Kết luận chương16CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT172.1. Nêu vấn đề172.1.1. Giải pháp thiết kế172.1.2. Lý do lựa chọn thiết bị172.2. Vi điều khiển PIC 18F4520182.2.1. Giới thiệu về PIC182.2.2. Các dòng PIC và cách lựa chọn vi điều khiển PIC192.2.3. Giới thiệu PIC 18F4520192.2. Bàn phím262.3. Khối hiển thị282.4. Tìm hiểu về L7805322.5. Kết luận chương 233CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG343.1. Thiết kế phần cứng343.1.1. Thiết kế sơ đồ khối phần cứng343.1.2. Thiết kế sơ đồ nguyên lý353.1.3. Thiết kế mạch in393.2. Thiết kế phần mềm413.2.1. Thiết kế lưu đồ thuật toán413.2.2. Thiết kế module chương trình433.3. Hình ảnh sản phẩm443.4. Thử nghiệm và đánh giá483.5. Kết luận chương 348KẾT LUẬN49TÀI LIỆU THAM KHẢO50PHỤ LỤC51
Trang 1MỤC LỤC
Trang 2DANH MỤC HÌNH VẼ
Trang 3DANH MỤC BẢNG BIỂU
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển, khi một công trình được xây dựng, nó được cấuthành bởi nhiều yếu tố, trong đó ổ khóa cửa là một bộ phận tuy nhỏ so với toàn côngtrình nhưng rất là quan trọng Khóa cửa không chỉ giới hạn khoảng không gian bêntrong và bên ngoài, mà nó còn là bộ phận tạo nên sự an toàn bên trong đối với bênngoài.Vì vậy trong một công trình khóa cửa trở thành một người bạn trung thành luônbảo vệ tính mạng, tài sản và những người thân yêu của bạn Khóa cửa góp phần tạonên một tổ ấm hạnh phúc
Trong đợt tốt nghiệp này, Em đã được nhận đề tài “THIẾT KẾ MÔ HÌNH KHÓA SỐ ĐIỆN TỬ ”.Hôm nay,em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp theo thời
gian qui định của nhà trường
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Nhà Trường cùng quý
Thầy-Cô, bạn bè đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao.
Đặc biệt em cảm ơn Cô ThS ĐÀO THỊ PHƯƠNG MAI đã nhiệt tình hướng
dẫn, giúp đỡ, định hướng cho em trong việc thực hiện đồ án hoàn thành đúng thờigian quy định
Do thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp có hạn và kiến thức của em còn nhiềuhạn chế nên đồ án không tránh khỏi sự thiếu sót Em rất mong sự đóng góp cùng sựchỉ bảo của quý Thầy-Cô để đồ án của em hoàn chỉnh hơn
Trang 5PHẦN MỞ ĐẦU
1 Nêu vấn đề
Đối với mỗi gia đình, xí nghiệp, trường học hay bất cứ nơi đâu, để bảo vệ tài sảntrong phòng Trên mỗi cánh cửa ra vào được trang bị thêm chiếc khóa Hiện nay trênthị trường có rất nhiều loại khóa cửa nhưng hầu như đều là khóa cơ khí, các khóa cơkhí này gặp vấn đề lớn đó là tính bảo mật của các khóa này không cao, nên dễ dàng bịphá khóa bởi các chìa khóa đa năng
Khóa số nói chung là loại khóa để bảo vệ thiết bị, tài sản mà khi muốn mở rathì phải tác động đến số mà ta cài đặt trước Có 2 loại khóa số cơ bản hiện nay trên thịtrường có đó là khóa số cơ khí và khóa số điện tử
- Khóa số cơ khí : khi mở khóa hay khóa lại thì ta phải xoay các vòng số trên khóasao cho một dãy các số nào đó cùng hợp với nhau thì mở được khóa
- Khóa số điện tử : khi mở khóa thì ta phải nhập đúng mật khẩu là một dãy các sốliên tiếp nhau, nếu nhập đúng các dãy số đó thì mở được khóa
