ĐỜ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
BAN LIÊN THÔNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Bình Dương, ngày tháng

năm 2013

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ LIÊN THÔNG
(Của giảng viên hướng dẫn)

Họ tên sinh viên: NGUYỄN BÁ ĐƠNG

MSSV: 10910005

Đề tài: Khóa cửa điện tử sử dụng vi điều khiển
Giảng viên hướng dẫn: Ths. NGŨN QUANG CHUNG
Nội dung đồ án tốt nghiệp:
+ Tìm hiểu các loại khóa cửa điện tử
+ Thiết kế, thi cơng khóa cửa điện tử dùng bàn phím số
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn:
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
Đánh giá đồ án đạt loại:
Điểm số:................................................................................................

Điểm chữ:...................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐƠNG

MSSV: 10910005
Trang 1


ĐỜ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG
BAN LIÊN THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Bình Dương, ngày tháng

năm 2013

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ LIÊN THÔNG
(Của giảng viên phản biện)
Họ tên sinh viên: NGUYỄN BÁ ĐƠNG


MSSV: 10910005

Đề tài: Khóa cửa điện tử sử dụng vi điều khiển
Giảng viên phản biện:
Nội dung đồ án tốt nghiệp:
+ Tìm hiểu các loại khóa cửa điện tử
+ Thiết kế, thi cơng khóa cửa điện tử dùng bàn phím số
Nhận xét của giảng viên phản biện:
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
Đánh giá đồ án đạt loại:
Điểm số:...........................................................................................
Điểmchữ:...............................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
..........................................................................................................
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐƠNG

MSSV: 10910005
Trang 2


ĐỜ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG
BAN LIÊN THÔNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Bình Dương, ngày tháng

năm 2013

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ LIÊN THÔNG
(Của giảng viên phản biện)

Họ tên sinh viên: NGUYỄN BÁ ĐƠNG

MSSV: 10910005

Đề tài: Khóa cửa điện tử sử dụng vi điều khiển
Giảng viên phản biện:
Nội dung đồ án tốt nghiệp:
+ Tìm hiểu các loại khóa cửa điện tử
+ Thiết kế, thi cơng khóa cửa điện tử dùng bàn phím số
Nhận xét của giảng viên phản biện:
Câu1:...............................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
Câu2:...............................................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................

Đánh giá đồ án đạt loại:
Điểm số:.......................................................................................
Điểmchữ:...........................................................................................
........................................................................................................................
........................................................................................................................
GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐƠNG

MSSV: 10910005
Trang 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

LỜI NÓI ĐẦU
----------Như chúng ta đều biết, khi một công trình được xây dựng, nó được cấu
thành bởi nhiều yếu tố, trong đó ổ khóa cửa là một bộ phận tuy nhỏ so với
toàn công trình nhưng rất là quan trọng. Khóa cửa không chỉ giới hạn khoảng
không gian bên trong và bên ngoài, mà nó còn là bộ phận tạo nên sự an toàn
bên trong đối với bên ngoài.Vì vậy trong một công trình khóa cửa trở thành
một người bạn trung thành luôn bảo vệ tính mạng, tài sản và những người
thân yêu của bạn. Khóa cửa góp phần tạo nên một tổ ấm hạnh phúc.
Trong đợt tốt nghiệp này Em đã được nhận đề tài “KHÓA CỬA
ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN”.Hôm nay,em đã hoàn thành xong
đồ án tốt nghiệp theo thời gian qui định của nhà trường.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám Hiệu Nhà Trường
cùng quý Thầy-Cô, bạn bè đã tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt nhiệm vụ
được giao.

Đặc biệt em cảm ơn Thầy ThS. NGUYỄN QUANG CHUNG đã nhiệt
tình hướng dẫn, giúp đỡ và định hướng cho em trong việc thực hiện đồ án
hoàn thành đúng thời gian quy định.
Thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp có hạn và kiến thức của em còn
nhiều hạn chế nên đồ án không tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất mong sự đóng
góp cùng sự chỉ bảo của quý Thầy-Cô để đồ án của em hoàn chỉnh hơn.
Bình Dương ,Ngày 14 tháng 04 năm 2013
Sinh viên thực hiện

