Xem mẫu
- ĐỒ ÁN TỔNG HỢP
Ứng dụng vi điều khiển chế tạo
khóa cửa điển tử
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
ih ng C ng hòa xã h i ch t Nam
ng Công Ngh c l p - T do - H nh phúc
N
ÁN T NG H P
ng d N
Sinh viên th c hi n: TR NG L p: 0
Ngà nt ng n
tài: ng d u khi n ch t o KHÓA C NT
N i dung nghiên c u:
- Gi i thi u v tài nghiên c u, ng d ng trong cu c s ng.
- Tìm hi u v u khi n 8051.
- Quét phím ma tr n.
- Tìm hi u v Text LCD 16x2.
- Tìm hi n 1 chi u.
- Thi t k Khóa c nt :
+C u trúc Khóa c n t và nguyên lý ho ng.
+Tính ch n linh ki n, l p trình & thi t k .
- Xây d ng mô hình.
tài: 15/09/2011
Ngày n tài: 06/01/2012
Thông qua khoa ng d n
Ngày tháng 1 12 Ngày tháng 1 2012
ng d n
TS. Nguy n Anh Duy n
N -1- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
cùng các
này.
N -2- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
M cl c
L u
1. Gi i thi tài...................................................................................... 5
1.1. M tài........................................................................................ 5
1.2. Ch a h th ng ........................................................................ 5
1.3. Yêu c u thi t k ....................................................................................... 5
1.4. C n c a h th ng........................................................... 6
2. L a ch t k ................................................................ 7
2.1. L ch s và s phát tri n c a h th ng b o m t.................................... 7
2.1.1. L ch s và s phát tri n c a h th ng b o m t...................... 7
2.1.2. Tìm hi u 1 s lo i khóa b o m t có m t trên th ng....... 7
2.2. Ch tiêu c c trong thi t k ..................................................... 11
t k .................................................................................. 11
3: Gi i thi u chung v c u trúc và nguyên lý ho ng c a h th ng. 12
3.1. C u trúc h th ng................................................................................... 12
3.2. Nguyên lý ho ng c a h th 13
4. Tìm hi u v các kh i c a h th ng....................................................... 16
4.1. Kh i INPUT........................................................................................... 16
4.2. Kh i x lý............................................................................................... 17
4.2.1. Ch u khi n làm b x lý trung tâm................................ 17
4.2.2. Tìm hi u v u khi n AT89C51......................................... 18
4.3. Kh i OUTPUT..........................................................................................21
4.3.1. Hi n th LCD - Tìm hi u v LCD TC 1602A............................ 21
4.3.2. M ng........................................................................... 25
4.3.3. M ch ch p hành ........................................................................ 25
N -3- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
5. Tính toán thi t k , ch t o.................................................................... 27
5.1. Tính ch n linh ki n, thi t k ph n c ng.................................................. 27
5.1.1. Ch n phím s 27
5.1.2. Ch nb u khi 28
5.1.3. Ch n hi n th ... 30
5.1.4. Ch n thi t b 30
5.1.5. Ch n thi t b c 31
5.1.6. Ch n thi t b c p ngu n cho h th 32
5. m l p ráp..................................... 34
5. nguyên lý.......................................................................... 34
5. m ch in và m ch ch t o th c t ...................................... 35
5.3. K t qu th c nghi m................................................................................ 38
5. c m c a s n ph m làm ra......................................... 39
5. ng phát tri tài.............................................................. 39
......................... 40
........ 41
N -4- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
1: GI I THI TÀI:
1.1. M u
Thi t k n t b ng phím s có th h th ng b ng cách nh p m t
kh u. Nó có th c ng d ng làm khóa cho nhi u h th th ng
tc n, c a máy,...), khóa c a (khóa c a ra
vào c
Ngoài ra, vi tài này còn:
1. Là s t ng h p t t c nh ng ki n th c qua, là s ch ng t
c a b n thân v nh ng ki n th c.
i h c h i và tìm hi u v các h th ng b o m cs
d ng ngoài th c t .
u ki n th c hành v i các linh ki nt n phím, vi
u khi n 89C51,...
4. Làm vi t tr i nghi m t l ng.
1.2. Ch a h th ng.
t lo nt 1 h th ng
cách nh p m t kh u, thông qua vi c giao ti p v i bàn phím ma tr n 3x5 và màn hình
LCD 2 line.
