Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ.Nó đã đáp ứng được những nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày.Một trong những nhu cầu đó là vấn đề bảo mật . Mỗi một cá nhân, một gia đình, hay một cơ quan đều có các vấn đề cần được bảo mật. Và để bảo mật được thì phải có một hệ thống bảo mật. Trước nhu cầu đó khóa số bằng điện tử là một giải pháp dùng để bảo mật rất hiệu quả và tiện lợi.
Ngoài ra do nhu cầu ứng dụng lý thuyết đã học ở trường vào trong cuộc sống nên chúng em đã chọn đề tài “khoá số” để làm đồ án môn học.
Sau một thời gian học tập và rèn luyện, với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Nguyễn Tuấn Linh cùng sự trợ giúp của các bạn trong nhóm và các tài liệu có liên quan,chúng em đã hoàn thành xong đề tài.
Đồ án đã hoàn thành xong, nhưng không thể tránh nhiều thiếu sót mong thầy cô giáo thông cảm và chỉ bảo thêm để đề tài có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô!
121 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 4580 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Khóa số sử dụng vi điều khiển, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20...
Giáo Viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)
Nhận xét của giáo viên chấm
Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20...
Giáo Viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)
Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 4
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ: 4
1.2. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHÓA SỐ. 4
1.3. CÁC GIẢI PHÁP VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TOÁN 6
1.3.1. Phân Tích Và Lựa Chọn Phương Án 6
1.3.2. Xác Định Bài Toán Và Giới Hạn Của Đề Tài 7
CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ HỆ THỐNG 8
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG 8
2.2. SƠ ĐỒ CALL GRAPH 8
2.3. SƠ ĐỒ ĐẶC TẢ CỦA HỆ THỐNG 9
2.4. CÁC MODUL TRONG HỆ THỐNG 9
2.4.1 Khối Điều Khiển Trung Tâm 10
2.4.2 Khối Hiển Thị 12
2.4.3 Khối Bàn Phím 13
2.4.4. Khối Khuếch Đại, Động Cơ Và Báo Động 13
2.4.5 Khối Nguồn 14
2.5. LỰA CHỌN LINH KIỆN 15
2.5.1. KHỐI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877a 15
2.5.2. KHỐI HIỂN THỊ 23
2.5.3. Bàn Phím 26
2.5.4. Khối Mạch Cầu H Khuếch Đại Tín Hiệu 27
2.4.4. Động cơ 31
2.4.6. Khối Nguồn 31
2.6. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH 32
2.7. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 32
2.8. SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 33
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG 34
3.1. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM 34
3.2. CHƯƠNG TRÌNH QUÉT PHÍM CƠ BẢN 34
3.3. CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH: 35
3.4. CHƯƠNG TRÌNH KIỂM TRA 37
3.5. CHƯƠNG TRÌNH BÁO ĐỘNG 38
ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 40
HƯỚNG PHÁT TRIỂN 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ.Nó đã đáp ứng được những nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày.Một trong những nhu cầu đó là vấn đề bảo mật . Mỗi một cá nhân, một gia đình, hay một cơ quan đều có các vấn đề cần được bảo mật. Và để bảo mật được thì phải có một hệ thống bảo mật. Trước nhu cầu đó khóa số bằng điện tử là một giải pháp dùng để bảo mật rất hiệu quả và tiện lợi.
Ngoài ra do nhu cầu ứng dụng lý thuyết đã học ở trường vào trong cuộc sống nên chúng em đã chọn đề tài “khoá số” để làm đồ án môn học.
Sau một thời gian học tập và rèn luyện, với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Nguyễn Tuấn Linh cùng sự trợ giúp của các bạn trong nhóm và các tài liệu có liên quan,chúng em đã hoàn thành xong đề tài.
Đồ án đã hoàn thành xong, nhưng không thể tránh nhiều thiếu sót mong thầy cô giáo thông cảm và chỉ bảo thêm để đề tài có thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô!
CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
ĐẶT VẤN ĐỀ:
Với mỗi gia đình, cơ qua, xí nghiệp, trường học hay bất cứ nơi đâu, để bảo vệ tài sản trong phòng. Trên mỗi cánh cửa ra vào được trang bị thêm chiếc khóa . Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại khóa cửa nhưng hầu như đều là khóa cơ khí, các khóa cơ khí này gặp vấn đề lớn đó là tính bảo mật của các khóa này không cao, nên dễ dàng bị phá khóa bởi các chìa khóa đa năng.
Khóa số nói chung là loại khóa để bảo vệ thiết bị, tài sản….mà khi muốn mở ra thì phải tác động đến số mà ta cài đặt trước. có 2 loại khóa số cơ bản hiện nay trên thị trường có đó là khóa số cơ khí và khóa số điện tử.
Khóa số cơ khí : khi mở khóa hay khóa lại thì ta phải xoay các vòng số trên khóa sao cho một dãy các số nào đó cùng hợp với nhau thì mở được khóa
Khóa số điện tử : khi mở khóa thì ta phải nhập đúng mật khẩu là một dãy các số liên tiếp nhau, nếu nhập đúng các dãy số đó thì mở được khóa.
Nhìn chung thì khóa số điện tử sẽ có nhiều ký tự, nhiều mã số để cài đặt hơn, cũng như độ dài của mã số sẽ dài hơn. Vì vậy tính bảo mật của khóa số điện tử cũng cao hơn. Bên cạnh đó, thao tác trên khóa số điện tử cũng thực hiện dễ dàng hơn với các phím bấm, chứ không phải là các vòng xoay ở khóa số cơ khí. Khi thao tác đổi mật khẩu cũng dễ dàng hơn vì thao tác trên các phím bấm.
Khóa số điện tử ngoài tính năng về bảo mật cao, và thao tác dễ dàng còn có tính năng cảnh báo nếu nhập mật mã nhiều sai quá số lần quy định. Với dao diện người dùng, hiển thị các thông báo về nhập mật khẩu, cảnh báo, thay đổi mật khẩu khiến người dùng dễ sử dụng hơn.
GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHÓA SỐ.
Trên thị trường hiện nay có bán rất nhiều loại khóa số điện tử. Hầu hết các loại khóa điện tử đó đều có tính nắng đổi mật mã, cảnh báo. Nhưng lại không có tính năng giao diện người dùng bằng màn hình LCD khiến người dùng khó sử dụng các sản phẩm đó. Thiết bị mà bộ khóa số trên thị trường điều khiển chủ yếu là Roler để đóng, mở chốt cửa.
Đa số khoá kỹ thuật số đang có bán trên thị trường là do Hàn Quốc sản xuất, chủ yếu là loại khoá tay nắm và có giá khá cao.
Khoá sử dụng phương pháp cài đặt mã số (như khoá số của các loại va li hay cặp số) để khoá hoặc mở và người sử dụng có thể cài đặt số bất kỳ. Hệ thống số của khoá được thiết kế như các phím bấm số của điện thoại nên khá tiện lợi khi sử dụng. Bên cạnh loại chỉ có một chức năng khoá bằng mã số, còn có loại kèm theo chức năng khoá bằng chìa. Chìa của loại này cũng đặc biệt hơn các loại thông thường, nó được làm 4 cạnh, khó làm giả như các loại khoá 2 cạnh.
Khoá kỹ thuật số còn có loại mở bằng dấu vân. Loại khoá này có thể đăng ký được 25 hoặc 40 vân tay khác nhau. Như vậy bạn có thể lưu lại rất nhiều vân tay của mọi người trong gia đình vào bộ nhớ của khoá. Khi cho đúng các vân tay có lưu trong bộ nhớ thì cửa sẽ được mở. Phần lớn loại này không sử dụng chìa nữa.
Hình 1.2: khóa số trên thị trường không có giao diện người dùng
Một số loại trên thị trường đã có giao diện người dùng qua những màn hình LCD 16x2 để hiển thị thông tin tới người dùng. Như vậy thì dễ sử dụng hơn các loại khác.
Hình 1.3: khóa số đã trang bị màn hình LCD giao diện người dùng.
