MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH.......6
1.1. Tổng quan hệ thống nhà thơng minh và khóa của thơng minh..................6
1.1.1. Hệ thống nhà thơng minh........................................................................6
1.1.2. Khóa cửa thơng minh..............................................................................9
1.2. Các hệ thống khóa của thơng minh hiện nay............................................10
1.2.1. Khố Thơng Minh Xiaomi Aqara S2....................................................10
1.2.2. Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa......11
1.2.3. Khố Thông Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng Với
Nhiều Giải Thưởng Danh Giá.........................................................................13
1.2.4. Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung.........14
1.2.5. Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động.......................................................16
1.3. Ưu nhược điểm của các hệ thống khóa cửa thơng minh..........................17
1.4. Tổng kết chương.......................................................................................19
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH BẰNG
ARDUINO......................................................................................................21
2.1. u cầu của hệ thống...............................................................................21
2.2. Sơ đồ khối hệ thống khóa cửa thơng minh...............................................21
2.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng trong hệ thống khóa cửa thơng minh.........22
2.3.1. Vi điều khiển Arduino Nano..................................................................22
2.3.2. Bàn phím 4x4........................................................................................24
2.3.3. Màn hình LCD 1602.............................................................................25
2.3.4. Mạch chuyển đổi I2C cho LCD............................................................26
2.3.5. RFID 522 và Thẻ RFID S50 13,56MHz...............................................28


1

2.3.5.1. RFID 522............................................................................................28
2.3.5.2. Thẻ RFID S50 13,56MHz..................................................................30

2.3.5.3. Tụ điện................................................................................................31
2.3.5.4. Relay 12v DC.....................................................................................32
2.3.5.5. Điện trở...............................................................................................33
2.3.5.6. Diode ss34..........................................................................................34
2.3.5.7. Opto PC817........................................................................................35
2.3.5.8. Transistor c1815.................................................................................36
2.4. Tiêu chí lựa chọn linh kiện.......................................................................38
2.5. Thiết kế phần mềm hệ thống khóa của thơng minh bằng arduino...........38
2.5.1. Phần mềm lập trình Arduino IDE..........................................................38
2.5.2. Mơ tả u cầu của thiết kế phần mềm hệ thống khóa cửa thơng minh
bằng arduino....................................................................................................42
2.6. Kết luận....................................................................................................43
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH DÙNG
ARDUINO......................................................................................................44
3.1. Thiết kế.....................................................................................................44
3.1.1. Sơ đồ khối của hệ thống........................................................................44
3.1.2. 3.1.2. Thiết kế phần cứng......................................................................44
3.1.2.1. Khối bàn phím....................................................................................45
3.1.2.2. Khối RC522........................................................................................45
3.1.2.3. Khối xử lý Arduino Uno R3...............................................................45
3.1.2.4. Khối relay...........................................................................................46
3.1.2.5. Khối còi chip......................................................................................46
3.1.2.6. Khối LCD...........................................................................................47
3.1.3. Thiết kế phần mềm................................................................................47


2

3.2. 3.2. Lắp ráp...............................................................................................49
3.2.1. Mạch in và mạch thực tế.......................................................................49

3.2.2. Thí nghiệm mơ hình..............................................................................49
3.3. Kết luận chương.......................................................................................49


3

DANH MỤC HÌNH Ả
Hình 1. 1: Hệ thống Echo-IV phát triển bởi Jim Sutherland.............................7
Hình 1. 2: Mơ tả hệ thống mạng lưới sử dụng mạng khơng dây.......................8
Hình 1. 3: Khố Thơng Minh Xiaomi Aqara S2.............................................12
Hình 1. 4: Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói Alexa
...................................................................................................................13
Hình 1. 5: Khố Thơng Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng
Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá............................................................15
Hình 1. 6: Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông Minh Samsung. .16
Hình 1. 7: Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động...............................................18
Y
Hình 2. 1: Sơ đồ khối hệ thống.......................................................................22
Hình 2. 2: Arduino Nano.................................................................................23
Hình 2. 3: cài đặt Broat trong arduino IDE.....................................................24
Hình 2. 4: Chọn cổng kết nối..........................................................................25
Hình 2. 5:. Bàn phím 4x4................................................................................25
Hình 2. 6: Màn hình LCD 1602......................................................................26
Hình 2. 7: Module chuyển đổi I2C..................................................................27
Hình 2. 8: Kết nối LCD với Ardunio qua module giao tiếp I2C.....................28
Hình 2. 9: Kết nối I2C với Ardunio.................................................................29
Hình 2. 10: RFID 522......................................................................................31
Hình 2. 11: Một số hình ảnh thực tế của thẻ RFID S50 13,56 MHz...............32
Hình 2. 12: Tụ điện..........................................................................................33
Hình 2. 13: Relay 12v DC...............................................................................33

