BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HAUI KHÓA CỬA THÔNG MINH ARDUINO V2

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HAUI KHÓA CỬA THÔNG MINH ARDUINO V2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH 6 1.1. Tổng quan hệ thống nhà thông minh và khóa của thông minh. 6 1.1.1. Hệ thống nhà thông minh. 6 1.1.2. Khóa cửa thông minh. 9 1.2. Các hệ thống khóa của thông minh hiện nay. 10 1.2.1. Khoá Thông Minh Xiaomi Aqara S2 10 1.2.2. Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa 11 1.2.3. Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá 13 1.2.4. Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung 14 1.2.5. Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động 16 1.3. Ưu nhược điểm của các hệ thống khóa cửa thông minh. 17 1.4. Tổng kết chương. 19 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH BẰNG ARDUINO. 21 2.1. Yêu cầu của hệ thống. 21 2.2. Sơ đồ khối hệ thống khóa cửa thông minh 21 2.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng trong hệ thống khóa cửa thông minh. 22 2.3.1. Vi điều khiển Arduino Nano 22 2.3.2. Bàn phím 4x4. 24 2.3.3. Màn hình LCD 1602 25 2.3.4. Mạch chuyển đổi I2C cho LCD 26 2.3.5. RFID 522 và Thẻ RFID S50 13,56MHz. 28 2.3.5.1. RFID 522. 28 2.3.5.2. Thẻ RFID S50 13,56MHz. 30 2.3.5.3. Tụ điện. 31 2.3.5.4. Relay 12v DC 32 2.3.5.5. Điện trở 33 2.3.5.6. Diode ss34. 34 2.3.5.7. Opto PC817. 35 2.3.5.8. Transistor c1815 36 2.4. Tiêu chí lựa chọn linh kiện 38 2.5. Thiết kế phần mềm hệ thống khóa của thông minh bằng arduino. 38 2.5.1. Phần mềm lập trình Arduino IDE 38 2.5.2. Mô tả yêu cầu của thiết kế phần mềm hệ thống khóa cửa thông minh bằng arduino. 42 2.6. Kết luận 43 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH DÙNG ARDUINO 44 3.1. Thiết kế 44 3.1.1. Sơ đồ khối của hệ thống. 44 3.1.2. 3.1.2. Thiết kế phần cứng. 44 3.1.2.1. Khối bàn phím. 45 3.1.2.2. Khối RC522. 45 3.1.2.3. Khối xử lý Arduino Uno R3. 45 3.1.2.4. Khối relay. 46 3.1.2.5. Khối còi chip. 46 3.1.2.6. Khối LCD. 47 3.1.3. Thiết kế phần mềm. 47 3.2. 3.2. Lắp ráp 49 3.2.1. Mạch in và mạch thực tế 49 3.2.2. Thí nghiệm mô hình. 49 3.3. Kết luận chương. 49

