Đồ án Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ tự động thiết kế để chế tạo các chip thông minh cho đo lường và điều khiển

module cao, nhiều trạng thái cần kiểm soát, nhiều module cùng có thể can thiệp vào một trạng thái. Chương trình đã được thử nghiệm và sửa đổi nhiều lần và đã cho kết quả ổn định. So sánh với các hệ thống điều hoà tương đương khác của PANASONIC, SANYO, LG etc, thì board điều khiển này có tính năng không hề thua kém và có phần vượt trội, có độ ổn định và tính năng điều khiển có phần tốt hơn. d. Thiết kế chế tạo bộ điều khiển xa hồng ngoại Hoạt động của bộ điều khiển xa hồng ngoại Thông thường mỗi thiết bị gia dụng có 1 bộ điều khiển xa. Chúng tôi nghiên cứu nguyên lý, thiết kế và chế tạo chip RM-1 và bộ điều khiển xa hồng ngoại cho máy điều hoà nhiệt độ Bình hoà. Sử dụng các phím độc lập hoặc kết hợp với nhau, bộ điều khiển xa hồng ngoại phát ra được các lệnh sau: ƒ Nút 1: ON/OFF (0x690): Mở tắt nguồn. ƒ Nút 2: ECONOMY (0x691): Máy hoạt động làm lạnh ở chế độ tiết kiệm + Quạt lồng sóc chạy ở chế độ thấp nhất. + Mốt đảo cánh gió hoạt động được ở các chế độ: Tự động - đảo liên tục - ngừng đảo. Các phím có trên mặt điều khiển: Bộ điều khiển xa hồng ngoại sử dụng để điều khiển máy điều hoà nhiệt độ ON/OFF ECONOMY SPEED OSCILLATOR SLEEP MIGHTINESS BE4HAND RUN MODE CLK HOUR MINUTE UP RESET DOWN 39 + Máy hoạt động làm lạnh hoạt động theo chu kỳ 15 phút chạy, 05 phút dừng (quạt lồng sóc, mổt đảo cánh gió và Block ngắt) ƒ Nút 3: SPEED (0x692): Chọn tốc độ quạt lồng sóc (Tự động (0x692) – Cao (0x693) – Trung bình (0x694) – Thấp (0x695)) ƒ Nút 4: OSCILLATION (0x696): điều khiển cánh đảo gió (Tự động (0x696) - Đảo liên tục (0x697) – Tắt (0x698) ƒ Nút 6: SLEEP: Cài đặt giờ tắt máy (1h (0x699) - 2h (0x69A) -3h (0x69B) - 5h (0x69C) - 7h (0x69D) - 10h (0x69E) – tắt (0x69F) - ƒ Nút 5: MIGHTINESS (High power – 0x6A0): + Quạt lồng sóc hoạt động ở tốc độ nhanh nhất + Máy hoạt động trong thời gian 15 phút rồi chuyển sang hoạt động ở chế độ đã chọn trước đó. ƒ Nút 7: BEFORE HAND (0x6A1): cài đặt giờ mở máy (khi chọn BEFORE HAND kết hợp với nút H (Giờ) và nút M (Phút) để cài đặt giờ và phút mở máy theo ý muốn). ƒ Nút 8: RUN MODE (0x6A2): chọn chế độ hoạt động cả máy (Tự động (0x6A2) - Lạnh (0x6A3) – Làm khô (0x6A4) – Quạt gió (0x6A5)) ƒ Nút ((: Tăng/ Giảm nhiệt độ: Nhiệt độ cài đặt từ 18oC đến 30oC (0x6A6 – 0x6A7 – 0x6A8 – 0x6A9 – 0x6AA – 0x6AB – 0x6AC – 0x6AD – 0x6AE – 0x6AF – 0x6B0 – 0x6B1 – 0x6B2). Các thông số kỹ thuật: • Nguồn nuôi: 2 cục pin điều khiển 1,5V • Dòng tiêu thụ: 0,04mA khi không có lệnh 0,08mA khi có hiển thị màn hình • Khoảng cách nhận lệnh trung bình: 5m Cấu trúc của Bộ điều khiển xa hồng ngoại bao gồm: ƒ Bàn phím: gồm 13 phím bấm để nhận lệnh điều khiển từ người sử dụng 40 ƒ Màn hình hiển thị graphic LCD COG: hiển thị menu các lệnh để điều khiển điều hoà nhiệt độ. Có tất cả 35 lệnh và lệnh được kích hoạt bởi các phím bấm trên keypad. ƒ Transitor (NPN C2383, độ khuyếch đại 114) và IrLED