Hình 2. 14:Sơ đồ kích thước Relay 12V 5 chân..............................................34
Hình 2. 15: Diode SS34 ( 1N588 SMD )........................................................35
Hình 2. 16: Diode SS34 ( 1N588 SMD )........................................................36
Hình 2. 17:Opto PC817...................................................................................37
Hình 2. 18: Tran C1815...................................................................................38
Hình 2. 19: Giao diện IDE..............................................................................40
Hình 2. 20 Thanh cơng cụ Toolbar trong IDE.................................................40
Hình 2. 21 IDE menu......................................................................................41
Hình 2. 22 Click Examble...............................................................................41
Hình 2. 23:Edit menu......................................................................................42
Hình 2. 24: Sketch menu.................................................................................42
Hình 2. 25: Tool menu.....................................................................................43
Hình 3. 1: Sơ đồ khối hệ thống.......................................................................45
Hình 3. 2: Khối bàn phím................................................................................46
Hình 3. 3: Khối RC522..................................................................................46
Hình 3. 4: Khối xử lý Arduino Nano ..............................................................47
Hình 3. 5:Khối relay........................................................................................47


4

Hình 3. 6: Khối cịi chip.................................................................................48
Hình 3. 7: Khối LCD.......................................................................................48
Hình 3. 8: Lưu đồ thuật toán hệ thống............................................................49


5

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, sự phát triển của khoa học cơng nghệ góp phần khơng nhỏ

trong sự thay đổi và phát triển cuộc sống con người . Các thiết bị tự động hóa
đã ngày càng xâm lấn vào trong sản xuất và thậm chí là cuộc sống sinh hoạt
hằng ngày của con người . Do đó một ngơi nhà thơng minh khơng cịn là mơ
ước của con người nữa mà nó đã trở thành hiện thực . Qua báo chí, các
phương tiện truyền thơng chúng ta có thể thấy những mơ hình nhà thơng minh
ra đời .
Các mơ hình nhà thơng minh có nhiều sự khác biệt, nhưng đều nhằm
vào những mục tiêu sau:
- Tự động hóa hoạt động của ngơi nhà
- Đảm bảo an ninh, an tồn cho ngơi nhà
- Đem lại sự thoải mái cho người sử dụng
- Cung cấp các dịch vụ giải trí chất lượng cao
- Cung cấp khả năng giám sát và điều khiển tử xa
- Tăng hiệu suất của hệ thống, giảm mức tiêu thụ điện năng
Với những kiến thức đã có, tơi mong muốn thiết kế một ngôi nhà đáp
ứng được tất cả những yêu cầu trên . Tuy nhiên do thời gian, sức lực và kinh
phí cịn hạn chế nên trong đề tài này, tơi chỉ tìm hiểu về việc đảm bảo an ninh,
an tồn cho ngơi nhà mà cụ thể là thực hiện thiết kế “hệ thống khóa cửa thơng
minh” .
Được sự phân công của khoa …………………… và sự đồng ý của
thầy hướng dẫn …………. chúng em đã thực hiện đề tài …………………
Em xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện Tử đã giúp đỡ
em trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt là …………….., người đã trực tiếp


6

hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu để em có thể hồn thành đề
tài này, đồng thời đó cũng là nền tảng cho cơng việc của em trong tương lai.
Trong giới hạn thời gian của đề tài nên q trình thực hiện đề tài khơng

thể tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự thơng cảm và góp ý
của q thầy cơ để đề tài có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện


7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH
1.1. Tổng quan hệ thống nhà thơng minh và khóa của thông minh.
1.1.1. Hệ thống nhà thông minh.

Tiền đề cho hệ thống nhà thơng minh chính là thiết bị điều khiển từ xa
không dây . Được giới thiệu năm 1898 bởi Nikola Tesla, khi đó ơng đã điều
khiển mơ hình thu nhỏ của một chiếc thuyền bằng cách gửi đi sóng radio qua
điều khiển từ xa .
Thế kỷ 20 bắt đầu với sự phát triển bùng nổ của các thiết bị gia dụng, ví
dụ như máy hút bụi chạy bằng động cơ (1901) và máy hút bụi chạy bằng điện
(1907) . Hai thập kỷ tiếp theo là một cuộc cách mạng thiết bị gia dụng, sự
xuất hiện của tủ lạnh, máy sấy, máy giặt,... . Tuy nhiên, giá thành rất đắt đỏ và
việc sở hữu những món hàng xa xỉ chỉ xuất hiện ở những gia đình giàu có .
Những năm 1930, ý tưởng về tự động hóa nhà ở được khơi gợi lên,
nhưng phải đến năm 1966, hệ thống tự động hóa căn nhà đầu tiên mang tên
EchoIV mới được phát triển bởi Jim Sutherland . Hệ thống này giúp chủ nhà
lên danh sách mua hàng, điều chỉnh nhiệt độ các phòng, bật và tắt các thiết bị
gia dụng . Nhưng đáng tiếc là hệ thống này chưa bao giờ được bán ra thị
trường .



