Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Đồ án: thiết
kế khóa số
dùng ram
ngoài
- 1 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
MỤC LỤC
Đồ án: thiết kế khóa số dùng ram ngoài 1
MỤC LỤC 2
PHẦN I: NỘI DUNG
1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
Sơ đồ khối các khối chức năng
- 2 -
Khối vi điều khiển
8051
Khối báo độngKhối nguồn
Khối mở cửaKhối hiển thị
Khối RAM
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
RS
RW
EN
VDDVSS
VDDP3.3
P3.4
AD0
AD1
AD2
AD3
AD4

P2.7
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
P2.4
P2.5
P2.6
P2.3
P2.2
P2.1
P2.0
D7
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D6
D5
D4
D3
D2

P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
P1.0
1
P1.1
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13

+5V
D7
14
D6
13
D5
12
D4
11
D3
10
D2
9
D1
8
D0
7
E
6
RW
5
RS
4
VSS
1
VDD
2
VEE
3
LCD1

4 5 6 7
8 9
Open Close
No Start Change OOK
A
B
C
D
1
2
4
3
A0
10
A1
9
A2
8
A3
7
A4
6
A5
5
A6
4
A7
3
A8
25

D7
19
U2
6264
D0
3
Q0
2
D1
4
Q1
5
D2
7
Q2
6
D3
8
Q3
9
D4
13
Q4
12
D5
14
Q5
15
D6
17

Mạch điện gồm có:
- 3 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
- Khối nguồn
- Vi điều khiển AT89V51
- Ram CY6264 và IC 74LS373
- Một bàn phím ma trận 4 x 4
- Khối hiển thị là mội LCD 16 characters x 2 Line
- Khối mở khóa
- Khối báo động.
3.1. Khối nguồn
U 2
L 7 8 0 5 / T O 2 2 0
1
2
3
V I N
G N D
V O U T
C 1
1 0 0 0 u
C 4
1 0 4
- +
D 2
D B 1 0 1
1
2
3
4

V I N
G N D
V O U T
J 2
5 V
1
2
3
C 3
1 0 4
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý của khối nguồn.
Bao gồm:
Cầu diode để biến điện AC thành DC
- 4 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Tụ 1000 uF, 470 uF và tụ gốm 104 lọc nguồn
IC ổn áp 7805, 7812 để tạo ra nguồn điện áp 5v, 12v cung cấp cho vi xử
lý.
3.2. Vi điều khiển AT89V51
Là một chíp AT89V51 thuộc họ vi điều khiển 8051 có nhiện vụ điều
khiển ra lệnh cho khối hiển thị (LCD) thông qua các phím nhấn của người sử
dụng.
3.2.1. Một số nét đặc trưng
− Tương thích với sản phẩm MCS-51
− Bộ nhớ chương trình bên trong: 4KB (ROM)
− Bộ nhớ dữ liệu bên trong: 128 KB (RAM)
− Port xuất nhập (I/O port) :32
− 2 bộ định thời 16 bit
− Ngắt :6
− Nguồn cấp :Vcc =5V

1 8
1 9
2 0
2 9
3 0
3 1
4 01
2
3
4
5
6
7
8
2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
2 6
2 7
2 8
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7

P 2 . 7 / A 1 5
P 3 . 0 / R X D
P 3 . 1 / T X D
P 3 . 2 / I N T 0
P 3 . 3 / I N T 1
P 3 . 4 / T 0
P 3 . 5 / T 1
P 3 . 6 / W R
P 3 . 7 / R D
P 0 . 0 / A D 0
P 0 . 1 / A D 1
P 0 . 2 / A D 2
P 0 . 3 / A D 3
P 0 . 4 / A D 4
P 0 . 5 / A D 5
P 0 . 6 / A D 6
P 0 . 7 / A D 7
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
ngõ vào. Khi thực hiện là các port nhập, các chân của port 1 được kéo
xuống mức thấp do tác động bên ngoài sẽ cấp dòng cho các điện trở kéo
lên bên trong.
 Port 2 :
Port 2 (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 -28
Port 2 là port xuất nhập 8bit 2 chiều có các điện trở kéo lên bên trong.
Khi các logic 1 được đặt lên các chân của port 2, các chân này được sử
dụng như là các ngõ vào. Khi thực hiện chức năng port nhập, các chân
port 2 được kéo xuống mức thấp do tác động bên ngoài sẽ cấp dòng do có
các điện trở kéo lên bên trong. Port 2 tạo ra byte cao của bus địa chỉ trong
thời gian tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và trong thời gian
truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 16 bit.

