TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHÓA CỬA TRÊN Ô TÔ
Khái quát về hệ thống khóa cửa
Hệ thống khóa cửa ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm an toàn cho người sử dụng bằng cách khóa và mở khóa các cửa Qua thời gian, hệ thống này đã tiến hóa từ cơ chế điều khiển đơn giản đến các công nghệ tiên tiến như điều khiển từ xa, và hiện nay, còn có khả năng sử dụng ứng dụng di động để biến điện thoại thông minh thành chìa khóa thông minh.
Hệ thống khóa cửa trên ô tô hiện nay gồm những loại sau đây:
Hệ thống khóa cửa cơ bản nhất trên xe hơi bao gồm việc mở hoặc khóa cửa bằng chìa khóa từ bên ngoài và thao tác kéo núm ở phía trên bên trong cửa để thực hiện chức năng tương tự.
Hình 1.1 Hệ thống khóa cửa điều khiển bằng cơ
Hệ thống khóa cửa điện trên xe sử dụng công tắc điều khiển bên trong, phổ biến ở hầu hết các dòng xe Khi không có chìa khóa trong ổ khóa điện, bạn chỉ cần ấn giữ công tắc mở/đóng trong 3-5 giây để tất cả cửa kính tự động mở hoặc đóng Nếu tiếp tục giữ nút bấm, cửa sẽ vẫn được đóng/mở cho đến khi bạn nhả tay ra.
Hình 1.2 Hệ thống khóa cửa bằng điện
Hệ thống khóa cửa bằng ứng dụng di động sử dụng điện thoại thông minh thành chìa khóa ô tô thông minh
Hình 1.3 Khóa cửa bằng điện thoại
Hệ thống hiện đại này cho phép người dùng kết nối không dây với xe thông qua một bộ cảm biến gắn trên xe, giúp nhận diện người sử dụng mà không cần lấy điện thoại ra khỏi túi Đây là công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, hứa hẹn sẽ được áp dụng rộng rãi trong tương lai.
Hệ thống khóa cửa bằng điều khiển từ xa sử dụng bộ điều khiển từ xa
Hình 1.4 Hệ thống khóa cửa điều khiển từ xa
Hệ thống khóa cửa bằng điều khiển từ xa được coi là an toàn và chống trộm vượt trội hơn so với hệ thống khóa cửa thông thường Phát triển lần đầu bởi Siemens vào năm 1995, hệ thống này đã được Mercedes-Benz giới thiệu dưới tên “Key-less Go” vào năm 1997 trên mẫu sedan hạng sang S-Class Hệ thống hoạt động bằng cách gửi tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa gắn với chìa khóa để khóa hoặc mở khóa cửa xe từ xa Khi bộ nhận tín hiệu nhận được tín hiệu từ bộ điều khiển, nó sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến bộ điều khiển, từ đó điều khiển các chuột cửa dựa trên tín hiệu nhận được.
+ Độ an toàn và chống trộm cao;
+ Là một hệ thống hiện đại, tiện nghi và sử dụng rộng rãi trên ô tô
Bộ điều khiển từ xa có thể gặp khó khăn trong việc hoạt động hiệu quả khi bị che khuất bởi các vật liệu kim loại, hoặc khi xe đậu gần các tháp truyền hình, trạm radio, nguồn phát điện, và các thiết bị phát sóng điện từ mạnh khác.
Chức năng của hệ thống khóa cửa
Hệ thống điều khiển khóa cửa có nhiều chức năng đa dạng, tùy thuộc vào loại động cơ, cấp độ nội thất và thị trường Những chức năng này giúp nâng cao tính năng bảo mật và tiện ích cho người sử dụng.
Chức năng khóa/mở bằng tay: Khi ấn công tắc điều khiển khóa cửa về khóa/mở khóa, thì tất cả các cửa đều được khóa/mở khóa[5]
Chức năng khóa và mở khóa cửa bằng chìa khóa cho phép người dùng dễ dàng kiểm soát an ninh của xe Khi chìa khóa được đưa vào ổ khóa ở cửa phía người lái hoặc hành khách và xoay về vị trí khóa hoặc mở khóa, tất cả các cửa sẽ đồng loạt được khóa hoặc mở.
Chức năng mở khóa hai bước là cơ chế bảo mật cho phép mở khóa một cửa bằng chìa khóa Khi chìa khóa được sử dụng để mở khóa một cửa, thao tác đầu tiên chỉ cho phép mở cửa đó Để mở các cửa khác, người dùng cần thực hiện thao tác thứ hai.
Chức năng chống quên chìa khóa trên xe giúp mở tất cả các cửa khi chìa khóa còn trong ổ điện và núm khóa cửa được xoay về vị trí khóa, ngay cả khi công tắc khóa đang ở chế độ tắt Mạch chống quên chìa khóa tự động kích hoạt để khóa một lần và mở lại, đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người sử dụng.
Chức năng bảo vệ của khóa cửa giúp ngăn chặn việc mở khóa bằng cách sử dụng công tắc điều khiển từ xa hoặc dụng cụ khác qua khoảng trống giữa kính cửa và khung cửa Khi cửa sổ mở, người dùng có thể khóa cửa bằng chìa hoặc bộ điều khiển từ xa, từ đó thiết lập chức năng bảo vệ và vô hiệu hóa khả năng mở khóa thông qua công tắc điều khiển.
Chức năng điều khiển cửa sổ điện vẫn hoạt động ngay cả khi đã tắt khóa điện Trong một số hệ thống khóa cửa, rơ le cấp nguồn được kích hoạt từ rơ le tổ hợp điều khiển cửa sổ điện sau khi khóa điện đã được tắt.
Phân loại hệ thống khóa cửa
Hệ thống khóa cửa ô tô hiện đại sử dụng motor tích hợp với bộ chấp hành, cho phép điều khiển trực tiếp Đây là thiết kế nguyên bản, phổ biến trên nhiều loại xe mới ngày nay.
Cơ cấu hiện đại, nhỏ gọn, không chiếm nhiều diện tích;
Cơ cấu chấp hành phức tạp;
Khó bảo dưỡng, sửa chữa, yêu cầu kỹ thuật viên phải có tay nghề cao trong vấn đề bảo dưỡng và sửa chữa
Hình 1.5 Khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
Hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa thường được áp dụng cho các loại ô tô đời cũ chưa trang bị hệ thống điều khiển từ xa Việc khóa hoặc mở khóa cửa được thực hiện thông qua chuột cửa, với cơ chế tác động gián tiếp tới cơ cấu chấp hành.