8

Hình 1. 1: Hệ thống Echo-IV phát triển bởi Jim Sutherland

Năm 1969, bếp máy tính Honeywell ra đời . Chức năng của sản phẩm
này là tạo ra các công thức món ăn, nhưng chiếc bếp này đã khơng đạt được
thành công về thương mại do giá thành quá đắt đỏ .
Bước ngoặt lớn đầu tiên đã xảy ra vào năm 1971 khi bộ vi xử lý ra đời,
khiến cho giá các thiết bị điện tử giảm mạnh . Điều này cũng đồng nghĩa với
việc mọi người có khả năng được tiếp cận với cơng nghệ dễ dàng hơn . Nhờ
có bước phát triển thần kì ấy, khái niệm "nhà thơng minh" lần đầu tiên được
đưa ra vào năm 1984 bởi Hội Liên Hiệp Xây dựng Hoa Kỳ .


9

Hình 1. 2: Mơ tả hệ thống mạng lưới sử dụng mạng không dây

Trong suốt thập niên 90, công nghệ dành cho người cao tuổi đã là một
chủ đề được tập trung nghiên cứu, trong đó người ta cố gắng kết hợp giữa kỹ
thuật hiện đại và khoa học về tuổi già để tạo ra các công nghệ phục vụ cho
người cao tuổi . Chính sự tập trung nghiên cứu này cũng đóng góp vào việc
phát triển các tiện nghi gia đình, thiết bị gia dụng, điện tử điện lạnh . Trong
khoảng thời gian này, nhu cầu kết nối các thiết bị gia dụng cũng bắt đầu xuất
hiện. Năm 1993, mạng lưới kết nối các thiết bị tại nhà không dây đầu tiên
được xây dựng bởi Fujieda, mang đến bước phát triển lớn cho hệ thống không
dây ngày nay... .
Đến cuối thể kỷ 20, thuật ngữ Domotics được sáng tạo và sử dụng để
miêu tả việc các sản phẩm đồ gia dụng được kết hợp với máy tính và robot,
tạo thành một hệ thống và phối hợp để quản lý các cơng việc trong gia đình .

Năm 1998, Ngơi nhà Thiên niên kỷ (Integer millennium house) được mở cửa
trưng bày. Căn nhà mẫu này minh họa cho việc một căn nhà có thể được tích


10

hợp công nghệ như thế nào, với các hệ thống sưởi ấm, quản lý đất trồng, các
thiết bị an ninh, chiếu sáng và cửa đều được điều khiển tự động .
Mười năm sau, khi mạng Internet phát triển mạnh mẽ và trở nên phổ
biến, người ta bắt đầu đi vào nghiên cứu để tìm ra cách kết nối hệ thống điều
khiển tự động hóa căn nhà với mạng Internet . Hiroshi Kanma và các đồng sự
đã đề xuất việc hệ thống được điều khiển thông qua bluetooth vào năm 2003 .
Năm 2006, hệ thống mạng lưới phức hợp các sản phẩm gia dụng được giới
thiệu . Mạng lưới này sử dụng bluetooth hoặc mạng điện thoại để gửi dữ liệu
cho nhà cung cấp và truyền dẫn trở về căn nhà của người sử dụng . Bằng cách
thức này, người dùng có thể điểu khiển các thiết bị trong nhà kể cả khi ở bên
ngồi .
Khi các thiết bị cơng nghệ dần có giá thành rẻ hơn, chúng cũng được
tích hợp nhiều hơn vào căn nhà của chúng ta . Cùng với sự phổ biến ấy, ngày
càng có nhiều cơng ty đầu tư vào việc nghiên cứu nâng cấp và phát triển các
công nghệ này để chúng hoạt động hiệu quả hơn và có giá thành hấp dẫn hơn
với người dùng .
Hiện nay, cơng nghệ tự động hóa nhà ở xuất hiện gần như khắp mọi
nơi, chúng ta thậm chí đơi khi còn chẳng nhận ra . Giờ đây, rất nhiều người
trong chúng ta đã có thể điều khiển ti vi, hệ thống sưởi, chuông báo động, đèn
chiếu sáng, cửa ra vào từ điện thoại thông minh và các bộ điều khiển . Với sự
phát triển như vũ bão này, có thể nói rằng những bước tiến này làm thay
đổi cơng nghệ nhà thơng minh, trong tương lai sẽ khơng cịn bất kỳ giới hạn
nào ngồi chính trí tưởng tượng của con người .
1.1.2. Khóa cửa thơng minh.


