Thiết Kế Khóa Số Dùng Vi điều Khiển

Ngày nay vấn đề bảo mật được đặt lên hàng đầu trong tất cả các ngành trong cuộc sống. Việc thiết kế khóa số và ứng dụng nó trong đời sống là một việc vừa đem lại niềm vui, vừa học thêm kiến thức mới như: Biến trở là gì , vi điều khiển là gì. Với mục đích làm quen bước đầu với việc thiết kế mạch điện tử với các linh kiện cơ bản… Tôi xin chia sẻ một bài viết “thiết kế khóa số dùng vi điều khiển” để áp dụng được trong đời sống hằng ngày. 

Danh mục

• 1 Nguyên lý thiết kế và sơ đồ nguyên lý
  • 1.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý
  • 1.2 Thi công mạch in

Nguyên lý thiết kế và sơ đồ nguyên lý

Nguyên lý thiết kế

• Hệ thống quản lý việc đóng mở cửa bằng mật khẩu do người dùng đặt.
• Mã sử dụng các số từ 0-9. Độ dài mã là 6 kí tự.
• Hệ thống giao tiếp với người sử dụng thông qua bàn phím điều khiển và hiển thị lên lcd.
• Bàn phím gồm các phím số từ 0-9 và các phím chức năng Open, Close, Change, OK, Start, Del.
• Khi bắt đầu người dùng được yêu cầu nhập mật khẩu mặt định ( 6 số 0), nhấn Open để thực hiện mở cửa hoặc Change để đổi mật khẩu mặt định. Nhấn Close để đóng cửa. Trong quá trình thao tác, muốn thoát ra ngoài người dùng nhấn Start.
• Muốn xóa những kí tự nhập sai nhấn Del.
• Nếu nhập mã sai 3 lần trở lên, hệ thống sẽ khóa lại trong vòng 1 phút.

Sơ đồ khối thiết kế:

Mạch hoạt động dựa vào đếm xung vuông từ thạch anh có tần số 12Mhz, chu kì 1 µs.

Xung này đi qua bộ đếm và bộ đếm được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ đơn giản: đếm các xung nhịp. Mỗi khi có thêm một xung nhịp tại đầu vào đếm thì giá trị của bộ đếm sẽ được tăng lên 01 đơn vị (trong chế độ đếm tiến/đếm lên).

Khối tạo xung: tạo xung dao động.

Khối điều khiển có chức năng điều khiển hoạt động của các khối và tương tác với lcd.

Khối hiển thị: hiển thị cho người dùng biết mình đang thực hiện thao tác gì với cửa.

Khối nguồn dùng để cấp nguồn cho mạch hoạt động.

Khối phím nhấn: thao tác phím nhấn tướng tác với mạch.

Thiết kế sơ đồ nguyên lý

sơ đồ nguyên lý mạch được mô tả như hình bên dưới:

Giải thích sơ đồ nguyên lý:

• Password mặt định là 000000 (gồm 6 số)
• Để khóa một cái gì theo yêu cầu người sử dụng thì bấm nút Close
• Để mở được khóa thì phải nhấn nhập vào đúng Password và nhấn nút Open . Nếu nhập sai Password Cửa sẽ không mở cũng như không thao tác các chức năng khác được.
• Để thay đổi Password thì nhấn vào nút Change, nhập vào Password cũ sau đó nhấn nút OOK , nhập vào Password mới rồi nhấn nút OOK lần nữa. Lúc này bạn đã đổi Password thành công nếu bạn nhập Password cũ đúng. Nếu nhập sai Password cũ thì chương trình sẽ yêu cầu nhập lại Password cũ . Password cũ cũng chỉ cho phép nhập trong vòng 3 lần . Nếu số lần nhập sai ≥ 3 lần thì LCD sẽ hiện khóa bàn phím và bàn phím sẽ bị khóa trong vòng 1 phút sau đó mới được phép nhập lại.
• Nếu đang làm một việc gì đó mà muốn thoát ra ngoài thì nhấn nút  Start
• Trong chương trình chính, chỉ có 3 nút Open , Close , Change , Start có tác dụng còn các nút khác thì không. Nút Open dùng để gọi chương trình mở khóa. Nút Close dùng để gọi chương trình khóa cửa . Nút Change  dùng để gọi chương trình đổi mật mã. Nút Clear dùng để xóa những kí tự nếu nhập sai.

Thi công mạch in

Mạch in

Thi công mạch in

Bước 1: In mạch in ra giấy ảnh với tỉ lệ 1:1. In sao cho trên 1 tờ giấy A4 có nhiều ảnh nhất để tiết kiệm chi phí.

Bước 2: Ủi mạch

Bước 3: Rửa mạch: Sau khi ủi xong, ta lấy miếng giấy ra khỏi miếng đồng. Pha 1 ít bột sắt vào trong nước và ngâm mạch.

Bước 4: Khoan mạch, gắn linh kiện và hàn Board

• Khoan mạch: lựa chọn mũi khoan phù hợp với mạch ( ở đây chọn mũi khoan chính là 0.6mm ) và tiến hành khoan.
• Gắn linh kiện: Phải gắn linh kiện ở mặt nhựa, mặt không đi dây đồng, gắn đúng vị trí, cực tính của từng linh kiện.
• Hàn linh kiện: Mỏ hàn phải đủ nhiệt độ và hàn nhanh,khéo tay. Nếu để lâu thì sẽ dẫn tới hư một vài linh kiện. Hàn không được để chì dính tới các đường đồng khác dẫn tới ngắn mạch.

Thiết kế khóa số – Code

Tham khảo tại đây: Link here