để truyền tín hiệu hồng ngoại. ƒ Chíp RM-1 đựơc thiết kế và tạo ra theo công nghệ PSoC để nhận lệnh từ người sử dụng, điều chế tín hiệu và phát lệnh đến bo điều khiển máy lạnh. • Sơ đồ nguyên lý: • Chip RM-1: Từ sơ đồ nguyên lý ta thấy chip RM-1 là chip điều khiển toàn bộ hệ thống cả phần cứng lẫn phần mềm. Chúng tôi sử dụng chip trắng PSoC CY8C27443 để thiết kế làm chip RM-1. Sơ đồ các khối chức năng như hình sau. LCD-COG Sơ đồ nguyên lý RM-1 41 * Các thông số hệ thống của Chip RM-1 Chip RM-1 CPU RAM FLASH Va` PhÇn MÒm 17 LCD-COG IR LED 1KCounter8-1 PWM8-1 Hình 4: Sơ đồ khối chức năng 42 • Các khối chức năng của chip RM-1 + Ở bên trong RM-1, ta dùng 2 module số là PWM8 và Counter8 để điều chế tín hiệu. PWM8 được dùng để tạo ra tín hiệu sóng vuông với tần số 40KHz, còn Counter8 với giá trị của chu kỳ và dộ rộng xung thay đổi được dùng để tạo ra giá trị của Bít mở đầu, Bít 1 và Bít 0. Các lệnh được phát ra qua đèn LED IR. + Khối bàn phím gắn vào 8 chân của PSoC có cấu tạo như ma trận 4x4. 43 + Khối hiển thị dùng màn hình LCD-COG để hiển thị lệnh và số liệu. Các tín hiệu điều khiển và số liệu của màn hình nối vào 12 chân PSoC và sử dụng phần mềm để điều khiển các lệnh, tạo phông bộ chữ, biểu tượng. * Sơ đồ chân của Chip RM-1 * Mô tả chi tiết chân của Chip RM-1 44 • Thiết kế mạch điện tử của bộ điều khiển xa hồng ngoại Trên cơ sở của sơ đồ nguyên lý và sơ đồ chức năng chúng tôi xây dựng sơ đồ mạch điện tử của bộ điều khiển xa hồng ngoại như mô tả trong hình sau: 45 Sơ đồ mạch điện của bộ điều khiển từ xa hồng ngoại 46 • Thiết kế phần mềm Biểu đồ hoạt động của phần mềm truyền dữ liệu hồng ngoại được cho ở hình dưới. Lưu đồ hoat động của chương trình phát Sleep Timer Interrupt Flag=1 Update real timer clock GPIO Interrupt Read Row value Read Column value Keycode=Row OR Column Call codeout0() if keycode!=0 Mask=0x80; Send_StartBit Counter8_Period=72 Counter8_CompareValue=72 Wait until Start Bit Finish Begin Initialize User Modules Enable Sleep Timer Interrupt Enable GPIO Interrupt Exist Cmd to be Send Mask !=0 ? Y N Temp=mask&cmd Temp =0 ? N Y Send_Bit0 : Counter8_Period=48 Counter8_CompareValue=24 Wait until Bit0 Finish Send_Bit1 : Counter8_Period=72 Counter8_CompareValue=48 Wait until Bit1 Finish Mask>>=1 Y N 47 Như thấy trên hình, chương trình bắt đầu bằng việc khởi động các User Module sử dụng trong chương trình. Sau đó nó kiểm tra xem có lệnh nào cần được gửi không, nếu không thì nó loop tại chỗ. Nếu có lệnh cần được gửi đi, chương trình được chuẩn bị để gửi đi Bít mở đầu. và giá trị của Mask được gán bằng 0x80. Biến Mask được sử dụng để kiểm tra xem lệnh cmd đã được gửi đi hết chưa. Vòng lặp gửi lệnh đi được thực hiện theo các bước sau: • Kiểm tra giá trị của biên Mask: nếu bằng 0 (tức là việc gửi lệnh đã hoàn thành, ta thoát khỏi vòng lặp). Nếu Mask khác 0, tức là vẫn còn bit lệnh chưa được gửi, ta sẽ xem xét giá trị của bít lệnh ở vị trí Mask khác không này • Nếu bít lệnh bằng 0, gọi hàm gửi lệnh có giá trị 0 • Nếu