BÁO cáo bài tập lớn THIẾT kế TỔNG hợp hệ THỐNG đề tài thiết kế thiết bị chấm công bằng phương pháp trắc học nhận dạng vân tay sử dụng esp32

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ TỔNG HỢP HỆ THỐNG

Đề tài:
Thiết kế thiết bị chấm công bằng phương pháp
trắc học nhận dạng vân tay sử dụng esp32
Giảng viên hướng dẫn: T.S Hàn Huy Dũng
Sinh viên:
Nguyễn Văn Dũng

20164312

Nguyễn Hữu Đức

20172478

Trần Xuân Vũ

20172923

Nguyễn Đình Trường

20172877

Hà Nội, 2021

download by :

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................. 10
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................. 10
TÓM TẮT........................................................................................................................ 13
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN............................................................................................ 14
1.1 Đặt Vấn Đề............................................................................................................. 14
1.2. Mục tiêu................................................................................................................. 15
1.3 Nội Dung Thực Hiện.............................................................................................. 15
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT................................................................................... 16
2.1 Tổng quan về Arduino............................................................................................ 16
2.2 Tổng quan về nhận dạng vân tay............................................................................ 16
2.2.1 Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc................................................. 16
2.2.2 Mơ hình hệ thống nhận dạng ảnh vân tay........................................................ 17
2.3 Giới thiệu về các linh kiện...................................................................................... 18
2.3.1 ESP32 DEVKIT V1......................................................................................... 18
2.3.2 Module cảm biến vân tay R305....................................................................... 19
2.3.3 Màn hình LCD 16x2........................................................................................ 23
2.3.3.1 Giới thiệu:................................................................................................. 23
2.3.3.2 Chi tiết...................................................................................................... 23
2.4 Các chuẩn giao tiếp........................................................................................................................... 26
2.4.1 Chuẩn giao tiếp UART..................................................................................... 26
2.4.2 Giao thức SPI................................................................................................... 29
2.4.3 Giao tiếp I2C.................................................................................................... 32
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ..................................................................... 36
3.1 Giới thiệu................................................................................................................ 36
3.2 Tính tốn và thiết kế hệ thống................................................................................. 36
3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống............................................................................ 36

download by :

3.2.2 Tinh toán và thiết kế mạch............................................................................... 37
3.2.3 Sơ đồ ngun lí tồn mạch............................................................................... 41
CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG............................................................................ 42
4.1 Giới thiệu................................................................................................................ 42
4.2 Thi công hệ thống................................................................................................... 42
4.2.1 Thi công bo mạch hệ thống.............................................................................. 42
4.2.2 Lắp ráp và kiểm tra bo mạch hệ thống............................................................. 44
4.3 Lập trình hệ thống................................................................................................... 44
4.3.1 Lưu đồ giải thuật.............................................................................................. 44
4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển.............................................................. 45

download by :


Danh mục hình vẽ
Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động.......................................................................................... 15
Hình 2.2: Sơ đồ chân của ESP32................................................................................................ 16
Hình 2.3: Module Nhận Dạng Vân Tay R305............................................................................. 17
Hình 2.4: Sơ đồ chân module R305............................................................................................ 19
Hình 2.5: Hình dáng và kích thức LCD...................................................................................... 21
Hình 2.6: Sơ đồ chân LCD.......................................................................................................... 21
Hình 2.7 Sơ đồ khối chip điều khiển LCD.................................................................................. 23
Hình 2.8: Chuẩn giao tiếp UART................................................................................................ 24
Hình 2.9: Sơ đồ khối UART........................................................................................................ 25
Hình 2.10: Truyền thơng UART.................................................................................................. 25
Hình 2.11: Q trình truyền dữ liệu............................................................................................ 28
Hình 2.12: Các chế độ hoạt động của SPI................................................................................... 29
Hình 2.13: Sơ đồ hoạt động của I2C........................................................................................... 30