Nhìn chung thì khóa số điện tử sẽ có nhiều ký tự, nhiều mã số để cài đặt hơn,cũng như độ dài của mã số sẽ dài hơn Vì vậy tính bảo mật của khóa số điện tử cũngcao hơn Bên cạnh đó, thao tác trên khóa số điện tử cũng thực hiện dễ dàng hơn vớicác phím bấm, chứ không phải là các vòng xoay ở khóa số cơ khí Khi thao tác đổimật khẩu cũng dễ dàng hơn vì thao tác trên các phím bấm
Khóa số điện tử ngoài tính năng về bảo mật cao, và thao tác dễ dàng còn có tínhnăng cảnh báo nếu nhập mật mã nhiều sai quá số lần quy định Với giao diện ngườidùng, hiển thị các thông báo về nhập mật khẩu, cảnh báo, thay đổi mật khẩu khiếnngười dùng dễ sử dụng hơn
2 Mục tiêu đề tài
• Yêu cầu của mô hình khóa số điện tử:
- Giao diện người dùng dễ sử dụng
- Thời gian đáp ứng nhanh
- Mật khẩu có độ dài đảm bảo tính bảo mật cao
- Có thể thay đổi được mật khẩu
- Tính năng tự vô hiệu hóa khi nhập mật khẩu sai 4 lần liên tiếp
- Khi bị vô hiệu hóa, cần nhập mã bảo vệ để kích hoạt lại hệ thống
- Hệ thống phải làm việc được ngay cả khi mất điện
Trang 6• An toàn, bảo mật cao:
Khi lắp đặt khóa điện tử, bạn có quyền kiểm soát lịch sử truy cập, giám sát người
ra vào nhà, hữu ích cho gia đình có con nhỏ, người cao tuổi, người giúp việc
Gia chủ có thể quyết định người mở cửa vào nhà trong khoảng thời gian nhấtđịnh bằng cách thiết lập ứng dụng, hạn chế việc thay đổi ổ khóa, sao chép chìa Côngnghệ hiện đại cho khả năng bảo mật cao bằng mật mã ảo, mở khóa bằng vân tay, cài
mã mở cửa theo phân quyền khác nhau (master, user, guest)
Một số dòng khóa điện tử uy tín còn được trang bị các tính năng như báo độngkhi có hiện tượng cạy phá khóa, nhiệt độ trong nhà tăng cao (nguy cơ hỏa hoạn)
• Phù hợp với hầu hết loại cửa:
Khóa cửa thông minh gần như có thể lắp đặt trên bất kỳ loại cửa nào từ cửa gỗ,cửa nhôm, kính chỉ cần có độ dày phù hợp
Trang 8CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT ĐỀ TÀI 1.1 Lịch sử hình thành và sự phát triển của khóa cửa
Để có được một bộ khóa cửa như ngày hôm nay, khóa đã cửa trải qua nhiều giaiđoạn phát triển, có thể tóm lược qua các cột mốc như sau:
1.1.1 Khóa then cài
Đó là một bộ phận thường làm bằng gỗ hoặc kim loại dùng để cài chặt mặt saucủa cánh cửa tựa trên hai bờ vai của bộ cửa
Hình 1 1: Khóa then cài
1.1.2 Khóa dây xích
Đó là một sợi dây thường làm bằng kim loại, có tác dụng quấn và giữ chặt cánhcửa lại (để giữ cửa khỏi mở ra bằng cách mấu điểm cuối của sợi dây với một cái mócnằm ở mặt sau của cánh cửa)
Hình 1 2: Khóa dây xích
Trang 91.1.3 Khóa chốt nổi
Là hình thức biến thể của then cài và dây xích Đó là một thanh hình dẹp bằngkim loại gắn nổi trên cánh cửa, để giữ cửa khỏi mở ra bằng cách chốt (cài) vào khungbao của bộ cửa Đỉnh cao của chốt cửa chính là cây chốt âm vừa đạt độ an toàn caonhất vừa thẩm mỹ nhất
Hình 1 3: Khóa chốt nổi
Ghi chú: Khuyết điểm lớn nhất của những loại trên (then cài, dây xích, chốt
nổi…) là chỉ khóa được mặt trong của cánh cửa (khi có người bên trong)
1.1.4 Khóa cơ truyền thống
Những bộ khóa cửa đầu tiên ra đời rất đơn giản thường làm bằng gỗ (loại tốt)với hệ chìa chữ L rất đơn giản và dễ chòi
Khi các vật liệu bằng kim loại phát triển ổ khóa cửa chuyển qua làm bằng kimloại (đồng, thau, Inox, Atimon, nhôm…) rất đa dạng về kiểu dáng, hoa văn và màusắc, nhưng chung quy lại ta có thể phân biệt từng giai đoạn phát triển của nó thôngqua hệ chìa