bít lệnh bằng 1, gọi hàm gửi lệnh có giá trị 1 • Dịch chuyển Mask về bên phải 1 bít. Các lệnh điều khiển của điều hoà nhiệt độ Các lệnh của remote được thiết kế và lập trình tương thích với hệ lệnh trong bo điều khiển máy lạnh nêu ở phần trên. KẾT LUẬN Sử dụng chip PSoC với công nghệ hồng ngoại, ta có thể chế tạo thiết bị thu phát điều khiển từ xa với độ tin cậy cao, gọn nhẹ và giá thành thấp. Ứng dụng của thiết bị điều khiển từ xa là rất nhiều trong lĩnh vực công nghiệp, dân dụng và an ninh quốc phòng bởi nó cung cấp cho người sử dụng độ linh động cao rất phù hợp trong thời điểm hiện nay. Các chip DKML-1, RM-1 và các bo điều khiển máy lạnh, bộ điều khiển xa hồng ngoại đã được lắp đặt vào máy lạnh 12000BTU và 18000BTU của Công ty điện tử Bình Hòa. Các sản phẩm này đã được kiểm tra thử nghiệm nhiều lần tại nhà máy và khi đã đạt các chỉ tiêu như các bo nhập ngoại nhà máy đã gửi sang Trung tâm 3 thuộc Cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng nhà nước đánh giá chất lượng và đã được cấp giấy chứng nhận chất lượng của sản phẩm. 48 2.3.2.2. Hệ thống kiểm soát xâm thực (ACCESS CONTROL) sử dụng thẻ RFID Hệ thống thẻ tiếp cận RFID đang là một nhu cầu phổ biến của thế giới hiện đại. Rất nhiều hệ thống tự động có sử dụng thẻ như các nhà băng, các trạm thu phí giao thông, hệ thống giao thông công cộng, các công trình văn hoá, và trong các nhà máy sản xuất…. Các hệ thống tự động dùng thẻ tiếp cận, RFID (Radio Frequency Identification) hiện đang được nhập vào Việt nam, tuy nhiên giá thành nhập thiết bị còn đắt và với phần mềm quản lý của nước ngoài ít phù hợp với Việt nam. Chính vì vậy, việc tìm hiểu nguyên lý để thiết kế và chế tạo hệ thống mang thương hiệu Việt nam là một hướng đi có nhiều tiềm năng. Hệ thống thẻ tiếp cận được thiết kế và chế tạo tại Viện Công nghệ thông tin thời gian qua đã thu được nhiều kết quả. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống quản lý xâm thực được thiết kế như mô tả ở hình dưới. Hệ thống bao gồm: • Hai đầu đọc thẻ kiểm soát Vào/Ra AC200-R theo mã thẻ đăng ký, một bộ điều khiển AC200-C quản lý đầu đọc được kết nối PC. • Một bộ điều khiển có khả năng quản lý khoảng 5000 bản ghi. • Hệ thống kiểm soát có thể chạy độc lập hoặc nối mạng với 31 cửa ra/vào, khoảng cách tới trung tâm là 1000 m. Chương trình quản lý nhân sự AC200_SW trên PC Bộ chuyển đổi RS232/RS485 RS485 Bé ®iÒu khiÓn Rơle: Mở cửa UART Mã thẻ đã đăng kí ĐC/485 +5V Đèn báo đầy bộ nhớ Đèn Ăng ten đọc thẻ (Ra) Ăng ten đọc thẻ (Vào) Đèn Đèn Sơ đồ hệ thống RD1 RD2 RX RX 49 • Chương trình kiểm soát AC200-SW và quản lý nhân sự ra vào cơ quan chạy trên hệ điều hành Windows 98/2000/XP. • Phần mềm AC200-SW có cả tiếng Anh, tiếng Việt quản lý hệ thống một cách linh hoạt có khả năng kết xuất các file dữ liệu cho MS-Access, MS- Exel hỗ trợ rất tốt cho việc tính lương của công ty. Thẻ RFID có nhiều ưu điểm như dễ bảo quản độ bảo mật cao, chống thẻ giả, thời gian đọc thẻ nhanh, chính xác không gây lỗi. a. Đầu đọc thẻ RFID