Khóa số hiển thị trên lcd

Phần B NỘI DUNG Chương 1: GIỚI THIỆU CHỨC NĂNG HỆ THỐNG Đây là một hệ thống đóng mở theo mã cho phép một số ít người có thể ra vào theo mã của họ. Nó có thể được áp dụng làm cửa ra vào của các hệ thống cần mang tính bảo mật, giới hạn số người ra vào như: Cửa ra vào cơ quan, nhà máy, các khu quan trọng... Trên cơ sở đó, hệ thống phải đảm bảo được hai yêu cầu cơ bản sau: -Tính an toàn: phải có chức năng bảo mật. -dễ sử dụng:có đầy đủ hướng dẫn để người dùng sử dụng Do đó chúng em đã đưa ra yêu cầu một hệ thống có chức năng đóng mở như sau: Chức năng hệ thống: Hệ thống quản lí một số mã ứng với một số người được cho phép ra vào ở của này và hoạt động trên cơ sở các mã này. Mã sử dụng các chữ số từ 0->9 Độ dài của mã từ 1->10 chữ số Hệ thống giao tiếp với người sử dụng thông qua một bàn phím điều khiển và hiển thị trên màn hình . Bàn phím gồm các phím số 0-9 và các phím chức năng: Set, Enter, backspace(ß). Khi bắt đầu , người sử dụng được yêu cầu nhập mã: Nếu chọn enter: Hệ thống so sánh mã vừa nhập với code . Nếu mã đúng: cửa sẽ mở(mô phỏng trên mạch bằng việc bật hay tắt đèn LED xanh) Nếu mã sai: yêu cầu nhập lại. Nếu nhập mã sai 3 lần liên tiếp chuông sẽ báo động. (mô phỏng trên mạch bằng việc bật hay tắt đèn LED đỏ) Nếu chọn set: Kiểm tra xem mã cũ có đúng hay không. -Nếu mã đúng: cho phép thay đổi mã bằng cách nhập vào mã mới và xác nhận đúng mã này một lần nữa. -Nếu mã sai: không có hiện tượng gì cả. Nếu nhập mã sai ba lần liên tiếp chuông sẽ báo động. Trong quá trình nhập mã, nếu có nhầm lẫn có thể nhập lại bằng cách sử dụng nút Backspace(ß) 1.2. Phân tích hệ thống: 1.2.1.Khả năng đáp ứng yêu cầu của hệ thống: Hệ thống giao tiếp với người sử dụng chỉ bằng bàn phím và hiển thị do vậy nó hạn chế được tác động của người sử dung vào nội dung bên trong của khoá. Thêm vào đó là khả năng báo động khi nhập ba mã sai liên tiếp làm cho hệ thống có tính an toàn cao. Mỗi người có một mã riêng. Nếu nghi ngờ lộ mã, người dùng có thể thay đổi mã theo mong muốn. Nhờ đó mà khả năng bảo mật của hệ thống cũng tăng cao. 1.2.2. Phân tích hệ thống: Do giới hạn của yêu cầu, chúng em chỉ tập trung vào thiêt kế phần mạch điện tử để điều khiển hệ thống này. Theo yêu cầu đưa ra, hệ thống gồm 3 khối cơ bản: Khối vi xử lý Khối hiển thị Khối bàn phím Khối bàn phím: cần 13 nút gồm: Các nút số từ 0-9 Các nút chức năng: enter, set, <--. Sử dụng các phím bấm tự nhả để nhập vào. Khối mạch xử lí: Xử lí các hoạt động đã nêu ở yêu cầu hệ thống. Khối hiển thị: Giúp cho việc giao tiếp với người sử dụng trở nên dễ dàng hơn người sử dụng biết mình đang thực hiện thao tác gì với cửa. 1.3.Lựa chọn phần cứng: Trên cơ sở các yêu cầu đã đặt ra và các phân tích sơ bộ, từng khối đều có các phương án giải quyết như sau: 1.3.1. Khối bàn phím: Bàn phím gồm các nút. Mỗi nút 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. Số đầu dây ra từ bàn phím phải phù hợp với đầu vào của mạch xử lí. Đồng thời với càng ít dây thì khả năng ổn định của bàn phím càng tăng. Bố trí thành 4 hàng và 4 cột: Số đầu ra từ bàn phím là 8 dây. Số phím cần sử dụng là 13 Còn dư 3 nút để mở rộng chức năng trong tương lai. 1.3.2 Khối hiển thị: Yêu cầu đặt ra đối với khối hiển thị là thân thiện với người sử dụng. Dùng LCD. Ưu điểm: Hiển thị rõ ràng có kèm theo chỉ dẫn. Thay đổi nội dung linh hoạt.Xử lý lập trình đơn giản hơn LED7 thanh và ma trận điểm. Nhược điểm: Giá thành đắt. 1.3.3 Mạch xử lí: Dùng vi điều khiển: Ưu điểm: Vi điều khiển có khả năng điều khiển linh hoạt theo mong muốn của người sử dụng dựa vào phần mềm được viết. Khả năng thay đổi mã có thể thực hiện được. Hệ thống đơn giản hơn nhiều, kích thức nhỏ. Hơn nữa sẽ giảm được độ kém ổn định do nhiều linh kiện gây ra. Có thể thay đổi, thêm chức năng bằng cách thay đổi phần mềm. Nhược điểm: - Chất lượng của hệ thống phụ thuộc vào chất lượng chương trình