Cơ cấu chấp hành đơn giản;
Dễ bảo dưỡng và sửa chữa
Chiếm nhiều diện tích vì lắp đặt thêm chuột cửa;
Tính thẩm mỹ không cao
Hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành bao gồm các thành phần chính như chuột cửa và motor, tạo nên một cơ chế vận hành hiệu quả Cấu tạo này giúp nâng cao tính năng bảo mật và tiện lợi cho người sử dụng.
Hình 1.7 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng motor lắp chung với bộ chấp hành
Từ hình 1.3 ta thấy được cấu tạo :
Bộ điều khiển từ xa sử dụng pin lithium để hoạt động Khi nhấn nút trên bộ điều khiển, tín hiệu sẽ được truyền qua sóng radio đến bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe.
- Bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe: nhận tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa và truyền tín hiệu điều khiển này tới rơ le tổ hợp
Rơ le tổ hợp đóng vai trò quan trọng trong việc xác định trạng thái điều khiển, bằng cách nhận tín hiệu đầu vào từ từng công tắc Nó phát ra tín hiệu khóa hoặc mở khóa đến cụm khóa cửa, dựa trên tín hiệu từ bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe.
- Công tắc cảnh báo mở khóa bằng chìa: xác định xem chìa khóa có được tra vào ổ khóa điện hay không
- Cụm khóa cửa: motor điều khiển khóa cửa được bố trí ở đây
Hình 1.8 Nguyên lí hoạt động cửa khi khóa
Thao tác mở khóa tất cả các cửa :
Khi nhấn công tắc khóa/mở khóa trên bộ điều khiển từ xa mà không có chìa khóa trong ổ khóa điện và tất cả các cửa đều đóng, mã nhận diện của xe và mã chức năng sẽ được truyền đi Bộ nhận tín hiệu điều khiển cửa xe sẽ tiếp nhận các mã này và CPU trong bộ nhận sẽ tiến hành kiểm tra, đánh giá Nếu mã nhận diện trùng khớp với xe, bộ nhận sẽ phát tín hiệu khóa/mở cửa đến rơ le tổ hợp.
Rơ le tổ hợp hoạt động khi nhận tín hiệu khóa hoặc mở khóa cửa xe, kích hoạt transistor Tr1/Tr2, dẫn đến việc rơ le khóa/mở khóa được bật Kết quả là các motor điều khiển khóa cửa sẽ chuyển về vị trí khóa hoặc mở khóa.
Khi hoạt động khóa được kích hoạt, transistor Tr1 sẽ bật, cho phép dòng điện từ ắc quy đi qua cuộn dây của rơ le khóa, tiếp theo là Tr1 và cuối cùng là mass Điều này làm cho tiếp điểm của rơ le khóa hạ xuống, tạo ra dòng điện từ ắc quy.
Rơ le khóa đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển cửa, với motor điều khiển cửa hoạt động nhờ vào tín hiệu từ rơ le mở khóa Khi không có dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ le mở khóa, tiếp điểm của rơ le này sẽ bật lên, tạo điều kiện cho việc mở khóa và điều khiển cửa diễn ra thuận lợi.
Khi hoạt động mở khóa được kích hoạt, transistor Tr2 sẽ bật, cho phép dòng điện từ ắc quy chảy qua cuộn dây của rơ le mở khóa và tiếp tục đến mass Khi tiếp điểm của rơ le mở khóa được kích hoạt, dòng điện từ ắc quy sẽ đi qua tiếp điểm này, điều khiển motor cửa và tiếp điểm của rơ le khóa, dẫn đến việc tiếp điểm rơ le khóa bật lên do không có dòng điện qua cuộn dây của nó.
Hoạt động mở khóa hai bước được thực hiện thông qua một rơ le mở khóa chuyên dụng cho cửa người lái, được ký hiệu là D, cùng với transistor Tr3 điều khiển rơ le này, được lắp đặt trong rơ le tổ hợp.
Khi nhấn một lần vào công tắc mở khóa trên bộ điều khiển từ xa, rơ le tổ hợp sẽ kích hoạt transistor Tr3, từ đó mở khóa cửa xe của người lái và chỉ điều khiển motor mở khóa cửa bên phía người lái.
Hình 1.9 Nguyên lí hoạt động cửa khi mở
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khóa cửa sử dụng transistor Tr3, khi Tr3 bật, dòng điện sẽ từ ắc quy đi qua cuộn dây của rơ le mở khóa (D) và Tr3 đến mass Khi tiếp điểm rơ le mở khóa (D) được kích hoạt, dòng điện từ 11 sẽ đi qua ắc quy đến tiếp điểm rơ le mở khóa (D), kích hoạt motor cửa người lái (D) và tiếp điểm của rơ le khóa Do không có dòng điện qua cuộn dây của rơ le khóa, tiếp điểm rơ le khóa sẽ bật lên.
Hình 1.10 Nguyên lí mở khóa cửa người lái
Khi nhấn công tắc mở khóa trên bộ điều khiển từ xa hai lần trong vòng 3 giây, rơ le tổ hợp sẽ kích hoạt cả hai transistor Tr3 và Tr2, đồng thời mở khóa các rơ le (D) và (P) cho cửa lái và cửa hành khách.
Hình 1.11 Nguyên lí hoạt động mở khóa cửa người lái và hành khách
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khóa điện tử dựa vào việc kích hoạt hai transistor Tr2 và Tr3 Khi chúng bật, dòng điện từ ắc quy sẽ đi qua cuộn dây của rơ le mở khóa (P) và (D), dẫn đến việc kích hoạt các tiếp điểm của rơ le này Cụ thể, dòng điện sẽ đi từ ắc quy đến tiếp điểm của rơ le mở khóa (P), kích hoạt motor của các cửa hành khách và tiếp điểm của rơ le khóa, đồng thời cũng cung cấp điện cho motor của cửa người lái qua tiếp điểm của rơ le mở khóa (D) Do không có dòng điện qua cuộn dây của rơ le khóa, tiếp điểm của rơ le khóa sẽ bật lên, cho phép mở cửa.
Hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa
1.4.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa sử dụng chuột cửa
Chuột cửa được cấu tạo từ một motor điện DC, một bánh răng trung gian và một thanh răng có gắn móc đẩy Móc đẩy hoạt động thụt ra hoặc thụt vào nhờ motor đảo chiều dòng điện, cho phép thực hiện chức năng khóa hoặc mở khóa ổ khóa ngậm cửa.
Hình 1.12 Bánh răng bên trong chuột cửa
Hình 1 13 Cấu tạo bên trong chuột cửa
1 – Motor; 3 – Bánh răng motor; 2 – Thanh răng; 4 – Bánh răng trung gian
Móc đẩy chuyển động tịnh tiến có tác động gián tiếp đến công tắc LOCK/UNLOCK trong xe thông qua thanh đẩy Công tắc này sẽ kích hoạt ổ khóa ngậm qua dây LOCK/UNLOCK, thực hiện chức năng khóa và mở khóa cửa.