P3.7 RD\ B7H
Điều khiển đọc từ RAM
ngoài
 RST : Thiết lập lại ( chân 9). Mức cao trên chân này trong 2 chu kì máy
trong khi bộ dao động đang hoạt động sẽ Reset AT89V51.
Mạch reset
Mạch Reset tự động khi khởi động máy.
Ở đây chúng ta thực hiện Reset bằng cách nối chân 9 của 8951 với nguồn 5V.
 Chân ALE (Address Latch Enable) /
PROG
: chân số 3
Là một xung ngõ ra cho phép chốt địa chỉ, cho phép chốt byte thấp của địa
chỉ trong thời gian truy xuất bộ nhớ ngoài. Chân này cũng được dùng làm ngõ
vào xung lập trình (
PROG
) trong thời gian lập trình cho Flash.
Khi hoạt động bình thường, xung của ngõ ra ALE luôn luôn có tần số
bằng 1/6 tần số của mạchdao động trên chip, có thể được sử dụng cho các mục
- 8 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
đích định thời từ bên ngoài và tạo xung Clock. Tuy nhiên cần lưu ý là một xung
ALE sẽ bị bỏ qua trong mỗi chu kì truy xuất của bộ nhớ dữ liệu ngoài. Khi cần
hoạt động cho phép chốt byte thấp của địa chỉ sẽ được vô hiệu hoá bằng cách set
bit 0 của thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR) có địa chỉ byte là 8EH. Khi bit này
được set, ALE chỉ tích cực trong thời gian thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC.
Ngược lại chân này sẽ được đưa lên mức cao. Việc set bit không cho phép hoạt
động chốt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ điều khiển đang ở
chế độ thực thi chương trình ngoài.
 Chân
PSEN

 Chân XTAL 2(chân 19)
Ngõ ra mạch khuếch đại đảo của mạch dao động.
- 9 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Để tạo dao động cho vi điều khiển AT89V51 hoạt động, chúng em chọn
mạch dao động như hình vẽ sau với các giá trị của linh kiện: C1=
C2=33pF,thạch anh dao động có tần số 12MHz
Hình 3.2.2.2: mạch tạo dao động cho vi điều khiển

- 10 -
Cách mắc của mạch dao động
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
3.3. Khối bàn phím
Gồm 1 bàn phím ma trận 4 dòng và 4 cột, A, B, C, D : các hàng của ma
trận phím, 1 - 4: các cột của ma trận phím.
8 9
654
1 2
CH
0
A
B
C
D
1
2
4
3
NO
START

Q
0
: The Level of the output befor steady-state input conditions were
established.
Z: High Impedance
3.4.2. CY6264
Trong mạch này ta dùng Ram CY6264 chỉ để lưu password nên cần dung
lượng ít,ta chỉ dùng 8 đường địa chỉ từ A0 đến A7, A8 đến A12 nối xuống 0V
Tức là ta chỉ sử dụng 256 byte của Ram có địa chỉ từ 00H đến FFH.
- 13 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Chức năng các chân:
A0

…. A7: các chân địa chỉ ( Address )
D0… A7: các chân dữ liệu ( data )
OE\ ( Output Enable ): ngõ vào cho phép xuất dữ liệu
WR\ ( Write ): ngõ vào cho phép ghi dữ liệu.
CS\ ( chip select ): ngõ vào cho phép RAM hoạt động.
- 14 -
U 5
6 2 6 4
1 0
9
8
7
6
5
4
3

A 1 2
D 0
D 1
D 2
D 3
D 4
D 5
D 6
D 7
V C CG N D
O E
W E
C S 1
C S 2
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
3.5. Khối hiển thị
Khối này sử dụng một LCD để hiển thị các thông tin khi sử dụng khóa và
được điều khiển bởi khối vi điều khiển.
Thông số của LCD :
+ Kích thước hiển thị : 16 ký tự x 2 dòng.
+ Màu hiển thị: đen/trắng
+ Chế độ giao tiếp : 8 bít và 4 bít
+ Cỡ chữ hiển thị : 5x7 hoặc 5x10
D 3
D 4
E
V C C
R 3
1 0 K
D 7