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH 6

1.1 Tổng quan hệ thống nhà thông minh và khóa của thông minh 6

1.1.1 Hệ thống nhà thông minh 6

1.1.2 Khóa cửa thông minh 9

1.2 Các hệ thống khóa của thông minh hiện nay 10

1.2.1 Khoá Thông Minh Xiaomi Aqara S2 10

1.2.2 Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa 11

1.2.3 Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá 13

1.2.4 Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung 14

1.2.5 Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động 16

1.3 Ưu nhược điểm của các hệ thống khóa cửa thông minh 17

1.4 Tổng kết chương 19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH BẰNG ARDUINO 21

2.1 Yêu cầu của hệ thống 21

2.2 Sơ đồ khối hệ thống khóa cửa thông minh 21

2.3 Thiết bị và linh kiện sử dụng trong hệ thống khóa cửa thông minh 22

2.3.1 Vi điều khiển Arduino Nano 22

2.3.2 Bàn phím 4x4 24

2.3.3 Màn hình LCD 1602 25

2.3.4 Mạch chuyển đổi I2C cho LCD 26

2.3.5 RFID 522 và Thẻ RFID S50 13,56MHz 28

2.3.5.1 RFID 522 28

2.3.5.2 Thẻ RFID S50 13,56MHz 30

2.3.5.3 Tụ điện 31

2.3.5.4 Relay 12v DC 32

2.3.5.5 Điện trở 33

2.3.5.6 Diode ss34 34

2.3.5.7 Opto PC817 35

2.3.5.8 Transistor c1815 36

2.4 Tiêu chí lựa chọn linh kiện 38

2.5 Thiết kế phần mềm hệ thống khóa của thông minh bằng arduino 38

2.5.1 Phần mềm lập trình Arduino IDE 38

2.5.2 Mô tả yêu cầu của thiết kế phần mềm hệ thống khóa cửa thông minh bằng arduino 42

2.6 Kết luận 43

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH DÙNG ARDUINO 44

3.1 Thiết kế 44

3.1.1 Sơ đồ khối của hệ thống 44

3.1.2 3.1.2 Thiết kế phần cứng 44

3.1.2.1 Khối bàn phím 45

3.1.2.2 Khối RC522 45

3.1.2.3 Khối xử lý Arduino Uno R3 45

3.1.2.4 Khối relay 46

3.1.2.5 Khối còi chip 46

3.1.2.6 Khối LCD 47

3.1.3 Thiết kế phần mềm 47

3.2 3.2 Lắp ráp 49

3.2.1 Mạch in và mạch thực tế 49

3.2.2 Thí nghiệm mô hình 49

3.3 Kết luận chương 49

DANH MỤC HÌNH Ả

Hình 1 1: Hệ thống Echo-IV phát triển bởi Jim Sutherland 7

Hình 1 2: Mô tả hệ thống mạng lưới sử dụng mạng không dây 8

Hình 1 3: Khoá Thông Minh Xiaomi Aqara S2 12

Hình 1 4: Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa .13

Hình 1 5: Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá 15

Hình 1 6: Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung 16

Hình 1 7: Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động 18

Y Hình 2 1: Sơ đồ khối hệ thống 22

Hình 2 2: Arduino Nano 23

Hình 2 3: cài đặt Broat trong arduino IDE 24

Hình 2 4: Chọn cổng kết nối 25

Hình 2 5: Bàn phím 4x4 25

Hình 2 6: Màn hình LCD 1602 26

Hình 2 7: Module chuyển đổi I2C 27

Hình 2 8: Kết nối LCD với Ardunio qua module giao tiếp I2C 28

Hình 2 9: Kết nối I2C với Ardunio 29

Hình 2 10: RFID 522 31

Hình 2 11: Một số hình ảnh thực tế của thẻ RFID S50 13,56 MHz 32

Hình 2 12: Tụ điện 33

Hình 2 13: Relay 12v DC 33

Hình 2 14:Sơ đồ kích thước Relay 12V 5 chân 34

Hình 2 15: Diode SS34 ( 1N588 SMD ) 35

Hình 2 16: Diode SS34 ( 1N588 SMD ) 36

Hình 2 17:Opto PC817 37

Hình 2 18: Tran C1815 38

Hình 2 19: Giao diện IDE 40

Hình 2 20 Thanh công cụ Toolbar trong IDE 40

Hình 2 21 IDE menu 41

Hình 2 22 Click Examble 41

Hình 2 23:Edit menu 42

Hình 2 24: Sketch menu 42

Hình 2 25: Tool menu 43

Hình 3 1: Sơ đồ khối hệ thống 45

Hình 3 2: Khối bàn phím 46

Hình 3 3: Khối RC522 46

Hình 3 4: Khối xử lý Arduino Nano 47

Hình 3 5:Khối relay 47

Hình 3 6: Khối còi chip 48 Hình 3 7: Khối LCD 48 Hình 3 8: Lưu đồ thuật toán hệ thống 49

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển của khoa học công nghệ góp phần không nhỏtrong sự thay đổi và phát triển cuộc sống con người Các thiết bị tự động hóa

đã ngày càng xâm lấn vào trong sản xuất và thậm chí là cuộc sống sinh hoạthằng ngày của con người Do đó một ngôi nhà thông minh không còn là mơước của con người nữa mà nó đã trở thành hiện thực Qua báo chí, cácphương tiện truyền thông chúng ta có thể thấy những mô hình nhà thông minh

ra đời

Các mô hình nhà thông minh có nhiều sự khác biệt, nhưng đều nhằmvào những mục tiêu sau:

- Tự động hóa hoạt động của ngôi nhà

- Đảm bảo an ninh, an toàn cho ngôi nhà

- Đem lại sự thoải mái cho người sử dụng

- Cung cấp các dịch vụ giải trí chất lượng cao

- Cung cấp khả năng giám sát và điều khiển tử xa

- Tăng hiệu suất của hệ thống, giảm mức tiêu thụ điện năng

Với những kiến thức đã có, tôi mong muốn thiết kế một ngôi nhà đápứng được tất cả những yêu cầu trên Tuy nhiên do thời gian, sức lực và kinhphí còn hạn chế nên trong đề tài này, tôi chỉ tìm hiểu về việc đảm bảo an ninh,

an toàn cho ngôi nhà mà cụ thể là thực hiện thiết kế “hệ thống khóa cửa thôngminh”

Được sự phân công của khoa ……… và sự đồng ý củathầy hướng dẫn ………… chúng em đã thực hiện đề tài ………

Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện Tử đã giúp đỡ

em trong suốt quá trình học tập Đặc biệt là ……… , người đã trực tiếp

hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu để em có thể hoàn thành đềtài này, đồng thời đó cũng là nền tảng cho công việc của em trong tương lai.

