DI HC QUC GIA TP h CHI MINH DI HC

Giới thiệu chung: - Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử có thể giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM tron

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

-o0o -

BÁO CÁO BÀI TẬP NHÓM MẠCH ĐIỆN TỬ THÔNG TIN

Đề tài: Ổ cắm điện điều khiển qua Bluetooth và GSM

GVHD: Hoàng Đình Chiến

Nhóm : 5

41303426 Nguyễn Ngọc Sơn

41303823 Nguyễn Ân Thiên

41302982 Lê Quốc Phú

TP.Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2016

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

I BLUETOOTH: 2

1 Giới thiệu chung: 2

2 Lịch sử phát triển: 2

3 Đặc điểm: 2

4 Sơ đồ khối: 2

a Sơ đồ máy phát: 2

b Sơ đồ máy thu: 3

5 Ứng dụng của Bluetooth: 4

II GSM 5

1 Giới thiệu chung: 5

2 Lịch sử phát triển: 5

3 Đặc điểm: 5

4 Sơ đồ khối: 6

a Sơ đồ máy phát 6

b Sơ đồ máy thu 6

III MẠCH THỰC TẾ: 7

1 Sơ đồ phần cứng 7

2 Sản phẩm sau khi thi công 7

TÀI LIỆU THAM KHẢO 8

I BLUETOOTH:

1 Giới thiệu chung:

- Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử có thể giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM trong dãy tần 2.4 – 4.48 GHz

- Mục đích: thay thế cable giữa máy tính và các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện tử lại với nhau một cách thuận lợi, giá thành rẻ

2 Lịch sử phát triển:

- Năm 1994, lần đầu hãng Ericsson đưa ra đề án nhằm kết nối các thiết bị điện tử không cần sử dụng các sợi cáp

- Năm 1998, triển khai công nghệ kết nối không dây mang tên “Bluetooth”

- 7/1999, Bluetooth phiên bản 1.0 ra đời

- 2001, Bluetooth 1.1 ra đời cùng với bộ bluetooth softwave development kit – XTNDAccess Blue SDK

- 5/2003, CSR cho ra đời 1 chip Bluetooth mới với khả năng tích hợp

3 Đặc điểm:

- Tiêu thụ năng lượng thấp, ứng dụng nhiều loại thiết bị

- Giá thành rẻ

- Khoảng cách giao tiếp ngắn, khoảng 5 – 10m

- Tốc độ truyền có thể đạt tối đa 1Mbps

- Dễ dàng trong việc phát triển ứng dụng

- Được dùng trong giao tiếp dữ liệu âm thanh

- An toàn và bảo mật cao

- Tính tương thích cao nên được nhiều nhà sản xuất phần cứng và phần mềm hỗ trợ

4 Sơ đồ khối:

a Sơ đồ máy phát:

- Điều chế: biến đổi một trong các thông số sóng mang cao tần hình sin tỷ lệ với tín hiệu điều chế băng gốc

- Đổi tần: chuyển tần số (phổ) tín hiệu lên khoảng tần số từ 2.4 – 4.48 GHz để truyền trong không gian

- Tổng hợp tần số: tạo tần số chuẩn có độ ổn định từ dao động thạch anh

- Bộ khuếch đại công suất cao tần: Khuếch đại tín hiệu đến mức công suất cần thiết khoảng

100mW

- Anten phát ATX: phần tử biến đổi năng lượng cao tần thành sóng điện từ

b Sơ đồ máy thu:

- Anten thu ARX: phần tử biến đổi năng lượng sóng điện từ thành tín hiệu cao tần tại ngõ vào máy thu Rx

- Mạch khuếch đại nhiễu thấp (LNA): tiền chọn lọc tín hiệu từ anten thu đổi xuống trung tần đến mức cần thiết giải điều chế

- Giải điều chế: khôi phục lại tín hiệu ban đầu từ tín hiệu cao tần bị điều chế,

The Bluetooth front-end

- Mạch khuếch đại công suất nhiễu thấp (RF Amp – LNA) ở ngõ vào máy thu có nhiệm vụ:

- Phối hợp trở kháng với anten

- Tiền chọn lọc tín hiệu cao tần

- Loại nhiễu tần số ảnh

- Khuếch đại nhiễu thấp tín hiệu ngõ vào máy thu tới mức cần thiết để đổi tần

- Tăng độ nhạy máy thu

Mạch khuếch đại công suất cao tần (PA)

- Mạch khuếch đại công suất cao tần phải đảm bảo 2 điều kiện:

- Chọn lọc tần số

- Phối hợp trở kháng để công suất ra tải lớn nhất

5 Ứng dụng của Bluetooth:

Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth gồm:

- Điều khiển và giao tiếp không dây giữa một điện thoại di động và tai nghe không dây

- Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ít băng thông

- Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn như chuột, bàn phím và máy

in

- Truyền dữ liệu giữa các thiết bị dùng giao thức OBEX

- Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông

- Thay thế các điều khiển dùng tia hồng ngoại

- Gửi các mẩu quảng cáo nhỏ từ các pa-nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác

- Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử như Wii - Máy chơi trò chơi điện tử thế hệ 7 của Nintendo[1] và PlayStation 3 của Sony

- Kết nối Internet cho PC hoặc PDA bằng cách dùng điện thoại di động thay modem

II GSM

1 Giới thiệu chung:

- GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ

thế hệ thứ hai (second generation, 2G) GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng GSM cho phép nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới

2 Lịch sử phát triển:

- Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT (European

Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial

Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu

- Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan

- Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn

thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn,

đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990 Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia

3 Đặc điểm:

- GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào (cell) do đó các máy điện thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 tần số Hầu hết thì hoạt động ở tần số 900 MHz và 1800 MHz Vài nước ở Châu

Mỹ thì sử dụng tần số 850 MHz và 1900 MHz do tần số 900 MHz và 1800 MHz ở nơi này đã bị

sử dụng trước

- Các mạng sử dụng tần số 900 MHz thì đường lên (từ thuê bao di động đến trạm truyền dẫn uplink) sử dụng tần số trong dải 890–915 MHz và đường xuống downlink sử dụng tần số trong dải 935–960 MHz Và chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 MHz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 kHz Khoảng cách song công (đường lên & xuống cho 1 thuê bao) là 45 MHz

- Ở một số nước, băng tần chuẩn GSM900 được mở rộng thành E-GSM, nhằm đạt được dải tần rộng hơn E-GSM dùng 880–915 MHz cho đường lên và 925–960 MHz cho đường xuống Như

vậy, đã thêm được 50 kênh (đánh số 975 đến 1023 và 0) so với băng GSM-900 ban đầu E-GSM

cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time division multiplexing), cho phép

truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc trên 1 kênh vô tuyến Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung TDMA Các kênh bán tốc sử dụng các khung luân phiên trong cùng khe thời gian Tốc độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270.833 kbit/s và chu kỳ của một khung là 4.615 m

- Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM

850/900 MHz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 MHz

4 Sơ đồ khối:

a Sơ đồ máy phát

b Sơ đồ máy thu

III MẠCH THỰC TẾ:

1 Sơ đồ phần cứng

2 Sản phẩm sau khi thi công

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] PGS.TS Hoàng Đình Chiến, Mạch Điện tử thông tin, Nhà xuất dản Đại học Quốc Gia, 2015

[2] Michel Mouly, Maire- Bemadette Pautet, The GSM System for Mobile Communications ,1992

[3] Lawrence Harte, Introduction to Bluetooth, 2nd Edition, 2009

[4] https://www.arduino.cc

[5] https://www.bluetooth.com/

[6] https://vi.wikipedia.org/