Báo cáo đề tài thiết kế khóa điện tử sử 2 lớp bảo mật

MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................. 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH.........................................................................................4
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.................................................................6
1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................6
1.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài....................................................7
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước.............................................................7
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngồi nước............................................................9
1.3. Mục tiêu của đề tài........................................................................................14
1.4. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................14
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TỐN..................................................................16
2.1. u cầu bài tốn...........................................................................................16
2.2. Giải pháp thiết kế..........................................................................................16
2.2.1. Sơ đồ khối..............................................................................................16
2.3. Lựa chọn linh kiện cho các khối...................................................................17
2.3.1. Lựa chọn linh kiện cho khối điều khiển trung tâm.................................17
2.3.2. Lựa chọn linh kiện cho khối nhận diện mã thẻ......................................22
2.3.3. Lựa chọn linh kiện cho khối nhập mật mã.............................................24
1


2.3.4. Lựa chọn linh kiện cho khối cảnh báo bằng âm thanh...........................25
2.3.5. Lựa chọn linh kiện cho khối cảnh báo bằng ánh sáng............................26
2.3.6. Lựa chọn linh kiện cho khối hiển thị.....................................................27
2.3.7. Lựa chọn linh kiện cho khối nguồn........................................................29
2.4. Ngôn ngữ lập trình và trình biên dịch...........................................................30
2.4.1. Ngơn ngữ lập trình C.............................................................................30
2.4.2. Trình biên dịch Arduino IDE.................................................................37
2.5. Các phần mềm phụ trợ khác.........................................................................44
2.5.1. Phần mềm mô phỏng Proteus................................................................44

2.5.2. Phần mệm thiết kế mạch Altium Designer.............................................46
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SẢN PHẨM....................................................................51
3.1. Thiết kế phần cứng.......................................................................................51
3.1.1. Sơ đồ nguyên lý.....................................................................................51
3.1.2. Sơ đồ mạch in........................................................................................51
3.2. Thiết kế phần mềm.......................................................................................52
3.2.1. Lưu đồ thuật toán...................................................................................52
3.2.2. Giải thuật...............................................................................................52
3.2. Một số hình ảnh sản phẩm............................................................................53
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN...............................................................54

2


TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................55

3


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Khóa điện tử Samsung .............................................................................12
Hình 1.2 Khóa điện tử Yale ....................................................................................13
Hình 1.3 Khóa điện tử Kassler ...............................................................................14
Hình 1.4 Khóa điện tử Hafele ................................................................................15
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống .................................................................................18
Hình 2.2 Arduino Uno R3 ......................................................................................20
Hình 2.3 Vi điều khiển. ...........................................................................................21
Hình 2.4 Các chân của Arduino UNO ....................................................................23
Hình 2.5 Module RFID NFC 13.56MHz RC522 ....................................................24
Hình 2.6 sơ đồ Pinout RFID-RC522 ......................................................................25

Hình 2.7 Keypad 4x4 ..............................................................................................26
Hình 2.8 Keypad 4x4 pinout ...................................................................................27
Hình 2.9 Cịi chip 5v ..............................................................................................27
Hình 2.10 Led đơn ..................................................................................................28
Hình 2.11 Led đơn Pinout ......................................................................................29
Hình 2.12 LCD 16x2 và module I2C ......................................................................29
Hình 2.13 LCD I2C pinout .....................................................................................30
Hình 2.14 nguồn Adapter .......................................................................................31
4


