Thiết kế mạch khóa số dùng PIC16F877

Đề tài tập trung nghiên cứu và chế tạo mạch khóa số dùng PIC16F877 phục vụ trong đời sống xã hội. Mạch khóa số giúp bảo vệ các thiết bị, tài sản của con người. Mạch khóa số gồm vi điều khiển, màn hình hiển thị LCD và bàn phím. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế mạch khóa số dùng PIC16F877 THIẾT KẾ MẠCH KHÓA SỐ DÙNG PIC16F877 Nguyễn Công Trứ, Thái Trung Hưng Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Nghiêm Hoàng HảiTÓM TẮTĐề tài tập trung nghiên cứu và chế tạo mạch khóa số dùng PIC16F877 phục vụ trong đời sống xãhội. Mạch khóa số giúp bảo vệ các thiết bị, tài sản của con người. Mạch khóa số gồm vi điều khiển,màn hình hiển thị LCD và bàn phím. Vi điều khiển xử lý các thông tin, nhận thông tin từ bàn phímđưa đến điều khiển động cơ và đưa thông tin hiển thị ra LCD thông báo cho người dùng. Hoạt độngcủa mạch khóa số được điều khiển bằng vi điều khiển PIC16F877. Mạch khóa sau khi được tínhtoán, thiết kế, chế tạo đã được lắp ráp và hoạt động tốt [1-7].1 GIỚI THIỆUKhóa số nói chung là loại khóa để bảo vệ thiết bị, tài sản... mà khi muốn mở ra thì phải tác độngđến số mà ta đã cài đặt trước. Có hai loại khóa số cơ bản hiện nay trên thị trường có đó là khóa sốcơ khí và khóa số điện tử. Đối với khóa số cơ khí, khi mở khóa hay khóa lại thì ta phải xoay các vòngsố trên khóa sao cho một dãy các số nào đó cùng hợp với nhau thì mở được khóa. Còn với khóa sốđiện tử, khi mở khóa thì ta phải nhập đúng mật khẩu là một dãy các số liên tiếp nhau, nếu nhậpđúng các số đó thì mở được khóa [5,6,7].Nhìn chung thì khóa số điện tử sẽ có nhiều ký tự, nhiều mã số để cài đặt hơn, cũng như độ dài củamã số sẽ dài hơn. Vì vậy tính bảo mật của khóa số điện tử cũng cao hơn. Bên cạnh đó, thao táctrên khóa số điện tử cũng dễ dàng thực hiện hơn với các phím bấm, chứ không phải là các vòngxoay 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 báonếu nhập mật mã sai quá số lần quy định. Với giao diện người dùng, hiển thị các thông báo vềnhập mật khẩu, cảnh báo, thay đổi mật khẩu khiến người dùng dễ sử dụng hơn [5,6,7]..Mạch của khóa số sử dụng nhiều linh kiện: PIC16F877, màn hình LCD... và các dụng cụ phụ kiệnkhác [1-7].110 Hình 1. Hình ảnh của: (a) PLC16F877A, (b) hình dáng LCD và (c) sơ đồ chân của LCD2 THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Hình 2. Sơ đồ mạch nguyên lý 111Nguyên lý hoạt động của mạch:Khi muốn mở cửa thì phải nhấn đúng mật khẩu với độ dài 6 ký tự. Khi người sử dụng nhấn phím, viđiều khiển sẽ nhận được tín hiệu đưa vào. Sau đó so sánh với mật khẩu được lưu, nếu đúng thì sẽxuất lệnh thông qua chân RC5 cho khối điều khiển động cơ. Relay sẽ đóng và động cơ mở cửa,đồng thời hiển thị lên màn hình LCD.Nếu gõ sai thì màn hình LCD hiển thị chữ nhập sai mật khẩu. Nếu nhập sai 3 lần liên tiếp thì hệthống báo động sẽ hoạt động, thông qua chân RC4.Trong khi mở xong, nếu người dùng muốn khóa cửa lại, thì nhấn phím khóa động cơ sẽ quay vàcửa sẽ khóa lại.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, THI CÔNG MẠCH Hình 3. Sơ đồ khối của Mạch khóa sốKhối nguồn: Nhầm nhiệm vụ cung cấp điện áp +5V luôn ổn định cho các khối.Vi điều khiển: Xử lý các thông tin, nhập thông tin từ bàn phím, đưa đến điều khiển động cơ vàđưa thông tin hiển thị ra LCD thông báo cho người dùng.Bàn phím: Thực hiện các chức năng nhập dữ liệu đưa đến vi điều khiển và bao gồm thao tác nhậpmật khẩu, mở cửa, khóa cửa.Hệ thống báo động: Cảnh báo khi nhập sai mật khẩu quá 3 lần. Thông qua hệ thống chuôngbáo động.Màn hình LCD: Có chức năng chính để giao tiếp người dùng với vi điều khiển.Động cơ điều khiển: Dùng để điều khiển đóng mở cửa qua điều khiển từ mạch.1124 KẾT QUẢ THI CÔNG SẢN PHẨM KHÓA SỐ DÙNG PIC16F877: GIA CÔNG, LẮP RÁP, LẬP TRÌNHKết quả gia công chế tạo là sản phẩm thực tế như Hình 4. Hình 4. Hình ảnh thực tế của khóa số hoàn chỉnh5 KẾT LUẬNĐề tài này thực hiện việc tính toán, thiết kế và chế tạo khóa số sử dụng PIC16F877. Mạch khóa gồmPIC16F877, màn hình LCD, khối bàn phím. Hoạt động của mạch khóa được điều khiển bằng vi điềukhiển PIC16F877. Mạch khóa sau khi được chế tạo và lắp ráp đã hoạt động đúng yêu cầu thiết kế.Tuy nhiên vì hạn chế là trên mô hình, nếu dùng động cơ công suất lớn để kéo cánh cửa ra vào thìphải tính toán rất nhiều. Để ứng dụng vào thực tế hệ thống này còn cần được chỉnh sửa để tăngtính ổn định và kết nối với bộ phận cơ để đóng mở cửa.TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Giáo trình ‚Vi điều khiển‛ – ĐH Kỹ thuật Công nghệ - Phạm Quốc Phương.[2] ‚Các vi điều khiển PIC‛ – NXB Khoa học & Kỹ thuật – Nguyễn Mạnh Giang.[3] http://www.picvietnam.com/forum/[4] http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/ 197543/MICROCHIP/ PIC16F887.html[5] http://tailieu.vn/t ...