sử dụng chip PRoX-1.1 Đầu đọc thẻ RFID đã được thiết kế và chế tạo trên công nghệ PSoC. Chúng tôi sử dụng Chip Module CY8C0105 của hãng SunMicro trên đó dùng PSoC CY8C27443 (28 pins, 16 Kbytes flash) để tạo chip đặc chủng cho đầu đọc thẻ tiếp cận theo sơ đồ nguyên lý ở hình trên. Chip module CY8C0105 có ưu điểm là module cộng hưởng 125KHz được chế tạo theo công nghệ dán nên bảo đảm độ ổn định tần số và độ tin cậy cao. Người sử dụng chỉ cần lập trình cho những ứng dụng của riêng mình. Chúng tôi đã lập trình và nạp vào PSoC để tạo ra chip đọc thẻ PRoX-1.1. Hệ thống quản lý xâm thực víi ®Çu ®äc thÎ RFID 50 * PHẦN MỀM ỨNG DỤNG CỦA CHIP ĐỌC THẺ TIẾP CẬN PROX 1.1 Phần mềm ứng dụng được viết bằng ASSEMBLER trong chương trình thiết kế PSoC DESIGNER của hãng Cypress MicroSystems. Theo lưu đồ trên Phần mềm ứng dụng đầu tiên phải đặt các chế độ: + Định nghĩa mốt đọc thẻ: Byte Track Mode + Mốt đọc: Full Power Mode + Số lần đọc: 1 lần + Số Block cần đọc: 2 + Định nghĩa loại thẻ đọc: Manchester RF/64 + Định nghĩa chân để đưa đèn hoặc loa: chân 24 + Định nghĩa PassWord + Khởi động cổng UART và tốc độ truyền Sau đó chờ có thẻ dí thì đọc, nếu là loại thẻ đúng như đã định nghĩa ở trên thì chuyển sang dạng ASCII, gửi ra cổng UART và báo hiệu ra đèn. Các định nghĩa ban đầu Có thẻ dí ? Đọc thẻ và lấy mã thẻ Y N Chuyển sang mã ASCII và gửi ra rs232 Báo hiệu đèn hoặc loa Lưu đồ chương trình đọc thẻ RFID 51 * CẤU TRÚC PHẦN CỨNG Sơ đồ sắp xếp linh kiện Mặt trên Mặt dưới 1. Chip PSoC 2. Hai dãy chân cắm của tÝn hiÖu: 4 5 1 2 3 Ăng ten và đèn hiệu 52 ADRV 1 GPIO0 2 1OUT 3 R1IN 4 GPIO25 5 TX 6 SMP 7 GPIO2 8 GND 9 GPIO3 10 GPIO1 11 GND 12 NC 13 IND2 14 Pin # Pin Name Dription 1 ADRV Antenna Drive Pin 2 GPIO0 / P0[5] NC 3 T1OUT RS232 TX 4 R1IN RS232 RX (Receive) 5 M_SELECT / P2[5] Mode Select 6 TX / P2[1] UART Transmit, TX 7 SMP Switch Mode Pump 8 GPIO2 / P1[3] NC 9 GND Ground 10 GPIO3 / P1[1] NC 11 GPIO1 / P1[5] NC 12 GND Ground 13 NC No Connect 14 IND2 Inductor Connection 15 IND2 Inductor Connection 16 Vdd Supply Voltage 17 NC No Connect 18 GPIO7 / P1[6] NC 19 GPIO5 / P1[2] NC 20 GPIO4 / P1[0] NC 21 GPIO6 / P1[4] NC 22 XRES External Reset 23 RX / P2[0] UART Receive, RX 24 GPIO8 / P2[6] Ra đèn LED 25 GPIO9 / P0[0] NC 26 GND Ground 27 NC No Connect 28 Vdd Supply Voltage 28 Vdd 27 NC 26 GND 25 GPIO9 24 GPIO8 23 RX 22 XRES 21 GPIO6 20 GPIO4 19 GPIO5 18 GPIO7 17 NC 16 Vdd 15 IND2 RD PRoX1.1 53 3. Max232 4. Đèn hiệu 5. Cuộn dây ăng ten được chế tạo theo các chỉ tiêu sau: + L=870,uH + Dây đồng đường kính = 0,27 mm + Số vòng = 93 vòng + Đường kính cuộn dây = 5 cm b. Bộ điều khiển AC200-C dùng thẻ RFID Bộ điều khiển làm nhiệm vụ xử lý thông tin từ hai đầu đọc thẻ Đầu đọc vào và Đầu đọc ra, kiểm tra mức độ cho phép (số mã thẻ, thời gian) để điều khiển đóng mở cổng. Bộ điều khiển của hệ thống đóng mở cửa bằng thẻ tiếp cận sử dụng các khối chức năng của chip PSoC kết hợp với các phần cứng ngoại vi, được tích hợp trong một mạch điện tử. Bộ điều khiển có