Một căn nhà “thơng minh” cần phải thông minh ngay từ thềm cửa . Một
chiếc khóa thơng minh sẽ dẫn lối vào tiện nghi trong cuộc sống thường ngày
của mỗi người .
Khóa cửa thơng minh là một thiết bị cơ điện có tác dụng thực hiện các
nhiệm vụ mở/khóa khóa cho cửa khi nhận được lệnh từ một thiết bị được xác


11

thực, sử dụng kết nối khơng dây với một khóa mã để thực hiện q trình xác
nhận .
Cũng như khóa cửa truyền thống, khóa cửa thơng minh bao gồm hai bộ
phận là ổ khóa và chìa khóa . Tuy nhiên, chìa khóa ở khóa thơng minh khơng
tồn tại ở dạng vật chất, mà nó nằm trong ứng dụng của điện thoại thông minh,
thẻ từ hoặc cảm biến sinh trắc học (như vân tay, võng mạc, giọng nói, ...) .
Với những loại khóa đơn giản hơn, “chìa khóa” có thể đơn giản là một đoạn
mã số . Khóa cửa thường được gắn trực tiếp vào ổ khóa thường, bao gồm các
bộ phận thu và phát tín hiệu, cũng như thiết bị mở và khóa chốt .
Khơng chỉ thực hiện thao tác đóng hay mở cửa, khóa thơng minh cịn
cho phép chủ nhân căn nhà có thể tạo quyền cho bạn bè, người thân hay
những người khác mở được khóa để vào nhà bằng chìa khóa ảo . Chiếc chìa
khóa ảo này có thể được gửi đi qua e-mail, hay tin nhắn SMS . Nắm được mã
khóa trong tay, người nhận có thể mở được cửa nhà vào những thời điểm đã
được chủ nhà chỉ định .
Khóa cửa thơng minh cịn có thể chấp nhận hay từ chối quyền truy
nhập từ xa thông qua ứng dụng điện thoại . Một vài chiếc khóa được cài đặt
sẵn wifi để thực hiện các hoạt động giám sát như thơng báo cho chủ nhà khi
có người vào nhà hay truyền đi hình ảnh từ camera về người ra vào .
Ngồi ra, cịn có rất nhiều chức năng, tiện ích khác được các nhà sản

xuất phát minh và ứng dụng vào sản phẩm khóa thơng minh theo những cách
khác nhau: đèn LED để sử dụng trong bóng tối, qt mã vân tay, qt võng
mạc, tích hợp chng báo động,... .
Các hệ thống khóa cửa thơng minh được sử dụng phổ biến
hiện nay là:
Khóa vân tay: Hệ thống này cho phép vân tay của người sử dụng được
mã hóa trên thiết bị và chỉ khi có bàn tay đó đặt vào thì khóa mới tự động mở
Khóa mật mã: Là loại khóa dùng mật mã thay cho chìa khóa để mở
cửa


12

Khóa bằng thẻ RFID: RFID là viết tắt của cụm từ Radio Frequency
Identification, là công nghệ nhận dạng các đối tượng dựa trên bước sóng vơ
tuyến

1.2. Các hệ thống khóa của thơng minh hiện nay.
1.2.1. Khố Thơng Minh Xiaomi Aqara S2

Xiaomi hiện là một trong những nhà sản xuất hàng đầu thế giới về thị
trường nhà thông minh. Những sản phẩm giám sát hay bảo mật của hãng được
cả giới doanh nghiệp lẫn những người tiêu dùng thông thường đánh giá rất
tích cực. Chiếc khố thơng minh Xiaomo Aqara S2 là một trong những sản
phẩm cao cấp và chủ đạo của Xiaomi dành cho thị trường khố thơng minh,
khi mà trong thời điểm hiện nay, ít khố thơng minh nào trong tầm giá lại
được trang bị khả năng nhận diện vân tay và sử sụng trục khoá cao cấp
thường thấy ở những chiếc khoá cơ truyền thống đắt tiền. Hơn thế nữa. Với hệ
sinh thái đa dạng của Xiaomi, bạn dễ dàng thiết kế một ngơi nhà tự động hố
hồn toàn khi bạn mở cửa bước vào! Bạn hãy tưởng tượng sẽ tuyệt vời ra sao

nếu đèn nhà bạn tự động sáng lên, rèm được kéo ra, máy lọc không khí bắt
đầu hoạt động. Một khi được kết nối với bộ điều khiển trung tâm Aqara Hub,
bạn sẽ có thêm tính năng trợ lý ảo Siri và cho khả năng liên kết với hệ sinh
thái Apple, vốn đã được giới đam mê cơng nghệ rất ưa chuộng.