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Nguyễn Bá Đông

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Lịch sử hình thành và sự phát triển của khóa cửa:..........................9
1.2 Tìm hiểu một số loại khóa cửa trên thị trường hiện nay...............11
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC LOẠI LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI
2.1 Khái quát về yêu cầu của ht khóa cửa tự động dùng vi xử lý.......15
2.2 Cấu trúc cơ bản của hệ thống..............................................……..16
2.3 Giới thiệu các linh kiện chính của hệ thống..................................16

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THI CÔNG
3.1 Phương án của thiết kế..................................................................43
3.2 Cấu trúc phần cứng của hệ thống..................................................43
3.3 Cấu trúc phần mềm của hệ thống..................................................52
3.4 Chương trình nạp vào vi xử lý 89S52...........................................61
3.5 Thi công hệ thống.........................................................................85
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM - ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM
CỦA HỆ THỐNG – HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
4.1 Kết quả thực nghiệm.....................................................................89
4.1 Ưu điểm và nhược điểm của mô hình đồ án.................................90
4.1 Hướng phát triển của đề tài...........................................................91

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

BẢNG TÓM TẮT CÁC HÌNH ẢNH CÓ TRONG ĐỒ ÁN
Số tt
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

Số hình
Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6

Hình 1.7
Hình 1.8
Hình 1.9
Hình 1.10
Hình 1.11
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9
Hình 2.10
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

Diễn giải
Khóa then cài
Khóa dây xích
Khóa chốt nổi
Khóa dạng ổ

Khóa điện tử
Cơ chế mở khóa
Hình ảnh một số loại khóa cơ
Khóa cửa bằng vân tay
Khóa cửa bằng thẻ từ
Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc
Khóa cửa bằng mật mã số
Các khối cơ bản của hệ thống
Sơ đồ của bàn phím
Mạch LCD
Mạch nguyên lý L7805
Sơ đồ chân IC LMD18200T
Hình ảnh động cơ
Sơ đồ khối 89S52
Sơ đồ chân 89S52
Sơ đồ Reset
Sơ đồ X1, X2
Sơ đồ khối của hệ thống
Hình ảnh bàn phím 4x4
Sơ đồ nguyên lý bàn phím
LCD TC 1602A
Sơ đồ nguyên lý màn hình hiển thị
Còi
Sơ đồ nguyên lý còi báo động
MSSV: 10910005
Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39

Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 3.13
Hình 3.14
Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 3.17
Hình 3.18

40

Hình 3.19

41
42

43
44
45

Hình 3.20
Hình 3.21
Hình 3.22
Hình 3.23
Hình 4.1

46

Hình 4.2

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Transistor C828
Động cơ một chiều
Sơ đồ nguyên lý điều khiển motor
Bình acquy 12VDC
IC 89S52
Sơ đồ nguyên lý vi xử lý 89S52
Lưu đồ giải thuật chương trình chính
Lưu đồ giải thuật chương trình đóng cửa
Lưu đồ hoạt động mở cửa của hệ thống
Lưu đồ hoạt động đổi mã của hệ thống
Mạch in bàn phím, LCD, còi báo, đèn báo
Mạch chế tạo bàn phím, LCD, còi báo, đèn
báo
Mạch in xử lý trung tâm và mạch nạp

Mạch Ché tạo xử lý trung tâm và mạch nạp
Mạch chấp hành
Mạch chế tạo mạch chấp hành
Mô hình tổng thể thực tế
Mô hình tổng thể mặt trước và mặt sau thực
tế

BẢNG TÓM TẮT CÁC LOẠI BẢNG CÓ TRONG ĐỒ ÁN
Số tt

Số bảng

1

Bảng 2.1

2
3
4

Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.4

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

Diễn giải
Chức năng của từng chân và ghép nối chi
tiết LCD TC 1602A – 89C51
mã lệnh điều khiển LCD TC 1602A

Chức năng các chân LMD18200T
Chức năng các chân 89S52
MSSV: 10910005
Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5
6
7
8
9
10
11

Bảng 2.5
Bảng 2.6
Bảng 2.7
Bảng 2.8
Bảng 2.9
Bảng 2.10
Bảng 2.11

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Bảng đồ bộ nhớ Data bên trong Chip 89S52
Bảng trạng thái thanh ghi
Bảng Bank
Bảng tóm tắt thanh ghi IP

Bảng tóm tắt thanh ghi IE
Bảng các loại cờ ngắt
Bảng các loại vector ngắt

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Lịch sử hình thành và sự phát triển của khóa cửa
Để có được một bộ khóa cửa như ngày hôm nay, khóa đã cửa trải qua nhiều
giai đoạn phát triển, có thể tóm lược qua các cột mốc như sau:
1.1.1 Then cài
Đó là một bộ phận thường làm bằng gỗ hoặc kim loại dùng để cài chặt
mặt sau của cánh cửa tựa trên hai bờ vai của bộ cửa.