hai chế độ làm việc, chế độ điều khiển quá trình xâm thực và chế độ làm việc với người quản lý. Dữ liệu đăng ký thẻ được lưu trong Flash của Bộ điều khiển, bao gồm các thông tin về mã thẻ được xâm thực, thời gian cho phép. Bộ điều khiển AC200-C hoạt động dựa trên chip PROX 1. Được phát triển trên nền chip trắng PSoC CY8C27443. Sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển AC200-C như hình vẽ dưới. Khi có tín hiệu quẹt thẻ ở cổng đọc thẻ (Vào/Ra). PSoC kiểm tra mã thẻ, nếu mã thẻ đã được đăng kí thì PSoC đọc tiếp thời gian thực từ bộ Realtime. So sánh Mã thẻ + Thời gian với thông tin được lưu trong Flash để quyết định xem có cho phép mở cửa hay không. Nếu được phép mở cửa, PSoC đưa tín hiệu ra ngoài bật Rơle chốt cửa, đồng thời lưu lại bản ghi thông tin về quá trình Vào/Ra vào trong EEPROM. Ở chế độ làm việc với PC thì PSoC có thể nhập đăng kí mới, xoá toàn bộ đăng kí cũ, đọc các thông tin đăng kí trong Flash, hoặc đọc thông tin từ trong EEPROM. 54 Sơ đồ nguyên lý của bộ điều khiển AC200-C Thiết kế chip PROX-1 Chip PRoX-1 được thiết kế từ chip trắng PSoC CY8C27443. Đây là chip chính để thực hiện các chức năng của bộ điều khiển xâm thực cho cả phần cứng và phần mềm (xem hình trên). Các khối được định nghĩa trong chip PRoX-1: M« t¶ c¸c khèi sö dông trong chip PROX-I: + COUNTER8_1: Đặt Clock cho truyền thông UART (9600 Baud) + Rx8_1: Nhận mã thẻ từ Đầu đọc vào + Rx8_2: Nhận mã thẻ từ Đầu đọc ra + E2PROM: Đọc / ghi vào Flash, vùng lưu số liệu + I2C: Chuẩn truyền giữa các IC để - Phát lệnh và đọc số liệu thời gian từ chip DS1307 - Đọc / Ghi số liệu và EEPROM FM24C256 + UART_1: Gửi và nhận theo chuẩn truyền thông nối tiếp với PC Chip PRoX-1 của bộ điều khiển AC200 đã được thiết kế và chế tạo có cấu trúc phần cứng và chương trình phần nhão đảm bảo cho hệ thống kiểm Từ đầu đọc Vào Từ đầu đọc Ra UART-1 MAX485 Rx Tx A B COUNTER CLK 8-1 E Rx8-1 H CPU FLASH RAM PhÇn MÒm I2C PRoX_1 2MHz Rx8-2 MAX232 Tx MAX232 Tx FM24C256 DS1307 E2PROM +5V Rơle: Mở cửa ĐC/485 LED1 LED2 SW1 55 soát xâm thực hoạt động tin cậy. Hình sau mô tả một số dữ liệu của chip PROX-1 đã được chế tạo. Các thông số hệ thống của chip PRoX-1: Bảng các chân của chip PRoX-1 56 Mô tả các chân của chip PRoX-1 Các khối ngoại vi của Bộ điều khiển AC200-C: Thiết bị nhớ EEPROM FM24C256: FM24C256 là thiết bị nhớ 256Kbit được thiết kế theo chuẩn IIC mở rộng cho phép truy cập bộ nhớ nhiều hơn 16Kbit trên một kênh IIC. Chuẩn truyền thông này sử dụng 1 đường tín hiệu Clock (SCL) và 1 đường dữ liệu (SDA) để đồng bộ hoá dữ liệu giữa chip xử lí (PSoC) và EEPROM. Đặc điểm: − Điện áp hoạt động rộng: 2.7V – 5.5V − Tần số xung nhịp 400KHz − Dòng tiêu thụ thấp. 57 − Có chế độ chống ghi cho dữ liệu − Nhiệt độ hoạt động -400 - +850C Chip thời gian thực DS1307: Chip thời gian thực DS1307 là Chip tiêu thụ công suất thấp, bộ nhớ 56 bytes dữ liệu ghi nhớ thông tin về thời gian như giây, phút, giờ, ngày, thứ, tháng và năm. Địa chỉ và dữ liệu được truyền qua chuẩn IIC. Chip tự động