Hình 1 4: Khóa dạng ổ
Trang 101.1.5 Khóa điện tử – khóa hiện đại
Ngày nay với những tiến bộ trong ngành kỹ thuật điện, điện tử… chúng ta cònthấy những loại khóa không dùng những loại chìa truyền thống mà dùng các hình thứcgiao diện khác để mở như card từ, tôn điện (nam châm điện), giọng nói, vân tay, ánhmắt,…
Hình 1 5: Khóa điện tử
Điểm tối ưu của những loại chìa này chính là sự tiện dụng, sự bất lợi lớn nhấtcủa những loại này là chế độ vận hành, kiểm tra, bảo trì, giám sát người lạ phá hoại(thay pin đúng định kỳ, bo mạch điện tử có tuổi thọ nhất định (2-3 năm), gắn nơi khôráo không ẩm ướt, đặt biệt chú ý đến sự phá phách của người bên ngoài do những bộphận nhận diện là những bộ phận gắn nổi rất dễ đập phá
1.2 Một số loại khóa cửa hiện nay trên thị trường
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại khóa cửa, rất đa dạng về mẫu mã vàchủng loại đáp ứng các nhu cầu khác nhau của khách hàng
1.2.1 Khóa bấm
Là loại khóa có kích thước nhỏ vừa lòng bàn tay và cấu tạo đặc trưng là có chốtcửa để bấm vào hoặc có chìa để khóa cửa lại, loại khóa này thường được sử dụng chocửa sắt, cửa xếp, cửa gỗ Khóa bấm được chia làm hai loại là loại thông thường và loạikhóa bấm chống cắt
Trang 11Hình 1 6: Cơ chế mở khóa
Hình 1 7: Hình ảnh một số loại khóa bấm
1.2.2 Khóa cửa tay nắm tròn
Là loại khóa được sử dụng phổ biến hiện nay Loại khóa này phải đóng – mởbằng cách vặn trái, vặn phải để đóng – mở cửa Khóa tay nắm tròn có cấu tạo là bêntrong thường có 1 chốt bấm hoặc bên trong là 1 lỗ để cắm chìa khóa để khóa cửa từbên trong
Loại khóa này thường được sử dụng cho cửa gỗ hoặc cửa nhôm kính, khóa nàythường hay bị kẹt và cần phải gọi thợ sửa khóa đến để mở cửa
Hình 1 8: Khóa cửa tay nắm tròn
Trang 121.2.3 Khóa cửa bằng thẻ từ
Khóa từ có tên gọi là Nopass với ổ khóa bằng kim loại (có lõi từ tính bên trong),chìa khóa là một loại thẻ có hình dáng như thẻ tín dụng và được làm bằng chất liệuđặc biệt, trong thẻ có chứa ngầm các phần tử nhiễm từ nhưng không nhìn thấy Khi
mở, đóng cửa bạn chỉ cần đút thẻ từ vào khe của ổ khóa
Ưu điểm của khóa là hoàn toàn không dùng điện, pin hay ắc quy Về cấu tạokhóa có cấu trúc lõi từ gắn ngầm bên trong ổ khóa Mỗi cấu trúc đó là một tổ hợp hìnhhọc của 28 trong 41 lõi từ
Hình 1 9: Khóa cửa bằng thẻ từ
1.2.4 Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc
Dựa theo nguyên tắc sự chuyển động không giống nhau của mắt khi nhìn vàocác vật khác nhau Thông qua camera để ghi lại những chuyển động đặc trưng của mắt
để mở khóa
Hình 1 10: Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc
1.2.5 Khóa cửa điện tử
Khóa điện tử là khóa cửa hiện đại nhất hiện nay Loại khóa này thường được sửdụng trong các tòa nhà lớn; khách sạn hay nhà hàng cao cấp với bàn ăn gia đình hiện
Trang 13đại….Khóa điện tử sử dụng mã từ, mã số hoặc vân tay để mở cửa Khóa điện tửthường được lắp đặt cho cửa kính, cửa kính thủy lực, cửa gỗ Khóa cửa điện tử thườnghay bị hết pin nếu bạn không kiểm tra hoặc có thể bị loan mã nếu bạn bấm tay nhiềulần nhưng không đúng.