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Hình 1.1 Khóa then cài
1.1.2 Dây xích
Đó là một sợi dây thường làm bằng kim loại, có tác dụng quấn và giữ
chặt cánh cửa lại (để giữ cửa khỏi mở ra bằng cách mấu điểm cuối của
sợi dây với một cái móc nằm ở mặt sau của cánh cửa).

Hình 1.2 Khóa dây xích


1.1.3 Chốt nổi
Là hình thức biến thể của then cài và dây xích. Đó là một thanh hình
dẹp bằng kim loại gắn nổi trên cánh cửa, để giữ cửa khỏi mở ra bằng
cách chốt (cài) vào khung bao của bộ cửa. Đỉnh cao của chốt cửa chính
là cây chốt âm vừa đạt độ an toàn cao nhất vừa thẩm mỹ nhất.

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Hình 1.3 Khóa chốt nổi
Ghi chú: Khuyết điểm lớn nhất của những loại trên (then cài, dây xích,
chốt nổi…) là chỉ khóa được mặt trong của cánh cửa ( khi có người bên
trong).
1.1.4 Khóa cơ truyền thống
Những bộ khóa cửa đầu tiên ra đời rất đơn giản thường làm bằng gỗ
(loại tốt) với hệ chìa chữ L rất đơn giản và dễ chòi.
Khi các vật liệu bằng kim loại phát triển ổ khóa cửa chuyển qua làm
bằng kim loại (đồng, thau, Inox, Atimon, nhôm…) rất đa dạng về kiểu
dáng, hoa văn và màu sắc, nhưng chung quy lại ta có thể phân biệt từng
giai đoạn phát triển của nó thông qua hệ chìa.

Hình 1.4 Khóa dạng ổ

1.1.5 Khóa hiện đại – khóa điện tử
Ngày nay với những tiến bộ trong ngành kỹ thuật điện, điện tử… chúng
ta còn thấy những loại khóa không dùng những loại chìa truyền thống

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

mà dùng các hình thức giao diện khác để mở như card từ, tôn điện
(nam châm điện), giọng nói, vân tay, ánh mắt,…

Hình 1.5 Khóa điện tử
Điểm tối ưu của những loại chìa này chính là sự tiện dụng,
Sự bất lợi lớn nhất của những loại này là chế độ vận hành, kiểm tra, bảo
trì, giám sát người lạ phá hoại (thay pin đúng định kỳ, bo mạch điện tử
có tuổi thọ nhất định (2-3 năm), gắn nơi khô ráo không ẩm ướt, đặt biệt
chú ý đến sự phá phách của người bên ngoài do những bộ phận nhận
diện là những bộ phận gắn nổi rất dễ đập phá.
1.2 Tìm hiểu một số loại khóa cửa trên thị trường hiện nay
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại khóa cửa, rất đa dạng về mẫu mã và
chủng loại đáp ứng các nhu cầu khác nhau của khách hàng.
1.2.1 Khóa cơ
Gồm hai phần là ổ khóa và chìa khóa, làm bằng kim loại cứng và nhiều hình
dạng,...Khóa được mở khi có chìa khóa với các răng trên mép khóa đúng với

thứ tự các chốt nhỏ trong ổ khóa nhằm nâng các chốt nhỏ đó lên gây mất tác
dụng khóa của ổ khóa.

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Hình 1.6 Cơ chế mở khóa

Hình 1.7 Hình ảnh một số loại khóa cơ
1.2.2 Khóa cửa bằng vân tay
Khóa vân tay hay còn gọi là khóa cửa bằng vân tay là loại khóa dùng
vân tay thay cho chìa khóa để mở cửa.
Tùy theo loại khóa, thông thường khóa vân tay có dung lượng từ 100300 vân tay.

