ĐỒ ÁN 2

MẠCH ĐÓNG MỞ CỬA DÙNG RFID
DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F

1


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................................IV
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................VI
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID....................................................1
1.1

GIỚI THIỆU..................................................................................................................1

1.1.1

Giới thiệu sơ lược về công nghệ RFID...............................................................1

1.1.2

Giới thiệu sơ lược về hoạt động mạch................................................................1

1.2

HƯỚNG NGHIÊN CỨU..................................................................................................2

1.2.1

Đặt vấn đề...........................................................................................................2

1.2.2

Mục đích nghiên cứu...........................................................................................2

CHƯƠNG 2. MẠCH ĐÓNG MỞ CỬA DÙNG RFID.....................................................3
2.1

CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH..........................................................................3

2.1.1

PIC16F887..........................................................................................................3

2.1.2

Module RC522....................................................................................................5

2.1.3

LCD.....................................................................................................................7

2.1.4

IC LM7805..........................................................................................................8

2.1.5

IC LM1117..........................................................................................................9


2.1.6

Relay...................................................................................................................9

2.1.7

Loa báo.............................................................................................................10

2.2

GIỚI THIỆU VỀ MẠCH ĐÓNG MỞ CỬA BẰNG RFID...................................................10

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MẠCH TỔNG QUÁT............................................................11
3.1

SƠ ĐỒ KHỐI...............................................................................................................11

3.2

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ TỪNG KHỐI..................................................................................12

3.2.1

Khối nguồn........................................................................................................12

3.2.2

Khối RFID.........................................................................................................12

3.2.3


Khối vi điều khiển.............................................................................................13

3.2.4

Khối hiển thị......................................................................................................13

2


3.2.5

Khối Relay.........................................................................................................14

3.2.6

Khối loa báo......................................................................................................14

3.3

SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT....................................................................................................15

3.3.1

Sơ đồ giải thuật đọc mã thẻ RFID....................................................................15

3.3.2

Sơ đồ giải thuật của hệ thống cửa....................................................................16


3.4

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ TỔNG CỦA MẠCH.........................................................................17

3.5

THIẾT KẾ PCB..........................................................................................................18

CHƯƠNG 4. THI CÔNG PHẦN CỨNG VÀ THỰC NGHIỆM..................................20
4.1

THI CÔNG PHẦN CỨNG..............................................................................................20

4.2

THỰC NGHIỆM..........................................................................................................21

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN..................................................................................................23
5.1

KẾT QUẢ...................................................................................................................23

5.2

ỨNG DỤNG................................................................................................................23

5.3

MỘT SỐ HẠN CHẾ.....................................................................................................23


5.4

HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................................................23

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................24
PHỤ LỤC A 25

3


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2-1: PIC16F887..............................................................................................3
Hình 2-2: Sơ đồ chân PIC16F887 [1].....................................................................4
Hình 2-3: Module RC522 [2]..................................................................................5
Hình 2-4: Sơ đồ chân module RC522 [3]...............................................................6
Hình 2-5: Màn hình LCD 16x2...............................................................................7
Hình 2-6: Sơ đồ chân LCD 16x2 [4].......................................................................7
Hình 2-7: IC LM7805 [5]........................................................................................8
Hình 2-8: IC LM1117 [6].........................................................................................9
Hình 2-9: Relay 5V [7].............................................................................................9
Hình 2-10: Loa báo................................................................................................10
Hình 2-11: Sơ đồ tổng quát của mạch đóng mở cửa bằng RFID.......................10
Hình 3-1: Sơ đồ khối của mạch.............................................................................11
Hình 3-2: Khối nguồn............................................................................................12
Hình 3-3: Khối RFID.............................................................................................12
Hình 3-4: Giao tiếp SPI [8]...................................................................................13
Hình 3-5: Khối vi điều khiển.................................................................................13
Hình 3-6: Khối hiển thị.........................................................................................13
Hình 3-7: Khối Relay.............................................................................................14
Hình 3-8: Khối loa báo..........................................................................................14