được nạp cho vi điều khiển. Từ yêu cầu của đề bài ta dự kiến dùng các chip vi điều khiển thuộc họ MCS-51 của Intel, mà cụ thể ở đây là dùng chip 8051 vì những lý do sau: Thứ nhất 8051 thuộc họ MCS-51, là chip vi điều khiển. Đặc điểm của các chip vi điều khiển nói chung là nó được tích hợp với đầy đủ chức năng của một hệ VXL nhỏ, rất thích hợp với những thiết kế hướng điều khiển. Tức là trong nó bao gồm: mạch VXL, bộ nhớ chương trình và dữ liệu, bộ đếm, bộ tạo xung, các cổng vào/ra nối tiếp và song song, mạch điều khiển ngắt¼ Thứ hai là, vi điều khiển 8051 cùng với các họ vi điều khiển khác nói chung trong những năm gần đây được phát triển theo các hướng sau: Giảm nhỏ dòng tiêu thụ. Tăng tốc độ làm việc hay tần số xung nhịp của CPU. Giảm điện áp nguồn nuôi. Có thể mở rộng nhiều chức năng trên chip, mở rộng cho các thiết kế lớn. Những đặc điểm đó dẫn đến đạt được hai tính năng quan trọng là: giảm công suất tiêu thụ và cho phép điều khiển thời gian thực nên về mặt ứng dụng nó rất thích hợp với các thiết kế hướng điều khiển. Thứ ba là, vi điều khiển thuộc họ MCS-51 được hỗ trợ một tập lệnh phong phú nên cho phép nhiều khả năng mềm dẻo trong vấn đề viết chương trình phần mềm điều khiển. Cuối cùng là, các chip thuộc họ MCS-51 hiện được sử dụng phổ biến và được coi là chuẩn công nghiệp cho các thiết kế khả dụng.Với sinh viên mới làm quen với VĐK thì 8051 có nhiều tài liệu tham khảo,đồng thời cũng sử dụng đơn giản nhất. Mặt khác, qua việc khảo sát thị trường linh kiện việc có được chip 8051 là dễ dàng nên mở ra khả năng thiết kế thực tế. Vì những lý do trên mà việc lựa chọn vi điều khiển AT89C51 của hãng Atmel, đây là vi điều khiển thuộc họ MCS-51. 1.3.4 Kết luận: Sau khi cân nhắc các phương án đã đưa ra, và khả năng phối hợp giữa các khối, chúng em chọn giải pháp: - Sử dụng bàn phím ma trận 4x4. - Khối hiển thị dùng LCD 2x16 HD44780 - Khối mạch xử lí dùng vi điều khiển AT89C51 Chương 2: CHI TIẾT TỪNG KHỐI 2.1 Khối vi xử lý: 2.1.1 Tổ chức ngoại vi: - Chip: AT89C51 - Ghép nối màn hình LCD: 16x2 - Bàn phím ma trận 4x4 Ngoài ra còn: - LED báo hiệu chương trình đang chạy - Tín hiệu cho phép chạy được xử lý bằng cách dùng một nút ấn Reset hệ thống. - Tín hiệu báo động, mở cửa, đóng cửa được đưa ra led Sơ đồ khối của hệ thống như sau: VI XU LY AT89C51 BÀN PHÍM 4 X 4 KHOI HIEN THI LCD 16 X 2 BÁO ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỬA LED 1 LED 2 LED Lớn Nhiệm vụ của khối xử lý trung tâm: Đọc mã phím từ bàn phím để kiểm tra xem phím nào đã được ấn và thực hiện chức năng của phím đó. Lưu giá trị của các mã để mở khóa. Lưu các chương trình xử lý phím ấn: mở khóa, đổi mã, báo động… Lưu chương trình điều khiển LCD. Lưu chương trình 2.1.2 Chức năng của các chân của VĐK trung tâm: 40 Vcc XTAL.1 XTAL.2 PSEN ALE EA RST Vss 19 33pF P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 32 AD7 33 AD6 34 AD5 35 AD4 36 AD3 37 AD2 38 AD1 39 AD0 8 7 6 5 4 3 2 1 28 A15 27 A14 26 A13 25 A12 24 A11 23 A10 22 A9 21 A8 12 MHz 18 29 33pF 30 31 9 8051 RD WR T1 T0 INT1 INT0 TXD RXD 17 16 15 14 13 12 11 10 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 20 -Port 0:dùng để nhận dữ liệu đầu vào của mã bàn phím. P0 nối với điện trở kéo lên làm port nhận dữ liệu P0.0 cột 1 P0.1 2 P0.2 3 P0.3 4 P0.4 hàng 1 P0.5 2 P0.6 3 P0.7 4 -Port 3: giao tiếp 4 bit voi lcd Chân P3.0 nối với D4 của lcd P3.1 D5 P3.2 D6 P3.3 D7 P3.4 P3.5 reset P3.6 P3.7 enable -Port 2: P2.6 bit lock P2.7 bit alarm -Chân số 9 nối với mạch reset, hoạt động ở mức High(1). -Chân số 18,19:nối với bộ dao động thạch anh,tụ 33p để tạo dao động cho vi AT89C51. XTAL1, XTAL2 là bộ tạo tín hiệu giữ nhịp với tần số được xác định bởi bộ cộng hưởng thạch anh được lắp thêm vào, tần số này xác định tốc độ làm của bộ vi điều khiển. Thông thường các lệnh được thực hiện bằng 1/12 tần số dao động của thạch anh Chọn thạch anh11.0 MHz 2 -Chân