điều chỉnh theo tháng ít hơn 31 ngày, điều chỉnh theo năm nhuân… Đặc điểm: - Đếm thời gian thực đến năm 2100. - 56 bytes RAM - 1 chân tín hiệu ra là xung vuông có thể lập trình được. - Nhiệt độ hoạt động -400 - +850C Thiết bị truyền thông MAX232: Max232 là thiết bị truyền nhận dữ liệu được sử dụng trong các giao diện truyền thông nối tiếp, đặc biệt là các ứng dụng mà chuẩn điện áp ±12V không có sẵn. Đặc điểm của Max232: - Tiêu thụ công suất thấp. - Nhiệt độ hoạt động -400 - +850C - Hỗ trợ hai cổng truyền/nhận trên 1 chip. Hoạt động của các khối chức năng Khi có yêu cầu xâm thực, đầu đọc thẻ vào/ra sẽ phát ra tín hiệu mang mã thẻ tới chip giao tiếp MAX232. Mã thẻ được gửi tới modul truyền thông Rx8_1(Vào) và Rx8_2(Ra) đã được lập trình trong chíp xử lý PSoC dưới dạng tín hiệu ngắt, và được lưu vào bộ nhớ RAM của chip PSoC. PSoC kiểm tra mã thẻ vừa nhận được và so sánh với mã thẻ đã được đăng ký và thời gian cho phép trong bộ nhớ Flash. Nếu mã thẻ và thời gian đã được đăng ký thì PSoC gửi yêu cầu đọc dữ liệu tới Chip thời gian thực DS1307 qua chuẩn truyền thông I2C. Dữ liệu đọc về bao gồm thời gian yêu cầu xâm thực, được so sánh với thời gian tương ứng với mã thẻ đó được lưu trong Flash để quyết định xem có cho phép mở cửa hay không. Nếu được phép mở cửa, bộ điều khiển đưa tín hiệu ra ngoài bật Rơle chốt cửa, đồng thời đưa ra tín hiệu đèn LED1 thông báo yêu cầu xâm thực là phù hợp. Sau đó, Bộ điều khiển ghi lại bản ghi thông tin về quá trình xâm thực vào trong EEPROM FM24C256, bao gồm các thông tin: mã thẻ (tương ứng với người xâm thực), trạng thái xâm thực (vào/ra), và thời gian xâm thực. Khi số bản ghi tới giới hạn bộ nhớ EEPROM cho phép, Bộ điều khiển tự động bật đèn LED2 báo cho người quản lý biết để cập nhật bản ghi. Mỗi Bộ điều khiển có khả năng quản lý tới 1000 thẻ. Địa chỉ của mỗi Bộ điều khiển được xác định bằng SW1, như vậy số Bộ điều khiển trong một hệ thống quản lý xâm thực là 30. Toàn bộ hệ thống quản lý xâm thực được kết nối mạng RS485 thông qua chip giao tiếp MAX485 và được quản lý bởi một 58 máy tính trung tâm duy nhất. Khoảng cách từ máy tính trung tâm tới mỗi bộ điều khiển tối đa là 1200m. Cuối ngày hoặc cuối tuần (khi EEPROM đầy), người quản lý cập nhật bản ghi thông tin quá trình xâm thực thông qua máy tính PC. Người quản lý có thể truy nhập vào trong Bộ điều khiển để đăng kí mã thẻ mới, xoá toàn bộ đăng kí cũ, đọc các thông tin đăng kí trong Flash, hoặc đọc bản ghi từ trong EEPROM qua mạng RS485. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG Thiết bị điều khiển của hệ thống đóng mở cửa bằng thẻ không tiếp xúc sử dụng các khối chức năng của chip PSoC kết hợp với các phần cứng ngoại vi, được tích hợp trong một mạch điện tử. Sơ đồ sắp xếp linh kiện: Sơ đồ bố trí linh kiện AC200-C 59 Sơ đồ mạch in: Mạch in AC200-C 60 Sơ đồ mạch điện của Bộ điều khiển AC200-C: 13 12 11 10 16 17 18 19 9 8 7 6 20 21 22 23 PSOC 5 4 3 2 24 25 26 27 14 15 1 28 1 2 3 4 8 7 6 5 Fm24256 1 2 3 4 8 7 6 5 DS1307 13 12 11 