Hình 1. 3: Khố Thông Minh Xiaomi Aqara S2


13

Thật thiếu xót nếu khơng nhắc đến ứng dụng quản lý khoá Mi Home
với khả năng tuỳ biến đỉnh cao, ngồi ra ứng dụng cho phép bạn mở khố
bằng Bluetooth và có tính năng lưu nhật ký đóng mở cửa với thơng tin của
từng thành viên trong gia đình. Khố cịn có chống trộm thơng minh với cảm
biến phát hiện phá khoá hay cạy cửa, sẽ báo động ngay cho gia chủ và kết hợp
với Camera giám sát thông minh Xiaomi – có thể tự động ghi hình thu thập
bằng chứng tội phạm. Với nhiều tính năng và độ hồn thiện cao cấp như vậy
Khố Thơng Minh Xiaomi Aqara S2 xứng đáng được gọi tên đầu tiên trong
danh sách.
Ưu điểm:
Nhiều chế độ mở khoá đa dạng
Trục lõi khoá cao cấp
Kết nối với nhà thông minh Xiaomi
Thiết kế đẹp
Giá cả hợp lý
Nhược điểm:
Cần sử dụng bộ điều khiển trung tâm Xiaomi gateway hoặc Aqara hub
để điều khiển
1.2.2. Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh
bằng giọng nói Alexa


Sẽ tuyệt vời thế nào nếu bạn có thể kiểm sốt ổ khóa trong nhà
chỉ bằng cách ra lệnh? Đây là những gì Touchbol Deadbolt hứa hẹn sẽ cung
cấp cho khách hàng của mình. Phải thừa nhận rằng thiết bị tương thích
vớiAmazon Alexa một điểm cơng cực kì lớn và hồn hảo cho những thanh
niên lười biếng nào như tơi. Thay vì tự thân vận động, tơi lại có xu hướng tìm
kiếm các thiết bị tăng cường khả năng lười biếng của mình. Alexa giúp khố
có thể đồng bộ hóa với các cài đặt nhà thông minh khác nhau.


14

Hình 1. 4: Yale Touchscreen Deadbolt – Hỗ trợ ra lệnh bằng giọng nói
Alexa
Một trong những tính năng có lợi nhất là ta có thể lưu trữ hơn 250 mã
PIN trong hệ thống khóa.
Ngay cả khi bạn quên mã pin của khóa, bạn có thể đặt mã dự phịng
khác và thậm chí là sao lưu vào bản sao lưu nếu điều đó cần thiết với bạn.
Khi nói đến khả năng tương thích, khóa thơng minh Yale Touchscreen
Deadbolt có thể sử dụng với một loạt các hệ thống an ninh gia đình khác
nhau, từ Honeywell và Alarm.com đến Elk và Control4. Hơn nữa, khóa tương
thích với cả mạng Z-Wave độc lập và mạng ZigBee. Khả năng tương thích đa
dạng như vậy đảm bảo rằng khóa thơng minh có thể sử dụng được bất kể bạn
có hệ thống bảo mật nào.
Ưu điểm
Yale Touchscreen Deadbolt không sử dụng băng thông để kết nối với
điện thoại, máy tính bảng hoặc PC.
Ngay cả khi bạn khơng có quyền truy cập internet, bạn vẫn có thể sử
dụng phím truyền thống để mở khóa cửa.
Chế độ riêng tư của khóa là hồn hảo để khóa mọi người khi bạn cần

thời gian một mình. Tất cả bạn cần làm là ra lệnh, và hệ thống sẽ chăm sóc
phần còn lại.


15

Hệ thống thiết lập của sản phẩm được hướng dẫn bằng giọng nói.
Nhược điểm
Giá thành cao.
1.2.3. Khố Thơng Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết
Kế Ấn Tượng Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá

Đây là Khố thơng minh thứ hai trong danh sách đến từ nhà sản
xuất Xiaomi. Khố Thơng Minh Xiaomi Loock Classic được trang bị những
công nghệ tiên tiến nhất trong một thân hình đầy góc cạnh, chắc chắn vốn chỉ
có ở những khố cơ truyền thống cao cấp. Có thể khẳng định rằng đây là
chiếc khố có độ hồn mỹ và tinh tế nhất mình từng được thấy trên các sản
phẩm khố thơng minh cùng phân khúc. Sản phẩm này mang đến cho đội ngũ
thiết kế tài hoa của Xiaomi đạt một lúc hai giải thưởng thiết kế danh giá vào
năm 2018 là IF Design và Red Dot Design.

Hình 1. 5: Khố Thơng Minh Xiaomi Loock Classic – Thiết Kế Ấn Tượng
Với Nhiều Giải Thưởng Danh Giá
Khố Thơng Minh Xiaomi Loock Classic cũng là một trong những
khóa đầu tiên trên thị trường cho phép người dùng mở cửa mà khơng cần chìa
khóa, dấu vân tay, mật khẩu, điện thoại thơng minh, khóa truyền thống. Hơn
nữa, bàn phím cảm ứng được trang bị tính năng chống nhìn lén mật khẩu ngay
cả khi ai đó đang cố gắng xem mã của bạn cũng khơng thể . Ngồi ra, bạn có
thể xem nhật ký nhập thông qua ứng dụng Mi Home.