số 20: Vss nối đất -Chân số 31: EA Đóng vai trò quyết định xem vi điều khiển làm việc với chương trình bên trong hay bên ngoài. Trong mạch ta nối lên nguồn vì không sử dụng ROM bên ngoài -Chân số 40: Vdd nguồn dương( +5V) Lập trình cho 8051 bằng assembly dịch ra file hex bằng topview simulator 2.2 Khối phím số: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 enter 0 set ß Hệ thống sử dụng bàn phím 4x4 có giao diện như sau: Col1 col2 col3 col4 Các phím của bàn phím. Trong đó: Phím 0-9 dùng để nhập mã Các phím chọn chức năng: Enter :sau khi nhập mã nhấn enter để thực hiện ß :xóa ký tự vừa nhập Set:thay đổi password Nguyên lý hoạt động bàn phím: Ta giải mã bàn phím được tín hiệu có 8 bit Trong vi điều khiển ta lập trình nạp mã số dạng 8 bit như bàn phím mã hoá được vào lần lượt thanh ghi trong ROM. Ta đem so sánh mã bàn phím nhấn với mã được nạp. Để mở rộng ta có thể giải mã bàn phím về dạng phức tạp hơn để tính bảo mật được tốt hơn Keypad được nối với port 0 sử dụng điện trở kéo lên P0 nối với điện trở kéo lên làm port nhận dữ liệu P0.0 cột 1 P0.1 2 P0.2 3 P0.3 4 P0.4 hàng 1 P0.5 2 P0.6 3 P0.7 4 Bảng mã hóa trạng thái bàn phím .Phím Trạng thái khi ấn phím 1 1 0 0 0 0 0 0 1 2 1 0 0 0 0 0 1 0 3 1 0 0 0 0 1 0 0 4 0 1 0 0 0 0 0 1 5 0 1 0 0 0 0 1 0 6 0 1 0 0 0 1 0 0 7 0 0 1 0 0 0 0 1 8 0 0 1 0 0 0 1 0 9 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 set 0 0 0 1 1 0 0 0 enter 0 0 0 1 0 0 0 1 ß 0 0 0 1 0 1 0 0 2.3. Khối hiển thị LCD: Với các ưu điểm như: tiêu thụ dòng thấp, hiển thị được hình ảnh/ký tự linh hoạt tốt hơn nhiều so với LED ,màn hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điều khiển trong công nghiệp để hiển thị trạng thái của máy móc. Ngày nay với công nghệ phát triển giá thành của LCD cũng giảm nhiều. Do có rất nhiều chủng loại khác nhau, nên LCD được sử dụng rất rộng rãi. Tất cả các LCD đều được sản xuất theo các chuẩn chung, tích hợp luôn các module điều khiển (cho LCD) nên việc sử dụng nó không mấy phức tạp. Bộ điều khiển LCD cung cấp một tập lệnh dùng để diều khiển LCD. Trong ứng dụng cụ thể này, do không yêu cầu hiển thị phức tạp nên em chọn loại LCD kiểu ký tự, với 16 ký tự, 2 hàng (16characters x 2lines). LCD sử dụng ma trận chữ 5x8 (font 5x8), module điều khiển là HD44780. Tên của LCD này là DM1602B. LCD : DM 1602B Bảng : Chức năng của từng chân và ghép nối chi tiết LCD- 89C51 : STT Ký hiệu Nối với vi xử lý Mức logic Chức năng 1 Vss 0 V (Ground) 2 Vcc 5 V (Supply) 3 Vee điều khiển độ sáng tối cho LCD 4 RS P3.5 H/L H: chọn thanh ghi vào dữ liệu. L: chọn thanh ghi cho lênh điều khiển. 5 R/W H/L chọn chế độ đọc viết: H: cho biết đọc từ LCD vào VXL. L: cho biết đọc từ VXL vào LCD. 6 E P3.7 xung L-H-L tín hiệu cho phép LCD hoạt động.4bit 7 DB0 H/L 8 DB1 H/L 9 DB2 H/L 10 DB3 H/L 11 DB4 P3.0 H/L 12 DB5 P3.1 H/L 13 DB6 P3.2 H/L 14 DB7 P3.3 H/L 15 0 V (Ground) 16 5 V nguồn cấp cho đèn backline. Điều khiển hoạt động của LCD: 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 đến LCD, chương trình phải thiết lập E=1, sau đó đặt các trạng thái điều khiển thích hợp lên RS, RW và bus dữ liệu, cuối cùng là đưa E về 0. Hoạt động chuyển đổi từ cao-xuống-thấp cho phép LCD nhận dữ liệu hiện thời trên các đường điều khiển cũng như trên bus dữ liệu và xem đó như là một lệnh. -Tín hiệu RS là tín hiệu cho phép chọn thanh ghi (Register Select ). Khi RS=0, dữ liệu được coi như là một lệnh hay một chỉ thị đặc biệt (như là xóa màn hình, đặt vị trí con trỏ…). Khi RS=1, dữ liệu được coi là dữ liệu dạng văn bản và sẽ được hiển thị trên màn hình. -Tín hiệu RW là tín hiệu “Đọc/Ghi”. Khi RW=1, thông tin trên bus dữ liệu được ghi vào LCD. Khi RW=0, chương trình sẽ đọc LCD. -Bus dữ liệu gồm 4 hoặc 8 đường tùy thuộc vào chế độ hoạt động mà người sử dụng lựa chọn (ở đây chương trình sử dụng bus dữ liệu 4-bít). Sơ lược phương pháp lập trinh LCD 4bit: Trong chế độ 