Hình 1 11: Khóa cửa điện tử
Chức năng của hệ thống
Đó là một dạng khóa cửa điện tử, được ứng dụng để đóng mở một hệ thống nào
đó bằng cách nhập mật khẩu được cài đặt thông qua việc giao tiếp với bàn phím matrận 4x4 và màn hình LCD 2 line
Yêu cầu thiết kế
Dựa trên yêu cầu thực tế, Một số yêu cầu được đặt ra cho thiết kế như:
Bảo đảm tính an toàn
- Khóa phải chắc chắn, chịu được va chạm mạnh
- Mật khẩu thiết kế dài hơn, độ bảo mật cao hơn
Trang 14- Chống việc dò mã, bẻ khóa.
Hệ thống hoạt động ổn định
- Xử lý nhanh, chính xác các thao tác người sử dụng
- Hạn chế sự cố xảy ra trong quá trình sử dụng
Gọn nhẹ, dễ sử dụng
- Phải tích hợp nhiều khối chức năng vào chung 1 khối chung
- Bố trí các thiết bị dễ sử dụng, dễ thay thế nếu bị hỏng
Giá thành và mẫu mã cạnh tranh
- Phải rẻ hơn cách loại khóa có cùng chức năng trên thị trường
- Tính thẩm mỹ và chất lượng phải được bảo đảm
1.4 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống
Hình 1 12: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống
Trang 15• Khối điểu khiển trung tâm: Làm nhiệm vụ chính giao tiếp với khối giao tiếp diđộng, nhận lệnh từ khối điều khiển (bàn phím), điều khiển khối thực thi và điềukhiển khối hiển thị để hiển thị thông tin trạng thái
• Khối hiển thị: Hiển thị trạng thái hệ thống
• Khối điều khiển: Điều khiển hệ thống như mở khóa, đổi mật khẩu…
• Khối thực thi: Thực thi lệnh từ khối điều khiển trung tâm (mở khóa)
1.5 Kết luận chương
Ở chương 1, tôi đã nêu ra khái niệm, kiến thức tổng quát về khóa số điện tử,cùng với mục tiêu, phương hướng nghiên cứu Chương 2, sẽ thiết kế mô hình khóa số,
và nêu chi tiết các linh kiện cần thiết cho việc thiết kế mô hình khóa số điện tử
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Nêu vấn đề
2.1.1 Giải pháp thiết kế
Hệ thống khóa cửa thông minh được thiết kế với một số yêu cầu cụ thể sau:
• Khóa cửa thông minh mở khóa bằng bàn phím hoặc tin nhắn
• Hoạt động ổn định, chính xác
• Báo động về chủ nhà khi phát hiện phá khóa
• Dễ mở rộng, thêm tính năng cho hệ thống
Trang 16 Chỉ phù hợp với những project vừa và nhỏ
Bị nhiễu do tác động của bên ngoài
2.2 Vi điều khiển PIC 18F4520
2.2.1 Giới thiệu về PIC
Ngày nay, những ứng dụng của vi điều khiển đã đi sâu vào đời sống sinh hoạt vàsản xuất của con người Thực tế hiện nay là hầu hết các thiết bị điện hiện nay đều có
sự góp mặt của vi điều khiển và vi xử lí Ứng dụng vi điều khiển trong thiết kế hệthống làm giảm chi phí thiết kế và hạ giá thành sản phẩm đồng thời nâng cao tính ổnđịnh của thiết bị và hệ thống