16

Siêu phẩm khố thơng minh Xiaomi Loock Classic chắc chắn là món
q dành cho những ai u cơng nghệ và cái đẹp. Nếu bạn đang tìm kiếm một
khố thơng minh không những đáp ứng được tất cả những yêu cầu của bạn từ
tính năng đến độ chắc chắn của lõi trục khố mà cịn phải sở hữu một ngoại
hình ấn tượng đến từ sự đơn giản, tinh tế và sang trọng để phù hợp với căn hộ
cao cấp.
Ưu điểm:
Thiết kế đẹp với ngoại hình tinh tế
Độ bảo mật cao với trục khố cao cấp
Nhiều tính năng mở khố thơng minh
Báo động đột nhập hay phá khoá
Nhược điểm:
Khoá hơi dày phù hợp với những cánh cửa lớn.
1.2.4. Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thông
Minh Samsung

Samsung là một trong những nhà sản xuất tiên phong biến các
thiết bị xung quanh chúng ta trở thành những hệ thống thông minh. Tôi thấy
rằng khóa cửa điện tử này đã thành cơng trong việc phát huy di sản của
Samsung.
Tính năng thu hút tơi đối với khóa cụ thể này, chứ khơng phải bất kỳ
sản phẩm tương tự nào khác trong danh mục của Samsung, là SHS-P718 cung
cấp khả năng liên kết với các hệ thống Samsung Smart Home. Điều này có
nghĩa là bạn tích hợp khóa cửa của bạn với các hệ thống như cảm biến an ninh
và camera. Tính năng này tạo ra một hệ thống an ninh gia đình tồn diện làm
tăng sự an toàn được cung cấp.



17

Hình 1. 6: Samsung SHS P718 – Liên Kết Với Nhà Thơng Minh Samsung
Ngồi ra, bạn có thể sử dụng ứng dụng Samsung để truy cập
thông tin như người đã đăng nhập vào hệ thống trong khi bạn đi vắng. Hãy
nhớ rằng, chỉ những người bạn được ủy quyền truy cập mới có thể mở khóa
hệ thống. Tuy nhiên, thật tốt khi biết ai đã vào nhà bạn khi bạn khơng ở đó.
Đối với những người bạn muốn cung cấp quyền truy cập dấu vân
tay này cho anh chị em và người thân của bạn, bạn sẽ tìm thấy tùy chọn 100
dấu vân tay để thuận tiện. Bạn sẽ có quyền kiểm sốt thơng qua ứng dụng về
việc có thể sử dụng dấu vân tay của ai để truy cập hệ thống khóa và bạn có
thể lấy lại quyền truy cập này bất cứ khi nào bạn muốn.
Khóa kỹ thuật số cũng tạo ra một điểm mang lại sự thuận tiện
bằng cách hiểu rằng một số người có xu hướng nhớ một mã PIN với các số đã
cho. Ví dụ, tơi chỉ có thể nhớ các mã PIN có năm chữ số trong đó. Khóa này
có thể cài mã PIN từ 4 đến 12 số
Tuy nhiên, một trong những tính năng chính của sản phẩm này
và cũng là một trong những tính năng giúp khả năng sử dụng của nó trở nên


18

chọn lọc đối với một loại cửa nhất định. Thiết kế của khóa thơng minh sao
cho nó chỉ có thể hoạt động với tay cầm chứ khơng phải cửa có núm vặn. Do
đó, nếu cửa của bạn có núm, bạn có thể muốn thay đổi chúng thành tay cầm
thì bạn nên cân nhắc đánh đổi
Ưu điểm
Cung cấp sự lựa chọn cho phép nhiều người truy cập mà không ảnh
hưởng đến bảo mật và vai trò của bạn là người kiểm sốt.

Màn hình cảm ứng là tuyệt vời.
Khóa có thể vừa với tay nắm cửa, vì vậy bạn khơng cần phải thực hiện
nhiều thay đổi đối với phần cứng của cửa.
Nhược điểm
Giá thành cao.
Khơng thể sử dụng nó cho các cửa có tay nắm.
1.2.5. Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động

Hình 1. 7: Lockitron Bolt – Mở Cửa Tự Động
Lockitron bolt có thiết kế hồn tồn khơng dùng chìa vật lý, là trái tim
của bất kỳ khóa thơng minh nào. Vì khóa thơng minh sẽ được cài đặt ở phía


19

bên trong của cửa, nó an tồn khơng bị tiếp xúc với những kẻ xâm nhập và có
khả năng khơng bị giả mạo khi bạn vắng mặt.
Điều tôi hâm mộ là khóa thơng minh Lockitron bolt đã tự động mở
khóa khi bạn đến gần cửa. Điều này đã khiến việc trở về nhà sau khi mua sắm
hàng tạp hóa ít gặp ác mộng hơn vì bạn khơng cịn phải dị dẫm tìm chìa khóa
khi bạn cố gắng cân bằng các túi mua sắm khác nhau. Free-hand và keyless
chắc chắn là tương lai của khố cửa.
Hầu hết các khóa khác đi kèm với một bộ chìa khóa riêng biệt. Tuy
nhiên, thương hiệu Lockitron nỗ lực tạo ra chốt khoá phù hợp với mọi khóa
truyền thống hiện tại của bạn. Hơn nữa, ứng dụng Lockitron cho phép bạn
được thông báo về người vào nhà bạn.