Hình 1.8 Khóa cửa bằng vân tay
1.2.3 Khóa cửa bằng thẻ từ
Khóa từ có tên gọi là Nopass với ổ khóa bằng kim loại (có lõi từ tính bên
trong), chìa khóa là một loại thẻ có hình dáng như thẻ tín dụng và được làm
bằng chất liệu đặc biệt, trong thẻ có chứa ngầm các phần tử nhiễm từ nhưng
không nhìn thấy. Khi mở, đóng cửa bạn chỉ cần đút thẻ từ vào khe của ổ khóa.
Ưu điểm của khóa là hoàn toàn không dùng điện, pin hay ắc quy. Về cấu tạo
khóa có cấu trúc lõi từ gắn ngầm bên trong ổ khóa. Mỗi cấu trúc đó là một tổ
hợp hình học của 28 trong 41 lõi từ.


SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Hình 1.9 Khóa cửa bằng thẻ từ
1.2.4 Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc
Dựa theo nguyên tắc sự chuyển động không giống nhau của mắt khi nhìn vào
các vật khác nhau. Thông qua camera để ghi lại những chuyển động đặc trưng
của mắt để mở khóa.

Hình 1.10 Khóa cửa bằng cách nhận diện võng mạc
1.2.5 Khóa cửa bằng mật mã số
Loại khóa này sử dụng mật mã bằng số đã được lập trình, cài đặt từ trước để
mở khóa thay cho cách mở khóa bằng chìa thông thường. Và đương nhiên
chúng ta cũng có thể dung chìa khóa để mở những loại khóa này tùy vào nhu
cầu sử dụng.

Hình 1.11 Khóa cửa bằng mật mã số
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 13



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CÁC LOẠI LINH KIỆN TRONG ĐỀ TÀI
2.1 Khái quát về yêu cầu của hệ thống khóa cửa tự động dùng vi xử lý
Với sự phát triển và yêu cầu thực tế của cuộc sống, thì khóa cửa tự
động là một giải pháp hoàn hảo cho các công trình hiện nay.

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Trong đó, thiết kế một khóa cửa tự động đóng mở điều khiển bằng cách
nhập mật khẩu từ bàn phím số là một ý tưởng vô cùng hữu ích, giá cả cạnh
tranh nhưng vẫn bảo đảm tính bảo mật của hệ thống.
2.1.1 Chức năng của hệ thống
Đó là một dạng khóa cửa điện tử, được ứng dụng để đóng mở một hệ
thống nào đó bằng cách nhập mật khẩu được cài đặt thông qua việc
giao tiếp với bàn phím ma trận 4x4 và màn hình LCD 2 line.
2.1.2 Yêu cầu thiết kế
Dựa trên yêu cầu thực tế, Một số yêu cầu được đặt ra cho thiết kế như:

2.1.2.1

Bảo đảm tính an toàn
- Khóa phải chắc chắn, chịu được va chạm mạnh.
- Mật khẩu thiết kế dài hơn, độ bảo mật cao hơn.
- Chống việc dò mã, bẻ khóa.

2.1.2.2

Hệ thống hoạt động ổn định
- Xử lý nhanh, chính xác các thao tác người sử dụng.
- Hạn chế sự cố xảy ra trong quá trình sử dụng.

2.1.2.3

Gọn nhẹ, dễ sử dụng
- Phải tích hợp nhiều khối chức năng vào chung 1 khối chung.
- Bố trí các thiết bị dễ sử dụng, dễ thay thế nếu bị hỏng.

2.1.2.4

Giá thành và mẫu mã cạnh tranh
- Phải rẻ hơn cách loại khóa có cùng chức năng trên thị trường.
- Tính thẩm mỹ và chất lượng phải được bảo đảm.

2.2 Cấu trúc cơ bản của hệ thống
Hệ thống về tổng quan có cấu trúc gồm 3 khối như sau:
KHỐI INPUT

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG


KHỐI XỬ LÝ

KHỐI OUTPUT

MSSV: 10910005
Trang 15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Hình 2.1 Các khối cơ bản của hệ thống
• Khối Input: sử dụng bàn phím ma trận 4x4.
• Khối xử lý : Làm khối xử lý trung tâm cho hệ thống, nhận tín hiệu từ
khối Input, xuất dữ liệu ra khối Output.
• Khối Output: sử dụng để điều khiển mô tơ đóng mở cửa, đèn báo
động, còi báo động. Sử dụng màn hình LCD 2 line để hiển thị.
2.2 Giới thiệu các linh kiện chính của hệ thống
2.2.1 Bàn phím số
Bàn phím gồm các phím khác nhau. Mỗi phím là một bộ phận đóng mở
bằng cơ khí. Các mã của bàn phím tạo ra có thể được tạo ra trực tiếp
hoặc bằng phép quét hàng và quét cột. Trong phạm vi của đồ án này, với
bàn phím 16 số là đã bảo đảm về số lượng phím cần thiết để sử dụng các
chức năng và tạo ra tính cân đối, thẩm mỹ cho hệ thống. Chính vì đó, nên
đã chọn bàn phím 4x4 (16 phím )cho hệ thống này.
Bàn phím bao gồm các số từ 0~9 và các nút chức năng MỞ, ENTER,
ĐỔI MÃ, XÓA, KHÓA.
Bàn phím được bố trí thành 4 hàng và 4 cột, tạo ra tính cân đối, vẻ mỹ

