Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20
Giáo Viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)
1
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
Nhận xét của giáo viên chấm
Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20
Giáo Viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)
Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU 7
2
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 9
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ: 9
1.2.GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHÓA SỐ 11
3.1. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM 82
3.2. CHƯƠNG TRÌNH QUÉT PHÍM CƠ BẢN 83
3.3. CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH: 85
3.4. CHƯƠNG TRÌNH KIỂM TRA 91
3.5. CHƯƠNG TRÌNH BÁO ĐỘNG 93
5
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 96
HƯỚNG PHÁT TRIỂN 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 99
6
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của
chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của
kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự
chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt
động của con người đạt hiệu quả.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ.Nó đã đáp ứng được
những nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày.Một trong những nhu
cầu đó là vấn đề bảo mật . Mỗi một cá nhân, một gia đình, hay một cơ quan đều có
các vấn đề cần được bảo mật. Và để bảo mật được thì phải có một hệ thống bảo mật.
7
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
Trước nhu cầu đó khóa số bằng điện tử là một giải pháp dùng để bảo mật rất hiệu quả
và tiện lợi.
Ngoài ra do nhu cầu ứng dụng lý thuyết đã học ở trường vào trong cuộc sống
các phím bấm, chứ không phải là các vòng xoay ở khóa số cơ khí. Khi thao tác đổi
mật 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
tính năng cảnh báo nếu nhập mật mã nhiều sai quá số lần quy định. Với dao diện
10
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
người dùng, hiển thị các thông báo về nhập mật khẩu, cảnh báo, thay đổi mật khẩu
khiến người dùng dễ sử dụng hơn.
1.2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHÓA SỐ.
Trên thị trường hiện nay có bán rất nhiều loại khóa số điện tử. Hầu hết các loại
khóa điện tử đó đều có tính nắng đổi mật mã, cảnh báo. Nhưng lại không có tính năng
giao diện người dùng bằng màn hình LCD khiến người dùng khó sử dụng các sản
phẩm đó. Thiết bị mà bộ khóa số trên thị trường điều khiển chủ yếu là Roler để đóng,
mở chốt cửa.
Đa số khoá kỹ thuật số đang có bán trên thị trường là do Hàn Quốc sản xuất,
chủ yếu là loại khoá tay nắm và có giá khá cao.
Khoá sử dụng phương pháp cài đặt mã số (như khoá số của các loại va li hay
cặp số) để khoá hoặc mở và người sử dụng có thể cài đặt số bất kỳ. Hệ thống số của
khoá được thiết kế như các phím bấm số của điện thoại nên khá tiện lợi khi sử dụng.
Bên cạnh loại chỉ có một chức năng khoá bằng mã số, còn có loại kèm theo chức
11
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
năng khoá bằng chìa. Chìa của loại này cũng đặc biệt hơn các loại thông thường, nó
được làm 4 cạnh, khó làm giả như các loại khoá 2 cạnh.
Khoá kỹ thuật số còn có loại mở bằng dấu vân. Loại khoá này có thể đăng ký
được 25 hoặc 40 vân tay khác nhau. Như vậy bạn có thể lưu lại rất nhiều vân tay của
mọi người trong gia đình vào bộ nhớ của khoá. Khi cho đúng các vân tay có lưu trong
bộ nhớ thì cửa sẽ được mở. Phần lớn loại này không sử dụng chìa nữa.
- Hệ thống phải làm việc được ngay cả khi mất điện.
- Hệ thống khóa số nhỏ gọn.
- Điện áp hoạt động của hệ thống không gây nguy hiểm đến người sử dụng.
b. Lựa chọn phương án
Với yêu cầu về tính năng như trên, chúng em chọn các thiết bị chính:
- Vi điều khiển 16f877 với bộ nhớ eeprom có khả lưu trữ dữ liệu ngay cả khi
mất điện.
- Màn hình LCD 16x2 với mục đích hiển thị thông tin, giao tiếp vi điều
khiển với người dùng
- Bàn phím 16 phím có các phím số và phím chức năng đưa đầu vào là mật
khẩu, các lệnh đóng mơ cửa tới vi điều khiển.
- Động cơ để kéo cánh cửa đóng và mở. Với đề tài này có yêu cầu sản phẩm
mô phỏng thực tế, chúng tôi chọn động cơ một chiều công suất nhỏ.
17
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
- Nguồn dự trữ khi mất điện là nguồn acquy.
1.3.2. Xác Định Bài Toán Và Giới Hạn Của Đề Tài
a. Xác Định Bài Toán
Điểm quan trọng nhất của chương trình khóa số là thuật toán quét phím, sau đó là
lưu và thay đổi mật mã trên eeprom. Còn một số phần khác là hiển thị thông tin ra
LCD thì có các lệnh hỗ chợ nên không phức tạp. cuối cùng là đưa tín hiệu ra để điều
khiển thiết bị là khóa cửa.
Vì vậy bài toán chính là ta cần quan tâm là :
- Thuật toán quét phím
- Quá trình lưu mật mã trong eeprom và thay đổi eeprom
- Hiển thị thông tin ra màn hình LCD
18
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
Giao Tiếp
LCD
Giao Tiếp
EEPROM
Giao Tiếp
Bàn Phím
Màn Hình LCD EEPROM
Bàn Phím
Điều
Khiển
Động cơ
Động Cơ
Chương
Trình Báo
Động
Chuông Báo
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
Hình 2.3 : sơ đồ Call graph giữa phần cứng và phần mềm
21
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
2.3. SƠ ĐỒ ĐẶC TẢ CỦA HỆ THỐNG
22
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Thao Tác Gõ
Phím
Đổi Mật
Mã
Nhập Mật
Mã
Hình 2.4 : Sơ đồ khối các Modul trong hệ thống
2.4.1 Khối Điều Khiển Trung Tâm
24
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số
Trường ĐHKTCN Thái Nguyên Đồ án môn học: Hệ Thống Nhúng
25
GV hướng dẫn : ThS. Nguyễn Tuấn Linh Đề Tài : Khóa Số