Trong giới hạn thời gian của đề tài nên quá trình thực hiện đề tài khôngthể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự thông cảm và góp ýcủa quý thầy cô để đề tài có thể hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày tháng nămSinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH 1.1 Tổng quan hệ thống nhà thông minh và khóa của thông minh.

1.1.1 Hệ thống nhà thông minh.

Tiền đề cho hệ thống nhà thông minh chính là thiết bị điều khiển từ xakhông dây Được giới thiệu năm 1898 bởi Nikola Tesla, khi đó ông đã điềukhiển mô hình thu nhỏ của một chiếc thuyền bằng cách gửi đi sóng radio quađiều khiển từ xa

Thế kỷ 20 bắt đầu với sự phát triển bùng nổ của các thiết bị gia dụng, ví

dụ như máy hút bụi chạy bằng động cơ (1901) và máy hút bụi chạy bằng điện(1907) Hai thập kỷ tiếp theo là một cuộc cách mạng thiết bị gia dụng, sựxuất hiện của tủ lạnh, máy sấy, máy giặt, Tuy nhiên, giá thành rất đắt đỏ vàviệc sở hữu những món hàng xa xỉ chỉ xuất hiện ở những gia đình giàu có

Những năm 1930, ý tưởng về tự động hóa nhà ở được khơi gợi lên,nhưng phải đến năm 1966, hệ thống tự động hóa căn nhà đầu tiên mang tênEchoIV mới được phát triển bởi Jim Sutherland Hệ thống này giúp chủ nhàlên danh sách mua hàng, điều chỉnh nhiệt độ các phòng, bật và tắt các thiết bịgia dụng Nhưng đáng tiếc là hệ thống này chưa bao giờ được bán ra thịtrường

Hình 1 1: Hệ thống Echo-IV phát triển bởi Jim Sutherland

Năm 1969, bếp máy tính Honeywell ra đời Chức năng của sản phẩmnày là tạo ra các công thức món ăn, nhưng chiếc bếp này đã không đạt đượcthành công về thương mại do giá thành quá đắt đỏ

Bước ngoặt lớn đầu tiên đã xảy ra vào năm 1971 khi bộ vi xử lý ra đời,khiến cho giá các thiết bị điện tử giảm mạnh Điều này cũng đồng nghĩa vớiviệc mọi người có khả năng được tiếp cận với công nghệ dễ dàng hơn Nhờ

có bước phát triển thần kì ấy, khái niệm "nhà thông minh" lần đầu tiên đượcđưa ra vào năm 1984 bởi Hội Liên Hiệp Xây dựng Hoa Kỳ

Hình 1 2: Mô tả hệ thống mạng lưới sử dụng mạng không dây

Trong suốt thập niên 90, công nghệ dành cho người cao tuổi đã là mộtchủ đề được tập trung nghiên cứu, trong đó người ta cố gắng kết hợp giữa kỹthuật hiện đại và khoa học về tuổi già để tạo ra các công nghệ phục vụ chongười cao tuổi Chính sự tập trung nghiên cứu này cũng đóng góp vào việcphát triển các tiện nghi gia đình, thiết bị gia dụng, điện tử điện lạnh Trongkhoảng thời gian này, nhu cầu kết nối các thiết bị gia dụng cũng bắt đầu xuấthiện Năm 1993, mạng lưới kết nối các thiết bị tại nhà không dây đầu tiênđược xây dựng bởi Fujieda, mang đến bước phát triển lớn cho hệ thống khôngdây ngày nay

Đến cuối thể kỷ 20, thuật ngữ Domotics được sáng tạo và sử dụng đểmiêu tả việc các sản phẩm đồ gia dụng được kết hợp với máy tính và robot,tạo thành một hệ thống và phối hợp để quản lý các công việc trong gia đình Năm 1998, Ngôi nhà Thiên niên kỷ (Integer millennium house) được mở cửatrưng bày Căn nhà mẫu này minh họa cho việc một căn nhà có thể được tích

hợp công nghệ như thế nào, với các hệ thống sưởi ấm, quản lý đất trồng, cácthiết bị an ninh, chiếu sáng và cửa đều được điều khiển tự động