4-bit, dữ liệu được gửi trong nibbles, đầu tiên chúng ta gửi nibble cao hơn và sau đó thấp hơn nibble. Để kích hoạt các chế độ 4-bit, LCD, chúng ta cần phải làm theo chuỗi các initialization đặc biệt là cho LCD điều khiển mà người dùng đã lựa chọn 4-bit, các chế độ hoạt động. Chúng ta gọi đây là chuỗi đặc biệt như là reset lại LCD. Dưới đây là reset LCD. 1. Chờ khoảng 20mS 2. Gửi có giá trị init đầu tiên (0x30) 3. Chờ khoảng 10mS 4. Gửi giá trị init thứ hai (0x30) 5. Chờ khoảng 1mS 6. Gửi giá trị init thứ ba (0x30) 7. Chờ đợi các 1mS 8. Chọn độ rộng bus (0x30 - cho 8-bit và 0x20 cho 4-bit) 9. Chờ 1mS Những cò bận sẽ chỉ có giá trị sau khi reset ở trên. Thông thường chúng ta không sử dụng cò bận trong 4-bit, chế độ như chúng ta phải viết mã đọc cho hai nibbles đến LCD. Thay vào đó, chúng ta chỉ cần đặt đô trễ thường là 300 đến 600uS. Độ trễ này có thể khác nhau tuỳ thuộc vào hình LCD mà bạn đang sử dụng, vì bạn có thể có một tần số thạch anh khác nhau mà trên đó hình LCD điều khiển đang chạy. Vì vậy, nó thực sự phụ thuộc vào hình LCD mô-đun bạn đang sử dụng. Vì vậy, nếu cảm thấy bất kỳ vấn đề chạy các hình LCD, chỉ cần cố gắng tăng cường sự chậm trễ. Điều này thường là các công trình. Đối với tôi về 400uS các công trình hoàn hảo. Trong là sơ đồ kết nối LCD trong 4-bit, chế độ, nơi mà chúng ta chỉ cần 6 pins vào một giao diện LCD. D4-D7 là các kết nối dữ liệu pins và enable và registor được lựa chọn để kiểm soát hình LCD pins. Chúng tôi không sử dụng pin Đọc / Ghi (RW) của LCD, bởi vì chúng tôi chỉ được viết trên hình LCD, vì vậy chúng ta đã làm nó cứ vĩnh viễn. Nếu muốn sử dụng nó .. sau đó bạn có thể kết nối nó vào điều khiển của bạn, nhưng sẽ chỉ làm tăng số pin và không thực hiện bất kỳ sự khác biệt lớn. RV1 được sử dụng để kiểm soát độ tương phản LCD. Các dữ liệu không mong muốn LCD pins D0-D3 có nghĩa là được kết nối với đất Chúng ta sẽ xem xét các bước sau để gửi dữ liệu / lệnh để hình LCD khi làm việc trong chế độ 4bit 4.Như tôi đã giải thích trong chế độ 4-bit, dữ liệu được gửi nibble của nibble, đầu tiên chúng ta gửi nibble cao hơn và sau đó nibble thấp. Điều này có nghĩa là trong cả hai lệnh và chức năng gửi dữ liệu mà chúng tôi cần phải saperate 4-bit cao và 4-bit thấp. Phổ biến các bước sau: 1. Mask 4-bit thấp 2. Gửi tới port LCD 3. send tín hiệu enable 4. Mask 4-bit cao 5. Gửi tới port LCD 6. send tín hiệu enable LCD : DM 1602B : 2.4 Khối báo động: Để đơn giản, tín hiệu điều khiển được đưa ra đèn led để chúng ta quan sát. Mở rộng thiết kế khi thời gian nhiều hơn chúng em sẽ mắc rơle điều khiển động cơ.... Khi nhập đúng password thì vi điều khiển cho tín hiệu ra led xanh để mô phỏng cửa mở Khi người sử dụng nhập mã sai 3 lần thì sẽ kích cho tín hiệu báo động mô phỏng bằng led đỏ Bit lock nối với p2.6 báo trạng thái cửa Bit alarm nối với p2.7 báo động bằng đèn hoặc chuông Chương 3:LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT 3.1 Các ký hiệu trong lưu đồ: lcd_port equ P3 đặt tên port 3 en equ P3.7 chân enable của lcd rs equ P3.5 chân reset của lcd lock equ P2.6 bit quy định đóng hay mở cửa lock lock=1 àđóng cửa lock=0àmở cửa alarm e qu p2.7 bit quy định báo động LCD_CLR equ 01H ;mã lện xóa màn hình lcd LCD_LN1 equ 80H ;mã lệnh chọn dòng 1 lcd LCD_LN2 equ 0C0H ;mã lệnh chọn dòng 2 lcd var1 equ r2 ;biến var thay đổi delay temp equ r3 ;lưu tạm thời dữ liệu cần nhớ delay equ r4 ;delay scan equ r5 ; key equ 0H ;bit kiểm tra có nhấn hay không =1àcó =0àkhông newcode equ 1h ;bit kiểm tra có tạo pass mới chưa =1àcó =0àkhông keyval equ r6 ;ô lưu mã phím khi nhập từ bàn phím status equ r7 ;=true hoặc retry codenum equ 30h ; lưu độ dài của pass count equ 31h ; đếm số ký tự được nhập codenum_1 equ 32h ; dung nhảy giảm đếm ký tự số pass đển so sánh copy retries equ 33H ;lưu số lần nhập sai mã input equ 40H ;lưu dữ liệu phím nhấn sau khi mã hóa upass equ 50H ;lưu