10 16 17 18 19 9 8 7 6 20 21 22 23 RD1 5 4 3 2 24 25 26 27 14 15 1 28 13 12 11 10 16 17 18 19 9 8 7 6 20 21 22 23 RD2 5 4 3 2 24 25 26 27 14 15 1 28 1 3 5 7 2 4 6 8 SWITCH 1 2 3 4 8 7 6 5 MAX485 Rs1 Rs4 RLed RLed2 R5 R4 R6 R7 Wire2 Wire1 104 104 RS485 104 R3 R2 Ra Rơ le Ra lẫy từ GND CN4-RL2 Rơle CN4-RL1 CN4 +12V Từ chân 24 của PSoC PRoX-1 PRoX-1.1 PRoX-1.1 61 THIẾT KẾ PHẦN MỀM CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN AC200-C Trình thiết kế PSoC của Cypress Micro Systems được viết trên môi trường Windows trở lên. Trình thiết kế PSoC giúp người sử dụng có thể lựa chọn một cấu hình phần cứng cho PSoC có các chức năng mong muốn, viết mã ứng dụng để sử dụng PSoC và gỡ rối ứng dụng. Trình thiết kế cho phép quản lý cơ sở dữ liệu thiết kế bằng các project. Ngoài việc hỗ trợ Assembler, trình thiết kế còn hỗ trợ ngôn ngữ bậc cao C, điều này giúp cho khả năng lập trình cho PSoC với những cấu trúc phức tạp mà với Assembler không thể làm được. Các modul phần cứng của PSoC được lựa chọn và ghép nối theo nguyên tắc nhất định nhằm tạo ra một cấu trúc hoạt động theo thiết kế. Việc cấu hình các thiết bị dựa trên trình soạn thảo thiết bị PSoC. Lưu đồ thuật toán của bộ điều khiển Begin Initial Digital Blocks Initial Variables Working with PC? Card detected? UART Interruption Rx Interruption Read Card? Read All Card from FLASH Write Card? Write Card to FLASH Read Record? Read Record from EEFROM Delete Card? Delete All Card from FLASH Allowed? Read Real Time Compare Card Open Door Write Record to EEPROM Reset Variables Sơ đồ sắp xếp các linh kiện Lưu đồ thuật toán của bộ điều khiển 62 Phần mềm này đã được test trong nhiều lần và được nạp vào trong Flash của chip PROX-1 tạo nên chip chuyên dụng là đầu não của bộ điều khiển AC200-C c. Chương trình quản lý mã thẻ trên PC AC200_SW Chương trình có thẻ quản lý tối đa 16 bộ điều khiển nối trên mạng RS-485. Với mỗi bộ điều khiển, chương trình này có các chức năng như sau: - Đăng ký thẻ - Đăng ký thông tin cá nhân. - Xoá các mã thẻ có trong bộ nhớ của bộ điều khiển. - Gửi các mã thẻ có trong danh sách mà người sử dụng đăng nhập cho bộ điều khiển. - Đọc các mã thẻ có trong bộ nhớ của bộ điều khiển, hiển thị tới người sử dụng. - Đọc các record trong trong bộ nhớ của bộ điều khiển - Lập báo cáo - Hiển thị dữ liệu từ đĩa cứng - Định nghĩa thời gian làm việc, ngày lễ.. - Bảo mật: nhập, thay đổi mã khoá…. - Sử dụng phông tiếng Anh hoặc tiếng Việt - Thiết lập đồng hồ hệ thống: đặt lại thời gian cho máy tính, cho bộ điều khiển… - Tự lựa chọn cổng truyền thông Lựa chọn cổng truyền thông Kết nối chương trình chạy trên máy PC và các bộ điều khiển qua cổng RS-232 hoặc RS-485. Người sử dụng được phép lựa chọn cổng truyền thông phù hợp với máy tính đang sử dụng. Thiết lập đồng hồ hệ thống Cho phép đặt lại đồng hồ trên máy tính, điều chỉnh thời gian cho các bộ điều khiển Sử dụng phông tiếng Anh hoặc tiếng Việt Người sử dụng có thể lựa chọn để thay đổi phông mà chương trình đang hiển thị Đăng ký