Hình 3-9: Sơ đồ giải thuật đọc mã thẻ..................................................................15
Hình 3-10: Mã thẻ..................................................................................................15
Hình 3-11: Sơ đồ giải thuật hệ thống cửa.............................................................16
Hình 3-12: Sơ đồ nguyên lí của mạch...................................................................17
Hình 3-13: Vẽ mạch in...........................................................................................18
Hình 3-14: Sơ đồ mạch in của hệ thống...............................................................19
Hình 4-1: Mạch thực tế.........................................................................................20
Hình 4-2: Cấp nguồn cho mạch............................................................................21

4


Hình 4-3: Quét thẻ RFID có mã thẻ đúng............................................................21
Hình 4-4: Quét thẻ RFID có mã thẻ sai................................................................22

5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
RFID

Radio Frequency Identification

LCD

Liquid Crystal Display

PCB

Printed Circuit Board


PIC

Programable Intelligent Computer

Vcc

Voltage Colector to Colector

GND

Ground

SPI

Serial Peripheral Interface

NFC

Near Field Communications

MOSI

Master Out Slave In

MISO

Master In Slave Out

SCK


Serial Clock

SDA

Serial Data Line

VĐK

Vi Điều Khiển

IC

Integrated Circuit

EEPROM

Erasable Programmable Read Only Memory

E

Enable

RS

Register Select

RW

Read Write


RAM

Random Access Memory

I2C

Inter Intergrated Circuit

USART

Universal Synchronous and Asynchronous Serial

ADC

Analog to Digital Converter

SW

Switch

DC

Direct Current

IRQ

Interrupt Request

6



ĐỒ ÁN 2
Trang 1/30

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID

1.1 Giới thiệu
Mạch đóng mở cửa bằng công nghệ RFID là mạch được sử dụng rất phổ biến hiện
nay. Mạch đóng mở cửa bằng công nghệ RFID có tính năng chỉ cho phép người có
thẻ RFID đúng với lập trình bên trong vi điều khiển mới được đóng mở cửa ra vào.
Vì chỉ những ai có thẻ RFID đúng mới được mở cửa nên cửa sử dụng công nghệ
RFID có tính bảo mật rất cao. Hiện nay đóng mở cửa bằng RFID được sử dụng phổ
biến cho nhà thông minh, trường học, thư viện…
1.1.1 Giới thiệu sơ lược về công nghệ RFID
- Công nghệ RFID cho phép đầu đọc RFID đọc thông tin trong chip của thẻ
RFID ở khoảng cách xa (không quá lớn) mà không cần tiếp xúc với nhau với
-

phương thức truyền nhận dữ liệu điểm - điểm.
RFID truyền không dây bằng sóng vô tuyến dữ liệu trong chip của thẻ RFID
đến đầu đọc RFID. Đầu đọc sẽ nhận dữ liệu của thẻ và gửi về bộ điều khiển

-

để xử lí thông tin lấy từ chip.
Ngày nay dạng RFID thông dụng là dạng RFID bị động có nghĩa là thẻ RFID
không có nguồn riêng, các chip không tiếp xúc với đầu đọc thì không tích

điện. Thẻ hoạt động bằng cách dùng nguồn năng lượng truyền bởi sóng vô
tuyến được gửi từ đầu đọc thẻ.

1.1.2 Giới thiệu sơ lược về hoạt động mạch
- Giả sử trường hợp cửa đang đóng, người dùng muốn mở cửa phải quét thẻ
RFID đúng (thẻ có mã được lập trình trong vi điều khiển) lên module đọc thẻ
RFID thì lập tức cửa sẽ mở, đồng thời LCD hiện dòng chữ cho phép vào và
loa phát ra tiếng kêu nhỏ báo hiệu cửa mở. Tương tự như vậy có trường hợp
-

đóng cửa.
Nếu trường hợp đối tượng quét thẻ sai (thẻ có mã không được lập trình trong
vi điều khiển) thì cửa sẽ không mở, đồng thời LCD sẽ hiện lên dòng chữ
cảnh báo và loa phát ra tiếng kêu lớn và dài để báo thẻ sai.