CÁC GIẢI PHÁP VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH BÀI TOÁN
Phân Tích Và Lựa Chọn Phương Án
Yêu cầu của hệ thống:
Qua tham khảo các sản phẩm khóa số trên thị trường thì yêu cầu của một bộ sản phẩm khóa số thông thường:
Dạo diện người dung dễ sử dụng.
Mật khẩu có độ dài đảm bảo tính bảo mật cao.
Có thể thay đổi được mật khẩu.
Tính năng cảnh báo khi nhập mật khẩu sai 3 lần liên tiếp.
Động cơ quay để điều khiển cửa hết hành trình thì dừng lại.
Hệ thống phải làm việc được ngay cả khi mất điện.
Hệ thống khóa số nhỏ gọn.
Điện áp hoạt động của hệ thống không gây nguy hiểm đến người sử dụng.
Lựa chọn phương án
Với yêu cầu về tính năng như trên, chúng em chọn các thiết bị chính:
Vi điều khiển 16f877 với bộ nhớ eeprom có khả lưu trữ dữ liệu ngay cả khi mất điện.
Màn hình LCD 16x2 với mục đích hiển thị thông tin, giao tiếp vi điều khiển với người dùng
Bàn phím 16 phím có các phím số và phím chức năng đưa đầu vào là mật khẩu, các lệnh đóng mơ cửa tới vi điều khiển.
Động cơ để kéo cánh cửa đóng và mở. Với đề tài này có yêu cầu sản phẩm mô phỏng thực tế, chúng tôi chọn động cơ một chiều công suất nhỏ.
Nguồn dự trữ khi mất điện là nguồn acquy.
Xác Định Bài Toán Và Giới Hạn Của Đề Tài
Xác Định Bài Toán
Điểm quan trọng nhất của chương trình khóa số là thuật toán quét phím, sau đó là lưu và thay đổi mật mã trên eeprom. Còn một số phần khác là hiển thị thông tin ra LCD thì có các lệnh hỗ chợ nên không phức tạp. cuối cùng là đưa tín hiệu ra để điều khiển thiết bị là khóa cửa.
Vì vậy bài toán chính là ta cần quan tâm là :
Thuật toán quét phím
Quá trình lưu mật mã trong eeprom và thay đổi eeprom
Hiển thị thông tin ra màn hình LCD
Giới Hạn Của Đề Tài
Các ràng buộc :
Thông thường hệ thống giao diện với người dùng để ở bên ngoài, nên phải an toàn, tránh được những tác động của ngoại cảnh.
Chi phí của bộ sản phẩm (không có động cơ) không quá 500.000vnđ.
Chịu được quá tải tải khi gặp chướng ngại vật trong thời gian dài.
Áp dụng để điều khiển động cơ có công suất nhỏ.
CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG
Hình 1.1: sơ đồ khối khóa số cơ bản.
Khối giao tiếp và hiển thị thông tin : dùng để đưa tín hiệu, thông số tới khối điều khiển
Khối điều khiển tiếp nhận các thông tin, và xử lý các thông tin đó. Xuất tín hiệu để điều khiển các thiết bị khác.
Thiết bị chấp hành ở đây có thể là động cơ, có thể là rơle để điều khiển thiết bị chính là cửa hoặc khóa.
2.2. SƠ ĐỒ CALL GRAPH
Hình 2.3 : sơ đồ Call graph giữa phần cứng và phần mềm
2.3. SƠ ĐỒ ĐẶC TẢ CỦA HỆ THỐNG
Hình 2.2: sơ đồ đặc tả của hệ thống
2.4. CÁC MODUL TRONG HỆ THỐNG
Hình 2.4 : Sơ đồ khối các Modul trong hệ thống
2.4.1 Khối Điều Khiển Trung Tâm
Hình 6: Khối vi điều khiển
Khối vi điều khiển sử dụng vi điều khiển Pic16F877A, nó đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống để điều khiển hệ thống khóa số. Khối VĐK bao gồm mạch tạo dao động thạch anh, mạch Reset để reset hệ thống lại trạng thái ban đầu. Các chân của VĐK sẽ được kết nối với các khối khác như động cơ, bàn phím, khối hiển thị. Lưu trữ mật khẩu qua bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ ngay khi mất điện. Toàn bộ dữ liệu mà ta thiết kế để điều khiển hệ thống khóa số đều được chứa trong bộ nhớ của VĐK.