quan. Số đầu ra của bàn phím là 8 dây phù hợp với 1 port điều khiển.

Hình 2.2 Sơ đồ của bàn phím
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Bàn phím có các thông số kỹ thuật như sau:
Bàn phím mảng: 4 x 4
Liên hệ điện áp DC Nôm: 24V
Liên hệ với Max hiện tại: 20mA
Bàn phím ra: Ma trận
Bảng điều khiển Cutout Chiều rộng: 65mm
Bảng điều khiển Cutout Chiều cao: 57mm
Vật liệu vỏ: Nhựa
Số phím: 16
Trường hợp Chất liệu: Nhựa
Màu: Màu đen
Liên hệ với hiện tại DC tối đa: 20mA
Liên hệ kháng cự: 200ohm
Liên hệ điện áp DC Max: 24V
Sâu bên ngoài: 64mm
Bên ngoài Chiều dài / Chiều cao: 6.9mm
Chiều rộng bên ngoài: 65mm

Trung tâm sửa chữa dài x rộng: 60mm x 59mm
Chiều cao: 64mm
Chiều cao tối đa: 8.9mm
Chất liệu: Nhựa
Số hoạt động điện: 1000000
Số hoạt động cơ khí: 1000000
Lực lượng hoạt động: 0.98N
Nhiệt độ hoạt động tối đa: -20 ° C ~ 60 ° C
Loại đầu ra: Ma trận chuẩn
Nhiệt độ bảo quản: -40 ° C ~ 65 ° C
Độ dày: 1.5mm
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

2.1.2 Màn hình LCD TC1602A
Với các ưu điểm như: Tiêu thụ dòng điện ít, khả năng hiển thị được hình ảnh,
ký tự rất linh hoạt, màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crytal Dislay) được
sử dụng hầu hết trong các thiết bị điều khiển trong công nghiệp để hiển thị
trạng thai của máy móc. Do có rất nhiều chủng loại khác nhau nên màn hình
LCD được sử dụng một cách rộng rãi.Tất cả các LCD được sản xuất theo tiêu
chuẩn chung, tích hợp luôn các module điều khiển (cho LCD) cho nên việc sử
dụng nó rất dễ dàng thực hiện.
Bộ điều khiển LCD cung cấp ra một tập lện dung để điều khiển màn hình

LCD.

Hình 2.3 Mạch LCD

• Màn hình LCD TC 1602A là loại màn hình tinh thể lỏng.
• Là loại Text LCD, chỉ có thể hiển thị ký tự không hiển thị được hình
ảnh.
• Màn hình được hiển thị trên 2 Line.
• Có màn hình nền (blackline) dễ dàng quan sát.
Mô tả:
Đây là một nhân vật 16 x 2 dòng màu vàng chế độ Super Twisted Nematic
(STN) LCD có tích hợp bộ điều khiển HD44780 tương đương (còn được gọi
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

là hiển thị chữ và số). Giao diện được đơn giản hóa với 4 bit hoặc 8 bit thông
tin liên lạc và mã lập trình là phổ biến rộng rãi cho nhiều người điều khiển và
các hệ thống khác nhau. Hoàn hảo đồng cho dự án của bạn, cho dù bạn đang
sử dụng một Arduino, Atmel AVR hoặc PIC vi điều khiển. Bao gồm đèn nền
LED.
Các tính năng:
Độ tương phản cao STN 16x2 ký tự LCD
Tối văn bản trên nền màu vàng-xanh

Đơn 5,0 V hoạt động cung cấp
đèn nền LED
5x8 dot ký tự
HD44780 điều khiển tương đương
Giao diện 4 hoặc 8 bit
kích thước:
Mô-đun: 80.0x36.0x13.5mm
Kích thước: 66.0x16.0mm