Mười năm sau, khi mạng Internet phát triển mạnh mẽ và trở nên phổbiến, người ta bắt đầu đi vào nghiên cứu để tìm ra cách kết nối hệ thống điềukhiển tự động hóa căn nhà với mạng Internet Hiroshi Kanma và các đồng sự

đã đề xuất việc hệ thống được điều khiển thông qua bluetooth vào năm 2003 Năm 2006, hệ thống mạng lưới phức hợp các sản phẩm gia dụng được giớithiệu Mạng lưới này sử dụng bluetooth hoặc mạng điện thoại để gửi dữ liệucho nhà cung cấp và truyền dẫn trở về căn nhà của người sử dụng Bằng cáchthức này, người dùng có thể điểu khiển các thiết bị trong nhà kể cả khi ở bênngoài

Khi các thiết bị công nghệ dần có giá thành rẻ hơn, chúng cũng đượctích hợp nhiều hơn vào căn nhà của chúng ta Cùng với sự phổ biến ấy, ngàycàng có nhiều công ty đầu tư vào việc nghiên cứu nâng cấp và phát triển cáccông nghệ này để chúng hoạt động hiệu quả hơn và có giá thành hấp dẫn hơnvới người dùng

Hiện nay, công nghệ tự động hóa nhà ở xuất hiện gần như khắp mọinơi, chúng ta thậm chí đôi khi còn chẳng nhận ra Giờ đây, rất nhiều ngườitrong chúng ta đã có thể điều khiển ti vi, hệ thống sưởi, chuông báo động, đènchiếu sáng, cửa ra vào từ điện thoại thông minh và các bộ điều khiển Với sựphát triển như vũ bão này, có thể nói rằng những bước tiến này làm thayđổi công nghệ nhà thông minh, trong tương lai sẽ không còn bất kỳ giới hạnnào ngoài chính trí tưởng tượng của con người

1.1.2 Khóa cửa thông minh.

Một căn nhà “thông minh” cần phải thông minh ngay từ thềm cửa Mộtchiếc khóa thông minh sẽ dẫn lối vào tiện nghi trong cuộc sống thường ngàycủa mỗi người

Khóa cửa thông minh là một thiết bị cơ điện có tác dụng thực hiện cácnhiệm vụ mở/khóa khóa cho cửa khi nhận được lệnh từ một thiết bị được xácthực, sử dụng kết nối không dây với một khóa mã để thực hiện quá trình xácnhận

Cũng như khóa cửa truyền thống, khóa cửa thông minh bao gồm hai bộphận là ổ khóa và chìa khóa Tuy nhiên, chìa khóa ở khóa thông minh khôngtồn tại ở dạng vật chất, mà nó nằm trong ứng dụng của điện thoại thông minh,thẻ từ hoặc cảm biến sinh trắc học (như vân tay, võng mạc, giọng nói, ) Với những loại khóa đơn giản hơn, “chìa khóa” có thể đơn giản là một đoạn

mã số Khóa cửa thường được gắn trực tiếp vào ổ khóa thường, bao gồm các

bộ phận thu và phát tín hiệu, cũng như thiết bị mở và khóa chốt

Không chỉ thực hiện thao tác đóng hay mở cửa, khóa thông minh còncho phép chủ nhân căn nhà có thể tạo quyền cho bạn bè, người thân haynhững người khác mở được khóa để vào nhà bằng chìa khóa ảo Chiếc chìakhóa ảo này có thể được gửi đi qua e-mail, hay tin nhắn SMS Nắm được mãkhóa trong tay, người nhận có thể mở được cửa nhà vào những thời điểm đãđược chủ nhà chỉ định

Khóa cửa thông minh còn có thể chấp nhận hay từ chối quyền truynhập từ xa thông qua ứng dụng điện thoại Một vài chiếc khóa được cài đặtsẵn wifi để thực hiện các hoạt động giám sát như thông báo cho chủ nhà khi

có người vào nhà hay truyền đi hình ảnh từ camera về người ra vào

Ngoài ra, còn có rất nhiều chức năng, tiện ích khác được các nhà sảnxuất phát minh và ứng dụng vào sản phẩm khóa thông minh theo những cáchkhác nhau: đèn LED để sử dụng trong bóng tối, quét mã vân tay, quét võngmạc, tích hợp chuông báo động,

Các hệ thống khóa cửa thông minh được sử dụng phổ biến hiện nay là:

Khóa vân tay: Hệ thống này cho phép vân tay của người sử dụng được

mã hóa trên thiết bị và chỉ khi có bàn tay đó đặt vào thì khóa mới tự động mở

Khóa mật mã: Là loại khóa dùng mật mã thay cho chìa khóa để mở

cửa

Khóa bằng thẻ RFID: RFID là viết tắt của cụm từ Radio Frequency

Identification, là công nghệ nhận dạng các đối tượng dựa trên bước sóng vôtuyến

1.2 Các hệ thống khóa của thông minh hiện nay.

1.2.1 Khoá Thông Minh Xiaomi Aqara

hệ sinh thái đa dạng của Xiaomi, bạn dễ dàng thiết kế một ngôi nhà tự độnghoá hoàn toàn khi bạn mở cửa bước vào! Bạn hãy tưởng tượng sẽ tuyệt vời rasao nếu đèn nhà bạn tự động sáng lên, rèm được kéo ra, máy lọc không khíbắt đầu hoạt động Một khi được kết nối với bộ điều khiển trung tâm AqaraHub, bạn sẽ có thêm tính năng trợ lý ảo Siri và cho khả năng liên kết với hệsinh thái Apple, vốn đã được giới đam mê công nghệ rất ưa chuộng

Hình 1 3: Khoá Thông Minh Xiaomi Aqara S2

Thật thiếu xót nếu không nhắc đến ứng dụng quản lý khoá Mi Homevới khả năng tuỳ biến đỉnh cao, ngoài ra ứng dụng cho phép bạn mở khoábằng Bluetooth và có tính năng lưu nhật ký đóng mở cửa với thông tin củatừng thành viên trong gia đình Khoá còn có chống trộm thông minh với cảmbiến phát hiện phá khoá hay cạy cửa, sẽ báo động ngay cho gia chủ và kết hợpvới Camera giám sát thông minh Xiaomi – có thể tự động ghi hình thu thậpbằng chứng tội phạm Với nhiều tính năng và độ hoàn thiện cao cấp như vậyKhoá Thông Minh Xiaomi Aqara S2 xứng đáng được gọi tên đầu tiên trongdanh sách

Ưu điểm:

Nhiều chế độ mở khoá đa dạng

Trục lõi khoá cao cấp

Kết nối với nhà thông minh Xiaomi

1.2.2 Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ

trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa

Sẽ tuyệt vời thế nào nếu bạn có thể kiểm soát ổ khóa trong nhàchỉ bằng cách ra lệnh? Đây là những gì Touchbol Deadbolt hứa hẹn sẽ cungcấp cho khách hàng của mình Phải thừa nhận rằng thiết bị tương thíchvớiAmazon Alexa một điểm công cực kì lớn và hoàn hảo cho những thanhniên lười biếng nào như tôi Thay vì tự thân vận động, tôi lại có xu hướng tìmkiếm các thiết bị tăng cường khả năng lười biếng của mình Alexa giúp khoá

có thể đồng bộ hóa với các cài đặt nhà thông minh khác nhau

Hình 1 4: Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói

dạng như vậy đảm bảo rằng khóa thông minh có thể sử dụng được bất kể bạn

Hệ thống thiết lập của sản phẩm được hướng dẫn bằng giọng nói

Nhược điểm

Giá thành cao

1.2.3 Khoá Thông Minh Xiaomi Loock

Classic – Thiết Kế Ấn Tượng Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá

Đây là Khoá thông minh thứ hai trong danh sách đến từ nhà sảnxuất Xiaomi Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic được trang bị nhữngcông nghệ tiên tiến nhất trong một thân hình đầy góc cạnh, chắc chắn vốn chỉ

có ở những khoá cơ truyền thống cao cấp Có thể khẳng định rằng đây làchiếc khoá có độ hoàn mỹ và tinh tế nhất mình từng được thấy trên các sảnphẩm khoá thông minh cùng phân khúc Sản phẩm này mang đến cho đội ngũthiết kế tài hoa của Xiaomi đạt một lúc hai giải thưởng thiết kế danh giá vàonăm 2018 là IF Design và Red Dot Design

Hình 1 5: Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng

Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá

Khoá Thông Minh Xiaomi Loock Classic cũng là một trong nhữngkhóa đầu tiên trên thị trường cho phép người dùng mở cửa mà không cần chìakhóa, dấu vân tay, mật khẩu, điện thoại thông minh, khóa truyền thống Hơnnữa, bàn phím cảm ứng được trang bị tính năng chống nhìn lén mật khẩu ngay

cả khi ai đó đang cố gắng xem mã của bạn cũng không thể Ngoài ra, bạn cóthể xem nhật ký nhập thông qua ứng dụng Mi Home