2.4.2 Khối Hiển Thị
Khối hiển thị chính là màn hình hiển thị LCD 16x2
Hình 7: Khối hiển thị
Khối hiển thị được dùng là LCD, có 2 chế độ dùng cho LCD là chế độ LCD 16 bit và chế độ 8 bit. Trong bài sử dụng LCD 8 bit thì các chỉ cần sử dụng các chân RW, RS, E, D4 =>D7.
2.4.3 Khối Bàn Phím
Hình 2.8: Ma Trận 16 Phím
Nguyên lý hoạt động của việc quét phím chính là cho các cột bằng 1 và lần lượt các chân nối vơi hàng mức 0. Rồi kiểm tra xem có cột nào bằng 0 hay không, nếu cột nào bằng 0 trong thời điểm một hàng bằng 0 thì phát hiện ra phím đó được bấm.
2.4.4. Khối Khuếch Đại, Động Cơ Và Báo Động
Hệ thống báo động: cảnh báo khi nhập sai mật khẩu quá 3 lần. Thông qua hệ thống chông báo động.
Hình 2.5 : chuông báo động
Bộ khuếch đại tín hiệu và mạch cầu H :dùng để đưa tín hiệu điều khiển động cơ
Hình 2.6 : mạch cầu H khuếch đại tín hiệu
2.4.5 Khối Nguồn
Cung cấp nguồn nuôi cho vi điều khiển hoạt động theo yêu cầu đề tài. ở đây ta tạo ra nguồn 5v cấp cho vi điều khiển.
Hình 10: Khối nguồn cung cấp
2.5. LỰA CHỌN LINH KIỆN
2.5.1. KHỐI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877a
a. Đặc điểm pic 16f877a:
Công nghệ CMOS có đặc tính : công suất thấp, công nghệ bộ nhớ Flash/EEPROM tốc độ cao. Điện áp hoạt động từ 2V đến 5,5V và tiêu tốn năng nượng thấp. phù hợp với nhiệt độ làm việc trong công nghiệp và trong thương mại.
Tốc độ hoạt động :
- DC – 20MHz ngõ vào xung clock
- DC – 200ns chu kỳ lệnh
Dung lượng của bộ nhớ chương trình Flash là 8K x 14words.
Dung lượng của bộ nhớ dữ liệu RAM là 368x8Bytes.
Dung lượng của bộ nhớ dữ liệu EEPROM là 256x8 Bytes.
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM cho phép xóa và ghi 1.000.000 lần.
Bộ nhớ EEPROM có thể lưu giữ dữ liệu hơn 40 năm và có thể tự lập trình lại được dưới sự điều khiển của phần mềm.
Số chân : 40 pins. 5 cổng vào ra số RA,RB,RC,RD,RE.
Hình 2.4: Sơ đồ chân của pic 16F877a.
b. Các công vào ra của PIC 16F877a:
Việc điều khiển các cổng vào ra của pic dựa trên việc điều khiển các File thanh ghi. Vì trong đề tài chỉ sử dụng 3 cổng vào ra là PORTB, PORTC, PORTD nên chúng tôi xin đưa ra đặc điểm của các chân.
PORTB và thanh ghi TRISB:
Portb (RPB) gồm 8 pin I/O. thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISB. Bên cạnh đó một số chân của PORTB còn được sử dụng trong quá trình nạp chường trình cho vi điều khiển với các chế độ nào khác nhau. PORTB còn liên quan dến ngắt ngoại vi và bộ Timer0. PORTB còn được tích hợp chức năng điện trở kéo lên được điều khiển bởi chương trình.
Ba chân của PORTB được đa hợp với mạch điện gỡ rối bên trong và chức năng lập trình điện áp thấp RB3/PGM, RB6/PGC và RB7PGD.