Trên thị trường hiện nay có nhiều họ vi điều khiển để lựa chọn như: 8051,Motola68HC, AVR, ARM, Pic…và có lẽ pic là dòng mà chúng ta được làm quennhiều nhất trong môi trường đại học nhưng tại sao chúng ta chọn dòng vi điều khiểnPic để thực hiện ứng dụng và phát triển không ngoài những nguyên nhân sau:
- Họ vi điều khiển Pic phát triển và sử dụng phổ biến ở nước ta => việc tìmmua và trao đổi kinh nghiệm là hết sức thuận lợi
- Giá thành các dòng Pic là không quá đắt
- Các dòng Pic có đầy đủ tính năng để hoạt động độc lập
- Là sự bổ sung hợp lý về kiến thức cũng như ứng dụng cho họ vi điều khiển8051
Trang 17- Có sự hỗ trợ cao của nhà sản xuất về các công cụ lập trình, trình biên dịch,mạch nạp Pic từ đơn giản tới phức tạp Không những vậy các tính năng đadạng của các đòng Pic không ngừng được phát triển.
- Có nhiều bộ phận ngoại vi ngay trên chip, bao gồm: Cổng và/ra số, bộ biếnđổi ADC, bộ nhớ EEFROM, bộ định thời, bộ điều chế độ rộng xung (PWM)…
- Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu được tích hợp ngay trên chip.Đây là họ VĐK được chế tạo theo kiến trúc RISC (Reduced Intruction SetComputer) có cấu trúc khá phức tạp Ngoài các tính năng như các họ VĐK khác,
nó còn tích hợp nhiều tính năng mới rất tiện lợi cho người thiết kế và lập trình.Pic18F4520 nằm trong dòng sản phẩm PIC18F2420/2520/4420/4520 của nhà sảnxuất Microchip với đặc điểm 28/40/44 -Pin Enhanced Flash Microcontrollers with10- Bit A/D and nanoWatt Technology Dòng sản phẩm này có nhiều cải tiến đáng
kể về tính năng so các dòng Pic trước đó như:
- Bộ nhớ chương trình được tăng cường (16Kbytes for PIC18F2420/4420devices and 32Kbytes for PIC18F2520/4520 devices)
- I/O ports (3 bidirectional ports on 28-pin devices, 5 bidirectional ports on40/44-pin devices)
- Tăng cường modul CCP
- Sử dụng công nghệ nanoWatl
Dòng sản phẩm này nói chung có nhiều sự tương đồng về tính năng nhưng có thểchia làm hai nhóm Pic18F2420/2520 với 28 chân và Pic 18F4420/4520 với 40 hoặc 44chân ghép nối Phần này chủ yếu chúng ta tìm hiểu Pic18F4520 nhưng những đặcđiểm các Pic khác thuộc dòng này sẽ hoàn toàn tương tự với các kí hiệu tương ứng.Trong đồ án chúng ta quan tâm chủ yếu Pic18F4520 loại PDIP sử dụng trong mạch
2.2.2 Các dòng PIC và cách lựa chọn vi điều khiển PIC
2.2.3 Giới thiệu PIC 18F4520
Vi điều khiển Pic18F4520 có các đặc điểm cơ bản:
- Sử dụng công nghệ nano Watl: Hiệu năng cao, tiêu thụ năng lượng ít
- Kiến trúc RISC
• 75 lệnh mạnh, hầu hết các lệnh thực hiện trong bốn chu kì xung Tốc độthực hiện lên tới 10 triệu lệnh trong 1s với tần số 40Mhz
• Có bộ nhân cứng
Trang 18- Những ngoại vi tiêu biểu:
• 4 bộ định thời/bộ đếm 8 bit với các chế độ tỉ lệ đặt trước và chế độ sosánh
• Bộ đếm thời gian thực với bộ tạo dao động riêng biệt
• 2 kênh PWM
• 13 kênh ADC 10 bit
• Bộ truyền tin nối tiếp USART khả trình
• Watchdog Timer khả trình với bộ tạo dao động bên trong riêng biệt
• Bộ so sánh tương tự
- Các đặc điểm đặc biệt khác
• Power on Reset và dò Brown out khả trình
• Bộ tạo dao động RC được định cỡ bên trong
• Các nguồn ngắt bên trong và bên ngoài
- I/O và các kiểu đóng gói
• 32 đường I/O khả trình
• Đóng gói 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, và 44-pad MLF
Trang 19Hình 2 1: Sơ đồ kiến trúc PIC 18F4520
Trang 20Hình 2 2: Sơ đồ chân PIC18F4520
Sau đây là giới thiệu cấu tạo chân loại 40 chân (40 Pin PDIP):
• Chân 1(MCLR /VPP/RE3):
- MCLR là đầu vào Master Clear (reset) hoạt động ở mức thấp dể reset toàn bộ thiết
bị
- VPP dùng để thay đổi điện áp đầu vào
- RE3 đầu vào số
Các chân thuộc cổng vào ra Port A:
• Chân 2(RA0/AN0): Với RA0 là cổng vào ra số, AN0 là đầu vào tương tự Input0
• Chân 3(RA1/AN1): RA1 là cổng vào ra số, AN1 là đầu vào tương tự Input1
• Chân 4(RA2/AN2/VREF+): RA2 là cổng vào ra số, AN2 là đầu vào tương tựInput2 VREF+ đầu vào tương tự chuyển đổi A/D điện áp tham chiếu (mức thấp), cònCVREF là đầu ra tương tự để so sánh điện áp chuẩn
Trang 21• Chân 5(RA3/AN3/VREF-/CVREF): RA3 là cổng vào ra số, AN3 là đầu vào tương
tự Input3 VREF - đầu vào tương tự chuyển đổi A/D điện áp tham chiếu (mức cao)
• Chân 6(RA4/T0CKI/C1OUT): RA4 là đầu vào ra số, T0CKI dầu vào xung bênngoài của Timer0, C1OUT là đầu ra bộ so sánh 1
• Chân 7(RA5/AN4/ SS /HLVDIN/C2OUT): Trong đó RA5 là cổng vào ra só, AN4
là đầu vào tương tự Input 4, SS chọn đầu vào phụ thuộc SPI, HLVDIN đầu vào tương
tự để dò điện áp, C2OUT đầu ra bộ so sánh 2
• Chân 13(OSC1/CLKI/RA7): Với OSC1là đầu vào bộ dao động thạch anh hoặc làđầu vào nguồn xung từ bên ngoài, khi ta nối dây với các thiết bị tương tự thì đầu vàonày dạng ST (Schmitt Trigger input ưith CMOS levels).CLKI là đầu vào CMOS chonguồn xung bên ngoài và luôn được ghép nối với chân OSC1 Còn RA7 là chân vào ra
• Chân 33(RB0/INT0/FLT0/AN12): Với RB0 là cổng vào ra số, INT0 là đầu vàongắt ngoài Interrup 0, FLT0 là đầu vào báo lỗi PWM được tăng cường CCP1, AN12đầu vào tương tự Input 12
• Chân 34(RB1/INT1/AN10): RB1 là đầu vào ra số, INT1 đầu vào ngắt ngoàiInterrup1, AN10 đầu tương tự Input 10
• Chân 35(RB2/INT2/AN8): RB2 là đầu vào ra số, INT2 đầu vào ngắt ngoàiInterrup2, AN8 đầu tương tự Input 8
• Chân 36 (RB3/AN9/ccp2): RB3 là đầu vào ra số, AN9 đầu tương tự Input 9, CCP2(Capture 2 input/Compare 2 output/PWM2 output.)