Siêu phẩm khoá thông minh Xiaomi Loock Classic chắc chắn là mónquà dành cho những ai yêu công nghệ và cái đẹp Nếu bạn đang tìm kiếm mộtkhoá thông minh không những đáp ứng được tất cả những yêu cầu của bạn từtính năng đến độ chắc chắn của lõi trục khoá mà còn phải sở hữu một ngoạihình ấn tượng đến từ sự đơn giản, tinh tế và sang trọng để phù hợp với căn hộcao cấp

Ưu điểm:

Thiết kế đẹp với ngoại hình tinh tế

Độ bảo mật cao với trục khoá cao cấp

Nhiều tính năng mở khoá thông minh

Báo động đột nhập hay phá khoá

Nhược điểm:

Khoá hơi dày phù hợp với những cánh cửa lớn.

1.2.4 Samsung SHS P718 – Liên Kết Với

Nhà Thông Minh Samsung

Samsung là một trong những nhà sản xuất tiên phong biến cácthiết bị xung quanh chúng ta trở thành những hệ thống thông minh Tôi thấyrằng khóa cửa điện tử này đã thành công trong việc phát huy di sản củaSamsung

Tính năng thu hút tôi đối với khóa cụ thể này, chứ không phải bất kỳsản phẩm tương tự nào khác trong danh mục của Samsung, là SHS-P718 cungcấp khả năng liên kết với các hệ thống Samsung Smart Home Điều này cónghĩa là bạn tích hợp khóa cửa của bạn với các hệ thống như cảm biến anninh và camera Tính năng này tạo ra một hệ thống an ninh gia đình toàn diệnlàm tăng sự an toàn được cung cấp

Hình 1 6: Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung

Ngoài ra, bạn có thể sử dụng ứng dụng Samsung để truy cậpthông tin như người đã đăng nhập vào hệ thống trong khi bạn đi vắng Hãynhớ rằng, chỉ những người bạn được ủy quyền truy cập mới có thể mở khóa

hệ thống Tuy nhiên, thật tốt khi biết ai đã vào nhà bạn khi bạn không ở đó

Đối với những người bạn muốn cung cấp quyền truy cập dấu vântay này cho anh chị em và người thân của bạn, bạn sẽ tìm thấy tùy chọn 100dấu vân tay để thuận tiện Bạn sẽ có quyền kiểm soát thông qua ứng dụng vềviệc có thể sử dụng dấu vân tay của ai để truy cập hệ thống khóa và bạn cóthể lấy lại quyền truy cập này bất cứ khi nào bạn muốn

Khóa kỹ thuật số cũng tạo ra một điểm mang lại sự thuận tiệnbằng cách hiểu rằng một số người có xu hướng nhớ một mã PIN với các số đãcho Ví dụ, tôi chỉ có thể nhớ các mã PIN có năm chữ số trong đó Khóa này

có thể cài mã PIN từ 4 đến 12 số

Tuy nhiên, một trong những tính năng chính của sản phẩm này

và cũng là một trong những tính năng giúp khả năng sử dụng của nó trở nênchọn lọc đối với một loại cửa nhất định Thiết kế của khóa thông minh saocho nó chỉ có thể hoạt động với tay cầm chứ không phải cửa có núm vặn Do

đó, nếu cửa của bạn có núm, bạn có thể muốn thay đổi chúng thành tay cầmthì bạn nên cân nhắc đánh đổi

1.2.5 Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động

Hình 1 7: Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động

Lockitron bolt có thiết kế hoàn toàn không dùng chìa vật lý, là trái timcủa bất kỳ khóa thông minh nào Vì khóa thông minh sẽ được cài đặt ở phíabên trong của cửa, nó an toàn không bị tiếp xúc với những kẻ xâm nhập và cókhả năng không bị giả mạo khi bạn vắng mặt

Điều tôi hâm mộ là khóa thông minh Lockitron bolt đã tự động mởkhóa khi bạn đến gần cửa Điều này đã khiến việc trở về nhà sau khi mua sắmhàng tạp hóa ít gặp ác mộng hơn vì bạn không còn phải dò dẫm tìm chìa khóakhi bạn cố gắng cân bằng các túi mua sắm khác nhau Free-hand và keylesschắc chắn là tương lai của khoá cửa

Hầu hết các khóa khác đi kèm với một bộ chìa khóa riêng biệt Tuynhiên, thương hiệu Lockitron nỗ lực tạo ra chốt khoá phù hợp với mọi khóatruyền thống hiện tại của bạn Hơn nữa, ứng dụng Lockitron cho phép bạnđược thông báo về người vào nhà bạn

Ưu điểm

Giá thành thấp

Tính năng Lockitron Sense mang đến một ý nghĩa hoàn toàn mới chotruy cập rảnh tay.