Mỗi chân của PORTB có điện trở kéo lên. Bit điều khiển RBPU (OPTION_REG) =0 thì có thể mở tất cả các điện trở kéo lên . khi portb được thiết lập là ngõ ra thì sẽ tự động ngắt chức năng điện trở kéo lên , cũng tương tự khi CPU bị reset lúc mới cấp điện.
Bốn chân của portb RB4:RB7 có cấu chúc ngắt thay đổi, chỉ có những chân được thiết lập ở cấu hình là ngõ vào thì mới có chức năng ngắt. các chân ngõ vào là (RB4:RB7) được so sánh với giá trị cũ đã được chốt trong lần đọc trước của portb. Các ngõ ra không trùng nhau của các chân RB4:RB7 được OR lại với nhau để tao ra ngắt ở PORTB với bít cờ báo ngắt RBIF>.
Ngắt này có thể kích hoạt vi điều khiển trở lại trạng thái hoạt động khi nó đang ở chế độ SLEEP. Trong chương trình phục vụ ngắt thì người dùng có thể xóa ngắt bằng các cách khác nhau:
Bất kỳ lệnh đọc hay ghi PORTB sẽ kết thích điều kiện không thích ứng.
Xóa bít cờ RBIF.
Điều kiện không tương thích sẽ tiếp tục làm cờ báo ngắt RBIF bằng 1. Khi đọc PORTB sẽ chấm dứt điều kiện không tương thích và cho phép xóa bít cờ báo ngắt RBIF.
Cấu trúc ngắt thay đổi dùng để thoát khỏi chế độ nghỉ khi có nhấn phím và các hoạt động mà PORTB chỉ được dùng cho cấu trúc thay đổi ngắt.
PORTC và thanh ghi TRISC:
PORTC là port 2 chiều 8 bít. Thanh ghi định hướng là TRISC. Khi bit TRISC=1 thì portc là nhập, khi TRISC=0 thì portc là xuất.
Portc được đa hợp với vài chức năng ngoại vi. Các chân của portc có mạch đệm Schmit Trigger ở ngõ vào. Khi khối I2C được cho phép thì các chân PORTC (3,4) có thể được định cấu hình ở các mức I2C hoặc mức SMBUS bằng cách sử dụng bít CKE (SSPSTAT).
Khi cho phép chức năng ngoại vi, nên chú ý đến các bít TRIS cho mỗi chân của PORTC. Một vài thiết bị ngoại vi ghi lên bít TRIS để làm một chân như là 1 ngõ ra, trong khi đó các thiết bị ngoại vi ghi lên bít TRIS để làm như một chân ngõ vào. Khi ghi đè bít TRIS thì không ảnh hưởng đến các thiets bị đã cho phép, các kệnh đọc – hiệu chỉnh – ghi (BSF,BCF,XORWF) với TRISC là đích đến phải tránh dùng. Người sử dụng tham chiếu tới phần thiết bị ngoại vi tướng ứng để thiếp lập cho đúng bít TRIS
PORTD và thanh ghi TRISD:
PORTD là port 8 bít với ngõ vào có mạch Schmitt Trigger. Mỗi chân có thể được cấu hình độc lập là ngõ vào hoặc ngõ ra. PORTD có thể định cấu hình như là port của vi sử lũ 8 bít bằng cách thiết lập bít điều khiển PSPMODE(TRISE). Trong mode này thì các bộ đến ngõ vào dạng TTL. PORTD và TRISD không được xây dựng cho các bộ đếm ngõ vào TTL
Các BANK thanh ghi:
Bộ nhớ dữ liệu trên được chia làm nhiều Bank và chứa những chức năng đặc biệt. hai bit RP0, RP1 nằm trong thanh ghi STATUS thuộc bit thứ 5 và thứ 6 dùng để chọn BANK thanh ghi.
Hai BANK thanh ghi : BANK 0 và BANK 1 thuộc địa chỉ từ 0x5 đến 0x09 là địa chỉ của PORTA đến PORTE dùng để xuất nhập dữ liệu. địa chỉ từ 0x85 đến 0x89 là địa chỉ của các thanh ghi định hướng TRISA đến TRISE.