Ưu điểm
Giá thành thấp.
Tính năng Lockitron Sense mang đến một ý nghĩa hoàn toàn mới cho

truy cập rảnh tay.
Chất lượng hiệu suất đạt u cầu.
Nhược điểm
Vì nó mới trên thị trường, hiệu suất dài hạn không thể được đánh giá.
Các tính năng rất cơ bản.

1.3. Ưu nhược điểm của các hệ thống khóa cửa thơng minh.

Ưu điểm của khóa cửa thơng minh:
Tính tiện dụng cao : bạn ra đường khơng phải để ý tới trường
hợp rơi chìa khóa hay cầm chìa q cồng kềnh, nhất là khơng bao giờ bị tình
trạng đợi cửa cả vài ba tiếng chỉ vì khơng có chìa,với khóa cửa thơng minh


20

cao cấp hiện nay bạn có thể mở bằng vân tay, mở qua điện thoại hoặc qua các
mã số hay đầu đọc cảm ứng trên thiết bị bất kì của bạn đã được cài trước.
Thời gian đóng mở của chỉ sau vài giây,tiết kiệm thời gian và chắc chắn
cho bạn sẽ khơng có trường hợp qn khơng khóa cửa khi bận rộn.....
khi ra đường bạn chỉ cần khép nhẹ cửa sẽ tự đóng,bạn có thể kiểm tra từ xa
khi có cửa chưa đóng qua điện thoại......
Độ bảo mật và an tồn cực kì cao
Khóa dùng vân tay để mở nên rất khó bị giả mạo. Khóa cửa thơng minh
có nhiều chốt cảm biến khơng như khóa truyền thống 1-2 chốt,
khe chìa được thay bằng bộ sử lý mã hóa,và có khả năng tích hợp về điện
thoại thơng qua thiết bị tich hợp báo trộm tránh trường hợp đập phá hay ngắt
kết nối thiết bị
Kiểm sốt chính xác giờ ra vào,khóa cửa thơng minh có thể giúp bạn
kiểm sốt chính xác giờ ra vào của từng người thông qua dữ liệu được lưu

trên máy
bạn có thể tích hợp với các phần mền sử dụng để chấm công cho nhân viên,là
thiết bị có tính thẩm mỹ cao và mang lại hiệu quả thiết yếu cho môi trường
làm việc cũng như ở nhà bạn có thể theo dõi con về giờ ở nhà hoặc ra ngồi
thơng qua phần mền điều khiển từ xa....
Tính tiện dụng:
Khóa từ có thể lắp bất cứ cửa nào kể cả cửa kính mà khơng cần
khoan đục hay các khâu phức tạp, khóa cửa thơng minh khác khóa truyền
thống chủ yếu là 1 bên dùng điện một bên dùng cơ.
Rất Dễ sử dụng
Một số người nghe khóa thơng minh cịn hơi lo sợ về độ an tồn và tiện
nghi nhưng bạn hay yên tâm chúng rất dễ sử dụng và tiện ích cao,thao tác
nhanh gọn,chỉ cần vài giây đăng ký vân tay, mã, là bạn có thể sử dụng khóa
thơng minh


21

Tính thẩm mỹ cao
Hiện nay có rất nhiều mẫu khóa cửa thơng minh kiểu dáng đẹp và sang
trọng bạn có thể lựa chọn mẫu phù hợp với nội thất căn phịng,văn phịng của
bạn.
Nhược điểm của khóa cửa thơng minh
Thiết bị nào cũng có nhược điểm với khóa cửa thơng minh thì:
- Lắp đặt địi hỏi độ chính xác cao gần như 100% sai lệch quá ít cần nhân viên
chuyên nghiệp lắp đặt.
- Nhận dạng vân tay bạn cần lưu ý đăng kí ít nhất 2 dấu vân tay phịng trường
hợp vân tay mờ,bị mất hoa tay do hóa chất....
- khi đi mưa hay bụi bạn phải lau sạch thì khóa mới nhận.
- Khi hoạt động cần phải có điện ac hoặc nguồn điện dự trữ