Hình 2.14: Một master kết nối nhiều slave................................................................................. 31
Hình 2.15: Giao thức truyền dữ liệu Mastẻ và Slave.................................................................. 31
Hình 2.16: Điều kiện bắt đầu quá trình truyền dữ liệu...............................................................32
Hình 2.17: Điều kiện dừng quá trình truyền dữ liệu...................................................................33
Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thơng cuẩ thiết bị................................................................................. 34
Hình 3.2: Khối xử lí trung tâm sử dụng ESP32 DEVKIT V1....................................................35
Hình 3.3: LCD 20x4.................................................................................................................... 36
Hình 3.4: Mạch chuyển giao tiếp LCD sang I2C....................................................................... 37
Hình 3.5: Sơ đồ nối dây và hình ảnh thực tế của bàn phím ma trận 4x4...................................37
Hình 3.6 Adapter 9V 2A.............................................................................................................. 38
Hình 3.7 Sơ đồ ngun lí tồn mạch........................................................................................... 39
Hình 4.1 Sơ đồ thiết kế mạch...................................................................................................... 40
Hình 4.2 Sơ đồ dạng 3D.............................................................................................................. 41
Hình 4.3 Lưu đồ thuật tốn điểm danh....................................................................................... 43
Hình 4.4 Lưu đồ thuật tốn đăng kí vân tay................................................................................ 43
Hình 4.5 Giao diện lập trình arduino.......................................................................................... 44
Hình 4.6 Arduino Toolbar............................................................................................................ 44

download by :


Danh mục bảng biểu
Bảng 2.1: Thông số cảu ESP32................................................................................ 19
Bảng 2.2: Chức năng các chân LCD........................................................................ 24
Bảng 2.3: Đặc tính điện của các chân giao tiếp........................................................25
Bảng 4.1 Danh sách linh kiện...................................................................................43

download by :

BÀI TẬP LỚN MƠN THIẾT KẾ TỔNG HỢP HỆ THỐNG
Nhóm: 6 gồm các thanh viên sau:
1.
2.
3.
4.

Nguyễn Văn Dũng
Nguyễn Hữu Đức
Trần Xuân Vũ
Nguyễn Đình Trường

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHẤM CÔNG BẰNG PHƯƠNG
PHÁP TRẮC HỌC VÂN TAY SỬ DỤNG ESP32
AI.
NHIỆM VỤ
1. Tìm hiểu nghiên cứu cấu tạo, ngun lí hoạt động, chức năng của
các module ESP32, cảm biến vân tay R305, module SD, module I2C
và LCD16x2
2. Tính tốn, thiết kế, xác định mơ hình thi cơng
3. Chạy thử mơ hình hệ thống
4. Test hệ thống
5. Căn chỉnh, chỉnh sửa hệ thống
6. Bảo vệ bài tập lớn
BI.
NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/04/2021
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V.
HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
TS. Hàn Huy Dũng

I.

download by :


BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ TỔNG HỢP HỆ THỐNG

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN
Thời gian bắt
đầu/Thời gian kết
thúc

Nội dung nhiệm vụ

Thành Viên thực hiện nhiệm
vụ

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Đề tài này là do nhóm sinh viên nhóm 6 gồm các thành viên: Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn
Hữu Đức, Trần Xuân Vũ, Nguyễn Đình Trường tự thực hiện, dựa vào một số tài liệu
trước đó và khơng sao chép từ tài liệu hay dự án nào đã có trước đó.

LỜI CẢM ƠN
Sau q trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện bài tập lớn và hoàn thành đúng
tiến độ, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến quý thầy cô đã giúp đỡ
cho nhóm em
Chúng em xin cảm ơn đến thầy Hàn Huy Dũng, giảng viên trường Đại Học Bách

Khoa Hà Nội đã hướng dẫn và tạo điều kiện để nhóm có thể thực hiện tốt đề tài của mình.
Và chúng em cũng xin cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Điện Tử- Viễn Thông
của Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình dạy dỗ và giảng dạy cho chúng em
những kiến thức cơ bản đến nâng cao tạo cho chúng em một cơ sở kiến thức vững vàng
để hoàn thành đề tài này.
Xin chân thành và cảm ơn!

download by :


TÓM TẮT
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của không học công nghệ, kéo theo các công
nghệ nhận dạng sinh trắc học phát triển. Do tính bảo mật cũng như giá thành không quá
đắt nên công nghệ nhận dạng vân tay được sử dụng rỗng rãi trong đời sống. Cơng nghệ
nhận dạng vân tay được tích hợp trong nhiều thiết bị điện tử mang lại những ứng dụng
cần thiết cho nhu cầu của con người. Những ứng dụng hiện hữu của công nghệ nhận dạng
vân tay như quét vân tay để chấm cơng, quản lí cá nhân hay đóng mở cửa,……
Được sự gợi ý từ giáo viên hướng dẫn cũng như mong muốn tìm hiểu các cơng
nghệ đang phát triển trên thế giới. Nên nhóm thực hiện đồ án này với mong muốn chế tạo
ra một hệ thống chấm công. Hệ thống quét vân tay sử dụng kit ESP32 DEVKIT V1.
Hệ thống bao gồm điểm danh nhân viên bằng hệ thống quét vân tay. Quá trình quét
vân tay được gửi lên google sheet nhắm ghi chép thời gian điểm danh của nhân viên gồm
ID, MSNV, Name…. Hệ thống cho phép thêm vân tay ….
Mơ hình sử dụng ESP32 DEVKIT V1 làm vi điều khiển trung tâm dể điều khiển
các module mở rộng như cảm biến vân tay R305, LCD16x2, Module SD,….