1 3
1 4
1 5
1 6
G N D
V C C
V E E
R S
R W
E
D 0
D 1
D 2
D 3
D 4
D 5
D 6
D 7
L E D +
L E D -
- 15 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Bảng mô tả chức năng các chân của các modul LCD ký tự
Số
chân
Tên Chức năng
Mức
logic
I/O Mô tả
1 Vss Nguồn cấp cho LCD - - GND

7 D0
Dữ liệu / Lệnh
0/1 I/O Bit 0 LSB
8 D1 0/1 I/O Bit 1
9 D2 0/1 I/O Bit 2
10 D3 0/1 I/O Bit 3
11 D4 0/1 I/O Bit 4
12 D5 0/1 I/O Bit 5
13 D6 0/1 I/O Bit 6
14 D7 0/1 I/O Bit 7 MSB
- 16 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
15 A
Nguồn cung cấp cho
LED nền
- - V (+)
16 K
Nguồn cung cấp cho
LED nền
- - 0 V
3.6. Khối đóng mở khóa
Tín hiệu mở khóa được điều khiển ở mức logic cao. Khi mở khóa thì chân
p3.4 ở mức 1 điều khiển transistor dẫn, có dòng qua relay.
D 1
D I O D E
V C C
Q 1
Q 2 S C 1 0 4 7
J 2
N A M C H A M

4
87
2 2 0 u F
0
31
1 0 u F2 k 2
S P E A K E R
0
1 k
V C C
1 0 u F
V C C
4
1 0 k
2
2 2 0 u F
Q 1
P N P B E C
4. Chương trình điều khiển
4.1. Lưu đồ giải thuật
Hình 1: giải thuật chương trình chính
Hình 2: Sơ đồ giải thuật chương trình PROG1
- 18 -
START
TEST RAM=0
PROG2 PROG1
Đúng
Sai
PROG1
HIEN THI LCD

Open
Key No
Nhấn
Nhấn
không
không
không
không
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
Hình 4:Sơ đồ giải thuật chương trình OPEN
- 20 -
Phím close
Open
So sanh pass
ram
Correct
Open the Safe
Welcome
Relay đóng
Quet_phim
Begin
Tăng R6
R6 = 3
Pass_ sai:
Thông báo
Báo động
sai
đúng
đúng
sai

không
Nhấn
Nhấn
Nhấn
không
Start_change:
Start_change:
1
Nhap password moi
6 so:
Alarm
So sanh
R3=
3?
Sai
Đúng
Sai
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
4.2. Chương trình
$MOD51
;****************************************************************
; TRUONG DAI HOC CONG NGHIEP THANH PHO HO CHI MINH
; //\\*******//\\
; DO AN KHOA SO DUNG RAM NGOAI
; THUC HIEN: NGUYEN VAN HIEU - NGUYEN HOAI SANG
;=========================================================
;=========================================================
; 50H SO KI TU MAT KHAU
; 60H GIA TRI PASS NAP VAO
; 70H O NHO PASS RAM

EXIT_LAP_VANHIEU:
LCALL PROG2
;=========================================================
;****************************************************************
; PRO1 PROG
;=========================================================
PROG1:
CLR BIT_BAODONG
CLR BIT_RELAY
SETB BIT_DEN_ER
LCALL NAP_DEFAULT_PASS
; LCALL CHAY_CHU
LCALL TRANG_THAI_THANH_GHI
LCALL NHAP_PASS
- 24 -
Đồ án khóa số dùng ram ngoài
LJMP QUET_PHIM_FUNC ;BAT DAU CHAY DEN KI
TRA CAC PHIM CHUC NANG VA O DO
LJMP PROG2
;****************************************************************
; PRO2 PROG
;=========================================================
PROG2:
CLR BIT_BAODONG
CLR BIT_RELAY
SETB BIT_DEN_ER
LCALL CHAY_CHU
BEGIN:
LCALL RESET_O_PASS
LCALL TRANG_THAI_THANH_GHI