1.4. Tổng kết chương.

Khóa cửa thơng minh đem lại nhiều tiện nghi và yên tâm cho các hộ gia
đình và nơi cơng sở . Việc sử dụng khóa thơng minh giúp tiết kiệm thời gian
và cơng sức theo nhiều cách khác nhau:
- Một trong những tiện ích dễ thấy nhất là tránh được việc làm mất
chìa khóa. Chìa khóa thường tương đối nhỏ gọn nhưng cũng vì
thế nên dễ bị rơi, mất . Với khóa thơng minh, người dùng chỉ cần
nhớ được mật mã, hoặc thậm chí khơng cần phải nhớ mã số sử
dụng ổ khóa có nhận dạng vân tay
- Với khóa thơng minh, người dùng không cần phải mất thời gian
và tiền bạc làm thêm bản sao chìa khóa . Tất cả những gì cần làm
chỉ đơn giản là chia sẻ mã khóa qua điện thoại hay e-mail
- Thao tác nhanh chóng, thuận tiện . Người dùng sẽ không phải vật
lộn với một ổ khóa đã cũ trong khi đang vội vã, hay tìm cách
xoay xở khi đang phải mang vác nhiều đồ đạc.


22

- Do không cần phải tác động vật lý nhiều như khóa truyền thống
nên ổ khóa thơng minh thường bền hơn
- Tự động khóa khi cửa đóng
- Hoạt động với nguồn điện riêng
- Một vài loại khóa thơng minh giúp người dùng có thể kiểm sốt,
xem được hình ảnh và lưu trữ dữ liệu về người ra vào, do đó có
thể kiểm sốt tình trạng an ninh của căn hộ và tòa nhà
- Thiết kế sang trọng, đa dạng, phù hợp với nhiều phong cách kiến
trúc khác nhau
- Dễ dàng thiết lập, cài đặt loại mã khóa phù hợp

- Dễ dàng quản lý đối với những tòa nhà, trung tâm lớn

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHĨA CỬA THƠNG MINH
BẰNG ARDUINO.
2.1. Yêu cầu của hệ thống.

Hệ thống cửa thông minh cần thực hiện những nhiệm vụ sau:
- Cửa sẽ được khó lại sau khi nhấn phím #.
- Sử dụng đồng thời 2 loại “chìa khóa thơng minh” là thẻ RFID và
bàn phím mật mã 4x4.
- Có hệ thống cịi báo động khi nhập sai mật khẩu nhiều lần.


23

2.2. Sơ đồ khối hệ thống khóa cửa thơng minh

Khối bàn phím
Khối Relay
Khối Nguồn

Khối xử lý
Khối LCD
Khối RFID

Hình 2. 1: Sơ đồ khối hệ thống

Khối RFID: có nhiệm vụ nhận RFID để đưa về cho vi xử lý.
Khối vi xử lý: đọc tín hiệu từ cảm biến, kiểm tra và xử lý tín hiệu bật
cịi cảnh báo đồng thời gửi tín hiển thị lên LCD.

Khối LCD : có nhiệm vụ hiển thị mật mã cũng như hiển thị trạng thái
đóng mở cửa của thiết bị.
Khối bàn phím: nhận biết khi được nhấn nút và đưa tín hiệu về cho vi
điều khiển để xử lý tín hiệu.
Khối relay: có tác dụng mơ phỏng cho việc mở cửa.
Khối nguồn: có tác dụng cấp nguồn cho toàn bộ thiết bị.
2.3. Thiết bị và linh kiện sử dụng trong hệ thống khóa cửa thơng

minh.
2.3.1. PIC 18F4520
Giới thiệu về PIC18F4520

PIC18F4520 là một loại linh kiện hoạt động dựa theo các dòng code mà
người dùng viết, code được đưa vào file có đi .hex. Code được nạp vào


24

PIC18F4520 bằng mạch nạp code. Linh kiện này có các chân được nối với
màn hình LCD, động cơ, phím số giúp các khối này kết hợp với nhau tạo
thành một mạch hồn chỉnh. Là 1 phần vơ cùng quan trọng trong mạch.[1]
.Các đặc điểm của PIC18F4520

PIC18F4520 là vi điều khiển thuộc họ PIC18Fxxx gồm 35 lệnh có đồ
dài 14 bit.
Mỗi câu lệnh được hoạt động trong 1 chu kì xung clock (trừ một số
trường hợp như lệnh nhảy, lệnh gọi chương trình con... thì cần 2 chu kì). Với
1 chu kì lệnh là 200ns.
 Điện áp hoạt động là: 2V tới 5,5V.
 Tốc độ tối đa: 20MHz

 Bộ nhớ chương trình là 8Kx14 bit
 Bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM
 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte.
 Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O.
 Hai bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2.
 Một bộ định thời 16 bit Timer 1.
 Khả năng đọc viết được 100.000 lần trên bộ nhớ flash, 1.000.000
lần với bộ nhớ EEPROM.
 Dữ liệu có thể lưu trữ trên 40 năm.
 Bảo mật mã chương trình.[1]