download by :


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 Đặt Vấn Đề
Trong thời đại ngày nay, sự phát triển không ngừng của không học kỹ thuật đã
giúp cho con người thuận tiện hơn trong các công việc hàng ngày. Với sự bùng nổ về
công nghệ thơng tin, q trình tồn cầu hóa diễn ra nhanh chóng, sự bảo mật riêng tư
thơng tin cá nhân cũng như để nhận biết một người nào đó trong hàng tỉ người trên trái
đất địi hỏi phải có một tiêu chuẩn, hệ thống đảm nhận các chức năng đó. Cơng nghệ sinh
trắc ra đời và đáp ứng được các yêu cầu trên.
Nhiều công nghệ sinh trắc đã và đang được phát triển, một số chúng đang được sử
dụng trong các ứng dụng thực tế và phát huy hiệu quả cao. Các đặc trưng sinh trắc thường
được sử dụng là vân tay, gương mặt, mống mắt, tiếng nói. Mỗi đặc trưng sinh trắc có
điểm mạnh và điểm yêu riêng, nên việc sử dụng đặc trưng sinh trắc cụ thể là tùy thuộc
vào yêu cầu của mỗi ứng dụng nhất định. Nhận dạng vân tay được xem là một trong
những kỹ thuật nhận dạng hồn thiện và đáng tin cậy nhất.
Nhóm sinh viên quyết định thực hiện đề tài “Thiết kế thiết bị chấm công bằng
phương pháp trắc học nhân dạng vân tay sử dụng esp32” nhằm mục đích kiểm sốt tốt
hơn trong việc quản lí nhân viên trong các cơng ty.
Dấu vân tay của mỗi cá nhân là độc nhất và không thay đổi trong suốt cuộc đời.
Vân tay là một tham số sinh học bất biến theo tuổi tác đặc trưng cho mỗi cá thể. Mạng
internet đang ngày càng phát triển, nhờ có nó mà cuộc sống và cơng việc của con người
càng ngày càng hiện đại hơn. Vì vậy, việc truyền dữ liệu lên mạng quản lí dữ liệu vân tay
bằng internent trở nên tiện lợi, nhanh chóng và chính xác. Mặt khác, việc phát triển khơng
ngừng của vi xử lí đã cho ra đời nhiều loại sản phẩm thơng minh nhỏ gọn, tích hợp nhiều
chức năng cho người dùng dễ sử dụng. Không thể không kể đến ESP32 DEVKIT V1- một
sản phẩm được sử dụng trên toàn cầu và có cộng đồng người dùng rất lớn. ESP32
DEVKIT V1 có thể kết hợp với nhiều module khác để tạo nên những ứng dụng thiết thực
cho cuộc sống hiện đại hiện nay. Với những đặc tính trên, nhóm đã quyết định thực hiện
mơ hình bao gồm ESP32, module cảm biến vân tay, màn hình lcd, module i2c lcd, module
SD để làm một hệ thống quét vân tay quản lí nhân viên và gửi dữ liệu lên google sheet
điểm danh nhân viên.

download by :


1.2. Mục tiêu
Tìm hiểu và nghiên cứu về ESP32 DEVKIT V1, module cảm biến vân tay R305, thiết bị
điện và cách kết nối giữa các module để hồn thành mơ hình hồn thiện.
Xây dựng hệ thống qt dấu vân tay để chấm công vân tay và dữ liệu vân tay sẽ được gửi
lên google sheet.
Dữ liệu vân tay, thống kê thời gian ra chấm công, ID, MSNV, Tên Nhân Viên

1.3 Nội Dung Thực Hiện
NỘI DUNG 1: Tìm hiểu và nghiên cứu về cấu tạo phần cứng, nguyên lí hoạt động,
tính năng của các ESP32 DEVKIT V1, R305, LCD16x2, module I2C, module
SD. NỘI DUNG 2: Cơ sở lí thuyết
NỘI DUNG 3: Các giải pháp thiết
NỘI DUNG 4: Thi công hệ thống
NỘI DUNG 5: Đo đạc thực tế

download by :


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
2.1 Tổng quan về Arduino
Arduino một nền tảng mã nguồn mở phần cứng và phần mềm. Phần cứng Arduino
(các board mạch vi xử lý) được sinh ra tại thị trấn Ivrea ở Ý, nhằm xây dựng các ứng
dụng tương tác với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm
một board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc
ARM Atmel 32-bit. Những model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6
chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác
nhau.