Hình 1.14 Chuột cửa và công tắc trên xe
1 – Chuột cửa; 4 – Tay mở cửa; 2 – Dây LOCK/UNLOCK; 5 – Công tắc
LOCK/UNLOCK; 3 – Dây mở cửa xe; 6 – Thanh đẩy
Tay cầm mở cửa: dùng để mở cửa xe, nó tác động gián tiếp vào ổ khóa ngậm cửa thông qua dây mở cửa xe để mở cửa xe
Tay cầm mở cửa và ổ khóa ngậm cửa là những cơ cấu an toàn thiết yếu trên xe hơi Chúng được trang bị cho tất cả các cửa, giúp giữ chặt cửa khi đóng và ngăn chặn tình trạng tự bung ra trong quá trình di chuyển Điều này đảm bảo an toàn tối đa cho người lái và hành khách.
Hình 1.16 Ổ khóa ngậm cửa 1.4.2 Nguyên lí hoạt động của khóa dùng chuột cửa
Khi motor quay theo chiều nghịch, bánh vít sẽ quay theo chiều kim đồng hồ, dẫn đến việc cơ cấu khớp quay bị xoay ngược chiều kim đồng hồ Đòn quay 1 cũng bị xoay ngược chiều kim đồng hồ, kéo theo đòn quay 2 nhờ vào chốt giữ đòn quay 1 Kết quả là chốt đẩy đòn quay 2 không bị xoay so với chốt mở khóa ngậm Khi kéo đòn mở, chốt đẩy đòn quay 2 sẽ tác động trực tiếp vào chốt mở khóa ngậm, làm cho khóa ngậm mở và cửa xe được mở ra.
1 – Motor; 2 – Trục vít; 3 – Bánh vít; 4 – Cơ cấu khớp quay; 5 – Đòn quay 1; 6 – Đòn quay 2; 7 – Chốt đẩy đòn quay 2; 8 – Chốt mở khóa ngậm; 9 –
Chốt giữ đòn quay 1; 10 – Khóa ngậm
Khi motor quay theo chiều thuận, bánh vít sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ, dẫn đến việc cơ cấu khớp quay bị xoay theo chiều kim đồng hồ Sự xoay này khiến đòn quay 1 và đòn quay 2 cũng bị xoay cùng chiều, nhờ vào chốt giữ đòn quay 1 Kết quả là chốt đẩy đòn quay 2 bị xoay một góc so với chốt mở khóa ngậm Do đó, khi kéo đòn mở, chốt đẩy đòn quay 2 không thể tác động vào chốt mở khóa ngậm, làm cho khóa ngậm không thể mở, và cửa xe vẫn đóng.
1 – Motor; 2 – Trục vít; 3 – Bánh vít; 4 – Cơ cấu khớp quay; 5 – Đòn quay 1; 6 – Đòn quay 2; 7 – Chốt đẩy đòn quay 2; 8 – Chốt mở khóa ngậm; 9 –
Chốt giữ đòn quay 1; 10 – Khóa ngậm.
Xu hướng của hệ thống khóa cửa ô tô hiện nay
Cùng với sự phát triển của công nghệ, chìa khóa thông minh ô tô đã trở thành một phát minh phổ biến, mang lại sự tiện lợi và bảo mật cao Hệ thống khóa thông minh hiện nay được áp dụng rộng rãi trên tất cả các loại xe, với nhiều tính năng tiên tiến như khóa cửa điều khiển từ xa, giúp ngăn chặn trộm cắp hiệu quả Chìa khóa được trang bị vi mạch điện tử, giao tiếp với xe qua tần số tương tự như đài radio, tạo ra một lớp bảo mật bổ sung Các nhà sản xuất cũng đã thiết kế nút bấm khóa/mở cửa trên chìa khóa, thay thế cho phương pháp truyền thống Đặc biệt, hệ thống khóa cửa cảm ứng, đã được trang bị trên xe hạng sang từ hơn 10 năm trước, hiện nay cũng đang trở nên phổ biến, nâng cao tính thẩm mỹ và trải nghiệm người dùng, mặc dù vẫn cần có chìa khóa trong phạm vi gần để mở cửa.
Hình 1.19 Xu hướng phát triển của hệ thống mở khóa cửa hiện nay
Người dùng không cần lo lắng về việc mở cửa xe nhờ vào tay nắm cảm ứng, chỉ cần chạm tay vào là xe sẽ tự động mở khóa Để khóa xe lại, người dùng cần chạm vào một vị trí nhất định, mặc dù nhiều xe sang không kích hoạt tính năng tự động khóa khi ra khỏi xe nhằm đảm bảo an toàn trong các tình huống cụ thể Với sự phát triển của điện thoại thông minh, các hãng xe đã tích hợp công nghệ cho phép mở khóa xe bằng điện thoại, nhờ vào khả năng giao tiếp không dây, tạo ra tính năng mới tiện lợi cho người dùng.
Hình 1.20 Hệ thống khóa cửa thông minh dùng mật khẩu
Ngoài các phương thức mở khóa phổ biến, một số nhà sản xuất xe hơi đã trang bị tính năng mở khóa qua mật khẩu Người dùng chỉ cần nhập mật khẩu trên màn hình cảm ứng đặt ở kính phía trước hoặc kính bên hông trụ B để mở khóa xe Mặc dù phương pháp này không mang lại trải nghiệm tốt bằng việc chia sẻ chìa khóa qua smartphone, nhưng nó lại có chi phí cao hơn khi chia sẻ với người khác Tính năng này chủ yếu xuất hiện trên các mẫu xe ở thị trường Mỹ và không được ưa chuộng, vì việc phải nhập mật khẩu để mở xe có thể gây bất tiện cho người dùng.
HỆ THỐNG KHÓA CỬA THÔNG MINH TRÊN CÁC XE HIỆN ĐẠI
Hệ thống khóa thông minh smart key
2.1.1 Cấu tạo của hệ thống smart key
Hình 2.1 Chìa khóa thông minh của hệ thống smart key
Chìa khóa SMK bao gồm các phần chính:
+ Chìa cơ khí dùng để mở cửa, cốp, hộc găng tay… khi cần thiết
+ Phần phát tín hiệu RF (radio frequentcy - 315,433,447MHz phục vụ cho việc phát tín hiệu RF để mở/khóa cửa, cốp…
+ Phần phát tín hiệu LF (low frequentcy – 125 KHz) dùng cho việc định vị và nhận dạng chìa khóa
+ Phần transponder (gọi tắt là CHIP) dùng để chạy chế độ LIMP HOME khi chìa khóa hết pin hoặc có lỗi xảy ra trong hệ thống
SMK unit: Hộp điều khiển hệ thống smart key
Hộp điều khiển SMK là thiết bị đầu tiên tiếp nhận tín hiệu từ chìa khóa, bao gồm tín hiệu LF qua anten định vị và tín hiệu từ CHIP qua anten trong hộp LIMP HOME Ở phiên bản 2.5, hộp SMK cũng nhận tín hiệu RF để khóa/mở cửa nhờ vào việc tích hợp RF receiver bên trong Sau khi nhận tín hiệu từ chìa khóa, hộp SMK sẽ chia sẻ thông tin nhận dạng với các hộp khác để quyết định cho phép nổ máy hay không Người dùng có thể sử dụng máy Scan để truy cập vào DTC và dữ liệu hiện tại.
