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

&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

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 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:
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


Hình 7. Nhұn 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 SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-11-
NhұQÿӏnh:

Mһc dù trên thӏ WUѭӡQJÿmFyUҩt nhiӅu loҥi khóa hiӋQÿҥLQKѭQJJLiWKjQKFӫa
nhӳQJNKyDQj\FzQÿҳWFKѭD ÿѭӧc ӭng dөng nhiӅu vào ÿӡi sӕng sinh hoҥt hҵng ngày
QKѭӭng dөng cho các hӝ JLDÿuQKFiFF{QJWUuQKQKӓ«9ӟLêQJKƭFKӃ tҥo mӝt chiӃc
khóa bҵng mұt mã vӟi giá rҿ QKѭQJWtFKKӧp nhiӅXWtQKQăQJYjFyWKӇ ӭng dөng vào
viӋc làm khóa cӱa, khóa hӋ thӕQJ«FK~QJHPTX\ӃWÿӏnh chӑQÿӅ tài ³
Ӭng dөng vi
ÿLӅu khiӇn chӃ tҥo KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ
´ ÿӇ tìm tòi, nguyên cӭu và chӃ tҥo.

2.2. ChӍ tiêu cҫQÿҥWÿѭӧc trong thiӃt kӃ:

2.2.1. PhҫQÿLӋn:
Mҥch hoҥWÿӝng tӕt, an toàn, chӏXÿӵӧc nguӗn cung cҩp tӯ 12 - 24 VDC, phù hӧp
vӟLÿӝQJFѫÿyQJPӣ cӱDÿiSӭng tӭc thӡi các tác vө ÿLӅu khiӇQÿӇ ÿҧm bҧo sӵ làm

Hình 1. 6ѫÿӗ khӕi hӋ thӕng.

x Khӕi INPUT : Sӱ dөng ma trұn phím tӵ nhҧ 3xÿӇ nhұp mұt khҭu (sӱ
dөng 15 nút).
x Khӕi xӱ lí: Xӱ lí các hoҥWÿӝng, cung cҩp nguӗn nuôi cho cҧ hӋ thӕng cҧ khi
FyÿLӋn (sӱ dөQJÿLӋQOѭӟi) và khi mҩt nguӗQÿLӋQOѭӟi (sӱ dөng Acquy).
x Mҥch hi
Ӈn thӏ:LCD giúp cho viӋc giao tiӃp vӟLQJѭӡi sӱ dөng trӣ nên dӉ
GjQJKѫQ
x MҥFKEiRÿӝQJFKX{QJEiRÿӝQJÿӇ EiRÿӝng khi nhұp sai mã sӕ 3 lҫn,
xâm nhұp không hӧp pháp.
Khӕi xӱ lý
Khӕi
INPUT
Khӕi
OU
TP
U
T
Mҥch
báo
ÿӝng
Bàn
phím
HiӇn thӏ
LCD
Mҥch


ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-14-
HoҥWÿӝng cӫa hӋ thӕng có thӇ mô tҧ bҵQJOѭXÿӗ sau:
S Ĉ
Ĉ
S
S S
Ĉ
Ĉ
S
S Ĉ Ĉ



S
Ĉ S

Ĉ
S Ĉ
S Ĉ
Ĉ S S
Ĉ
Ĉ ĈĈ
S S Ĉ
Ĉ Ĉ Ĉӝ dài mk= 10?
Ĉӝ dài mk= 10?
Line1 cӫa LCD hiӇn thӏ thông báo:
NHAP MA MOI:
Nhұp mã
So sánh mã mӟi nhұp
vӟLPmÿmFjLÿһt

n
Báo ÿӝng
Line 1 cӫa LCD hiӇn
thӏ thông báo:
SAIMA_NHAPLAI
Nhҩn ENTER?
ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-16-
&+ѬѪ1* 4: TÌM HIӆU Vӄ CÁC KHӔI CӪA Hӊ THӔNG.
4.1. Khӕi INPUT:
Bàn phím sӕ:

Bàn phím gӗm các phím. Mӛi phím là mӝt bӝ phұQÿyQJPӣ bҵQJFѫNKt&iF
mã cӫa bàn phím tҥo ra có thӇ ÿѭӧc tҥo ra trӵc tiӃp hoһc bҵng phép quét hàng và quét
cӝt. Ӣ ÿӅ tài này chúng em thҩy vӟi bjQSKtPFySKtPOjÿҧm bҧo sӕ Oѭӧng phím
cҫn thiӃWYjÿҧm bҧo sӵ FkQÿӕi thҭm mƭ cho bàn phím, vì vұy chúng em quyӃWÿӏnh sӱ
dөng sӱ dөng bàn phím ma trұn 3x5 (15 phím).
Bàn phím gӗm các phím sӕ 0~9 và các phím chӭFQăQJ0Ӣ (MӢ CӰA),
(17(5ĈӘIMÃ, XÓA, KHÓA. Hình 26ѫÿӗ bàn phím
%jQSKtPÿѭӧc bӕ trí thành 5 hàng và 3 cӝt:
x Sӕ ÿҫu ra tӯ bàn phím là 8 dây phù hӧSFKR3RUWÿLӅu khiӇn.
x +uQKGiQJÿҽSFkQÿӕi.
ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG


*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-18-
4.2.2. Tìm hiӇu vӅ 9LÿLӅu khiӇn AT89C51 ChͱFQăQJFͯa tͳng kh͙i :
x Khӕi xӱ lý trung tâm CPU:
- Phҫn chính cӫa bӝ vi xӱ lý là khӕi xӱ lý trung tâm (CPU ), khӕi này có
chӭa các thành phҫn chính :
- Thanh chӭa ACC (ký hiӋu là A).
Hình 3. Cҩu trúc cӫDYLÿLӅu khiӇn 8051.
BҾ tҢo dao
ĜҾng

CPU
ĈLӅu khiӇn
ngҳt.
Nguӗn
ngҳt
trong.
4Kbytes
ROM trong
128byte
RAM
trong

2bҾ Ĝұm /
Ĝҷnh thӁi
KhҺi

Ngu
ӗ
n ng
ҳ
t
ĈӃm sӵ kiӋn
}}}}}kiҵ
ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-19-
- Thanh ghi chӭa phө (ký hiӋXOj%WKѭӡQJÿѭӧc dùng cho phép nhân và
phép chia.
- Khӕi logic sӕ hӑc (ALU=Arithmetic Logical Unit).
- Tӯ trҥQJWKiLFKѭѫQJWUuQK(PSW= Program Status Word).
- BӕQEăQJWKDQKJKL%ODQN
- Con trӓ QJăQ[ӃS63 6WDFN3RLQWFNJQJQKѭFRQWUӓ dӳ liӋXÿӇ ÿӏnh
ÿӏa chӍ cho bӝ nhӟ dӳ liӋu ӣ bên ngoài.
Ngoài ra, khӕi xӱ lý trung tâm còn chӭa:
- 7KDQKJKLÿӃPFKѭѫQJWUuQK3& 3URJDP&Runter ).
- Bӝ giҧi mã lӋnh
- Bӝ ÿLӅu khiӇn thӡi gian và logic.
- 6DXNKLÿѭӧc Reset, CPU bҳWÿҫu làm viӋc tҥLÿӏa chӍ KOjÿӏa chӍ
ÿҫXÿѭӧc ghi trong thanh ghi chӭDFKѭѫQJWUuQK3&YjVDXÿyWKDQKJKLQj\
sӁ WăQJOrQÿѫQYӏ và chӍ ÿӃn các l
Ӌnh tiӃp theo cӫDFKѭѫQJWUuQK
x Bӝ tҥRGDRÿӝng:

Khӕi xӱ lý trung tâm nhұn trӵc tiӃp xung nhӏp tӯ bӝ tҥRGDRÿӝQJÿѭӧc lҳp
thêm vào, linh kiӋn phө trӧ có thӇ là mӝWNKXQJGDRÿӝng làm bҵng tө gӕm


Giao diӋn nӕi tiӃp có chӭa mӝt bӝ truyӅn và mӝt bӝ nhұQNK{QJÿӗng bӝ
làm viӋFÿӝc lұp vӟi nhau. BҵQJFiFKÿҩu nӕi các bӝ ÿӋm thích hӧp, ta có thӇ
hình thành mӝt cәng nӕi tiӃp RS-ÿѫQJLҧn. TӕFÿӝ truyӅn qua cәng nӕi
tiӃp có thӇ ÿһWÿѭӧc trong mӝt vùng rӝng phө thuӝc vào mӝt bӝ ÿӏnh thӡi và
tҫn sӕ GDRÿӝng riêng cӫa thҥch anh.
x Bӝ nh
ӟ FKѭѫQJWUuQK
Bӝ nhӟ FKѭѫQJWUuQKWKѭӡng là bӝ nhӟ ROM (Read Only Memory), bӝ nhӟ
FKѭѫQJWUuQKÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ cҩt giӳ FKѭѫQJWUuQKÿLӅu khiӇn hoҥWÿӝng cӫa vi
ÿLӅu khiӇn.
x Bӝ nhӟ sӕ liӋu
:
Bӝ nhӟ sӕ liӋXWKѭӡng là bӝ nhӟ RAM (Ramdom Acces Memory), bӝ nhӟ
sӕ liӋXGQJÿӇ cҩt giӳ các thông tin tҥm thӡLWURQJTXiWUuQKYLÿLӅu khiӇn làm
viӋc.
x Sӵ sҳp xӃp chân ra cӫDYLÿLӅu khiӇn 8051
:
ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-21-
3KҫQOӟQFiFEӝYLÿLӅXNKLӇQÿѭӧFÿyQJYjRYӓWKHRNLӇXKDLKjQJ
',/'XDO,Q/LQHYӟLWәQJVӕOjFKkQUDPӝWVӕtWFzQOҥLÿѭӧFÿyQJYӓ
WKHRNLӇXKuQKYX{QJ3/&&3ODVWLF/HDGHG&KLS&DUULHUYӟLFKkQYjORҥL
Qj\WKѭӡQJÿѭӧFGQJFKRQKӳQJKӋWKӕQJFҫQWKLӃWSKҧLWLӃWNLӋPGLӋQWtFK