1.2 Hướng nghiên cứu

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 2/30

1.1.3 Đặt vấn đề
Qua phần giới thiệu sơ lược về mạch đóng mở cửa và công nghệ RFID thì chúng ta
cũng đã biết được hoạt động của nó như thế nào. Ngày nay, cùng với sự phát triển
của khoa học công nghệ và điện tử thì mạch đóng mở cửa bằng công nghệ RFID là
một tiện ích giúp đảm bảo an toàn cho nhà hay phòng ở. Để giải quyết cho vấn đề
trên tôi xin giới thiệu mạch đóng mở cửa bằng công nghệ RFID cùng với một số
linh kiện khác.

1.1.4 Mục đích nghiên cứu
Mục đích của mạch đóng mở cửa là nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của mạch,
vi điều khiển PIC16F887 cùng với một số linh kiện khác để phục vụ cho nhu cầu
của con người trong thời buổi ngày càng phát triển hiện nay. Qua việc tìm hiểu, sinh
viên đã được hệ thống lại các kiến thức đã được học tại trường Đại học Tôn Đức
Thắng, từ những kiến thức đã học sinh viên có thể áp dụng vào thực tế và nâng cao
về kiến thức chuyên môn cho bản thân.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 3/30

CHƯƠNG 2.

MẠCH ĐÓNG MỞ CỬA DÙNG RFID

1.3 Các linh kiện dùng trong mạch
1.1.5 PIC16F887

Hình 2-1: PIC16F887

-

PIC16F887 được sản xuất bởi công ty microchip, là dòng PIC được sử dụng
khá rộng rãi ở Việt Nam, thuộc họ vi điều khiển PIC16F. Dòng PIC này
thuận lợi cho người mới làm quen với PIC có thể học tập và tìm hiểu nhằm
tạo nền tảng lập trình vi điều khiển PIC.


-

Thông số kĩ thuật của PIC16F887:
 Ngôn ngữ lập trình CCS.
 40 chân, 5 Port (A, B, C, D, E).
 Tần số tối đa 20MHz.
 Điện áp hoạt động: 2.5V – 5.5V.
 Dòng điện: 25mA.
 RAM 368 x 8 bytes, EEPROM 256 x 8 bytes.
 8 kênh ADC 10 bit, giao tiếp (USART, I2C, SPI…).
 3 Timer: Timer 0, Timer 1, Timer 2.

-

Sơ đồ chân PIC16F887

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 4/30

Hình 2-2: Sơ đồ chân PIC16F887 [1]

Chức năng các chân:
 Chân 1: Có 2 chức năng (MCLR: ngõ vào reset, Vpp: ngõ vào nhận điện áp
khi lập trình cho PIC).
 Các chân 2, 3, 4, 5: RA0, RA1, RA2, RA3 để nhập xuất dữ liệu và AN0,
AN1, AN2, AN3 ngõ vào tương tự của kênh thứ 0, 1, 2, 3.
 Chân 6: RA4 nhập xuất dữ liệu/xung clock cho Timer 0.

 Chân 7: RA5 nhập xuất dữ liệu/ AN4 ngõ vào tương tự kênh số 4/chọn giao
tiếp SPI.
 Chân 8, 9, 10: RE0, RE1, RE2 nhập xuất dữ liệu/ AN5, AN6, AN7 ngõ vào
tương tự.
 Chân 11, 32: Nối Vcc.
 Chân 12, 31: Nối GND.
 Chân 13, 14: RA7, RA6 nhập xuất dữ liệu/ OSC1, OSC2 nối thạch anh.
 Chân 15, 16, 17: RC0, RC1, RC2 nhập xuất dữ liệu/ dùng cho Timer 1.
 Chân 18: RC3 nhập xuất dữ liệu/ SCK chế độ giao tiếp SPI.
 Chân 19, 20, 21, 22, 27, 28, 29, 30: xuất nhập dữ liệu.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 5/30

 Chân 23, 24: RC4, RC5 xuất nhập dữ liệu/ SDI, SDO giao tiếp SPI.
 Chân 25, 26: RC6, RC7 xuất nhập dữ liệu/ TX, RX truyền nhận USART.
 Chân 33: RB0 xuất nhập dữ liệu/ INT ngắt ngoài/ AN12 ngõ vào tương tự.
 Chân 34, 35: RB1, RB2 xuất nhập dữ liệu/ AN10, AN8 ngõ vào tương tự.
 Chân 36: RB3 xuất nhập dữ liệu/ cho phép lập trình điện áp thấp.
 Chân 37, 38: RB4, RB5 xuất nhập dữ liệu.
 Chân 39: RB6 xuất nhập dữ liệu/ xung clock lập trình.
 Chân 40: RB7 xuất nhập dữ liệu/ dữ liệu lập trình.
1.1.6 Module RC522

