BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG HỆ THỐNG HIỂN THỊ THÔNG TIN VÀ CHỐNG TRỘM XE MÁY DÙNG CẢM BIẾN VÂN TAY GVHD: ThS. PHAN VÂN HOÀN SVTH: PHẠM ĐỨC HUY MSSV: 11941044 SVTH: NGUYỄN ĐÌNH TOÀN MSSV: 11941056 SKL 0 0 4 2 3 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2/2016 do an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HCMUTE Đềtài:HỆ THỐNG HIỂN THỊ THÔNG TIN VÀ CHỐNG TRỘM XE MÁY DÙNG CẢM BIẾN VÂN TAY NGÀNH SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Sinh viên: Phạm Đức Huy MSSV: 11941044 Nguyễn Đình Toàn MSSV: 11941056 GVHD: ThS.
Phan Vân Hoàn Tp.Hồ Chí Minh, 2/2016 do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Thông tin sinh viên Họ và tên: Phạm Đức Huy MSSV: 11941044 Tel: 0933525095 Email: huyspk@outlook.com Họ và tên: Nguyễn Đình Toàn MSSV: 11941056 Tel: 0989106985 Email: nguyendinhtoandt@gmail. Thông tin đề tài Tên của đề tài: Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay Mục đích của đề tài: Mục đích của đề tài là thiết kế một sản phẩm, trong đó áp dụng cảm biến nhận dạng vân tay và thu phát bluetooth để tăng tính bảo mật, đồng thời giao tiếp với các tín hiệu xe máy để hiển thị thông tin trạng thái xe, thời gian, các lựa chọn bảo mật. Đồ án tốt nghiệp đƣợc thực hiện tại: Bộ môn Điện Tử Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử, Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Thời gian thực hiện: Từ ngày 10/10/2015 đến 22 /01 /2016 3. Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài - Tìm hiểu kiến trúc và chức năng vi điều khiển ARM STM32F103VET6. - Tìm hiểu chip điều khiển màn hình TFT CPLD và SDRAM. - Khảo sát chip điều khiển màn cảm ứng Touch XPT2046.
- Khảo sát cảm biến vân tay Fingure print sensor (R308). - Khảo sát giao tiếp bluetooth (HC-05). - Khảo sát giao tiếp encoder. - Khảo sát module phát âm thanh DFPlayer Mini.
- Khảo sát hệ thống điện tín hiệu xe máy. - Thiết kế phần cứng hệ thống. - Thiết kế chƣơng trình xử lý. Lời cam đoan của sinh viên Chúng tôi – Phạm Đức Huy và Nguyễn Đình Toàn cam đoan ĐATN là công trình nghiên cứu của bản thân chúng tôi)dƣới sự hƣớng dẫn của thạc sỹ Phan Vân Hoàn.
Các kết quả công bố trong ĐATN là trung thực và không sao chép từ bất kỳ công trình nào khác. i PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay Tp.HCM, ngày 11 tháng 3 năm 2016 SV thực hiện đồ án Phạm Đức Huy - Nguyễn Đình Toàn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Xác nhận của Bộ Môn Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên và học hàm học vị) ii PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay TRƢỜNG ĐH. SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp.
Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 1 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Phạm Đức Huy. Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Đình Toàn. Tên đề tài: Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD 1 Nhận đề tài và tìm kiếm tài liệu liên quan Xử lý tài liệu và chọn lọc tài liệu liên quan đến 2 đề tài 3 Soạn đề cƣơng chi tiết 4 Tìm hiểu nguyên lý STM32F103VE Tìm hiều nguyên lý cảm biến vân tay, LCD TFT, 5 cảm ứng, rotary encoder 6 Thiết kế sơ đồ nguyên lý và thi công mạch in 7 Thi công mạch in 8 Xây dựng lƣu đồ giải thuật iii PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay 9 Xây dựng chƣơng trình 10 Xây dựng chƣơng trình 11 Xử lý nhiễu hệ thống 12 Kiểm tra hoạt động của thiết bị 13 Viết báo cáo 14 Viết báo cáo 15 Hoàn thiện báo cáo 16 GV HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iv PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 1 năm 2016 (Ký tên và ghi rõ họ tên) v PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến Thầy hƣớng dẫn, ThS. Phan Vân Hoàn đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình lựa chọn đề tài và hỗ trợ em trong quá trình thực hiện, trong quá trình hƣớng dẫn Thầy luôn có những đóng góp ý kiến và chỉ dẫn rất tận tình cũng nhƣ tạo những điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thiện đồ án một cách tốt nhất trong thời gian cho phép. Em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả quý Thầy (Cô) trong khoa Điện- Điện tử trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh nói chung và bộ môn Điện Tử Công Nghiệp nói riêng đã tận tình giảng dạy những kiến thức chuyên ngành làm nền tảng để từ đó em có thể ứng dụng và phát triển lên nhằm phục vụ cho công tác nghiên cứu và thực hiện đồ án.