pass confirm equ 60h ;lưu pass kiểm tra chính xác ok equ 2H ;đúng pass=1 sai=0 ; TRUE equ 1 ;true RETRY equ 2 ;retry keyport equ P0 ;chon port 1 lam keypad col1 equ P0.0 ;cột 1 col2 equ P0.1 ; 2 col3 qu P0.2 ; 3 col4 equ p0.3 ; 4 3.2 Main Goi Ctc: checkcode Dec retries alarm Retry1 =20s? Delay250ms ok=1? open LCD “nhap ma” Nap Sp=70 Retries=3 codenum =0 Goi ctc get keypad Xóa key Khoi tao LCD Setb lock =1 setb alarm Start Giam retries-1 s LCD: “dung ma ,mo khoa” d Lock=0 (cua mo) LCD ”lan thu nua” Main Retry=0? Ctc Tự đóng cửa Ctc Get_Input Gọi Ctc getkey d Key=enter? LCD “vo hieu hoa” Status=true? s d Newcode=1?? Set Alarm=0 d s d Goi Ctc: checkcode Delay1minute s s ok=1? Set Alarm=1 s LCD “cua da dong” d d Set Lock=1 retry=3 Goi Ctc setupass Setb newcode=1 3.3 Chương trình con check code: Ctc check code Nap codenum1 =codenum R0=input R1=upass Clear is_ok Inc r0 Lcd hien so Nap dl tu @r0 vao A Nap dl tu @r1 vao B a=b? s d R0 +1 R1 +1 Giam codenum1 -1 Codenum1=0? s set ok=1 Clear ok=0 ret d 3.4 Chương trình con copy code: Ctc copycode Nap du lieu tu @r0 vao A Nap A vao @r1 Nap codenum vao code num1 r0+1 r1+1 giam codenum1 -1 Codenum1=0? s ret d 3.5 Chương trình con lấy phím sau khi dịch mã phím Ctc get input Inc r0 Lcd ”*” ret Nap @r0 =0 Nap status= TRUE Count=0?? Giam count -1 Giam r0 Nap vao @r0 =0 nap lcd “ _” Ctc get_key key=1? Nap r0=40h Nap count =0 Get_input_1 s Get_input_2 d Goi Ctc trasnlate @r0=s? @r0=e? Nap keyval vao A Nap a vao @r0 @r0=x? s s d d d d Ctc set up pas s Nap status =RETRY 3.6 Chương trình con lấy mã phím từ bàn phím: Ctc get key Nap keyval=1 Nap keyport=7fh Set key=1 Nap keyval=11 Nap keyport=0efh Nap keyval=7 Nap keyport=odfh Nap keyval=4 Nap keyport=0bfh Read_col Xoa key Key_val +0 Key_val +1 Key_val +2 Col1=0?_key Col1=1?_key Col2=0?_key Col2=1?_key Key_val +3 Col4=0?_key Col3=0?_key Col3=1?_key s d d s s d d s s d d s Col4=1?_key d s d s ret 3.7 Chương trình con set up password: Ctc set_uppasss LCD “nhap lai ma” LCD “nhap ma cu” Confirm code ctc Get input Ctc Get input Status=true? Status=true? S s d d Codenum=count? Goi Ctc Check code s ok=1? s d R1=input R0=confirm d LCD “nhap lai” LCD “nhap ma moi” Ctc Check_code1 Ctc Get input Status=true? s ok=1? s Nap codenum1=codenum d d R0=cofirm R1=upass R0=input R1=confirm Copy code LCD “thanh cong” ret Ctc Copy code 3.8 Chương trình con dịch mã phím: Mov keyval,a nap keyval=’x’ nap keyval=’s’ nap keyval=’0’ nap keyval=’e’ A=14?_key A=13?_key A=12?_key A=11?_key Nap keyval vao A Ctc translate d s s d s d s ret Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỒ ÁN Trên cơ sở lí thuyết đã học, chúng em đã thiết kế hệ thống khóa với độ tin cậy có thể chấp nhận được dựa vào chức năng quản lí chương trình bằng password trong máy tính với quy mô đơn giản hơn. Để ứng dụng vào thực tế, hệ thống nàycòn cần được chỉnh sửa để tăng tính ổn định và kết nối với bộ phận cơ khí đóng mở cửa. Hiện nay, những hệ thống kiểm soát ra vào theo mã đã sử dụng những hình thức quản lí tiên tiến hơn như: thẻ từ, vân tay... tuy nhiên chi phí còn rất cao. Một hệ thống quản lí như chúng em tập thiết kế vẫn còn có những ứng dụng nhất định. HƯỚNG PHÁT TRIỂN: Mạch còn có 1 số khuyết điểm như : Khi reset lại thì pass đã lưu không còn nữa,sau khi reset phải cài lại password.khi mất nguồn cung cấp thì mạch cũng bị reset.Do đó tính bảo mật không cao Hướng giải quyết :sử dụng vi điều khiển AT89C2051 có sẵn 2kb eprom bên trong. Có thể dùng để lưu lại password của người sử dụng.tránh tình trạng mất pass khi mất nguồn. Do chỉ báo động bằng tín hiệu đèn hoặc chuông nên khi người dùng ở cách xa nơi báo động thì không hay biết gì về việc có người dò pass hay không. Vì vậy hướng phát triển của đồ án là thông báo cho chủ nhân khi có người nhập pass sai 3 lần để kịp thời xử lý hoặc thay đổi password.việc thông báo từ xa có thể sử dụng