Phần cứng và phần mềm Arduino được thiết kế cho các nghệ sĩ, nhà thiết kế, hacker
và bất kỳ ai quan tâm đến việc tạo ra các đối tượng hoặc môi trường tương tác. Arduino
có thể tương tác với các nút, đèn LED, động cơ, loa, đơn vị GPS, máy ảnh, internet và
thậm chí cả điện thoại thơng minh hoặc TV. Sự linh hoạt này cộng với với phần mềm
Arduino là miễn phí, các bo mạch phần cứng khá rẻ và cả phần mềm, phần cứng đều dễ
học, nên nó có một cộng đồng người dùng lớn đã đóng góp mã và hướng dẫn cho một
lượng lớn project dựa trên Arduino.

2.2 Tổng quan về nhận dạng vân tay
2.2.1 Sự cần thiết của nhận dạng bằng ảnh sinh trắc
Nhận dạng sinh trắc đề cập đến việc sử dụng các đặc tính hành vi và thể chất có
tính chất khác biệt để nhận dạng một người một cách tự động.
Các đặc trưng sinh trắc không thể dễ dàng bị thay thế, chia sẻ hay giả mạo. Chúng
được xem là đáng tin cậy hơn trong nhận dạng một người so với các phương pháp truyền
thống.
Nhận dạng sinh trắc ngày càng cung cấp mức độ an tồn cao hơn, tính hiệu quả
trong các dự án thực tế cũng cao hơn. Công nghệ sinh trắc thường được sử dụng hiện nay
là vân tay, gương mặt, mống mắt, tiếng nói,… Mỗi đặc trưng sinh trắc cụ thể là tùy thuộc
vào yêu cầu của mỗi ứng dụng nhất định. Các đặc trưng sinh trắc có thể được so sánh dựa
vào các yếu tố sau: tính phổ biến, tính phân biệt, tính ổn định, tính thu thập, tính hiệu quả
và tính chấp nhận.
Vân tay người dùng (dấu vân tay) được biết đến với tính phân biệt (tính chất cá
nhân) và ổn định theo thời gian là đặc trưng sinh trắc được sử dụng rộng rãi nhất.

download by :


download by :

2.2.2 Mơ hình hệ thống nhận dạng ảnh vân tay
Hiện nay, khi khoa học vân tay càng phát triển với nhu cầu bảo mật và nhận dạng
cá nhân thì nhiều hệ thống tự động nhận dạng ảnh dấu vân tay đã được quan tâm nghiên
cứu rộng rãi và ưungs dụng trợ giúp con người trong việc phân tích dấu vân tay.
Trong số các mơ hình được cơng bố, mơ hình hệ thống nhận dạng dấu vân tay tự
động do cục điều tra liên bang Mỹ FBI đưa ra vào những năm 70 là một mơ hình khá
hồn chỉnh có tên là hệ thống FINDER. Nó có hiệu quả hơn hẳn các hệ thống xử lý dấu
vân tay kiểu quang học, hoặc theo kiểu ngơn ngữ cú pháp trước đó.

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động

download by :


2.3 Giới thiệu về các linh kiện
2.3.1 ESP32 DEVKIT V1
a. Giới thiệu

Hình 2.2: Sơ đồ chân của ESP32
ESP32 có rất nhiều kit phát triển khác nhau nên các bạn lưu ý bài hướng
dẫn này chỉ viết cho ESP32 DEVKIT V1 – DOIT loại 30 chân, các kit khác tương
tự. Trên kit có tổng cộng 25 chân GPIO tuy nhiên cũng giống với NodeMCU, khi
dùng GPIO trên ESP32 DEVKIT cần lưu ý:
GPIO34, 35, 36, 39 chỉ dùng được chức năng INPUT, không dùng được
chức năng OUTPUT.
GPIO1, GPIO3: Giống như NodeMCU 2 chân này cũng được nối đến bộ
UART0 và ESP32 Dev Kit cũng nạp code thông qua bộ UART này nên
tránh sử dụng 2 chân này cho chức năng I/O.
GPIO0, 2, 4, 5, 12, 15 đã được định sẵn mức logic bên trong module
ESP32 để phục vụ quá trình nạp code, nên tránh sử dụng các GPIO này.