Bảng 2.1 Chức năng của từng chân và ghép nối chi tiết LCD TC 1602A –
89S52
ST

Ký

Nối với

T
1
2
3
4

Hiệu
Vss
Vcc
Vee
RS

89S52


P3.7

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

Mức Logic

H/L

Chức năng
0 V (Ground)
5 V nguồn cấp
Điều khiển độ sáng tối cho LCD
H: Chọn thanh ghi vào dữ liệu

MSSV: 10910005
Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

L: Chọn thanh ghi cho lệnh điều
khiển.
Chọn chế độ đọc viết
5

RW


6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

E
DB0
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7

P3.6
P3.5
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5

P1.6
P1.7

H/L

H: Đọc từ LCD vào Vi xử lý

L: Đọc từ Vi xử lý vào LCD.
Xung L-H-L Tín hiệu cho phép LCD hoạt động
H/L
Bit data 0
H/L
Bit data 1
H/L
Bit data 2
H/L
Bit data 3
H/L
Bit data 4
H/L
Bit data 5
H/L
Bit data 6
H/L
Bit data 7
0 V (Ground)
5V nguồn cấp cho đèn Blackline

2.1.2.1 Điều khiển hoạt động của LCD:
• Điều khiển hoạt động của LCD được điều khiển thông qua 3 tín hiệu E,

RS,RW
• Tín hiệu E là tín hiệu cho phép gửi dữ liệu. Để gửi dữ liệu tới LCD,
chương trình phải thiết lập E=1, sau đó cài đặt các trạng thái điều khiển
thích hợp lên RS,RW vad bus dữ liệu, sau đó đưa E=0. Hoạt động
chuyển đổi từ 1-0 cho phép LCD nhận dữ liệu hiện thời trên các đường
điều khiển cũng như trên Bus dữ liệu và xem đó như một lệnh.
• Tín hiệu RS là tín hiệu cho phép chọn thanh ghi (Register Select). Khi
RS=0, dữ liệu được coi như là 1 lệnh hay 1 chỉ thị đặc biệt (Như là xóa
màn hình, đặt vị trí con trỏ,…..). Khi RS=1, dữ liệu được coi là dạng
văn bản và sẽ được hiển thị trên màn hình.
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

• Tín hiệu RW là tín hiệu ĐỌC/GHI, khi RW=0, thông tin trên Bus dữ
liệu được viết vào LCD. Khi RW=1, chương trình sẽ đọc LCD. Tuy
nhiên chỉ có chỉ thị “xem trạng thái LCD” là lệnh đọc. Trong chương
trình, tất cả các lệnh đều là lệnh ghi, do đó RW luôn luôn ở mức thấp.
• Bus dữ liệu bao gồm 04 hoặc 08 đường tùy thuộc vào chế độ hoạt động
mà người sử dụng lựa chọn. Trong hệ thống này chúng ta sử dụng Bus
dữ liệu 08 Bit.

Bảng 2.2 Bảng mã lệnh điều khiển LCD TC 1602A
Binary


Command
D7

D

Clear display
Display & cursor

0
0

6
0
0

0
0

0
0

0
0

home
Chacractor Entry

0


0

0

0

mode
Display on/off &

0

0

0

cursor
Display/cursor shift

0

0

0

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

D5

D4


D3

HEX
D1

D

0
0

0
1

0
1
X

01
02 or 03

0

1

I/D S

04 to 07

0


1

D

U

B

08 to 0F

1

D/C R/L

X

X

10 to 1F

MSSV: 10910005
Trang 21

D2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Function set
Set gram address

Set display address

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

0
0
1

0
1
A

1
A
A

8/4 2/1
A
A
A
A

10/7 X
A
A
A
A

X
A

A

20 to 3F
40 to 7F
80 to FF

2.1.3 Tìm hiểu về L7805
L7805 cho điện áp đầu ra cố định là 5V với khoảng điện áp đầu vào thay đổi
từ 6-35V.
Cường độ dòng điện tối đa đầu ra của L7805 là 1.5A
L7805 tích hợp sẵn bảo vệ chống quá nhiệt, khi IC bị nóng quá mức (do tải
đầu ra lớn) thì nguồn điện sẽ bị ngắt. Khi IC nguội, nguồn ra sẽ được tự động
cấp lại.
L7805 hoạt động bằng cách chuyển đổi phần điện áp chênh lệch thành nhiệt
năng. Ví dụ: cấp nguồn 9V đầu vào cho L7805, đầu ra bạn có 5V thì 4V
chênh lệch được chuyển hóa thành nhiệt năng hao phí.
Để L7805 hoạt động với dòng tải cao, nên gắn thêm nhôm tản nhiệt cho
L7805.