sóng radio hay thông báo qua điện thoại, có thể gởi tin nhắn chẳng hạn... Hệ thống khóa số sử dụng LCD với hướng dẫn bằng tiếng Việt không dấu,không thân thiện với người dùng lắm. Ta có thể sử dụng CGRAM để vẽ các ký tự tiếng Việt có dấu giúp người Việt dễ sử dụng hơn. Mặt khác với 10 chữ số từ 0à9 thì mức độ bảo mật chưa cao lắm. Ta có thể sử dụng các ký tự latin để làm password để tăng tính bảo mật cho hệ thống. Do là thiết kế đầu tiên nên không thể tránh khỏi sai sót nhất định Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và hướng dẫn của các thầy giáo và các bạn trong thời gian vừa qua. Mong rằng sẽ nhận được nhiều đóng góp ý kiến để bản thiết kế này và những bản thiết kế sau ngày càng được hoàn thiện hơn. Phần C PHỤ LỤC Chương 1: CODE MÃ ĐƯỢC DỊCH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH TOPVIEW SIMULATOR $mod51 lcd_port equ P3 ;chon port 3 ra lcd en equ P3.7 ;enable p3.7 rs equ P3.5 ;reset p3.5 lock equ P2.6 ; alarm equ p2.7 LCD_CLR equ 01H ; LCD_LN1 equ 80H ;dong` 1 LCD_LN2 equ 0C0H ;dong 2 var1 equ r2 ; temp equ r3 ; delay equ r4 ;delay scan equ r5 ; key equ 0H ;co nhan hay k nhan newcode equ 1h ;ktra co code moi k keyval equ r6 ;ma phim status equ r7 ;ma phim chuc nang codenum equ 30h ;do dai ma count equ 31h ;den so kt nhap codenum_1 equ 32h ;nhay giam ma retries equ 33H ; input equ 40H ;input luu cac phim nhan upass equ 50H ;luu pass confirm equ 60h ;luu de nhap lai ok equ 2H ;dung password =1 ; TRUE equ 1 ;phim chuc nang RETRY equ 2 ; ; keyport equ P0 ;chon port 1 lam keypad col1 equ P0.0 col2 equ P0.1 col3 equ P0.2 col4 equ p0.3 org 0H acall lcd_init ;khoi tao lcd acall keypad_init ;goi khoi tao keypad clr key ;xoa bit kiem tra phim nhan mov sp,#70H ;cho sp = 60h mov retries,#3 ;retries=3 mov codenum,#0 ;so luong code setb lock setb alarm ;nap retries = 3 main: mov a,#LCD_CLR ;xoa lcd acall lcd_cmd ;goi lenh mov dptr,#str_enter ;tro den chuoi enter acall lcd_str ;nap chuoi mov a,#LCD_LN2 ;chon dong` 2 acall lcd_cmd ;goi lenh acall get_input ;lay du lieu key chuc nang cjne status,#TRUE,main ;enter jb newcode,open ;co pass moi thi nhay den open ;chuong trinh cai dat pass ban dau mov dptr,#chk_0 ;tro den pass mac dinh 000000 mov count,#6 ;so kt nhap=6` acall chk ;check key jnb ok,main ;sai pass thi nhay main2 acall set_upass_l4 ;dung thi setup pass sjmp main ; ; ;******************************* ;chuong trinh con mo khoa open: mov codenum_1,codenum acall chk_newcode jnb ok, retry1 ;ktra dung pass mov retries,#3 ; clr lock ;mo khoa' mov a,#LCD_CLR ;xoa man hinh acall lcd_cmd ; mov dptr,#str_unlock_1 ;tro den chuoi 'lock is ' acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 ;dong 2 acall lcd_cmd mov dptr,#str_unlock_2 ;'lock is deactive' acall lcd_str ; acall delay_1sec ;1s mov a,#LCD_CLR ; acall lcd_cmd mov dptr,#str_unlock_3 ;'press # key to' acall lcd_str ; mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd mov dptr,#str_unlock_4 ;'lock again' acall lcd_str ;***************************** ;ctc tu dong dong cua lai close: push 00h mov r0,#80 close_1: ;acall get_input ;cjne status,#true,close_2 acall get_key cjne keyval,#14,close_2 setb lock ;khoa ajmp close_3 ;nhay close_3 close_2: mov delay,#250 ;neu k nhan khoa thi 20s tu dong khoa acall delayms ; djnz r0,close_1 pop 00h setb lock close_3: mov a,#LCD_CLR ;xoa acall lcd_cmd ;'lda khoa lai' mov dptr,#str_locked acall lcd_str acall delay_1sec ajmp main ;sai pass retries retry1: mov a,#LCD_CLR ;trat pass thi nhay den day acall lcd_cmd ; ; mov a,#2FH ; add a,retries ; acall lcd_dat mov dptr,#str_retry acall lcd_str acall delay_1sec djnz retries,retry2 sjmp alarm1 retry2: ajmp main ;********************************* ;ctc bao dong alarm1: mov a,#LCD_CLR acall lcd_cmd mov dptr,#str_blocked acall lcd_str clr alarm ;bao dong acall delay_1m ;1 phut setb alarm mov retries,#3 ;ngung bai