Hình 2.15 giao diện làm việc của ARDUINO IDE................................................. 39
Hình 2.16 Cài đặt Arduino IDE .............................................................................40
Hình 2.17 Giao diện lập trình Arduino. .................................................................41
Hình 2.18 Chức năng các Menu chính ...................................................................41
Hình 2.19 Mở ứng dụng mẫu trong Arduino. .........................................................42
Hình 2.20 Mở Serial Monitor trong Arduino .........................................................43
Hình 2.21 Giao diện Serial Monitor trong Arduino ...............................................43
Hình 2.22 Mở Serial Plotter trong Arduino ...........................................................44
Hình 2.23 Đồ thị hình sin được vẽ từ tín hiệu thơng qua Serial Plotter................. 44
Hình 2.24 Ví dụ về hàm void setup() ......................................................................45
Hình 2.25 Ví dụ về hàm void loop() .......................................................................46
Hình 2.26 Proteus Labcenter Electronics ..............................................................47
Hình 2.27 Giao diện chính của Proteus .................................................................48
Hình 2. 28 Phần mềm Altium................................................................................. 49
Hình 2.29 Các bước tạo project .............................................................................49
Hình 2.30 Các bước lưu project .............................................................................50
Hình 2.31 Lưu project ............................................................................................50
Hình 2.32 Các bước để tạo sơ đồ nguyên lý........................................................... 51
Hình 2.33 Các bước tạo sơ đồ mạch in ..................................................................51

5


Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống .........................................................................53
Hình 3.2 Mạch in board mạch hệ thống .................................................................53
Hình 3.3 Lưu đồ thuật tốn ....................................................................................54
Hình 3.4 Hình ảnh thực tế sản phẩm .......................................................................55

6


LỜI MỞ ĐẦU
Trong thời đại số hóa ngày nay, việc bảo vệ thông tin cá nhân và tài sản trở
nên cực kỳ quan trọng và cần thiết. Với sự phát triển của các công nghệ tiên tiến,
cách thức thực hiện việc bảo vệ này cũng ngày càng được nâng cao.
Trong đề tài này, Em xin giới thiệu về việc thiết kế một hệ thống bảo mật
bao gồm bàn phím và thẻ RFID, giúp người dùng có thể bảo vệ thơng tin cá nhân
hoặc tài sản một cách hiệu quả. Hệ thống này sử dụng hai yếu tố xác thực khác nhau
là mật khẩu và thẻ RFID để đảm bảo tính bảo mật cao hơn.
Em sẽ giới thiệu về các công nghệ sử dụng trong hệ thống bảo mật này, cách
thức hoạt động của nó, cũng như cách thức thiết kế và triển khai hệ thống này trong
thực tế. Đồng thời, em cũng sẽ trình bày các ưu điểm và hạn chế của hệ thống này,
cùng với những định hướng phát triển trong tương lai.
Em hy vọng đề tài này sẽ đem lại những kiến thức bổ ích và giúp đảm bảo
tính an tồn thơng tin cá nhân của mọi người.

7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Đặt vấn đề
Khóa điện tử là một thiết bị sử dụng công nghệ điện tử để kiểm sốt việc mở
và đóng khóa, thay thế cho hệ thống khóa cơ truyền thống. Khác với khóa cơ, khóa
điện tử khơng sử dụng chìa khóa vật lý để mở khóa mà thay vào đó sử dụng các
phương pháp điện tử để kiểm soát quyền truy cập.
Các loại khóa điện tử có thể sử dụng nhiều phương thức để xác thực người
dùng như mã số, thẻ từ, dấu vân tay hoặc khuôn mặt. Các thông tin về người dùng
được lưu trữ trong hệ thống và được sử dụng để kiểm tra và kiểm soát quyền truy
cập.
Một trong những ưu điểm của khóa điện tử là tính bảo mật cao hơn so với
khóa cơ truyền thống. Các thơng tin về người dùng được mã hóa và bảo vệ tránh
khỏi việc đánh cắp thông tin hoặc tái sử dụng chìa khóa. Ngồi ra, khóa điện tử
cũng có khả năng kiểm soát và ghi lại lịch sử truy cập, giúp quản lý việc truy cập
cũng như giảm thiểu nguy cơ lạm dụng.
Tuy nhiên, một số hạn chế của khóa điện tử là chi phí cao hơn so với khóa cơ
và yêu cầu sự phức tạp trong cài đặt và vận hành. Ngồi ra, các khóa điện tử có thể
gặp phải sự cố về điện, phần mềm hoặc thiết bị, dẫn đến mất khả năng kiểm soát
quyền truy cập.
Với sự phát triển của cơng nghệ, khóa điện tử đang trở nên phổ biến hơn và
được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, từ nhà ở, văn phòng, tòa nhà
cho đến các ứng dụng trong ngành công nghiệp và an ninh.
Nếu khơng sử dụng hệ thống khóa điện tử, người dùng sẽ gặp nhiều rủi ro và
nguy cơ bảo mật thông tin, bao gồm:

8


- Mất chìa khóa: Sử dụng khóa cơ truyền thống thì mất chìa khóa là một
nguy cơ thường gặp. Việc mất chìa khóa có thể dẫn đến nguy cơ mất an ninh và đạo

vị của ngơi nhà, văn phịng hoặc tài sản.
- Đánh cắp chìa khóa: Chìa khóa cơ cũng dễ bị sao chép hoặc đánh cắp. Kẻ
tấn cơng có thể sao chép chìa khóa và sử dụng chúng để truy cập khơng được phép
vào khu vực bị khóa.
- Khó kiểm sốt: Với khóa cơ, chủ sở hữu khơng thể kiểm sốt ai đã truy cập
vào khu vực bị khóa và khi nào. Khơng có cách nào để biết ai đã mở khóa và có bị
sử dụng một cách trái phép hay khơng.
- Khơng tiện lợi: Sử dụng khóa cơ u cầu người dùng phải mang chìa khóa
một cách thường xun, gây phiền tối và khó khăn cho người dùng. Điều này có
thể dẫn đến việc người dùng bỏ quên hoặc mất chìa khóa, dẫn đến tình trạng khơng
thể truy cập vào khu vực cần thiết.
- Dễ bị phá hủy: Khóa cơ có thể bị phá hủy bằng cách sử dụng các công cụ
đơn giản như khoan hoặc dao cắt. Điều này dẫn đến việc mất an toàn và an ninh của
khu vực bị khóa.
Chính vì những lý do đó, sau khi nghiên cứu và được sự tư vấn của giảng
viên hướng dẫn em đã quyết định thiết kế hệ thống khóa điện tử sử dụng mật mã và
thẻ RFID để có thể giúp giảm thiểu các nguy cơ và rủi ro liên quan đến việc bảo vệ
tài sản và con người.
1.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay, nghiên cứu về thiết kế khóa điện tử tại Việt Nam đang được quan
tâm và phát triển. Một số viện nghiên cứu, trường đại học, và doanh nghiệp tại Việt
Nam đã tiến hành nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm khóa điện tử.
9


Trong lĩnh vực nghiên cứu, các đề tài liên quan đến thiết kế khóa điện tử tại
Việt Nam đang được các nhà khoa học và sinh viên đề xuất và thực hiện. Các đề tài
nghiên cứu này tập trung vào việc phát triển các hệ thống khóa điện tử thơng minh
và an tồn, tích hợp các cơng nghệ tiên tiến như RFID, Bluetooth, mạng lưới IoT,