Hình 2.4 Mạch nguyên lý L7805
2.1.4 Tìm hiểu về LMD18200T
Để điều khiển được động cơ DC có các thông số điện áp 24V, công
suất 17W thì mạch điều khiển phải thỏa mãn các điều kiện:
Điện áp hoạt động phải lớn hơn 24V
SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 22



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Dòng liên tục : I đc >

17
= 0.7 ( A)
24

Dòng I max > 3I đc = 3.

17
= 2.125 ( A)
24

Có nhiều cách để thiết kế mạch điều khiển đáp ứng được yêu cầu như
trên. Có thể dùng các linh kiện rời hoặc IC tích hợp. Trong luận văn này ta sử
dụng IC tích hợp thỏa các điều kiện trên – IC LMD1800.

Hình 2.5 Sơ đồ chân IC LMD18200T
IC này có các thông số:
• Dòng liên tục: 3A
• Dòng đỉnh lên đến 6A
• Nguồn hoạt động đến 55V
• Có chân tín hiệu cảnh báo khi nhiệt độ IC đến 145 o C
• Tự động ngừng hoạt động khi nhiệt độ Ic tăng lên đến 170 o C
• Có diode bảo vệ dòng ngược bên trong
• Chức năng bảo vệ ngắn mạch
• Có chân gắn tụ bootstrap bên ngoài

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

Như vậy IC trên thỏa mãn hoàn toàn các yêu cầu của mạch điều khiển
động cơ.

Bảng 2.3 Chức năng các chân LMD18200T
Số chân

Tên chân
BOOSTRAP1,

Chức năng

1,11
2,10

BOOTSTRAP2
Gắn tụ Bootstrap
OUTPUT1, OUPUT 2
Ngõ ra động cơ
THERMAL
FLAG


9

OUTPUT
CURRENT

Báo nhiệt độ quá 145 độ C
SENSE

8
7
6
5

OUPUT
GROUND
Vs POWER SUPPLY
PWM INPUT

Cảm biến dòng
Đất của nguồn
Nguồn
Tín hiệu điều rộng xung
Tín hiệu thắng động cơ (tích cực mức

4
3

BRAKE INPUT
DIRECTION INPUT


1)
Tín hiệu điều khiển chiều động cơ

2.1.5 Tìm hiểu về motor
Mạch chấp hành ở đây là cơ cấu đóng cửa, mở cửa. Cửa sẽ tự động mở khi
người sử dụng nhập đúng mật khẩu. ở đây chúng ta sử dụng động cơ 1 chiều
làm động cơ đóng mở cửa.
Cửa được đóng mở bằng cách điều khiển đảo chiều quay cửa motor.
Động cơ một chiều được cấu tạo:

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Ths NGUYỄN QUANG CHUNG

• Phần đứng yên (Stato) với các cực từ bằng nam châm vĩnh cửu hay
nâm châm điện.
• Phần quay (Roto) với các cuộn dây quấn
• Cổ góp cùng chổi điện.

Hình 2.6 Hình ảnh động cơ
2.1.5.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ 1 chiều
• Phần cảm (phần kích từ - thường đặt trên stato) tạo ra từ trường trong
mạch từ xuyên qua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trên

roto). Khi dòng điện chạy trong mạch phần ứng. Các thanh dẫn phần
ứng sẽ chịu tác động bỡi các lực điện từ theo phương tiếp tuyến với mặt
trụ roto, làm cho roto quay. Chính xác hơn, lực điện từ trên một đơn vị
chiều dài thanh dẫn là tích có hướng của vector mật độ từ thông B và
vector cường độ dòng điện I.
• Dòng điện phần ứng được đưa vào roto qua hệ thống chổi than và cổ
góp . Cổ góp sẽ giúp cho dòng điện trong mỗi thanh dẫn phần ứng được
đổi chiều khi thanh dẫn đi đến một cực từ khác tên với cực từ mà nó
vừa đi qua , điều này làm cho lực điện từ được sinh ra luôn luôn tạo ra
một momen quay theo một chiều nhất định.
2.1.6 Tổng quan về 89S52

SVTH: NGUYỄN BÁ ĐÔNG

MSSV: 10910005
Trang 25