Hình 2-3: Module RC522 [2]

-


Module RC522 dùng để đọc dữ liệu cho các thẻ có tích hợp NFC trong
khoảng tần số 13.56MHz. Với thiết kế nhỏ gọn, bắt mắt cộng với giá thành
rẽ, module RC522 thích hợp cho nhiều ứng dụng như đóng mở cửa, kiểm
soát phương tiện, quản lí hàng hóa sản phẩm…Trong một hệ thống RFID,
thành phần quan trọng nhất là thẻ RFID và đầu đọc RFID (hình 2-3).

-

Mỗi thẻ RFID đều được gắn chip bên trong, mỗi chip sẽ có một mã thẻ riêng
không trùng với bất kì mã thẻ nào, mã thẻ được nhà sản xuất qui định.

-

Thông số của module RC522:
 Dòng điện: 13-26mA.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 6/30

 Điện áp: 3.3V.
 Tần số làm việc: 13.56MHz.
 Giao tiếp: SPI, I2C, UART.
 Khoảng cách đọc: 1 đếm 2cm.
 Kích thước: 40x60mm.
 Tốc độ truyền: 10Mbit/s.
-


Sơ đồ chân:

Hình 2-4: Sơ đồ chân module RC522 [3]

Chức năng từng chân:
Chọn chuẩn giao tiếp SPI:
 SDA: Chọn chip khi giao tiếp chuẩn SPI (chân được kích hoạt khi mức thấp).
 SCK: Chân xung CLOCK truyền nối tiếp.
 MOSI: Truyền khi cấu hình Master, nhận khi cấu hình Slave.
 MISO: Nhận khi cấu hình Master, truyền khi cấu hình Slave.
 IRQ: Chân ngắt. Trong mạch không sử dụng đến.
 GND: Nối GND.
 RST: Chân reset lại module.
 3.3V: Nguồn 3.3V. Trong mạch sử dụng IC LM1117 để cấp nguồn 3.3V cho
module RC522.
1.1.7 LCD

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 7/30

Hình 2-5: Màn hình LCD 16x2

-

LCD 16x2 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau trong vi điều
khiển. LCD hiển thị 16 kí tự, 2 dòng trên màn hình, chữ đen, phông nền màu

xanh lá, có thể khiển được cả kí tự đặc biệt. Rất để giao tiếp với các loại vi
điều khiển, giá thành rẻ.

-

Thông số của LCD 16x2:
 Điện áp làm việc: 2.7-5.5V.
 Dòng điện: 350-600uA.
 Nhiệt độ làm việc: -35 đến 75oC.

-

Sơ đồ chân của LCD 16x2:

Hình 2-6: Sơ đồ chân LCD 16x2 [4]

Chức năng từng chân:
 Chân 1 VSS: Chân nối GND của LCD.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 8/30

 Chân 2 VDD: Nối Vcc (5V).
 Chân 3 V0: Nối với biến trở để điều chỉnh độ tương phản cho LCD.
 Chân 4 RS: Chân chọn thanh ghi của LCD.
 Chân 5 RW: Chân chọn chế đọc hoặc ghi của LCD.
 Chân 6 E: Chân cho phép (chế độ đọc chân E mức cao, chế độ ghi chân E

mức thấp).
 Chân 7 đến 14: 8 đường dữ liệu của LCD trao đổi với vi điều khiển. Có 2 chế
độ cho tám chân dữ liệu này (8 bit, 4 bit).
 Chân 15: Dương nguồn đèn nền LCD.
 Chân 16: Âm nguồn đèn nền LCD.
1.1.8 IC LM7805
IC LM7805 tạo nguồn 5V cấp cho toàn mạch.