1.3. Yêu c u thi t k :
D c thù c t ra nh ng yêu c u sau:
1.3.1. m b o an toàn:
- Khóa ch c ch n, ch p m nh.
- M t kh cb om dài m t kh u l n.
- Không cho phép dò mã, b khóa.
N -5- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
1.3.2. Ho ng nh:
-X ng k p thao tác c i dùng.
- Không g p s c trong su i ho ng.
1.3.3. G n nh :
- Tích h p nhi u kh i có ch nhau vào cùng 1 m ng.
1.3.4. Giá thành r :
- Giá r n ph m cùng lo i trên th ng, giá kho ng t 150-
300 ngàn.
1.4. C n c a h th ng:
H th ng có c u trúc g m 3 kh n sau:
Kh i Kh i Kh i
INPUT x lí OUTPUT
Hình 1. Các kh n c a h th ng
N -6- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
2: L A CH TK .
2.1. L ch s và s phát tri n c a h th ng b o m t.
2.1.1. L ch s và s phát tri n c a h th ng b o m t.
khóa s ,... Trong t gian , có s
d
2.1.2. Tìm hi u 1 s lo i khóa b o m t hi n có m t trên th ng:
G m hai ph n là khóa và chìa khóa, làm b ng kim lo i c ng và nhi u hình
d c m khi có chìa khóa v i
th t các ch t nh trong khóa nh m nâng các ch t nh t tác
d ng khóa c a .
Hình 2. .
Hinh 3. .
N -7- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
Khóa vân tay:
khóa
.
Hình 4. Khóa vân tay
N -8- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
Khóa th t :
Hình 5.
Hình 6. Thi t b c th t .
N -9- SVTH: TR NG
- 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 KHÓA C A NT
Nh nh:
M c dù trên th t nhi u lo i khóa hi a
nh 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 tài ng d ng vi
u khi n ch t o KHÓA C A NT tìm tòi, nguyên c u và ch t o.
2.2. Ch tiêu c c trong thi t k :
2.2.1. Ph n:
M ch ho ng t t, an toàn, ch c ngu n cung c p t 12 - 24 VDC, phù h p
v c ng t c th i các tác v u khi m b o s làm
vi c chính xác và an toàn c a b ph ng cu i.
2.2.2. Ph :
Các thi t k mb c a c a h th ng th c
hi n t t các ch t k , các k t c c ng v ng.
2.3. P tk :
T 2.1.1 và 2.2.2 ch t k là:
Ph n:
S d ng vi di u khi n 89C51 làm kh i x lý trung tâm.
Kh u vào: bàn phím
Kh i hi n th : LCD 2line
Kh i ch u khi c a; ng, còi báo
ng.
Ph S d ng mô 1chi u , m c a.
N -11- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
3: GI I THI U CHUNG V C U TRÚC VÀ
NGUYÊN LÝ HO NG C A H TH NG.
3.1. C u trúc h th ng:
H th ng g m 3 kh n và các kh i ch
Kh i Kh i x lý Kh i
INPUT OUTPUT
Bàn Hi n th M ch M ch
phím LCD báo
ng m c a
Hình 1. kh i h th ng.
Kh i INPUT : S d ng ma tr n phím t nh 3x nh p m t kh u (s
d ng 15 nút).
Kh i x lí: X lí các ho ng, cung c p ngu n nuôi cho c h th ng c khi
n (s d i) và khi m t ngu i (s d ng Acquy).
M ch hi n th :LCD giúp cho vi c giao ti p v i s d ng tr nên d
M 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 NT
M 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 (M C A),
I I MÃ), XÓA, KHÓA.
Khi b u khi n ch n các phím ch th c hi n.
Sau khi nh p mã, n ENTER
-N as m
-N u mã sai: LCD thông báo sai, n u mã sai 3 l n liên ti p có chuông
ng .
Có th i m t kh u nhi u l o m t.
dài m t kh u cho phép là 10 s , khi nh dài m t kh t t i giá tr
ng nh y t i l nh ENTER.
Trong quá trình nh p mã, n u có nh m l n có th nh p l i b ng cách s
d ng nút XÓA.
N -13- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
Ho ng c a h th ng có th mô t b sau:
M c a
S Nh n phím M ?