và trí tuệ nhân tạo.
Ngồi ra, các doanh nghiệp Việt Nam cũng đang tập trung vào nghiên cứu và
sản xuất các sản phẩm khóa điện tử để đáp ứng nhu cầu của thị trường. Các sản
phẩm này bao gồm các loại khóa điện tử cho cửa, tủ, xe đạp, vali, và các thiết bị di
động.
Tuy nhiên, việc phát triển và ứng dụng khóa điện tử tại Việt Nam vẫn còn
đối mặt với một số thách thức. Một số thách thức này bao gồm khả năng tiếp cận
với cơng nghệ tiên tiến, chi phí sản xuất và đầu tư ban đầu, và việc xây dựng hệ
thống quản lý và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Hiện nay, Việt Nam đã sản xuất và phát triển nhiều sản phẩm khóa điện tử
nổi bật, bao gồm:
Khóa điện tử thơng minh DigiLock của Công ty TNHH Điện tử DigiLock
Việt Nam: Được tích hợp nhiều tính năng thơng minh như cảm biến vân tay, thẻ từ,
mật khẩu và chức năng báo động.
Khóa cửa điện tử của Cơng ty TNHH Thương mại Vật tư Xây dựng Thăng
Long: Sản phẩm này được tích hợp các tính năng như mở khóa bằng vân tay, mật
khẩu và thẻ từ, cho phép người dùng kiểm soát truy cập vào nhà một cách an tồn.
Khóa tủ điện tử của Cơng ty TNHH Cơng Nghệ Mạnh Tài: Khóa tủ này được
tích hợp các tính năng như mở khóa bằng thẻ từ, mã số và cảm ứng vân tay, cho
phép người dùng kiểm soát truy cập vào tủ của mình một cách an tồn.

10


Khóa điện tử xe đạp SmartLock của Cơng ty TNHH Cơng Nghệ và Phát
triển Điện tử Tín Thành: Sản phẩm này có tính năng mở khóa bằng thẻ từ, chống
trộm, cảnh báo khi xe bị động và tình trạng pin yếu.
Khóa điện tử vali của Cơng ty TNHH Cơng Nghệ Số Tinh Vân: Sản phẩm
này được tích hợp với tính năng mở khóa bằng thẻ từ và mã số, cho phép người
dùng kiểm sốt truy cập vào vali của mình một cách an tồn.

Các sản phẩm khóa điện tử này đều được sản xuất và phát triển tại Việt Nam,
đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng trong việc đảm bảo an tồn và tiện lợi khi sử
dụng.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Trên thế giới, nghiên cứu và phát triển về khóa điện tử đang được quan tâm
và đầu tư mạnh mẽ, đặc biệt trong lĩnh vực an ninh và an toàn. Một số xu hướng
nghiên cứu mới nhất bao gồm:
Khóa điện tử kết nối Internet of Things (IoT): Những khóa điện tử này được
tích hợp với cơng nghệ IoT, cho phép người dùng từ xa điều khiển, kiểm sốt và
quản lý khóa thơng qua ứng dụng trên điện thoại hoặc máy tính.
Khóa điện tử sử dụng cơng nghệ Blockchain: Các nhà nghiên cứu đang tìm
cách áp dụng cơng nghệ Blockchain vào khóa điện tử để đảm bảo tính an tồn,
chống lại các cuộc tấn cơng mạng và gian lận.
Khóa điện tử sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI): Các cơng ty nghiên cứu đang
phát triển khóa điện tử sử dụng công nghệ AI để phát hiện và ngăn chặn các cuộc
tấn cơng từ phía người dùng khơng ủy quyền.
Khóa điện tử dùng cho các thiết bị di động: Các nhà nghiên cứu đang phát
triển khóa điện tử dùng cho các thiết bị di động, giúp người dùng bảo vệ thông tin
cá nhân trên điện thoại di động.
11


Khóa điện tử thơng minh tích hợp nhiều tính năng: Nghiên cứu về khóa điện
tử đang tập trung vào việc tích hợp nhiều tính năng thơng minh, như cảm biến vân
tay, nhận dạng khn mặt và thị giác máy tính, giúp người dùng dễ dàng kiểm soát
truy cập vào các thiết bị và nơi chốn.
Có rất nhiều các tập đồn công nghệ lớn, những công ty nghiên cứu về giải
pháp và điện tử cũng đã và đang nghiên cứu và đầu tư về lĩnh vực này, trên thị
trường cũng có rất nhiều những sản phẩm đáng chú ý cụ thể như sau:
Khóa cửa điện tử thơng minh Samsung: Samsung nổi tiếng là một tập đoàn

điện tử trên thế giới với các sản phẩm điện tử về điện thoại di động, tivi, máy giặt,
máy hút mùi,… khơng những thế khóa cửa vân tay Sam sung cũng là một sản phẩm
được ưa dùng với chất lượng cao cấp được sản xuất trên dây chuyền công nghệ cao
cấp nhất thế giới, được rất nhiều chứng nhận chất lượng y như điện thoại di động
của hãng Samsung.