4.3. Khӕi OUTPUT
:
4.3.1. HiӇn thӏ LCD - Tìm hiӇu vӅ LCD TC 1602A

KLӋX
1ӕLYӟLYL
[ӱOê
0ӭFORJLF CKӭFQăQJ
1
Vss 0 V (Ground)
2
Vcc 5 V (Supply)
3
Vee

ÿL
Ӆ
XNKL
Ӈ
QÿӝVáQJW
ӕ
LFKR/&'
4
RS
P3.7
H/L
+FKӑQWKDQKJKLYjRGӳOLӋX
L:
FKӑQWKDQKJKLFKROӋQKÿLӅXNKLӇQ
.
5
R/W
P3.6
H/L

9QJX
ӗ
QF
ҩ
SFKRÿèn backline.

ĈӖ ÁN TӘNG HӦP KHÓA CӰA Ĉ,ӊN TӰ

*9+'769®1+Ѭ7,ӂN SVTH: TRӎ1+;8Æ1&ѬӠNG
-23-
ĈLӅXNKLӇQKRҥWÿӝQJFӫD/&'

- +RҥWÿӝQJFӫD/&'ÿѭӧFÿLӅXNKLӇQWK{QJTXDWtQKLӋX(565:
- 7tQKLӋX(OjWtQKLӋXFKRSKpSJӱLGӳOLӋXĈӇJӱLGӳOLӋXÿӃQ/&'FKѭѫQJ
WUuQKSKҧLWKLӃWOұS( VDXÿyÿһWFiFWUҥQJWKiLÿLӅXNKLӇQWKtFKKӧSOrQ565:Yj
EXVGӳOLӋXFXӕLFQJOjÿѭD(YӅ+RҥWÿӝQJFKX\ӇQÿәL-0 chRSKpS/&'QKұQ
GӳOLӋXKLӋQWKӡLWUrQFiFÿѭӡQJÿLӅXNKLӇQFNJQJQKѭWUrQEXVGӳOLӋXYj[HPÿyQKѭ
OjPӝWOӋQK
- 7tQKLӋX56OjWtQKLӋXFKRSKpSFKӑQWKDQKJKL5HJLVWHU6HOHFW.KL56 
GӳOLӋXÿѭӧFFRLQKѭOjPӝWOӋQKKD\PӝWFKӍWKӏÿһFELӋWQKѭ Oj[yDPjQKuQKÿһWYӏ
WUtFRQWUӓ«.KL56 GӳOLӋXÿѭӧFFRLOjGӳOLӋXGҥQJYăQEҧQYjVӁÿѭӧFKLӇQWKӏ
trên màn hình.
- 7tQKLӋX5:OjWtQKLӋX³ĈӑF*KL´.KL5: WK{QJWLQWUrQEXVGӳOLӋX
ÿѭӧFYLӃWYjR/&'.KL5: FKѭѫQJWUuQKVӁÿӑF/&'7X\QKLrQFKӍFyFKӍWKӏ
³;HPWUҥQJWKiL/&'´OjOӋQKÿӑF7URQJFKѭѫQJWUuQKWҩWFҧFiFOӋQKÿӅXOjOӋQK
JKLGRYұ\5:OX{QӣPӭFWKҩS
- %XVGӳOLӋXJӗPKRһFÿѭӡQJW\WKXӝFYjRFKӃÿӝKRҥWÿӝQJPjQJѭӡLVӱ

0
0 0 1 X
02 or 03
Chacractor Entry Mode 0 0 0
0
0 1 I/D S
04 to 07
Display On/Off & Cursor 0 0 0
0
1 D U B
08 to 0F
Display/Cursor Shift 0 0 0
1
D/C R/L X X
10 to1F
Funtion Set 0 0 1
8/4
2/1 10/7 X X
20 to 3F
Set Ggram Address 0 1 A
A
A A A A
40 to 7F
Set Display Address 1 A A
A
A A A A
80 to FF

I/D:1= Increment*, 0=Decrement R/L: 1 = Right Shift, 0 = Left Shift
S : 1= Display Shift on, 0= Display Shift off*