dong va tro lai ajmp main ;****************************** ;doan data cac chuoi can hien thi str_enter: db 'nhap ma',0H str_retry: db ' lan thu nua', 0H str_blocked: db 'vo hieu hoa',0H str_unlock_1: db 'dung ma',0H str_unlock_2: db 'da mo khoa ', 0H str_unlock_3: db 'nhan cancel de', 0H str_unlock_4: db 'khoa lai', 0H str_locked: db 'da khoa lai', 0H ;******************************* ;chuong trinh hien thi len lcd lcd_reset: mov lcd_port, #0FFH mov delay,#20 acall delayms mov lcd_port, #83H mov lcd_port, #03H mov delay,#15 acall delayms mov lcd_port, #83H mov lcd_port, #03H mov delay,#5 acall delayms mov lcd_port, #83H mov lcd_port, #03H mov delay,#5 acall delayms mov lcd_port, #82H mov lcd_port, #02H mov delay,#5 acall delayms ret ;****************************** ;khoi tao lcd lcd_init: acall lcd_reset mov a,#28H ;4bit lcd acall lcd_cmd mov a,#0CH ;tat tro acall lcd_cmd mov a,#06H ;tu dong tang tro icremant acall lcd_cmd mov a,#80H acall lcd_cmd ret ;ky tu len lcd lcd_dat: ;goi ky tu len lcd mov temp,a ;nho a swap a ;lay nibble cao anl a,#0FH ; mask add a,#0A0H mov lcd_port,a nop clr en mov a,temp ;tiep anl a,#0FH ; add a,#0A0H mov lcd_port,a nop clr en mov delay,#10 acall delayms ret lcd_cmd: mov temp,a swap a anl a,#0FH add a,#80H mov lcd_port,a anl a,#0FH mov lcd_port,a mov a,temp anl a,#0FH add a,#80H mov lcd_port,a anl a,#0FH mov lcd_port,a mov delay,#10 acall delayms ret ;chuoi len lcd lcd_str: clr a movc a,@a+dptr jz lcd_str_end inc dptr acall lcd_dat sjmp lcd_str lcd_str_end: ret ;********************************* keypad_init: mov keyport,#0FH ;khoi tao phim ret get_key: mov keyval,#1 ;cho key val=1 mov keyport,#7FH ;hang1 thap acall read_col ;doc cot jb key, done ;kiem tra co nhan mov keyval,#4 ;hang 2 mov keyport,#0BFH ;hang 2 thap acall read_col ;doc cot jb key, done ;kt co nhan mov keyval,#7 mov keyport,#0DFH acall read_col jb key, done mov keyval,#11 mov keyport,#0EFH acall read_col done: ret read_col: ;doc cot clr key ;xoa co nhan jb col1, nextcol ;kt nut dau tien jnb col1,$ ;dung thi cho den khi tha phm setb key ;set co ret nextcol: ;cot2 jb col2, nextcol1 ;nut 2 jnb col2,$ ; inc keyval setb key ; ret nextcol1: jb col3, nextcol2 jnb col3,$ inc keyval inc keyval setb key ret nextcol2: jb col4, exit1 jnb col4,$ inc keyval inc keyval inc keyval setb key ; ret exit1: clr key ret ;************************** ;dich ma key translate: mov a,keyval ;keyval -> a cjne a,#11,jmp1 ;ko =10 -> nhay mov keyval,#'e' ;=10 thi nap keyval='x' ret jmp1: cjne a,#12,jmp2 ;ko =11->nhay mov keyval,#'0' ;nap keyval 0 ret jmp2: cjne a,#13,jmp3 ;ko=12-> nhay mov keyval,#'s' ;keyval=e ret jmp3: cjne a,#14,jmp4 mov keyval,#'x' ;set pass ret jmp4: add a,#'0' ;conlai +0->giu nguyen mov keyval,a ret ;************************* ;chuyen ma key thanh phim chuc nang get_input: mov r0,#input ;chon r0=40h mov count,#0 ;dem=0 get_input_1: acall get_key ;lay keyval jnb key,get_input_1 ;ko nhan->nhay lai acall translate ;co nhan->dich keyval mov a, keyval ;keyval=a mov @r0,a ;nap keyval->40h cjne @r0,#'x',chk_e ;keyval # x ->kiem tra enter'e' mov a,count ;dem = a,a=0 jnz get_input_back ;kiem tra dem khac 0->get_inputl1 mov status,#RETRY ;=0 thi status = exit ret ;chuong trinh cho phim cacel xoa 1kt get_input_back: ;count khac 0 so phim nhan dec count ;giam count-1 mov @r0,#0 ;@r0=0 dec r0 ;giam r0 mov a,#LCD_LN2 ;chon toa do hien thi add a,count ;a=count acall lcd_cmd ;goi lcd mov a,#' ' ;goi ' ' acall lcd_dat ; mov a,#LCD_LN2 add a,count acall lcd_cmd sjmp get_input_1 ;tro ve ;****************************** chk_e: ;kiem tr nut nhan e cjne @r0,#'e',chk_s mov @r0,#0 ;ko phai e thi nhay chek_key mov status,#TRUE ;nap status =true ret chk_s: cjne @r0,#'s',get_input_2 mov @r0,#0 acall set_upass_l1 ;goi setup password ret get_input_2: ; inc count ;tang dem mov a,@r0 ; acall get_input_3 ; inc r0 ; sjmp