Khi chọn BANK thanh ghi ta thiết lập các giá trị của RP0 và RP1 thuộc thanh ghi STATUS như sau:
Bank 0 : RP0=0, RP1=0.
Bank 1 : RP0=1, RP1=0.
Bank 2 : RP0=0, RP1=1.
Bank 3 : RP0=1, RP1=1.
Hình 2.5: Sơ đồ File thanh ghi.
Với phần mềm CCS để viết chương trình C cho PIC, khi truy xuất các dữ liệu từ các cổng thì ta không cần chọn BANK thanh ghi phức tạp như trên. Ta chỉ cần dùng các lệnh : SET_TRIS_X và OUTPUT_X là có thể xuất nhập. Nhưng khi nhập dữ liệu với các cổng ta không nên dùng lệnh OUTPUT_X vì trước khi thực hiện xuất một dữ liệu thì mặc định nó đã SET_TRIS_X. Ta nên khai báo địa chỉ ban đầu của thanh ghi ví dụ:
#BYTE PORTB =0x06, #BYTE PORTC=0x07.
Như thế thì ta có thể xuất dữ liệu ra các cổng bằng các lệnh gán PORTX=0xXX mà không làm ảnh hưởng đến thanh ghi định hướng ban đầu qua lệnh SET_TRIS_X.
Các cổng RB, RC, RD là cổng vào ra 8 bít, với các chân RX0 đến RX7.
c. chọn cổng vào ra kết nối với thiết bị ngoại vi :
Do trong phần mềm CCS có hỗ chợ file LCD.C mặc định dùng ở cổng PORTD nên ta dùng cổng RD để kết nối với LCD. Điều khiển LCD dùng PORTD với thiết lập ban đầu là cổng xuất dữ liệu để điều khiển LCD nên ta thiết lập ban đầu là SET_TRIS_D(0x00).
Các chân từ RD4 => RD7 của PIC nối với các chân dữ liệu D4 => D7 của LCD
Chân RD0 của pic nối với chân cho phép E (enable) của LCD.
Chân RD1 nối với chân RS – chân chọn thanh ghi của LCD
Chân RD2 nối với chân RW – chân chọn chế độ đọc/ ghi của LCD.
Chọn cổng quét 16 phím: ma trận phím nối với cổng RC.
Chọn cổng điều khiển động cơ , công tắc hành trình và báo động : cổng RB
Chân RB0, RB1 nối với công tắc hành trình để dừng động cơ khi điều khiển cửa
Chọn chân RB6,RB7 để điều khiển động cơ thông qua mạch cầu.
Chọn chân RB5 để đưa tín hiệu ra hệ thống báo động.
d. Bộ nhớ EEPROM:
Dữ liệu EEPROM và bộ nhớ chương trình Fláh có thể đọc và ghi trong suốt quá trình hoạt động bình thường. Bộ nhớ này không được thiết lập trực tiếp trong không gian file thanh ghi đặc biệt. Có 6 thanh ghi FSR được sử dụng để đọc và ghi bộ nhớ này:
EECON1
EECON2
EEDATA
EEDATH
EEADR
EEADRH
Khi giao tiếp với khối bộ nhớ dữ liệu , thanh ghi EEDATA chứa 8bít dữ liệu cho việc đọc/ghi và thanh ghi EEADR chứa địa chỉ ô nhớ của EEPROM đang được truy xuất. Nếu pic có bộ nhớ 128 byte thì địa chỉ nằm trong khoảng từ 80H đến FFH, nếu PIC có bộ nhớ EEPROM là 256 byte thì địa chỉ nằm trong khoảng từ 00h đến FFh. Với PIC 16f877a có 256 byte bộ nhớ nên EEPROM nằm trong khoảng từ 00h đến FFh.