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
dài m t
Nh n phím
S S kh u=1 0?
ENTER?
So sánh mã
S
S Sai mã = 3
l n? 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 mã
S
Nh n phím I?
Line1 c a LCD hi n th thông báo
NHAP MA CU:
Nh p mã
S
Line 1 c a LCD hi n
th thông báo:
Nh n ENTER? dài mk= 10?
SAIMA_NHAPLAI
S So sánh mã m i nh p
v t
S Sai mã = 3 l n
Line1 c a LCD hi n th thông báo:
Báo NHAP MA MOI:
END
Nh p mã
S S
Nh n ENTER?
dài mk= 10?
Line1 c a LCD hi n th thông báo:
NHAP LAI MA MOI:
Nh p mã
Line 1 c a LCD hi n
th thông báo: Nh n ENTER? dài mk= 10?
SAIMA_NHAPLAI
S S So sánh 2 mã m i nh p
Sai mã = 3 l n
Line1 c a LCD hi n th thông báo:
Báo ng DA DOI MA
END
N -15- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
4: TÌM HI U V CÁC KH I C A H TH NG.
4.1. Kh i INPUT:
Bàn phím s :
Bàn phím g m các phím. M i phím là m t b ph b
mã c a bàn phím t o ra có th c t o ra tr c ti p ho c b ng phép quét hàng và quét
c t. tài này chúng em th y v i b mb os ng phím
c n thi mb os i th m m cho bàn phím, vì v y chúng em quy nh s
d ng s d ng bàn phím ma tr n 3x5 (15 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 c.
- H th n, kích th c nh .
- Có th i, thêm ch i ph n m m.
- Giá thành th p, phù h p v i kh
m:
- Ch ng c a h th ng ph thu c vào ch c
n u khi n.
- H th u khi nh không cao (hay h i
h th ng s d ng PLC)
- c ng d ng cho các h th ng nh , không yêu c ph c t p cao.
N -17- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
4.2.2. Tìm hi u v u khi n AT89C51
Ngu n ng t m s ki n
}}}}}ki
u khi n Ngu n 4Kbytes
128byte
2b m/
ng t RAM
ng t. nh th i
trong. ROM trong
trong
CPU
Kh i Port Port Port Port Giao
di n n i
n 0 1 2 3 ti p.
qu n lý
B t o dao
ng Bus.
XTAL 1.2 C ng I/O C ng I/O C ngI/O C ng I/O Các
PSEN/ALE a ch 8 bit a ch ch c
th p D cao D bi t D li u 8
li u 8 bít li u 8 bit bit
Hình 3. C u trúc c u khi n 8051.
Ch a t ng kh i :
Kh i x lý trung tâm CPU:
- Ph n chính c a b vi x lý là kh i x lý trung tâm (CPU ), kh i này có
ch a các thành ph n chính :
- Thanh ch a ACC (ký hi u là A).
N -18- SVTH: TR NG
- ÁN T NG H P KHÓA C A NT
- Thanh ghi ch a ph (ký hi c dùng cho phép nhân và
phép chia.
- Kh i logic s h c (ALU=Arithmetic Logical Unit).
- T tr (PSW= Program Status Word).
-B
- Con tr d li nh
a ch cho b nh d li u bên ngoài.
Ngoài ra, kh i x lý trung tâm còn ch a:
- unter ).
- B gi i mã l nh
-B u khi n th i gian và logic.
- c Reset, CPU b u làm vi c t a ch a ch
c ghi trong thanh ghi ch
s và ch n các l nh ti p theo c
B t ng:
Kh i x lý trung tâm nh n tr c ti p xung nh p t b t cl p
thêm vào, linh ki n ph tr có th là m ng làm b ng t g m
ho c th ch anh. Ngoài ra, còn có th t tín hi u gi nh p t bên ngoài
vào.
Kh u khi n ng t:
y có th cho d ng l i nh m t kh i logic ng t bên
trong. Các ngu n ng t có th là: các bi n c bên ngoài, s tràn b m/b
nh th i hay có th là giao di n n i ti p. T t c các ng u có th c thi t
l p ch làm vi c thông qua hai thanh ghi IE (Interrupt Enable) và IP
(Interrupt Priority).
Kh u khi n và qu n lý Bus :
N -19- SVTH: TR NG
nguon tai.lieu . vn