Ngoài ra đối với những bạn thiết kế mạch sử dụng module ESP32 rời
(module tích hợp trên ESP32 Dev Kit) thì ngồi lưu ý ở trên còn lưu ý thêm các
chân từ GPIO6 đến GPIO11. Các chân này dùng để giao tiếp SPI với External
Flash nên không thể dùng được chức năng I/O và trên ESP32 Dev Kit đã ẩn đi các
chân này.
Một lưu ý quan trọng khác cho cả NodeMCU và ESP32 Dev Kit là mức
điện áp INPUT tối đa mà các chân GPIO có thể hoạt động được là 3.6V (khác với

download by :


các board Arduino là 5V) vì vậy nếu tác động mức điện áp lớn hơn 3.6V vào chân
INPUT sẽ làm hỏng chân GPIO.

download by :


b. Thông số

2.3.2 Module cảm biến vân tay R305
Module Nhận Dạng Vân Tay R305 bao gồm cảm biến vân tay quang học, bộ xử lý
DSP tốc độ cao, thuật toán so sánh vân tay hiệu suất cao, chip FLASH dung lượng lớn,
phần mềm và phần cứng khác.

Hình 2.3: Module Nhận Dạng Vân Tay R305
Module Nhận Dạng Vân Tay R305 có hiệu suất ổn định và cấu trúc đơn giản, có
đầu vào vân tay, xử lý hình ảnh, so sánh vân tay, tìm kiếm và lưu trữ mẫu.
Ứng dụng vào: Mở khoá xe máy bằng vân tay, mở khoá cửa tự động bằng vân tay.

download by :

 Đặc điểm nổi bật:
◆ Chức năng giải mã vân tay: thu thập dấu vân tay hoàn chỉnh, đăng ký vân tay, so

sánh vân tay (1: 1) và chức năng tìm kiếm dấu vân tay (1: N) một cách độc lập.
◆ Kích thước nhỏ: Sản phẩm có kích thước nhỏ và khơng có bảng mạch với chip

DSP bên ngồi. Nó được tích hợp, dễ cài đặt và có ít lỗi hơn.
◆ Tiêu thụ điện năng cực thấp: Mức tiêu thụ điện năng chung của sản phẩm cực kỳ

thấp, phù hợp với yêu cầu tiêu thụ điện năng thấp.
◆ Khả năng chống tĩnh điện mạnh: Có khả năng chống tĩnh điện mạnh và chỉ số

chống tĩnh điện đạt trên 15KV.
◆ Phát triển ứng dụng đơn giản: Nhà phát triển có thể phát triển các sản phẩm ứng

dụng vân tay của riêng mình theo hướng dẫn kiểm sốt được cung cấp mà không cần kiến
thức nhận dạng dấu vân tay chuyên nghiệp.
◆ Mức an tồn có thể điều chỉnh: phù hợp với các ứng dụng khác nhau, mức độ an

tồn có thể được điều chỉnh bởi người dùng.
 Thông số kỹ thuật

Nguồn cấp: 3.6~6VDC
Giao tiếp: TTL-UART hoặc USB 1.1
Điện áp cung cấp: DC 3.6 ~ 6.0V
Nguồn cung hiện tại:
Dòng điện làm việc: 100mA
Dịng điện cực đại: 150mA

Thời gian nhập hình ảnh vân tay: <0,3 giây
Diện tích cửa sổ: 18x22 mm
Tệp tính năng: 256 byte
Tệp mẫu: 512 byte
Dung lượng lưu trữ: 980 bit
Cấp độ bảo mật: năm cấp độ (thấp đến cao: 1, 2, 3, 4, 5)
Tỷ lệ giả (FAR): < 0,001%
Tỷ lệ loại bỏ (FRR): < 0,1%
Thời gian tìm kiếm trung bình: < 0,8 giây (1: 880)
Giao diện máy chủ: UART USB1.1
Tốc độ truyền thơng (UART): (9600 x N) bps trong đó N = 1 ~ 12 (giá trị mặc
định N = 6, tức là 57600bps)

download by :


 Môi trường làm việc:

Nhiệt độ: -10°C ~ +40°C
Độ ẩm tương đối: 40% rh - 85% rh (không ngưng
tụ) Môi trường lưu trữ:
Nhiệt độ: -40°C ~ +85°C
Độ ẩm tương đối: <85% rh (không ngưng tụ)
 Dung lượng vân tay:

Module Nhận Dạng Vân Tay R305 có dung lượng lưu trữ là 980.
 Nguyên lý hoạt động

Hình 2.4: Sơ đồ chân module R305

Hình 2.5: Chân module R305

 Ngun lý hoạt động:

Ngun lí hoạt động của module cảm biến vân tay cơ bản gồm 2 phần
o Lấy dữ liệu hình ảnh của vân tay
o Kết hợp các dữ liệu để tạo ra mẫu vân tay
=> Lấy dữ liệu hình ảnh của vân tay : Khi lấy dữ liệu ,modul sẽ lấy dữ liệu hình ảnh vân
tay 2 lần thơng qua cảm biến quang học và xử lí 2 hình ảnh này để tạo ra một mẫu
=> Kết hợp các dữ liệu để tạo ra mẫu vân tay : Quá trình này sảy ra sau khi đã có hình
ảnh vân tay .Đây là q trình kết hợp 2 mẫu hình ảnh vân tay để tạo ra một mẫu .Hệ thống
sẽ xử lí để lưu chữ vào thư viện vân tay của module
Giao tiếp với vi điều khiển thông qua chuẩn kết nối UART:
R305_RX(Xanh dương) --> MCU_TX ( Nối Tiếp Trở 22R)

download by :


R305_TX(Vàng) --> MCU_RX ( Nối Tiếp Trở 22R)
R305_GND(Đen) --> MCU_GND
R305_VCC(Đỏ) --> 4.2V ( Module hoạt động ổn định 4.2V)
Giao tiếp thông qua UART với tốc độ Baud mặc định là 57600 và có thể cài đặt tốc
độ này trong dải từ 9600 -> 115200
Khung truyền định dạng 10bit
Theo đó ,khung truyền gồm 1 bit Start ,8 bit Data với LSBbit là biết đầu tiên ,và 1
bit Stop
Giao thức truyền gói dữ liệu
Định dạng gói dữ liệu
Header (2byte): 2 byte truyền đầu tiên trong gói dữ liệu .Được mặc định
giá trị 0xEF01

Adder (4byte): 4 byte địa chỉ của module .Giá trị mặc định ban đầu là
0xFFFFFFFF
Package identifier(1 byte) : Định dạng loại gói dữ liệu
0x01 : Gói lệnh
0x02 : Gói dữ liệu
0x07 : Gói xác nhận
0x08 : Gói kết thúc dữ liệu
Package length(2 byte): chiều dài gói dữ liệu tính từ Package content đến
Checksum .Đơn vị chiều dài là byte
Package content : Dữ liệu .Có thể là lệnh,dữ liệu,xác nhận
Checksum(2 byte) : Là tổng số học của Package identifier ,Package
length ,Package conten

download by :


2.3.3 Màn hình LCD 16x2
2.3.3.1 Giới thiệu:
Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng trong rất
nhiều các ứng dụng của VĐK. LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác:
Nó có khả năng hiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa), dễ dàng đưa
vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ
thống và giá thành rẽ…
2.3.3.2 Chi tiết
Hình dáng và kích thước:
Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau
Đây là loại LCD thơng dụng

Hình 2.5: Hình dáng và kích thức LCD
Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển (VD: HD44780) bên

trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân giao tiếp cần thiết.

download by :


Hình 2.6: Sơ đồ chân LCD

download by :


Chức năng các chân

Chân
1

Kí hiệu
Vss

2

VDD

3
4

VEE
RS

5

R/W

6

E

7-14

DB0DB7

15
16

-

download by :


 Ghi chú : Ở chế độ “đọc”, nghĩa là MPU sẽ đọc thông tin từ LCD thông qua các chân

DBx.
Còn khi ở chế độ “ghi”, nghĩa là MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua các
chân DBx.

Chip điều khiển của LCD 16x2

Hình 2.7 Sơ đồ khối chip điều khiển LCD
Giao tiếp LCD với MCU

Bảng 2.3: Đặc tính điện của các chân giao tiếp

Chân cấp nguồn (Vcc-GND)
Các chân ngõ vào (DBx,E,…)
Nhiệt độ hoạt động
Nhiệt độ bảo quản

download by :


download by :