Hình 2-7: IC LM7805 [5]

Chức năng từng chân:
 Chân 1: Điện áp đầu vào. Điện áp cấp vào nằm trong khoảng 7V đến 34V.
 Chân 2: Chân nối GND.
 Chân 3: Điện áp ngõ ra. Điện áp trong khoảng 4.7V đến 5.2V.
1.1.9 IC LM1117
IC LM1117 tạo nguồn 3.3V.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 9/30

Hình 2-8: IC LM1117 [6]

Chức năng từng chân:
 Chân 1 (GND): Chân nối GND.
 Chân 2: Điện áp ngõ ra 3.3V.
 Chân 3: Điện áp đầu vào, cấp tối đa 15V.
1.1.10 Relay


Hình 2-9: Relay 5V [7]

-

Cấu tạo Relay gồm cuộn hút và cặp tiếp điểm.
Nguyên lý: Khi không cấp điện cho cuộn dây, điểm 1 và 2 tiếp xúc nhau nhờ
lực đẩy của lò xo. Khi cấp điện cho cuộn dây thì điểm 1 bị hút tiếp xúc với
điểm 3. Ngưng cấp điện cho cuộn dây, điểm 1 ngừng bị hút và trở về tiếp xúc
với điểm 2.

1.1.11 Loa báo

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 10/30

Hình 2-10: Loa báo

Loa báo được dùng để phát ra âm thanh khi được kích tín hiệu, thường được ứng
dụng cho các hệ thống báo hiệu, cảnh báo…Với nguồn sử dụng 5V.
1.4 Giới thiệu về mạch đóng mở cửa bằng RFID

Hình 2-11: Sơ đồ tổng quát của mạch đóng mở cửa bằng RFID

Hệ thống đóng mở cửa bằng RFID sử dụng các linh kiện chính gồm một module
đọc thẻ và thẻ RFID, một vi điều khiển PIC16F887, một màn hình LCD để hiển thị,
một loa báo phát ra âm thanh, một relay đóng ngắt cùng với một số linh kiện khác

liên quan. Chương 3 sẽ được trình bày kĩ hơn về các khối và chức năng các khối
trong hệ thống đóng mở cửa này.

CHƯƠNG 3.

THIẾT KẾ MẠCH TỔNG QUÁT

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 11/30

1.5 Sơ đồ khối

Hình 3-12: Sơ đồ khối của mạch

Khối nguồn cấp nguồn cho toàn hệ thống. Khối RFID đọc mã thẻ RFID gửi dữ liệu
về khối VĐK, sau đó khối VĐK xử lí và hiển thị thông báo lên LCD đồng thời
VĐK xuất tín hiệu cho khối loa báo và khối relay hoạt động.

1.6 Sơ đồ nguyên lí từng khối
1.1.12 Khối nguồn

Hình 3-13: Khối nguồn

Khối nguồn sử dụng 2 IC là IC LM7805 (tạo nguồn 5V) cấp toàn hệ thống và IC
LM1117 (tạo nguồn 3.3V) cấp cho module đọc thẻ RFID.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F



ĐỒ ÁN 2
Trang 12/30

1.1.13 Khối RFID

Hình 3-14: Khối RFID

-

Khối RFID có chức năng lấy dử liệu nhận được từ thẻ RFID rồi chuyển đến

-

khối vi điều khiển và tiến hành xử lí.
Khối RFID giao tiếp với vi điều khiển thông qua giao thức SPI. Giao thức
SPI là giao thức truyền nối tiếp đồng bộ có nghĩa là các bit dữ liệu sẽ được
truyền nối tiếp từ Master sang Slave (MOSI) hoặc Slave sang Master
(MISO). Mỗi nhịp xung clock đồng bộ sẽ chuyển một bit từ Master sang
Slave hoặc ngược lại. Như vậy, sau 8 nhịp xung clock sẽ dịch được một byte
dữ liệu trên hai đường dữ liệu.

Hình 3-15: Giao tiếp SPI [8]

1.1.14 Khối vi điều khiển

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F



ĐỒ ÁN 2
Trang 13/30

Hình 3-16: Khối vi điều khiển

Khối vi điều khiển có chức năng nhận dữ liệu (mã thẻ) từ đầu đọc RC522 gửi về rồi
tiến hành xử lí hiển thị lên LCD và xuất tín hiệu cho loa báo và relay hoạt động.