Hình 1.1 Khóa điện tử Samsung
Khóa điện tử thông minh Samsung được biết đến bởi chất lượng cao cấp, có
kiểu dáng thiết kế hiện đại và sang trọng, có độ bền cao, ổn định, tích hợp nhiều
tính năng hiện đại thơng minh như:
+ Tính năng mở cửa bằng vân tay
12


+ Tính năng mở cửa bằng thẻ từ
+ Tính năng mở cửa liên kết với điện thoại di động
+ Tính năng nhận diện thơng minh
+ Tính năng tự động khóa cửa
+ Tính năng cảnh báo đột nhập
Khóa cửa điện tử thơng minh Yale: Yale là một hãng khóa cửa điện tử của
tập đoàn quốc tế ASSA ABLOY, Thụy điển, là một thương hiệu lâu đời với nhiều
kinh nghiệm trong lĩnh vực khóa điện tử và đã có mặt trên 125 quốc gia. Khóa cửa
điện tử Yale có thiết kế tinh tế, sang trọng kết hợp với nhiều chức năng hiện đại
đầy thơng minh và tiện lợi.
Khóa điện tử Yale cũng có những chức năng thơng minh như khóa cửa điện
từ thông minh Samsung ở trên, cũng phù hợp lắp ráp trên các cửa loại gỗ, thép và
kính, trang bị chức năng an tồn

Hình 1.2 Khóa điện tử Yale
Khóa cửa điện tử Kassler: Khóa cửa điện tử Kassler là loại sản phẩm được

ưa dùng nhất tại Đức, ở Việt Nam khóa điện tử Kassler được nhập khẩu nguyên
chiếc từ Đức, Hàn Quốc, Malaysia,… các nước có nền cơng nghệ vân tay điện tử tốt
nhất thế giới hiện nay.
13


Với tôn chỉ “Your safety first!” thương hiệu Kassler sẽ cố gắng mang lại cho
khách hàng một sự an tâm, an tồn tối thượng khi sử dụng khóa điện tử Kassler.

Hình 1.3 Khóa điện tử Kassler
Khóa điện tử Kassler có những đặc điểm nổi bật:
+ Cách thức vận hành: mở khóa bằng vân tay và thẻ từ và mật mã nên độ bảo
mật cực cao
+ Phân biệt đăng ký mật mã chủ và mật mã người dùng, nên chỉ người có
mật mã chủ mới có thể thêm hoặc xóa vân tay khác
+ Dung lượng số vân tay được đăng ký cực lớn: lên tới 200 dấu vân tay, nên
đây đang là sự lựa chọn tối ưu của các ngôi nhà biệt thự rộng lớn, và các văn phịng,
cơng ty.
+ Ngồi ra cịn có thể sử dụng thẻ từ để mở cửa, dung lượng tối đa sử dụng
thẻ từ mở cửa là 100 thẻ từ
+ Ngồi ra cịn sử dụng mật mã để mở: được thêm khoảng 30 mật mã
+ Ngoài ra có 2 chìa khóa cơ để mở cửa vào các trường hợp khẩn cấp như
mất điện, chế độ vân tay thẻ từ không hoạt động

14


+ Trang bị chức năng reset lại chương trình khi bị lỗi, hoặc khóa bị trục trặc
do vấn đề phần mền
+ Trang bị thêm chức năng cảnh báo Pin yếu: do sử dụng Pin và thường