S/W management của hộp SMK Hộp SMK có thể neutralize để dùng cho xe khác và các mục đích khác.[3]
PDM: Hộp điều khiển việc phân chia nguồn điện
Hộp PDM (Power Distribution Module) là thiết bị phân chia nguồn điện cho các hệ thống trong xe, thay thế cho thao tác xoay chìa khóa truyền thống Bên trong PDM có các rơ-le cấp nguồn cho ACC, IG1, IG2 và START, giúp ngắt nguồn ACC và IG2 trong quá trình khởi động động cơ để tập trung điện cho khởi động Điểm khác biệt lớn nhất của PDM so với ổ khóa truyền thống là khả năng lưu trữ thông tin bảo mật của chìa khóa PDM nhận thông tin bảo mật từ hộp SMK để quyết định có cho phép khởi động động cơ hay không Ngoài ra, PDM hỗ trợ các chức năng như DTC, dữ liệu hiện tại và quản lý phần mềm, đồng thời có thể được điều chỉnh để sử dụng cho xe khác và các mục đích khác.
Hình 2 3 Hộp PDM điều khiển việc phân chia nguồn điện
Hộp nhận tín hiệu RF – tín hiệu điều khiển cửa (Radio frequentcy)
Hộp RF receiver là thiết bị nhận tín hiệu sóng radio từ chìa khóa, cho phép thực hiện các lệnh như khóa/mở cửa, đóng/mở cốp, và bật còi, đèn để tìm xe, tùy theo từng mẫu xe Thiết bị này chỉ có 3 dây điện: Nguồn B+, GND và đường truyền tín hiệu tới hộp SMK, PDM hoặc hộp khác, tùy theo model Lưu ý rằng RF receiver không hỗ trợ kết nối với máy Scan; để kiểm tra, cần sử dụng máy VMI hoặc thông tin từ hộp liên kết với nó.
Hình 2.4 Hộp nhận tín hiệu RF – tín hiệu điều khiển cửa (Radio frequentcy)
Antenna định vị chìa khóa là thiết bị chuyên dụng để phát hiện chìa khóa smart key trong vùng phủ sóng của nó Chức năng định vị và nhận dạng chìa khóa được thực hiện bởi hộp SMK, trong khi antenna chỉ cần hai dây điện kết nối với hộp này Thông thường, một chiếc xe có từ 5 đến 9 antenna để đảm bảo khả năng nhận diện chìa khóa hiệu quả.
Các antenna được lắp đặt trên tay cửa xe giúp định vị và nhận dạng chìa khóa bên ngoài, trong khi từ 1 đến 2 antenna trong cốp xe đảm bảo vị trí của chìa khóa bên trong Một antenna ở khu vực cản sau cho phép chủ xe mở cốp bằng bút bấm, và hai antenna trong khu vực cần số giúp định vị chìa khóa ở trong xe.
Tùy thuộc vào từng mẫu xe, số lượng công tắc trong hệ thống smart key có thể khác nhau, đóng vai trò quan trọng như các thông tin đầu vào cho hệ thống Các loại công tắc phổ biến thường gặp bao gồm:
Công tắc trên tay cửa xe thường có số lượng khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất, nhưng thông thường sẽ có hai công tắc trên hai tay cửa trước và một công tắc để mở khoang hành lý.
Công tắc phanh chân đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn khi khởi động xe Nó gửi tín hiệu đến hộp SMK, ngăn chặn quá trình khởi động nếu không có tín hiệu từ công tắc Điều này giúp bảo vệ hệ thống và người lái khỏi những tình huống nguy hiểm.
+ Công tắc báo số “P”-”N”: Công tắc này báo thông tin đầu vào cho hộp SMK như một tín hiệu an toàn cho việc khởi động động cơ
+ Công tắc báo chìa khóa đang ở trong ổ LIMP HOME: Giúp SMK khởi động bằng chế độ LIMP HOME và báo tình trạng sẵn sàng để đăng ký chìa khóa
+ Và một số loại công tắc khác tùy theo models và nhà Sản xuất
Hình 2.5 Các công tắc khóa cửa 2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống Smart key
Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống Smart key
Khi đăng ký chìa khóa trong hệ thống IMMO, thông tin về chìa khóa sẽ được chuyển đến hộp SMK thông qua cuộn dây antenna trong module LIMP HOME hoặc nút SSB, qua hộp PDM Hộp SMK sẽ lấy thông tin xe (PIN CODE) từ ECM hoặc máy chẩn đoán qua đường truyền CAN, sau đó tổng hợp và lưu trữ thông tin bảo mật, bao gồm ID chìa khóa và PIN code ID chìa khóa bao gồm ID CHIP, tần số RF và tần số LF Khi lái xe sử dụng SMK, thông tin này sẽ được truyền qua antenna LF hoặc RF đến hộp SMK, nơi sẽ chia sẻ thông tin với các hộp liên quan để phân tích và xác nhận chìa khóa Nếu chìa khóa được nhận diện đúng, hệ thống sẽ thực hiện các lệnh tùy thuộc vào thao tác của người lái Trong trường hợp sử dụng chức năng LIMP HOME, thông tin chìa khóa cũng sẽ được truyền về hộp SMK qua antenna trong module LIMP HOME hoặc cuộn dây antenna trong nút SSB, và các lệnh tiếp theo sẽ tương tự như khi lái xe điều khiển hệ thống thông thường.
Hình 2.7 Hoạt động mở cửa trên hệ thống Smart key
Khi bấm nút, hệ thống sẽ được kích hoạt và hộp SMK sẽ gửi tín hiệu tìm kiếm chìa khóa đến anten (sóng LF) Chìa khóa nhận tín hiệu từ anten và gửi phản hồi (RF) về hộp RF receiver Hộp RF receiver sẽ chuyển tín hiệu qua đường truyền K về hộp SMK, nơi dữ liệu được phân tích và so sánh Nếu chìa khóa đúng, hộp SMK sẽ gửi tín hiệu đến BCM hoặc DDM để mở chốt cửa.