get_input_1 ; ;********************************* ;hien dau* len lcd get_input_3: acall lcd_dat ; mov a,#10h ;dich trai con tro acall lcd_cmd mov a,#250 acall delayms mov a,#'*' ;hien * acall lcd_dat ret ;****************************** ;so sanh pass co san va pass vua nhap chk: mov r0,#input ;input vao r0 chk_l2: clr a ;xoa a movc a,@a+dptr ;nap du lieu tu dptr vao a mov b,@r0 ;nap du lieu phim vao b cjne a,b,chk_l1 ;so sanh a b inc dptr ;neu= thi tang dptr inc r0 ;tang r0 djnz count,chk_l2 ;giam count setb ok ;mo ok ret chk_l1: clr ok ;trat-> thoi ret ;************************************* ;ctc so sanh voi pass moi chk_newcode: mov r0,#input ;phim->r0 mov r1,#upass chk_newcode_l1: mov a,count cjne a,codenum,chk_newcode_l2 mov a,@r0 ;ma phim va a mov b,@r1 ;50h->b cjne a,b,chk_newcode_l2 ;=thi tiep inc r0 ;tang r1,r0 inc r1 djnz codenum_1,chk_newcode_l1;6 key thi set ok setb ok ; ret ; chk_newcode_l2: clr ok ; ret ;********************************* chk_0: db '000000',0h ;********************************* ;chuong trinh con set up pass set_upass_l1: mov a,#LCD_CLR ;xoa lcd acall lcd_cmd ; mov dptr,#str_oldcode ;chuoi old code acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 ;dong 2 acall lcd_cmd ; ; ; acall get_input ;lay phim cjne status,#TRUE,set_upass_l2; ; mov codenum_1,codenum ;nap do dai code acall chk_newcode ;check pass jnb ok,set_upass_l2 ;dung thi tiep,ko thi thoi ;****************************** set_upass_l4: mov a,#LCD_CLR ;chuoi "enter new code" acall lcd_cmd mov dptr,#str_new acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd acall get_input cjne status,#TRUE, set_upass_l2 mov codenum,count ;nap do dai code mov r0,#input ;phim->r0 mov r1,#confirm mov codenum_1,codenum ; acall copy_code ;nap vao confirm confirm1: mov a,#LCD_CLR ;chuoi "confirm code" acall lcd_cmd mov dptr,#str_confirm acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd acall get_input cjne status,#TRUE,set_upass_l2 mov a,count ;bang do dai thi tiep cjne a,codenum,retype ;ko bang thi thoat mov r0,#input mov r1,#confirm mov codenum_1,codenum ;copy input vao confirm acall chk_newcode_l1 ;so sanh jnb ok,retype ;dung thi tiep,ko thi retype mov a,#LCD_CLR ;"save" acall lcd_cmd mov dptr,#str_saved_1 acall lcd_str mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd mov dptr,#str_saved_2 acall lcd_str acall delay_1sec mov codenum_1,codenum ;copy confirm vao upass mov r0,#confirm ;phim->r0 mov r1,#upass acall copy_code mov retries,#3 ;nap lai retries setb newcode ;nap bit newcode clr ok ;xoa ok ajmp main ; set_upass_l2: ret retype: mov a,#LCD_CLR ; acall lcd_cmd mov dptr,#str_match acall lcd_str ; mov a,#LCD_LN2 acall lcd_cmd mov dptr,#str_retype acall lcd_str acall delay_1sec ;acall delay_1sec acall set_upass_l4 ret ;********************************* str_new: db 'nhap ma moi', 0h str_saved_1: db 'thay doi ma',0h str_saved_2: db 'thanh cong', 0h str_oldcode: db 'nhap ma cu' ,0h str_confirm: db 'nhap lai ma ' ,0h str_match: db 'khong khop',0h str_retype: db 'nhap lai ma',0h ;********************************* ; copy_code: mov a,@r0 mov @r1,a inc r0 inc r1 djnz codenum_1,copy_code ret ;********************************* delay_1sec: mov delay,#250 acall delayms mov delay,#250 acall delayms mov delay,#250 acall delayms mov delay,#250 acall delayms ret ;****************************** delayms: mov var1,#230 d: nop nop djnz var1,d djnz delay,delayms ret ;********************************* delay_1m: push 00h mov r0,#60 dd: acall delay_1sec djnz r0,dd pop 00h ret end Sơ đồ mạch mô phỏng bằng proteus Sơ đồ mạch nguyên lý (vẽ bằng orcad) Mạch in Chương 2 : Tài liệu tham khảo + Phần mềm sử dụng : - Lập trình dịch file ASM àHex topview simulator - Mô phỏng : Proteus 7.4 Professional. - Vẽ mạch nguyên lý và mạch in : Orcad + Tài liệu tham khảo : Giáo trình VXL Phạm Quang Trí Các tài liệu khác ...