được sử dụng nhiều nên Pin sẽ có lúc yếu, để tránh tình trạng khơng sử dụng được
chức năng vân tay, thẻ từ, mật mã, nhà sản xuất đã trang bị chức năng cảnh báo khi
Pin của thiết bị gần hết, cảnh báo này sẽ giúp cho người sử dụng biết và sạc pin kịp
thời tránh tình trạng khơng sử dụng được.
+ Chức năng xáo trộn mã
+ Thiết lập chế độ tự động hoặc chế độ thủ công
+ Trang bị chức năng báo động khi nhập mã sai và bị tác động bởi ngoại lực mạnh
Khóa cửa điện tử Hafele: Hafele là thương hiệu danh tiếng trên thế giới về
giải pháp dự án và nhà ở thông minh, các sản phẩm của Hafele đều đạt tiêu chuẩn
chất lượng uy tín của Đức. Khóa điện tử Hafele hỗ trợ đa dạng các phương thức mở
cửa: dùng vân tay, dùng thẻ từ, dùng điện thoại, dùng mật mã,..

Hình 1.4 Khóa điện tử Hafele
Ngồi ra, Khóa cửa điện tử Hafele cũng tích hợp nhiều tính năng hiện đại,
thơng minh như:

15


+ Chức năng kết nối remote điều khiển từ xa
+ Chức năng cảnh báo đột nhật trái phép
1.3. Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu về vi điều khiển Arduino
- Sử dụng thành thạo các phần mềm mô phỏng điện tử, phần mềm biên dịch code hỗ
trợ thực hiện đề tài
- Nâng cao tính thực tế và khả năng chuyên mơn
- Rèn luyện tính nghiêm túc trong nghiên cứu và hoàn thiện đề tài lớn.
- Thiết kế và phát triển một hệ thống khóa điện tử sử dụng bàn phím và RFID, bao
gồm cả phần cứng và phần mềm.
- Đảm bảo tính bảo mật cao cho hệ thống khóa này bằng cách sử dụng các cơng

nghệ mã hóa và chống sao chép thẻ RFID.
- Đảm bảo tính tiện dụng và dễ sử dụng cho người dùng bằng cách thiết kế giao
diện người dùng thân thiện và đơn giản.
- Tối ưu hóa hệ thống khóa điện tử để giảm thiểu chi phí và tăng tính ổn định của hệ
thống.
- Đóng góp vào việc phát triển các công nghệ bảo mật và khóa điện tử tại Việt Nam.
1.4. Tính cấp thiết của đề tài
Việc thiết kế và triển khai hệ thống khóa điện tử sử dụng bàn phím và RFID
là cấp thiết trong thời đại công nghệ 4.0 hiện nay. Với sự phát triển nhanh chóng
của cơng nghệ và sự gia tăng của các vấn đề an ninh, việc sử dụng các hệ thống
16


khóa điện tử là một giải pháp bảo mật hiệu quả hơn so với các loại khóa truyền
thống.
Đặc biệt đối với sinh viên, hệ thống khóa điện tử sử dụng bàn phím và RFID
là một giải pháp an tồn và tiện lợi để quản lý truy cập vào các khu vực quan trọng
của trường học hoặc ký túc xá. Thay vì phải mang theo nhiều chìa khóa truyền
thống, sinh viên chỉ cần sử dụng một thẻ RFID để truy cập vào các khu vực quan
trọng.
Ngoài ra, việc sử dụng hệ thống khóa điện tử cịn giúp quản lý truy cập của
các đối tượng được hiệu quả hơn. Hệ thống này có thể lưu trữ thơng tin về người
dùng và cài đặt các quyền truy cập khác nhau cho từng người dùng. Điều này giúp
quản lý truy cập của người dùng được chính xác hơn, tránh được tình trạng lạm
dụng quyền truy cập và giảm thiểu rủi ro an ninh.
Vì vậy, việc thiết kế và triển khai hệ thống khóa điện tử sử dụng bàn phím và
RFID trong sinh viên là cấp thiết và có tính ứng dụng cao.