• Chân 37 (RB4/KBI0/AN11): RB4 là đầu vào ra số, KBI0 thay đổi mở ngắt, AN11đầu tương tự Input 9
• Chân 38(RB5/KBI1/PGM): RB5 đầu vào ra số, KBI1 thay đổi mở ngắt, PGM chophép có thể lập trình ISCPTM ở điện áp thấp
• Chân 39 (RB6/KBI2/PGC): RB6 là đầu vào ra số, KBI2 thay đổi mở ngắt, PGCchân dùng trong mạch chạy và xung lập trình ICSP
• Chân 40 (RB7/KBI3/PGD): RB7 đầu vào ra số, KBI3 thay đổi mở ngắt, PGD chândùng trong mạch chạy và xung lập trình ICSP
Các chân cổng Port C:
Trang 22• Chân 15 (RC0/T1OSO/T13CKI): RC0 đầu vào ra số, T1OSO đầu ra bộ dao độngTimer1, T13CKI đầu vào xung bên ngoài Timer1/Timer3.
• Chân 16 (RC1/T1OSI/CCP2): RC1 đầu vào ra số, T1OSI đầu vào bộ dao độngTimer1, CCP2 (Capture 2 input/Compare 2 output/PWM2 output.)
• Chân 17 (RC2/CCP1/P1A): RC2 lầ đầu vào ra số, CCP1 (Capture1 input/Compare 1output/PWM1 output.), P1A đầu ra tăng cường CCP1
• Chân 18 (RC3/SCK/SCL): RC3 là đầu vào ra số, SCK đầu vào ra đư chuỗi xungvào ra cho SPI lựa chọn, SCL đầu vào ra đưa chuỗi xung vào ra cho I2CTM lựa chọn
• Chân 23 (RC4/SDI/SDA): RC4 là đầu vào ra số, SDI đầu vào dữ liệu API, SDA đầuvào ra dữ liệu cho I2C
• Chân 24 (RC5/SDO): RC5 đầu vào ra số, SDO đầu ra dữ liệu SPI
• Chân 25 (RC6/TX/CK): RC6 đầu vào ra số, TX đầu ra chuyển đổi dị bộ EUSARRT,
CK dầu vào ra xung đồng bộ EUSART
• Chân 26 (RC7/RX/DT): RC7 đầu vào ra số, RX đầu vào nhận dị bộ EUSART, DTđầu vào ra dữ liệu đồng bộ EUSART
Các chân cổng Port D:( Port D có thể vào ra hai hướng hoặc cổng song song phụthuộc(PSP) cho giao diên vi xử lý và khi đó các đầu vào phải là TTL
• Chân 19 (RD0/PSP0): RD0 đầu vào ra số, PSP0 cổng dữ liệu song song phụ thuộc
• Chân 20 (RD1/PSP1): RD1 đầu vào ra số, PSP1cổng dữ liệu song song phụ thuộc
• Chân 21 (RD2/PSP2): RD2đầu vào ra số, PSP2 cổng dữ liệu song song phụ thuộc
• Chân 22 (RD3/PSP3): RD3 đầu vào ra số, PSP3 cổng dữ liệu song song phụ thuộc
• Chân 27 (RD4/PSP4): RD4 đầu vào ra số, PSP4 cổng dữ liệu song song phụ thuộc
• Chân 28 (RD5/PSP5/P1B): RD5 đầu vào ra số, PSP5 cổng dữ liệu song song phụthuộc, P1B đầu ra được tăng cường CCP1
• Chân 29 (RD6/PSP6/P1C): RD6 đầu vào ra số, PSP6 cổng dữ liệu song song phụthuộc, P1C đầu ra được tăng cường CCP1
• Chân 30 (RD7/PSP7/P1D): RD7 đầu vào ra số, PSP7 cổng dữ liệu song song phụthuộc, P1D đầu ra được tăng cường CCP1
Các chân cổng Port E:
• Chân 8 (RE0/ RD /AN5): RE0 đầu vào ra số, RD đầu vào điều khiển đọc cho cổng
PSP, AN5 đầu vào tương tự Input5
• Chân 9 (RE1/ WR /AN6): RE1 đầu vào ra số, WR đầu vào điều khiển viết dữ liệucổng PSP, AN6 đầu vào tương tự Input6
• Chân 10 (RE2/CS /AN7): RE2 đầu vào ra số, CS điều khiển chọn Chip cho cổng
PSP, AN7 đầu vào tương tự Input7
- Đầu RE3 nằm ở chân 1
Các chân khác:
• Chân 12,31 (VSS): Nối đất chuẩn cho I/O và logic
Trang 23• Chân 11,32 (VDD): Cungcấp nguồn dương cho I/O và logic.