Ngoài ra em cũng cảm ơn gia đình, bố mẹđã hỗ trợ, giúp đỡ động viên em trong quá trình thực hiện đồ án này. Sau cùng đó là lời cảm ơn đến các bạn lớp Sƣ phạm kỹ thuật Điện – Điện tử những ngƣời bạn đã luôn cùng sát cánh bên nhau trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và có những đóng góp ý kiến rất thiết thực để em có thể tìm ra những hƣớng giải quyết khác nhau để hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Ngƣời thực hiện đề tài Phạm Đức Huy Nguyễn Đình Toàn vi PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP.
iii LỜI CAM ĐOAN. vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ. x LIỆT KÊ BẢNG. CHƢƠNG I : TỔNG QUAN.
Tổng Quan Về Lĩnh Vực Nghiên Cứu. Mục đích đề tài. Nhiệm vụ và giới hạn đề tài. Phƣơng pháp nghiên cứu.
CHƢƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Khảo sát vi điều khiển ARM STM32F103VET6. Tổng quan về ARM. Kiến trúc của STM32F103VET6.
Cấu hình và tính năng của STM32F103VET6. Các chuẩn giao tiếp truyền dữ liệu. Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART. Chuẩn giao tiếp SPI.
Timer hệ thống. Timer chế độ counter. 20 vii PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay 2. Khảo sát cảm biến nhận dạng vân tay R308.
Hệ thống nhận dạng vân tay. Giao thức truyền thông. Khảo sát màn hình MD043SD và IC điều khiển. Mô tả chung.
Sơ đồ chân chức năng và đặc tính điện. Tập lệnh làm việc. Khảo sát IC càm ứng XPT2046. Mô tả chung.
Sơ đồ khối và sơ đồ chân XPT2046. Phƣơng pháp xây dựng màn hình cảm ứng dùng 4 dây. Hệ thống màn hình cảm ứng điện trở. Module âm thanh DFPlayer Mini.
Tổng quan chi tiết module. Tập lệnh chức năng. Khảo sát module Bluetooth. Khảo sát module Rotary Encoder.
Khảo sát PhoneGap và Evothings Workbench. Khảo sát hệ thống điện xe máy. CHƢƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG. Thiết kế phần cứng hệ thống.
Thiết kế sơ đồ khối hệ thống. Thiết kế sơ đồ nguyên lý. Thiết kế chƣơng trình kết nối trên điện thoại. Thiết kế lƣu đồ giải thuật.
Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình chính. Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình cài đặt mật khẩu. Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình xử lý tín hiệu. Lƣu đồ xử lý tín hiệu bluetooth.
Lƣu đồ cài đặt thông số hệ thống. CHƢƠNG IV : KẾT QUẢ. Kết quả thi công sản phẩm. Kết quả chạy thử nghiệm.
63 viii PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay 4. Kết quả phần mềm kết nối bluetooth. CHƢƠNG V : KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN. Hƣớng phát triển.
68 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 70 ix PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình 2.1 Các dòng vi điều khiển STM32 .2 Sơ đồ kiến trúc bên trong STM32F1.4 Khung truyền USART.5 Thanh ghi TIMx_CR1 .7 Cảm biến vân tay R308 .8 Màn hình MD043SD .11 Màn hình cảm ứng bốn dây.12 Module âm thanh DFPlayer Mini .13 Module bluetooth HC-05 .14 Module Rotary Encoder .15 Dạng sóng rotary encoder .16 Cửa sổ Evothings Workbench .17 Nguyên lý công tơ mét .18 Hệ thống điện xe máy .1 Sơ đồ khối hệ thống .2 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch .4 Tính chọn giá trị cuộn cảm .5 Sơ đồ mạch nguồn LM2596 mẫu .7 Khối cấp nguồn vi điều khiển .8 Tụ lọc nhiễu vi điều khiển. 48 x PHẠM ĐỨC HUY – NGUYỄN ĐÌNH TOÀN do an ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ thống hiển thị thông tin và chống trộm xe máy dùng cảm biến vân tay Hình 3.9 Vi điều khiển STM32F103VET6 .10 Khối Reset và nạp chƣơng trình .11 Khối cảm biến vân tay.12 Sơ đồ nguyên lý LCD TFT .13 Khối giao tiếp tín hiệu xe máy .14 Khối phát âm thanh .16 Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình chính.17 Lƣu đồ giải thuật chƣơng trình cài đặt mật khẩu .