mã thẻ. Cho phép người sử dụng có thể đăng ký mã thẻ với các thông tin: + Mã thẻ: số thẻ in trên mã thẻ + Thời gian truy nhập: thời gian được phép vào/ra + Truy nhập ngày trong tuần: các ngày trong tuần được phép vào/ra Chức năng này cho phép thêm mới, thay đổi hoặc xoá các mã thẻ trong danh sách và in ấn ra máy in. Đăng ký thông tin cá nhân Cho phép đăng ký thông tin cá nhân cho người sử dụng thẻ như họ và tên, chức vụ, nơi công tác… 63 Người sử dụng có thể thêm , bớt, thay đổi thông tin của từng người dùng thẻ có trong danh sách. Ngoài ra có thể in ra máy in danh sách người sử dụng thẻ. Xoá các mã thẻ có trong bộ nhớ của bộ điều khiển. Với chức năng cho phép từ máy tính PC ta có thể xóa các mã thẻ cũ lưu trong bộ nhớ của bộ điều khiển. Gửi các mã thẻ có trong danh sách đã được đăng ký cho bộ điều khiển Sau khi đã đăng ký các mã thẻ cần sử dụng. Sử dụng chức năng này để nạp các mã thẻ cho bộ điều khiển và lưu trong bộ nhớ của nó Đọc toàn bộ mã thẻ lưu trong bộ nhớ của bộ điều khiển và hiển thị trên máy tính. Với chức năng này, cho phép đọc lại toàn bộ các mã thẻ có trong bộ nhớ của bộ điều khiển, hiển thị tới người sử dụng. Đọc các records lưu trong bộ điều khiển lên PC Khi 1 thẻ được sử dụng ra hoặc vào, bộ điều khiển sẽ lưu thông tin của thẻ trên bộ nhớ. Các record lưu trong bộ điều khiển có dạng: Mã thẻ+ giờ: phút+ ngày/ tháng/ năm+ trạng thái vào/ra Chức năng này sẽ lấy toàn bộ record lưu trong bộ nhớ của bộ điều khiển lưu trên đĩa cứng của máy tính để lập báo cáo hàng tháng cho người sử dụng thẻ. Có tối đa là 4095 record lưu trong bộ nhớ của bộ điều khiển. Lập báo cáo Lập báo cáo để tạo ra 1 bản thông kê về tình hình thống kê về tình hình làm việc của 1 người trong 1 tháng so với các thông số đã đăng ký. 9 Có thể sử dụng các chức năng để lựa chọn người sử dụng thẻ, thời gian để lập báo cáo theo tháng/năm 9 Hiển thị các thông số đã định nghĩa cho các nhân, tổng kết lại số ngày giờ trong tháng, số lần đi muộn, số thời gian làm ngoài giờ 9 In ra máy in 9 Thay đổi số liệu: nếu thay đổi thì hiển thị chữ “có”, ngược lại chữ “không”. Ngày: ngày từ ngày 1 đến cuối tháng Thứ: của tuần Giờ giờ vào cổng sớm nhất của ngày Ra: Giờ ra khỏi cổng muộn nhất của ngày Vào muộn: Khoảng thời gian vào cổng muộn so với giờ vào làm việc đã định nghĩa trước của ngày. Nếu vào muộn ít hơn “Khoảng thời gian vào muộn cho phép” đã định nghĩa ở mục “Tùy chọn” thì không bị tính là đi muộn. Nếu đi làm đúng giờ thì mục này không có số liệu, ngược lại số liệu ở đây là khoảng thời gian đi làm muộn. 64 Ngày lễ: Phụ thuộc ở mục “Tuỳ chọn” đã định nghĩa cho ngày lễ, để cộng thêm ngày hoặc giờ hoặc cả 2 cho ngày lễ vào tổng số giờ làm việc của ngày. Ngoài ra nếu đi làm vào ngày lễ thì được cộng thêm như 1 ngày làm việc ngoài giờ. Thời gian làm việc: Tổng số giờ làm việc của ngày. Đây là giờ ra muộn nhất trừ đi giờ vào sớm nhất . Nếu thiếu số liệu để tính giờ làm việc thì chương trình thông báo bằng chữ “Lỗi”. Trong trường hợp này, người quản lý ph