17

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TỐN
2.1. u cầu bài tốn
Sử dụng vi điều khiển Arduino kết hợp với phím bấm Keypad và module đọc
thẻ RFID để thực hiện một khóa điện tử. có tính năng quẹt thẻ và nhập mã chính
xác để mở khóa. Đồng thời cũng sẽ có cảnh báo nếu sử dụng sai thẻ và nhập sai mật
mã bằng còi chip và Led màu. Trên sản phẩm cũng sẽ có màn hình LCD để hiển thị
giúp cho người dùng dễ dàng thao tác và tương tác với sản phẩm.
2.2. Giải pháp thiết kế
2.2.1. Sơ đồ khối

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống
- Khối vi điều khiển trrung tâm: Khối này có nhiệm vụ đọc dữ liệu từ khối đọc thẻ
vè khối nhập mã, phân tích và tính tốn để đưa ra chỉ thị điều khiển cho các khổi
cảnh báo và khối hiển thị.

18


- Khối đọc thẻ: có nhiệm vụ đọc thẻ từ RFID và gửi mã số tới khối điều khiển
- Khối nhập mật mã: khối này có nhiệm vụ cho phép người dùng tương tác, tác
động vật lý với mục đích là nhậm mã số rồi gửi mã số từ người dùng đến khối vi
điều khiển
- Khối cảnh báo bằng âm thanh: có nhiệm vụ nhận chỉ thị điều khiển từ khối điều
khiển, tạo ra tín hiệu âm thanh cảnh báo tới người dùng
- Khối cảnh báo bằng ánh sáng: có nhiệm vụ nhận chỉ thị điều khiển từ khối điều
khiển trung tâm, tạo ra tín hiệu bằng ánh sáng với các dải màu tương ứng để thông
báo trạng thái tới người dùng.
- Khối hiển thị: có nhiệm vụ đưa ra những thông báo, hướng dẫn người dùng tương
tác với hệ thống.

2.3. Lựa chọn linh kiện cho các khối
2.3.1. Lựa chọn linh kiện cho khối điều khiển trung tâm
- Sơ lược về Arduino Uno
Nhắc tới dòng mạch Arduino dùng để lập trình, cái đầu tiên mà người ta
thường nói tới chính là dòng Arduino Uno. Hiện dòng mạch này đã phát triển tới
thế hệ thứ 3 (R3).

19


Hình 2.2 Arduino Uno R3
- Một vài thơng số của Arduino Uno:
Vi điều khiển

Atmega328P

Điện áp hoạt động

5V

Điện áp cấp (hoạt động tốt)

7 – 12 V

Điện áp cấp (giới hạn)

6 – 12 V

Chân I/O digital

14 ( có 6 chân xuất xung PWM)

Chân Input analog

6 (A0 – A5)

Dòng điện mỗi chân I/O

20 mA

Dòng điện chân 3.3V

50 mA

Bộ nhớ Flash

32 kB (Atmega328P) – trong đó 0.5 kB
dùng cho bootloader.

SRAM

2 kB (Atmega328P)

EEPROM

1 kB (Atmega328P)
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật Arduino Uno

Vi điều khiển
Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8bit AVR là ATmega8,

ATmega168, ATmega328. Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản như điều
khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đo
nhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên màn hình LCD,… hay những ứng dụng khác.Thiết
kế tiêu chuẩn của Arduino UNO sử dụng vi điều khiển ATmega328 với giá khoảng
90.000đ. Tuy nhiên nếu yêu cầu phần cứng của bạn không cao hoặc túi tiền khơng
cho phép, bạn có thể sử dụng các loại vi điều khiển khác có chức năng tương đương
20