Chất lượng hiệu suất đạt yêu cầu

Nhược điểm

Vì nó mới trên thị trường, hiệu suất dài hạn không thể được đánh giá.Các tính năng rất cơ bản

1.3 Ưu nhược điểm của các hệ thống khóa cửa thông minh.

Ưu điểm của khóa cửa thông minh:

Tính tiện dụng cao : bạn ra đường không phải để ý tới trường

hợp rơi chìa khóa hay cầm chìa quá cồng kềnh, nhất là không bao giờ bị tình trạng đợi cửa cả vài ba tiếng chỉ vì không có chìa,với khóa cửa thông minh cao cấp hiện nay bạn có thể mở bằng vân tay, mở qua điện thoại hoặc qua các

mã số hay đầu đọc cảm ứng trên thiết bị bất kì của bạn đã được cài trước

Thời gian đóng mở của chỉ sau vài giây,tiết kiệm thời gian và chắc chắn cho bạn sẽ không có trường hợp quên không khóa cửa khi bận rộn khi ra đường bạn chỉ cần khép nhẹ cửa sẽ tự đóng,bạn có thể kiểm tra từ xa khi có cửa chưa đóng qua điện thoại

Độ bảo mật và an toàn cực kì cao

Khóa dùng vân tay để mở nên rất khó bị giả mạo Khóa cửa thông minh

có nhiều chốt cảm biến không như khóa truyền thống 1-2 chốt,

khe chìa được thay bằng bộ sử lý mã hóa,và có khả năng tích hợp về điện thoại thông qua thiết bị tich hợp báo trộm tránh trường hợp đập phá hay ngắt kết nối thiết bị

Kiểm soát chính xác giờ ra vào,khóa cửa thông minh có thể giúp bạn kiểm soát chính xác giờ ra vào của từng người thông qua dữ liệu được lưu trên máy

bạn có thể tích hợp với các phần mền sử dụng để chấm công cho nhân viên,là thiết bị có tính thẩm mỹ cao và mang lại hiệu quả thiết yếu cho môi trường làm việc cũng như ở nhà bạn có thể theo dõi con về giờ ở nhà hoặc ra ngoài thông qua phần mền điều khiển từ xa

Tính tiện dụng:

Khóa từ có thể lắp bất cứ cửa nào kể cả cửa kính mà không cần khoan đục hay các khâu phức tạp, khóa cửa thông minh khác khóa truyền thống chủ yếu là 1 bên dùng điện một bên dùng cơ

Rất Dễ sử dụng

Một số người nghe khóa thông minh còn hơi lo sợ về độ an toàn và tiệnnghi nhưng bạn hay yên tâm chúng rất dễ sử dụng và tiện ích cao,thao tác nhanh gọn,chỉ cần vài giây đăng ký vân tay, mã, là bạn có thể sử dụng khóa thông minh

Tính thẩm mỹ cao

Hiện nay có rất nhiều mẫu khóa cửa thông minh kiểu dáng đẹp và sang trọng bạn có thể lựa chọn mẫu phù hợp với nội thất căn phòng,văn phòng của bạn

Nhược điểm của khóa cửa thông minh

Thiết bị nào cũng có nhược điểm với khóa cửa thông minh thì:

- Lắp đặt đòi hỏi độ chính xác cao gần như 100% sai lệch quá ít cần nhân viênchuyên nghiệp lắp đặt

- Nhận dạng vân tay bạn cần lưu ý đăng kí ít nhất 2 dấu vân tay phòng trường hợp vân tay mờ,bị mất hoa tay do hóa chất

- khi đi mưa hay bụi bạn phải lau sạch thì khóa mới nhận

- Khi hoạt động cần phải có điện ac hoặc nguồn điện dự trữ

1.4 Tổng kết chương.

Khóa cửa thông minh đem lại nhiều tiện nghi và yên tâm cho các hộ giađình và nơi công sở Việc sử dụng khóa thông minh giúp tiết kiệm thời gian

và công sức theo nhiều cách khác nhau:

- Một trong những tiện ích dễ thấy nhất là tránh được việc làm mấtchìa khóa Chìa khóa thường tương đối nhỏ gọn nhưng cũng vìthế nên dễ bị rơi, mất Với khóa thông minh, người dùng chỉ cầnnhớ được mật mã, hoặc thậm chí không cần phải nhớ mã số sửdụng ổ khóa có nhận dạng vân tay

- Với khóa thông minh, người dùng không cần phải mất thời gian

và tiền bạc làm thêm bản sao chìa khóa Tất cả những gì cần làmchỉ đơn giản là chia sẻ mã khóa qua điện thoại hay e-mail

- Thao tác nhanh chóng, thuận tiện Người dùng sẽ không phải vậtlộn với một ổ khóa đã cũ trong khi đang vội vã, hay tìm cáchxoay xở khi đang phải mang vác nhiều đồ đạc

- Do không cần phải tác động vật lý nhiều như khóa truyền thốngnên ổ khóa thông minh thường bền hơn

- Tự động khóa khi cửa đóng

- Hoạt động với nguồn điện riêng

- Một vài loại khóa thông minh giúp người dùng có thể kiểm soát,xem được hình ảnh và lưu trữ dữ liệu về người ra vào, do đó cóthể kiểm soát tình trạng an ninh của căn hộ và tòa nhà

- Thiết kế sang trọng, đa dạng, phù hợp với nhiều phong cách kiếntrúc khác nhau

- Dễ dàng thiết lập, cài đặt loại mã khóa phù hợp

- Dễ dàng quản lý đối với những tòa nhà, trung tâm lớn

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH

BẰNG ARDUINO.

2.1 Yêu cầu của hệ thống.

Hệ thống cửa thông minh cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Cửa sẽ được khó lại sau khi nhấn phím #

- Sử dụng đồng thời 2 loại “chìa khóa thông minh” là thẻ RFID vàbàn phím mật mã 4x4

- Có hệ thống còi báo động khi nhập sai mật khẩu nhiều lần

2.2 Sơ đồ khối hệ thống khóa cửa thông minh

Hình 2 1: Sơ đồ khối hệ thống

Khối RFID: có nhiệm vụ nhận RFID để đưa về cho vi xử lý

Khối bàn phím

Khối Relay Khối xử lý

Khối Nguồn

Khối LCD Khối RFID

Khối vi xử lý: đọc tín hiệu từ cảm biến, kiểm tra và xử lý tín hiệu bậtcòi cảnh báo đồng thời gửi tín hiển thị lên LCD.

Khối LCD : có nhiệm vụ hiển thị mật mã cũng như hiển thị trạng tháiđóng mở cửa của thiết bị

Khối bàn phím: nhận biết khi được nhấn nút và đưa tín hiệu về cho viđiều khiển để xử lý tín hiệu

Khối relay: có tác dụng mô phỏng cho việc mở cửa

Khối nguồn: có tác dụng cấp nguồn cho toàn bộ thiết bị

2.3 Thiết bị và linh kiện sử dụng trong hệ thống khóa cửa thông minh.

2.3.1 PIC 18F4520 Giới thiệu về PIC18F4520

PIC18F4520 là một loại linh kiện hoạt động dựa theo các dòng code màngười dùng viết, code được đưa vào file có đuôi hex Code được nạp vàoPIC18F4520 bằng mạch nạp code Linh kiện này có các chân được nối vớimàn hình LCD, động cơ, phím số giúp các khối này kết hợp với nhau tạothành một mạch hoàn chỉnh Là 1 phần vô cùng quan trọng trong mạch.[1]

.Các đặc điểm của PIC18F4520

PIC18F4520 là vi điều khiển thuộc họ PIC18Fxxx gồm 35 lệnh có đồdài 14 bit

Mỗi câu lệnh được hoạt động trong 1 chu kì xung clock (trừ một sốtrường hợp như lệnh nhảy, lệnh gọi chương trình con thì cần 2 chu kì) Với

1 chu kì lệnh là 200ns

 Điện áp hoạt động là: 2V tới 5,5V

 Tốc độ tối đa: 20MHz

 Bộ nhớ chương trình là 8Kx14 bit

 Bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM

 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte

 Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O

 Hai bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2

 Một bộ định thời 16 bit Timer 1

 Khả năng đọc viết được 100.000 lần trên bộ nhớ flash, 1.000.000lần với bộ nhớ EEPROM

 Dữ liệu có thể lưu trữ trên 40 năm

 Bảo mật mã chương trình.[1]

Hình 2.1: S đ kh i PIC18F4520ơ đồ khối PIC18F4520 ồ khối PIC18F4520 ối PIC18F4520