Hệ thống khóa cửa ô tô dùng smartphone
Nhiều hãng sản xuất điện thoại như Apple, LG và Samsung đã hợp tác với các nhà sản xuất ôtô lớn để phát triển công nghệ Digital Key, cho phép người dùng mở khóa xe bằng smartphone, mang đến trải nghiệm sống hiện đại Hiện tại, một số xe như Tesla Model 3 cho phép chủ sở hữu sử dụng điện thoại thông minh làm chìa khóa, nhưng công nghệ này chưa trở thành tiêu chuẩn chung trong ngành Thực tế, người dùng còn không thể đảm bảo quyền truy cập vào điện thoại cá nhân khi chuyển sang sản phẩm hoặc phiên bản mới khác.
Hình 2.8 Khóa cửa ô tô bằng smartphone
Dựa trên công nghệ kết nối giữa điện thoại thông minh và xe hơi, Digital Key cho phép người tiêu dùng dễ dàng khóa/mở xe và khởi động động cơ, đồng thời chia sẻ quyền truy cập với người khác Hệ thống bảo mật được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn như Global Platform, GSMA, Bluetooth và CMC, đảm bảo mã khóa kỹ thuật số được gửi đến điện thoại một cách an toàn Người dùng cần đứng gần xe để mở khóa qua giao thức NFC, giúp ngăn chặn kẻ trộm, vì họ phải có smartphone của bạn để khởi động xe.
Hình 2.9 Mô hình hoạt động của digital key
Hệ thống khóa cửa ô tô dùng vân tay
Các cảm biến tích hợp trong tay nắm cửa và nút bấm khởi động của xe, dự kiến sẽ được triển khai trên SUV Santa Fe 2019, cho phép nhiều người dùng đăng ký dấu vân tay Dữ liệu bảo mật sẽ được mã hóa và lưu trữ trên xe, giúp xe tự nhận diện người dùng và điều chỉnh các thông số như ghế và gương chiếu hậu Trong tương lai, thông qua cập nhật phần mềm, hệ thống còn có khả năng điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và vô lăng Cảm biến nhận biết điện dung của con người, giúp phân biệt điện giữa các khu vực trên ngón tay, ngăn chặn việc sử dụng vân tay giả mạo và các cuộc tấn công đột nhập.
Hình 2.10 Chạm cảm biến vân tay trên ô tô
Theo Hyundai, tỉ lệ lỗi của hệ thống bảo mật dấu vân tay chỉ là 1:50.000, tương đương với công nghệ Touch ID trên các sản phẩm của Apple Đây là lần đầu tiên công nghệ này được tích hợp vào tay nắm cửa ô tô, giúp khắc phục những bất tiện của chìa khóa truyền thống Trong khi đó, Tesla cũng đã áp dụng hệ thống khóa bằng điện thoại thông minh trên mẫu xe Model 3.
Khi người dùng đặt ngón tay lên thiết bị đọc dấu vân tay, thiết bị sẽ quét và chuyển đổi hình ảnh ngón tay thành dữ liệu số Hệ thống sau đó sẽ so sánh các đặc điểm của dấu vân tay với dữ liệu đã lưu trữ Nếu có sự khớp giữa dấu vân tay và dữ liệu hệ thống, các chức năng tiếp theo như mở khóa hoặc đóng khóa sẽ được thực hiện theo lập trình.
Hệ thống khóa cửa dùng thẻ từ
2.4.1 Sơ đồ nguyên lý và hoạt động của công nghệ RFID
Hệ thống sử dụng công nghệ RFID bao gồm hai thành phần chính: thiết bị đọc (READER) và thiết bị phát mã RFID có gắn chip Sơ đồ nguyên lý của hệ thống này được thể hiện trong hình 2.11.
TAG READER được trang bị anten để thu và phát sóng điện từ, giúp nhận diện các vật gắn TAG Mỗi TAG chứa một mã số duy nhất, không trùng lặp, đảm bảo khả năng nhận dạng chính xác cho từng vật thể.
Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống RFID
Antenna có vai trò quan trọng trong việc nhận và truyền dữ liệu với reader, đồng thời cung cấp năng lượng để kích hoạt thẻ thụ động Thông thường, các thành phần này được in bằng mực đồng hoặc được chứa trong một thẻ nhựa nhỏ Có nhiều loại antenna khác nhau, đặc biệt là UHF, và chiều dài của antenna tương ứng với phạm vi đọc của thẻ.
Antenna lớn giúp tăng phạm vi đọc, nhưng các điểm kết nối giữa antenna và vi mạch của thẻ lại là những điểm yếu nhất Nếu bất kỳ điểm kết nối nào bị hỏng, hiệu suất của thẻ sẽ giảm đáng kể hoặc thậm chí không hoạt động.
Ngày nay, sự phát triển của khoa học công nghệ trong các lĩnh vực thông tin, nhận dạng và rađa điều khiển yêu cầu anten không chỉ đơn thuần bức xạ hay thu sóng điện từ mà còn tham gia vào quá trình gia công tín hiệu Anten cần được hiểu là một tổ hợp bao gồm nhiều hệ thống, trong đó hệ thống bức xạ hoặc cảm thụ sóng là chủ yếu Hệ thống này bao gồm các phần tử anten để thu hoặc phát, cùng với hệ thống cung cấp tín hiệu để phân phối năng lượng cho các phần tử bức xạ hoặc hệ thống gia công tín hiệu khi thu sóng.
Hình 2.12 Cấu trúc chung cho hệ thống RFID
Thông thường, các yêu cầu đối với anten của hệ RFID với các chip vi xử lý cho trước có thể được tổng hợp lại như sau:
- Phối hợp trở kháng tối ưu khi nhận các tín hiệu lớn nhất từ đầu đọc để cấp nguồn cho chip vi xử lý
- Đủ nhỏ để có thể gắn vào bất kỳ đối tượng cần nhận dạng nào
- Không bị ảnh hưởng bởi chất liệu của đối tượng cần nhận dạng nhằm bảo toàn hiệu suất
- Có biểu đồ bức xạ theo yêu cầu (đẳng hướng, định hướng hay hình bán cầu)
- Có cấu trúc cơ học chắc chắn và bền
- Chi phí về chất liệu cũng như sản xuất thấp
Khi thiết kế anten tag cho ứng dụng RFID, cần xem xét một số khía cạnh quan trọng dưới các điều kiện khác nhau Những yếu tố này bao gồm tần số hoạt động, phạm vi đọc, môi trường sử dụng và kích thước của anten, nhằm đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống RFID.
Băng tần quyết định loại anten sử dụng, với anten cuộn xoắn phổ biến trong ứng dụng RFID LF và HF để thu tín hiệu qua ghép cảm ứng Trong khi đó, ở tần số UHF và MWF, anten dipole, anten khe và anten mạch dải thường được sử dụng rộng rãi.