Loại 44 chân có thêm một số chân phụ khác khi cần thiết ta có thể dễ dàng tra trongDataSheet Chi tiết hơn chúng ta có thể thấy qua sơ đồ khối của Pic18F4420/4520trong tài liệu do microchip cung cấp sẽ có hoàn toàn đầy đủ thông tin, đặc điểm cấutạo
Bàn phím bao gồm các số từ 0~9 và các nút chức năng MỞ, ENTER, ĐỔI MÃ,XÓA, KHÓA
Trang 24Bàn phím được bố trí thành 4 hàng và 4 cột, tạo ra tính cân đối, vẻ mỹ quan Sốđầu ra của bàn phím là 8 dây phù hợp với 1 port điều khiển.
Hình 2 4: Sơ đồ của bàn phím
Bàn phím có các thông số kỹ thuật như sau:
• Bàn phím mảng: 4 x 4 loại phím mềm
• Liên hệ điện áp DC Nôm: 24V
• Liên hệ với Max hiện tại: 20mA
• Bàn phím ra: Ma trận
• Vật liệu vỏ: Nhựa
• Số phím: 16
• Trường hợp Chất liệu: Nhựa
• Màu: Màu đen
• Liên hệ với hiện tại DC tối đa: 20mA
• Liên hệ kháng cự: 200ohm
• Liên hệ điện áp DC Max: 24V
• Chất liệu: Nhựa
• Loại đầu ra: Ma trận chuẩn
• Nhiệt độ bảo quản: -40 ° C ~ 65 ° C
Trang 252.3 Khối hiển thị
Với các ưu điểm như: Tiêu thụ dòng điện ít, khả năng hiển thị được hình ảnh, ký
tự rất linh hoạt, màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crytal Dislay) được sử dụng hầuhết trong các thiết bị điều khiển trong công nghiệp để hiển thị trạng thai của máy móc
Do có rất nhiều chủng loại khác nhau nên màn hình LCD được sử dụng một cách rộngrãi.Tất cả các LCD được sản xuất theo tiêu chuẩn chung, tích hợp luôn các moduleđiều khiển (cho LCD) cho nên việc sử dụng nó rất dễ dàng thực hiện
Bộ điều khiển LCD cung cấp ra một tập lện dung để điều khiển màn hình LCD
Hình 2 5: Khối hiển thị
• Màn hình LCD 1602A là loại màn hình tinh thể lỏng
• Là loại Text LCD, chỉ có thể hiển thị ký tự không hiển thị được hình ảnh
• Màn hình được hiển thị trên 2 Line
Các tính năng:
Trang 26• Độ tương phản cao STN 16x2 ký tự LCD
• Tối văn bản trên nền màu vàng-xanh
• Đơn 5,0 V hoạt động cung cấp
• Đèn nền LED
• 5x8 dot ký tự
• HD44780 điều khiển tương đương
• Giao diện 4 hoặc 8 bit
Chọn chế độ đọc viếtH: Đọc từ LCD vào Vi xử lýL: Đọc từ Vi xử lý vào LCD
6 E P3.5 Xung L-H-L Tín hiệu cho phép LCD hoạt động