1.1.15 Khối hiển thị

Hình 3-17: Khối hiển thị

Khối hiển thị nhận dữ liệu từ khối vi điều khiển và hiển thị chữ lên màn hình.
1.1.16 Khối Relay

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 14/30

Hình 3-18: Khối Relay

-

Khối Relay sử dụng Relay 5V chức năng dùng để đóng mở cửa.
Khi tín hiệu xuất ra từ vi điều khiển đưa vào chân B của Q1, Q1 dẫn, chân 4
của Relay được nối GND, có từ trường xuất hiện ở cuộn dây hút chân 1 tiếp
xúc với chân 3, relay đóng, led 1 sáng. D1 dùng để chống dòng ngược.


1.1.17 Khối loa báo

Hình 3-19: Khối loa báo

-

Khối loa báo có chức năng phát ra âm thanh báo hiệu mở cửa, cửa đóng hay

-

cảnh báo thẻ không hợp lệ.
Khi có tín hiệu xuất ra từ vi điều khiển vào chân B của Q2, Q2 dẫn, chân 2
của loa báo nối GND, loa phát ra tiếng kêu.

1.7 Sơ đồ giải thuật
1.1.18 Sơ đồ giải thuật đọc mã thẻ RFID

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 15/30

Hình 3-20: Sơ đồ giải thuật đọc mã thẻ

Hình 3-21: Mã thẻ

Mã thẻ RFID đọc được 3d db 07 52 b3. Ta sẽ đưa mã thẻ này vào chương trình của
hệ thống đóng mở cửa. Như vậy, chỉ có thẻ RFID có mã thẻ trên mới được đóng mở
cửa.

1.1.19 Sơ đồ giải thuật của hệ thống cửa

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 16/30

Hình 3-22: Sơ đồ giải thuật hệ thống cửa

1.8 Sơ đồ nguyên lí tổng của mạch

Hình 3-23: Sơ đồ nguyên lí của mạch

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 17/30

Giải thích sơ đồ nguyên lí: Giả sử ban đầu cửa đang đóng, đưa thẻ RFID vào
module RC522, module RC522 nhận diện và đọc mã thẻ sau đó gửi dử liệu mã thẻ
vể vi điều khiển PIC16F887 bằng giao thức truyền SPI, nếu mã thẻ đọc được đúng
với mã thẻ được lập trình thì LCD hiển thị thông báo cửa mở, đồng thời chân RC1
xuất ra mức cao đưa vào khối relay để mở cửa và dữ liệu chân RC0 được đưa vào
khối loa để phát ra tiếng kêu báo hiệu cửa mở. Tương tự cho trường hợp đóng cửa,
ta tiếp tục đưa thẻ RFID có mã thẻ đúng vào module RC522, lúc này LCD hiển thị
thông báo cửa đóng, đồng thời chân RC1 về mức thấp đưa vào khối relay để đóng
cửa, dữ liệu chân RC0 đưa vào khối loa để phát ra tiếng kêu báo hiệu cửa đóng.
Trường hợp người dùng quét thẻ RFID sai (thẻ có mã thẻ không được lập trình

trong vi điều khiển) thì LCD sẽ hiển thị dòng chử cảnh báo thẻ không hợp lệ. Chân
RC1 không xuất mức cao, khối relay không được kích hoạt, cửa không mở. Dữ liệu
chân RC0 đưa vào khối loa, loa báo sẽ phát ra âm thanh dài để cảnh báo thẻ sai.
Nguyên lí này sẽ áp dụng cho phần lập trình với vi điều khiển PIC16F887.
1.9 Thiết kế PCB

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 18/30

Hình 3-24: Vẽ mạch in

-

Mạch in của hệ thống đóng mở của được thiết kế trên phần mềm Altium
Designer. Đây là phần mềm chuyên sử dụng để vẽ mạch in.

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F


ĐỒ ÁN 2
Trang 19/30

Hình 3-25: Sơ đồ mạch in của hệ thống

CHƯƠNG 4.
1.10


THI CÔNG PHẦN CỨNG VÀ THỰC NGHIỆM

Thi công phần cứng

Mạch Đóng Mở Cửa Dùng RFID Dùng Vi Điều Khiển PIC16F