Kích thước của thẻ RFID cần phải nhỏ gọn để có thể gắn vào nhiều đối tượng khác nhau như hộp các-tông, thẻ hành lý hay thẻ ID Tuy nhiên, yêu cầu này tạo ra thách thức trong việc thiết kế anten cho thẻ RFID, vì kích thước nhỏ sẽ hạn chế khả năng ghép cảm ứng của anten tại các tần số LF và HF, đồng thời cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của anten ở các tần số UHF và MWF Hệ quả là khoảng đọc của RFID sẽ giảm đáng kể.
Biểu đồ bức xạ của anten tag rất quan trọng, với các loại như đẳng hướng, định hướng và hình bán cầu, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể Độ nhạy của thẻ cũng sẽ bị ảnh hưởng khi gắn lên các đối tượng cần nhận dạng, chẳng hạn như hộp các-tông, đặc biệt khi bên trong chứa các vật liệu gây tổn hao lớn như chai nhựa chứa nước, dầu hoặc thùng kim loại.
Để đạt hiệu suất tối ưu, anten cần được điều chỉnh phù hợp với từng loại đối tượng cụ thể hoặc được thiết kế để giảm thiểu ảnh hưởng từ các loại đối tượng này khi gắn vào.
Chi phí của thẻ RFID cần phải thấp cho các ứng dụng sử dụng nhiều thẻ, điều này dẫn đến việc hạn chế trong cấu trúc và chất liệu của anten cũng như chip vi xử lý Các anten thường được làm từ dải dẫn điện và chất điện môi, trong đó chất điện môi bao gồm poliexte dẻo cho LF và HF, và các bo mạch in cứng như FR4 cho UHF và MWF Bên cạnh đó, độ tin cậy của thẻ RFID cũng rất quan trọng, yêu cầu thiết bị phải có khả năng thích nghi với các điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và các tác động trong quá trình gán nhãn, in ấn và dát mỏng.
Trong hệ thống RFID, khoảng đọc bị giới hạn bởi khoảng cách tối đa mà thẻ có thể nhận đủ năng lượng để hoạt động và phản hồi lại đầu đọc, cũng như khoảng cách mà đầu đọc có thể thu nhận tín hiệu từ thẻ Khoảng đọc thực tế của hệ thống RFID thường nhỏ hơn cả hai khoảng cách này Độ nhạy cao của đầu đọc cho phép xác định khoảng đọc dựa trên khoảng cách từ thẻ tới đầu đọc Đầu đọc phát đi tín hiệu RF liên tục, cung cấp nguồn dòng xoay chiều và tín hiệu đồng hồ tới thẻ ở tần số sóng mang mà đầu đọc đang sử dụng.
RF cảm ứng trên anten thẻ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều, cung cấp năng lượng cho vi xử lý, thường yêu cầu khoảng 1.2V từ đầu đọc Vi xử lý sau đó gửi thông tin trở lại đầu đọc bằng cách điều chỉnh trở kháng đầu vào RF phức tạp, thay đổi giữa hai trạng thái phối hợp và không phối hợp để điều chế tín hiệu tán xạ Khi đầu đọc nhận được tín hiệu điều chế này, nó sẽ giải mã và thu thập thông tin từ thẻ.
2.4.2 Công nghệ RFID trên ô tô hiện nay
Hyundai SantaFe 2021 đã chính thức ra mắt tại Việt Nam với nhiều cải tiến mới, đặc biệt là các tính năng liên quan đến chìa khóa Người dùng rất quan tâm đến khả năng đề nổ từ xa và sự xuất hiện của chìa khóa phụ dạng thẻ từ, có kích thước tương tự như thẻ ATM, giúp người dùng dễ dàng mang theo trong ví.
Hình 2.13 Công nghệ thẻ từ mở khóa trên ô tô
Với thẻ từ này, người dùng có thể dễ dàng mở và khóa xe mà không cần chìa khóa, tất cả các thao tác đều thực hiện được mà không cần rút thẻ ra.
Với mọi chức năng như một chìa khóa thông minh thông thường, tất nhiên người dùng cũng có thể nổ máy khởi động xe như bình thường [9]
GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ARDUINO IDE VÀ CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MÔ HÌNH
Giới thiệu về Arduino Uno R3
Arduino là nền tảng mã nguồn mở phổ biến cho các dự án điện tử, bao gồm bảng mạch lập trình và phần mềm IDE để viết và tải mã lên bo mạch Khác với các bo mạch lập trình trước, Arduino cho phép tải mã qua cáp USB mà không cần phần cứng riêng Arduino IDE sử dụng phiên bản đơn giản của C++, giúp người mới dễ dàng học lập trình và tiếp cận các chức năng của bộ vi điều khiển.
Hình 3.1 Cấu tạo của Arduino Uno R3
Nguồn (USB / Đầu cắm nguồn cái)
Mỗi bo mạch Arduino có cách nối nguồn riêng, trong đó Arduino UNO có thể được cấp nguồn qua cáp USB hoặc đầu cắm nguồn cái Cổng USB (1) và đầu cắm nguồn cái (2) được đánh số rõ ràng Cổng USB không chỉ cung cấp nguồn mà còn hỗ trợ tải mã lên bo mạch Cần lưu ý không sử dụng nguồn điện lớn hơn 20 Vôn để tránh làm hư hỏng Arduino, trong khi điện áp lý tưởng cho hầu hết các mô hình Arduino là từ 6 đến 12 Vôn.
Các chân trên Arduino (5V, 3.3V, GND, Analog, Kỹ thuật số, PWM, AREF) là các điểm kết nối để xây dựng mạch, cho phép liên kết bo mạch với dây thông qua các đầu cắm bằng nhựa đen Mỗi loại chân đều được ghi chú rõ ràng trên bo mạch và phục vụ cho các chức năng khác nhau, giúp người dùng dễ dàng thực hiện các dự án điện tử.
Chân GND trên Arduino, viết tắt của ‘Ground’, có thể được sử dụng bất kỳ chân nào để nối đất cho mạch Chân 5V cung cấp nguồn 5 volt, trong khi chân 3.3V cung cấp nguồn 3.3 volt Hầu hết các linh kiện đơn giản khi sử dụng với Arduino hoạt động ổn định ở mức điện áp 5 hoặc 3.3 volt.
Khu vực các chân 'Analog In' (A0 đến A5 trên UNO) là nơi nhận tín hiệu đầu vào, cho phép đọc thông tin từ các cảm biến tương tự như cảm biến nhiệt độ Các chân này chuyển đổi tín hiệu analog thành giá trị số, giúp người dùng dễ dàng theo dõi và xử lý dữ liệu.