Khi giao tiếp với bộ nhớ chương trình thì hai thanh ghi EEDATA và EEDATH kết hợp với nhau lại thành thanh ghi 16 bit để lưu trữ dữ liệu 14bit cho lệnh đọc/ghi và hai thanh ghi EEADR và EEADRH kết hợp lại thành thanh ghi 16 bít để lưu địa chỉ 13 bit của ô nhớ đang truy suất . Với pic có dung lượng bộ nhớ chương trình là 8k wỏd thì địa chỉ trong khoảng từ 0000h đến 1FFFh . Nếu truy suất ô nhớ có địa chỉ lớn hơn thì sẽ bị cuộn nằm trong vùng nhớ thực
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM cho phép đọc và ghi 1 byte bộ nhớ chương trình Flash cho phép đọc 1 word và ghi khối 4 word . Hoạt động ghi của bộ nhớ chương trình sẽ tự động thực hiện xóa trước khi ghi vào khối 4 word . Một byte ghi vào bộ nhớ dữ liệu EEPROM sẽ tự động xóa ô nhớ rồi mới ghi dữ liệu mới – xóa trước khi ghi
Khi chip có mã bảo bbệ thì CPU có thể đọc và ghi dữ liệu bộ nhớ EEPROM. Tùy thuộc vào cách thiết lập các bít bảo vệ chống ghi, PIC có thể cho hoặc không cho ghi dữ liệu vào một vài khối bộ nhớ chương trình ; tuy nhiên cho phép đọc bộ nhớ chương trình. Khi PIC coa mã bảo vệ thì người dung không còn được truy cập bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình.
Thanh ghi EEADR và EEADRH
Cặp thanh ghi EEADRH:EEADR có thể định địa chỉ tối đa 256 byte của bộ nhớ dữ liệu EEPROM hoặc tối đa 8k word của bộ nhớ chương trình EEPROM
Khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu thì chỉ dung thanh ghi EEADR đẻ lưu byte địa chỉ thâp
Khi truy xuất bộ nhớ chương trình thì dung thanh ghi EEADR để lưu byte địa chỉ thấp và thanh ghi EEADRH để lưu byte cao
Thanh ghi EECON1 và EECON2:
EECON1 là thanh ghi điều khiển để truy xuất bộ nhớ . Bít điều khiển EEPGD dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình hoặc bộ nhớ dữ liệu. Khi reset hoặc khi bị EEPGD sẽ cho phép truy suất bộ nhớ dữ liệu. khi bit EEPGD bằng 1 thì truy xuất bộ nhớ chương trình.
Thanh ghi EECON1
Bit 7: EEPGD bit lựa chọn bộ nhớ dữ liệu/ chương trình EEPROM
EEPGD=1 truy xuất bộ nhớ chương trình
EEPGD=0 truy xuất bộ nhớ dữ liệu.
Bit 6 => 4 chưa sử dụng
Bit 3 WRERR : bít cờ lỗi EEPROM
WRERR =1 việc ghi thực hiện xong sớm
WRERR = 0 việc ghi đã được hoàn thành.
Bit 2: WREN bit cho phép ghi eeprom
WREN=1 cho phép ghi.
WREN=0 không cho ghi.
Bit 1: WR bit điều khiển ghi
WR=1 bắt đầu chu kỳ ghi. Bit WR được xóa bằng phần cứng sau mỗi lần ghi xong
WR=0 quá trình ghi vào eeprom đã hoàn thành
Bit 0 :RD bit điều khiển đọc
RD=1 bắt đầu chi kỳ đọc eeprom . bit RD được xóa bằng phần cứng .bit RD chỉ có thể được set trong phần mềm
RD=0 không khởi động chu kỳ đọc eeprom.
Đọc dữ liệu từ bộ nhớ EEPROM:
Để đọc dữ liệu của một ô nhớ người sử dụng phải ghi địa chỉ vào thanh ghi EEADR, xóa bit điều khiển EEPGD (EECON1,7) và sau đó set bit điều khiển RD (EECON1) . Dữ liệu sẽ xuất hiện trong thanh ghi EEDATA ở chu kỳ kế. EEDATA sẽ lưu giá trị này cho đến khi xuất hiện lần đ