Các chân digital trên board UNO, từ 0 đến 13, có chức năng đa dạng, bao gồm cả đầu vào và đầu ra Chúng cho phép xác định trạng thái của các nút bấm và cung cấp năng lượng cho các thiết bị như đèn LED.
PWM (8): Bạn có thể thấy dấu ngã (~) bên cạnh một số chân số (3, 5, 6, 9,
10 và 11 trên UNO) Các chân này hoạt động như các chân digital thông thường, ngoài ra có thể sử dụng cho điều chế độ rộng xung (PWM).
AREF (9) là viết tắt của tham chiếu analog, chân này thường ít được sử dụng Tuy nhiên, nó có thể được dùng để thiết lập điện áp tham chiếu bên ngoài.
0 và 5 Vôn) làm giới hạn trên cho các chân analog đầu vào.
Arduino cũng có nút reset giống như Nintendo gốc, cho phép tạm thời kết nối chân reset với đất và khởi động lại mã đã nạp Điều này rất hữu ích khi bạn cần kiểm tra mã không lặp lại nhiều lần.
Dưới và bên phải từ "UNO" trên bảng mạch, có một đèn LED nhỏ bên cạnh chữ 'ON' (11) sẽ sáng khi Arduino được cắm vào nguồn điện Ngoài ra, còn có đèn LED RX và TX.
TX là viết tắt của truyền và RX là viết tắt của nhận, thường xuất hiện trên các thiết bị điện tử để chỉ các chân giao tiếp nối tiếp Trên bo mạch Arduino UNO, TX và RX được xác định tại hai vị trí: chân số 0 và 1, cùng với đèn LED báo hiệu TX và RX Những đèn LED này cung cấp chỉ dẫn trực quan khi Arduino thực hiện việc nhận hoặc truyền dữ liệu.
IC hay mạch tích hợp trên Arduino có màu đen và các chân kim loại, được xem như bộ não của thiết bị Các loại IC trên các bo mạch Arduino khác nhau, nhưng phổ biến nhất là dòng IC ATmega từ công ty ATMEL Việc biết loại IC và bo mạch là rất quan trọng trước khi tải lên chương trình, thông tin này thường được ghi ở phía trên cùng của IC Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa các IC, bạn có thể tham khảo datasheet của chúng.
Giới thiệu phần mềm Arduino IDE
Arduino IDE là phần mềm mã nguồn mở miễn phí, cho phép người dùng sửa đổi và phát triển theo các nguyên tắc mà nhà phát hành quy định Dù là phần mềm mã nguồn mở, Arduino IDE vẫn đảm bảo khả năng bảo mật thông tin tuyệt vời; khi phát hiện lỗi, nhà phát hành nhanh chóng cập nhật và vá lỗi, giúp bảo vệ thông tin người dùng khỏi bị mất mát hoặc rò rỉ.
Hình 3.2 Giao diện của phần mềm Arduino IDE
Arduino IDE sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++, một ngôn ngữ phổ biến trong cộng đồng lập trình Nó có khả năng nhận diện mọi đoạn mã C/C++, tạo điều kiện thuận lợi cho lập trình viên trong việc phát triển ứng dụng cho các bo mạch Arduino.
Hình 3.3 Code C/C++ trong phần mềm
Arduino cung cấp một module quản lý bo mạch cho phép người dùng chọn và thay đổi bo mạch thông qua Menu Quá trình sửa đổi lựa chọn sẽ tự động cập nhật, đảm bảo rằng dữ liệu trên bo mạch và dữ liệu sửa đổi luôn đồng nhất Ngoài ra, Arduino IDE hỗ trợ người dùng phát hiện lỗi trong code, giúp sửa chữa kịp thời để tránh tình trạng bo mạch hoạt động với code lỗi, gây hư hỏng hoặc giảm tốc độ xử lý.
Hình 3.4 Arduino tương thích với máy tính qua phần mềm Arduino IDE
Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình C
Ngôn ngữ C là một ngôn ngữ lập trình bậc cao phổ biến, nổi bật với tính dễ hiểu và dễ sử dụng, được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực lập trình Đặc biệt, trong lập trình vi điều khiển, C là ngôn ngữ được ưa chuộng nhất, với hầu hết các loại vi điều khiển trên thị trường hỗ trợ ngôn ngữ này, bao gồm cả Arduino Để lập trình hiệu quả trên Arduino, việc nắm vững các thành phần và lệnh cơ bản trong ngôn ngữ C là rất cần thiết.
Lưu đồ thuật toán là biểu đồ thể hiện trình tự và các bước cần thiết để phát triển một chương trình cụ thể Bảng 3.1 cung cấp các hình dạng và ý nghĩa của các thành phần trong lưu đồ thuật toán.
Bảng 3 1 Hình dạng và ý nghĩa của các thành phần trong lưu đồ thuật toán
Gọi chương trình con, hàm
Bắt đầu, kết thúc (Begin, end) Điểm kết nối
Cấu trúc điều khiển là những thành phần quan trọng trong lập trình, cho phép điều hướng chương trình theo nhiều hướng khác nhau Chúng thường được gọi là cấu trúc điều khiển rẽ nhánh, giúp lập trình viên xác định luồng thực thi của mã nguồn dựa trên các điều kiện cụ thể.
Là một cấu trúc điều khiển rẽ nhánh, được sử dụng với một toán tử so sánh
Nó sẽ kiểm tra xem điều kiện có đạt được không
Cấu trúc: if( < điều kiện> )
Hình 3.5 Lưu đồ thuật toán của cấu trúc if
Cấu trúc if/else là một dạng điều khiển rẽ nhánh nâng cao hơn so với cấu trúc if, được xem là cấu trúc if đầy đủ Nó cung cấp tính linh hoạt cao hơn trong việc giải quyết các bài toán so với cấu trúc if đơn giản Cấu trúc if/else cho phép kiểm tra nhiều phép toán so sánh, giúp lập trình viên thực hiện các quyết định phức tạp hơn trong mã nguồn.
Cấu trúc: if( )
Khối lệnh 1; break; case < giá trị 2> :
Khối lệnh 2; break; case < giá trị n> :
Hình 3 8 Lưu đồ thuật toán của lệnh switch
Từ khóa "break" trong cấu trúc switch case đóng vai trò quan trọng, vì nó xuất hiện ở mỗi giá trị của case Nếu thiếu từ khóa "break", cấu trúc switch case sẽ tiếp tục thực hiện các biểu thức tiếp theo cho đến khi gặp từ khóa "break" hoặc kết thúc toàn bộ cấu trúc switch case.
While là một cấu trúc lặp trong lập trình, nó sẽ tiếp tục thực hiện các câu lệnh bên trong cho đến khi điều kiện trong dấu ngoặc đơn trở thành sai.
Cấu trúc: while( )
Hình 3.9 Lưu đồ thuật toán của lệnh while
Cấu trúc "do while" là một dạng vòng lặp tương tự như "while", nhưng điểm khác biệt chính là điều kiện kiểm tra được thực hiện ở cuối vòng lặp Điều này đảm bảo rằng khối lệnh bên trong "do" sẽ luôn được thực hiện ít nhất một lần, bất chấp điều kiện ban đầu.
Khi chương trình bắt đầu, khối lệnh trong cấu trúc do while sẽ được thực hiện ngay lập tức, bất kể điều kiện trong câu lệnh while có đúng hay sai Sau khi khối lệnh hoàn thành, chương trình sẽ kiểm tra biểu thức; nếu biểu thức đúng, khối lệnh sẽ được lặp lại, ngược lại, nếu biểu thức sai, chương trình sẽ thoát khỏi cấu trúc do while.
Hình 3.10 Lưu đồ thuật toán của lệnh do … while
Lệnh break trong lập trình được sử dụng để ngay lập tức thoát khỏi các vòng lặp như for, while hoặc do while, đồng thời bỏ qua tất cả các câu lệnh còn lại trong vòng lặp đó.
Lệnh break thường được sử dụng khi có nhiều vòng lặp lồng nhau
- Cấu trúc continue: Continue là cấu trúc dùng để bỏ qua các câu lệnh trong các vòng lặp phía sau nó để thực hiện một vòng lặp mới
- Cấu trúc return: Return là lệnh dùng để trả về giá trị của một hàm theo một giá trị nào đó
- Cấu trúc goto: Lệnh go to là lệnh cho phép ta nhảy vô điều kiện đến bất cứ một điểm nào trong chương trình[8].
Các linh kiện dùng trong mô hình
3.4.1 Module thu phát RF PT2272 L4
Module Thu RF là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển từ xa, giúp thu tín hiệu từ các điều khiển thiết bị Với kích thước nhỏ gọn và dễ sử dụng, Module Thu RF được trang bị anten và được ứng dụng rộng rãi Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, nguồn cấp cho module RF nên là nguồn biến áp, nguồn Acqui hoặc nguồn Pin; cần tránh sử dụng nguồn xung (nguồn tổ ong) vì có thể gây nhiễu cho thiết bị.
+ T4 ( PT2272-T4) (Latch): Dữ liệu được truyền đến và chốt lại
VD: Dữ liệu lần đầu đưa D0 lên 1 và được giữ ở trạng thái 1 Trở về 0 khi dữ liệu được đưa vào lần hai
+ M4 ( PT2272-M4) ( Momentary): Dữ liệu được truyền đến và trở về trạng thái ban đầu khi không còn tín hiệu
+ L4 ( PT2274-L4) ( Latch): Cũng giống như T4, chỉ khác khi trở về 0
Chân VT (Valid Transmission) là chân báo tín hiệu khi nhận dữ liệu, hoạt động ở trạng thái chờ với đầu ra 0 Khi có tín hiệu, chân VT sẽ chuyển lên 1 và trở về 0 khi không còn tín hiệu.
- Khi chưa có tín hiệu các chân đầu ra ở mức 0, Khi có tín hiệu các chân lên 1
VT: Chân trạng thái, có tín hiệu sóng sẽ kích lên mức 1
GND: Chân Mass, cấp nguồn 0V
Ngoài ra còn có 1 lỗ ký hiệu ANT là chân nối anten ngoài
Hình 3.11 Module thu phát RF PT2272 L4 3.4.2 Module relay 5v
Module relay là một board mạch điều khiển relay, cho phép điều khiển trực tiếp từ các vi điều khiển như Arduino, AVR, PIC, ARM với tín hiệu điện áp thấp (3,3 – 5V) Nó có khả năng mở và đóng các tiếp điểm thường đóng (NC) và thường mở (NO), thường được sử dụng trong các mạch điều khiển tự động Module relay có khả năng điều khiển tải ngõ ra ở điện áp cao và dòng điện lớn, chỉ với một dòng tín hiệu điều khiển nhỏ ở ngõ vào.
1 VCC: Chân cấp nguồn đầu vào cho mạch điều khiển và cuộn dây relay
2 GND: Chân nguồn tham chiếu 0V.
3 IN: Nhận tín hiệu ngõ vào.
4 NO: Tiếp điểm ngõ ra thường hở của rơ le
5 COM: Chân tiếp điểm chung của rơ le
6 NC: Tiếp điểm ngõ ra thường đóng của rơ le
Mạch mô đun relay 5V có kích thước nhỏ gọn và thiết kế đơn giản, phù hợp với mọi loại vi điều khiển Ưu điểm nổi bật của nó là giá thành rẻ và không cần tốn công sức để tự làm mạch.
Màn hình LCD 16x2 là linh kiện phổ biến trong các dự án điện tử và lập trình, được sử dụng để hiển thị trạng thái và thông số Nó có 16 chân, bao gồm 8 chân dữ liệu (D0 - D7) và 3 chân điều khiển (RS, RW, EN), cùng với 5 chân để cấp nguồn và đèn nền Các chân điều khiển cho phép cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc dữ liệu, cũng như chế độ đọc hoặc ghi LCD 16x2 có thể hoạt động ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.
Hình 3.13 Màn hình LCD và Module I2C
Module I2C LCD ra đời để giải quyết vấn đề chiếm dụng nhiều chân vi điều khiển khi kết nối với LCD 16x2 Thay vì sử dụng 6 chân (RS, EN, D7, D6, D5, D4), bạn chỉ cần 2 chân (SCL, SDA) để kết nối Module I2C hỗ trợ các loại LCD sử dụng driver HD44780 như LCD 16x2 và LCD 20x4, đồng thời tương thích với hầu hết các vi điều khiển hiện nay Ưu điểm nổi bật của module này là tiết kiệm chân cho vi điều khiển và dễ dàng kết nối với LCD.
Điện áp hoạt động: 2.5-6V DC
Hỗ trợ màn hình: LCD1602,1604,2004 (driver HD44780)
Địa chỉ mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân A0/A1/A2)
Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt
Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD
Module RFID RC522 13.56MHz là thiết bị lý tưởng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC ở tần số 13.56MHz Với thiết kế nhỏ gọn và giá cả phải chăng, module này phù hợp cho nhiều ứng dụng như kiểm soát ra vào, quản lý xe cộ, vé thẻ cho hành khách, và thay thế công nghệ mã vạch, giúp lưu trữ nhiều dữ liệu hơn Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong quản lý nhân viên và chấm công.
Thông Số Kỹ Thuật RFID RC522 :
Dòng làm việc : 13 – 26mA/3.3V-DC
Dòng ở chế độ nghỉ :
